JPS6089602A - 耐圧部品の寿命監視法 - Google Patents
耐圧部品の寿命監視法Info
- Publication number
- JPS6089602A JPS6089602A JP19691283A JP19691283A JPS6089602A JP S6089602 A JPS6089602 A JP S6089602A JP 19691283 A JP19691283 A JP 19691283A JP 19691283 A JP19691283 A JP 19691283A JP S6089602 A JPS6089602 A JP S6089602A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- temperature
- stress
- resistant component
- internal fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はボイラ缶水循環ポンプケーシング、ドラム、
過熱器管寄せＴ継手、Ｙ継手、ウォーターセパレータ等
の耐圧部品の寿命監視法に関する。
過熱器管寄せＴ継手、Ｙ継手、ウォーターセパレータ等
の耐圧部品の寿命監視法に関する。
耐圧部品の寿命消費の机上解析は、耐圧部品内の内部流
体の予想される温度、圧力及び時間変化をもとに行われ
るが、予想と実際とに差がある場合には、耐圧部品の寿
命消費を正しく推定出来ない不具合がある。この不具合
を少なくするだめに、従来は内部流体の温度、圧力及び
流量ならびに耐圧部品に設けた代表的計測点の温度の時
間変化を計測し、その結果をもとに耐圧部品の寿命消費
を推定する寿命監視法が用いられる。
体の予想される温度、圧力及び時間変化をもとに行われ
るが、予想と実際とに差がある場合には、耐圧部品の寿
命消費を正しく推定出来ない不具合がある。この不具合
を少なくするだめに、従来は内部流体の温度、圧力及び
流量ならびに耐圧部品に設けた代表的計測点の温度の時
間変化を計測し、その結果をもとに耐圧部品の寿命消費
を推定する寿命監視法が用いられる。
しかし、耐圧部品内の内部流体の流量は、−般に直接計
測し難く、いくつかの部分の流量をもとに推定する必要
がある。更に、寿命消費推定に用いる耐圧部品の温度の
推定には、耐圧部品内面の熱伝達係数が必要であり、そ
の熱伝達係数は内部流体の温度、圧力及び流量をもとに
推定する必要がある。耐圧部品の温度は熱伝達係数の値
に大きく影響されるので、流量及び熱伝達係数の推定が
正しく行われない場合には、温度及び温度による応力を
正しく推定出来ず、結果として寿命消費の算出が正しく
行なわれない不具合があった。
測し難く、いくつかの部分の流量をもとに推定する必要
がある。更に、寿命消費推定に用いる耐圧部品の温度の
推定には、耐圧部品内面の熱伝達係数が必要であり、そ
の熱伝達係数は内部流体の温度、圧力及び流量をもとに
推定する必要がある。耐圧部品の温度は熱伝達係数の値
に大きく影響されるので、流量及び熱伝達係数の推定が
正しく行われない場合には、温度及び温度による応力を
正しく推定出来ず、結果として寿命消費の算出が正しく
行なわれない不具合があった。
この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、実稼動中の耐圧部品の代表点の温度及
び内部流体の温度と圧力を実測し、実測された耐圧部品
の温度になるような熱伝達係数を用いて耐圧部品の温度
分布をめ、温度及び圧力による応力の実際の時間的変化
をめてクリープと疲労による寿命消費の実際を把握する
ことができる耐圧部品の寿命監視法を提供することにあ
る。
とするところは、実稼動中の耐圧部品の代表点の温度及
び内部流体の温度と圧力を実測し、実測された耐圧部品
の温度になるような熱伝達係数を用いて耐圧部品の温度
分布をめ、温度及び圧力による応力の実際の時間的変化
をめてクリープと疲労による寿命消費の実際を把握する
ことができる耐圧部品の寿命監視法を提供することにあ
る。
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第１図はこの発明に係る耐圧部品の寿命監視法を示すブ
ロック図である。図において、１１は過熱器管寄せＴ継
手等の耐圧部品である。上記耐圧部品の温度Ｔ及びその
内部流体の圧力Ｐと温度Ｔ（は温度圧力検出装置１２に
より検出される。そして、上記温度圧力検出装置１２の
出力のうち、温度Ｔ及びＴ（は熱伝達係数演算器１３に
入力され、更に温度Ｔ［は、上記熱伝達係数演算器１３
から出力される熱伝達係数りとともに、内外面温度差演
算器１４に入力され、上記耐圧部品１１の板厚方向の内
外面温度差へＴが算出逼れる。
ロック図である。図において、１１は過熱器管寄せＴ継
手等の耐圧部品である。上記耐圧部品の温度Ｔ及びその
内部流体の圧力Ｐと温度Ｔ（は温度圧力検出装置１２に
より検出される。そして、上記温度圧力検出装置１２の
出力のうち、温度Ｔ及びＴ（は熱伝達係数演算器１３に
入力され、更に温度Ｔ［は、上記熱伝達係数演算器１３
から出力される熱伝達係数りとともに、内外面温度差演
算器１４に入力され、上記耐圧部品１１の板厚方向の内
外面温度差へＴが算出逼れる。
一方、上記温度圧力検出装置１２からの出力の残りであ
る流体圧力Ｐは、上記内外面温度差△Ｔとともに応力演
算器１５に入力され、温度及び内圧による応力が算出さ
れる。さらに、１６は応力範囲演算器で、第７図に示し
た応力の時間変化曲線をもとに応力範囲Δσが算出きれ
る。また１７は定常運転時間演算器で第８図に示した定
常運転時間ｊｓｔがめられる。さらに、１８は疲労損傷
率演算器で、第９図に示すような応力範囲Δσと疲労繰
返し回数Ｎとの関係曲線よシ応力範囲ｍ（ｉ）に対する
疲労繰返し回数Ｎ（１）をめ、更に疲労損傷率１ ／Ｎ
（１）が算出される。まだ、１９はクリープ損傷率演
算器で、第１０図に示すように、上記の定常運転時間ｔ
Ｓｔにおける、作用応力σＳｔ（」）の応力作用時間△
ｔ（」）と、σ３．（ｊ ）に対するクリープ破断時間
ｔ 、（ｊ）との比の和ＥΔｔ（ｊ）／ｌ ｒ（ｊ）で
あるクリープ損傷率がめられる。さらに、２０は寿命消
費率演算器で、上記疲労損傷率演算器１８で算出された
疲労損傷率１７Ｎ（ｉ）と上記クリープ損傷率演算器１
９で算出されたクリープ損傷率ΣΔｔ（ｊ）／ ｔ 、
（ｊ）の累積加算を行い、その累積値の太き芒によって
耐圧部品の寿命が監視される。
る流体圧力Ｐは、上記内外面温度差△Ｔとともに応力演
算器１５に入力され、温度及び内圧による応力が算出さ
れる。さらに、１６は応力範囲演算器で、第７図に示し
た応力の時間変化曲線をもとに応力範囲Δσが算出きれ
る。また１７は定常運転時間演算器で第８図に示した定
常運転時間ｊｓｔがめられる。さらに、１８は疲労損傷
率演算器で、第９図に示すような応力範囲Δσと疲労繰
返し回数Ｎとの関係曲線よシ応力範囲ｍ（ｉ）に対する
疲労繰返し回数Ｎ（１）をめ、更に疲労損傷率１ ／Ｎ
（１）が算出される。まだ、１９はクリープ損傷率演
算器で、第１０図に示すように、上記の定常運転時間ｔ
Ｓｔにおける、作用応力σＳｔ（」）の応力作用時間△
ｔ（」）と、σ３．（ｊ ）に対するクリープ破断時間
ｔ 、（ｊ）との比の和ＥΔｔ（ｊ）／ｌ ｒ（ｊ）で
あるクリープ損傷率がめられる。さらに、２０は寿命消
費率演算器で、上記疲労損傷率演算器１８で算出された
疲労損傷率１７Ｎ（ｉ）と上記クリープ損傷率演算器１
９で算出されたクリープ損傷率ΣΔｔ（ｊ）／ ｔ 、
（ｊ）の累積加算を行い、その累積値の太き芒によって
耐圧部品の寿命が監視される。
第２図は耐圧部品１１を示す斜視図で、 ２１ａ 、２
１ｂ 。
１ｂ 。
２１Ｃの３個所の温度計測位置が図示されている。
また、第３図は第２図に示した耐圧部品１１の温度計測
位ｔ ２１ａ＋２１ｂ１２１ｃの温度分布を示している
。
位ｔ ２１ａ＋２１ｂ１２１ｃの温度分布を示している
。
次に、動作を説明する。まず、第２図に示した耐圧部品
１１の肉厚方向に設けた適当な温度計測位置２１ａ〜２
１ｃの温度Ｔ及び内部流体の温度Ｔ（及び圧力Ｐを温度
圧力検出装置１２により時々刻刻検出する。次に、上記
温度圧力検出装置１２により検出された温度Ｔ及びＴ［
をもとにして、熱伝達係数演算器１３にょシ熱伝達係数
りが算出きれる。こ＼に、熱伝達係数演算器１３は、耐
圧部品１１の代表点の実測温度にあうような熱伝達係数
りを繰返計算によってめる熱伝達係数演算器である。
１１の肉厚方向に設けた適当な温度計測位置２１ａ〜２
１ｃの温度Ｔ及び内部流体の温度Ｔ（及び圧力Ｐを温度
圧力検出装置１２により時々刻刻検出する。次に、上記
温度圧力検出装置１２により検出された温度Ｔ及びＴ［
をもとにして、熱伝達係数演算器１３にょシ熱伝達係数
りが算出きれる。こ＼に、熱伝達係数演算器１３は、耐
圧部品１１の代表点の実測温度にあうような熱伝達係数
りを繰返計算によってめる熱伝達係数演算器である。
上記の流体温度Ｔ（と熱伝達係数りをもとにして、内外
面温度差演算器１４によって第３図に示すように耐圧部
品１１の板厚方向内外面温度差ΔＴが算出される。さら
に、応力演算器１５により、耐圧部品１１の板厚方向の
内外面温度差ΔＴと、同温度差汀による応力σＴとの関
係及び第５図に示すような内部流体の圧力Ｐと同圧力Ｐ
による応力σｐとの関係を有する応力が算出される。こ
こで、第６図は上記応力演算器１５によって算出さにお
ける耐圧部品１１の板厚方向の内外面温度差ΔＴによる
応力σＴと内部流体の圧力Ｐによる応力σ、との和を示
し、破線すは同じく定常運転状態に対する応力を示して
いる。次に、応力範囲演算器１６において第６図に示し
た応力の時間変化曲線をもとに第７図に示しだ応力範囲
Δσが算出される。さらに、定常運転時間演算器１７に
おいて、上記の内外面温度差へＴの時間変化をもとに定
常運転時間ｔｓＬが算出される。次に、疲労損傷率演算
器１８において第９図に示すように応力範囲△σと疲労
繰返し回数Ｎとの関係曲線より応力範囲Δ、（ｉ）に対
する疲労繰返し回数Ｎ（１）が算出され、更に疲労損傷
率１７Ｎ（ｉ）が算出される。さらに、クリープ損傷率
演算器１９において、第１０図に示すような応力σｓｔ
とクリープ破断時間１゜との関係曲線よシ定常運転時の
作用応力σ５ｔ（ｊ）に対するクリープ破断時間ｔ ｒ
（ｊ）をめ、更に応力σ、、（ｊ）の応力作用時間Δｔ
（ｉ）とクリープ破断時間ｔｒ（ｊ）との比の和Σ△ｔ
Ｕ／ｌ 、（ｉ）であるクリープ損傷率が算出される。
面温度差演算器１４によって第３図に示すように耐圧部
品１１の板厚方向内外面温度差ΔＴが算出される。さら
に、応力演算器１５により、耐圧部品１１の板厚方向の
内外面温度差ΔＴと、同温度差汀による応力σＴとの関
係及び第５図に示すような内部流体の圧力Ｐと同圧力Ｐ
による応力σｐとの関係を有する応力が算出される。こ
こで、第６図は上記応力演算器１５によって算出さにお
ける耐圧部品１１の板厚方向の内外面温度差ΔＴによる
応力σＴと内部流体の圧力Ｐによる応力σ、との和を示
し、破線すは同じく定常運転状態に対する応力を示して
いる。次に、応力範囲演算器１６において第６図に示し
た応力の時間変化曲線をもとに第７図に示しだ応力範囲
Δσが算出される。さらに、定常運転時間演算器１７に
おいて、上記の内外面温度差へＴの時間変化をもとに定
常運転時間ｔｓＬが算出される。次に、疲労損傷率演算
器１８において第９図に示すように応力範囲△σと疲労
繰返し回数Ｎとの関係曲線より応力範囲Δ、（ｉ）に対
する疲労繰返し回数Ｎ（１）が算出され、更に疲労損傷
率１７Ｎ（ｉ）が算出される。さらに、クリープ損傷率
演算器１９において、第１０図に示すような応力σｓｔ
とクリープ破断時間１゜との関係曲線よシ定常運転時の
作用応力σ５ｔ（ｊ）に対するクリープ破断時間ｔ ｒ
（ｊ）をめ、更に応力σ、、（ｊ）の応力作用時間Δｔ
（ｉ）とクリープ破断時間ｔｒ（ｊ）との比の和Σ△ｔ
Ｕ／ｌ 、（ｉ）であるクリープ損傷率が算出される。
次に、寿命消費率演算器２０において、時々刻々変化す
る応力をもとにめた上記疲労損傷率１７Ｎ（１）とクリ
ープ損傷率Σ△ｔｌ）／ｌ、（ｉ）の累積加算を行い、
その累積値の太き芒により耐圧部品の寿命が監視される
。
る応力をもとにめた上記疲労損傷率１７Ｎ（１）とクリ
ープ損傷率Σ△ｔｌ）／ｌ、（ｉ）の累積加算を行い、
その累積値の太き芒により耐圧部品の寿命が監視される
。
以上詳述したようにこの発明によれば、実稼動中の耐圧
部品の温度Ｔと内部流体の温度Ｔ［及び圧力Ｐを実測し
、実測された値をもとにクリープ疲労による寿命消費を
算出しているため、より精度の高い耐圧部品の寿命消費
を把握することができる。
部品の温度Ｔと内部流体の温度Ｔ［及び圧力Ｐを実測し
、実測された値をもとにクリープ疲労による寿命消費を
算出しているため、より精度の高い耐圧部品の寿命消費
を把握することができる。
第１図はこの発明の〜実施例に係る耐圧部品の寿命監視
法を示すブロック図、第２図は耐圧部品を示す斜視図、
第３図は第２図に示した耐圧部品の３個所の温度計測位
置とその温度分布を示す図、第４図は内外面温度差ΔＴ
と応力σＴとの関係を示す図、第５図は内部流体の圧力
Ｐと応力σ、との関係を示す図、第６図ないし第８図は
それぞれ応力時間変化曲線を示す図、第９図は疲労繰返
し回数Ｎと応力範囲Δσとの関係を示す図、第１０図は
応力σｓｔとクリープ破断時間１ｒとの関係を示す図で
ある。 １１・・−耐圧部品、１２・・温度圧力検出装置、１３
・・・熱伝達係数演算器、１４−・・内外面温度差演算
器、１５・・・応力演算器、１６・・・応力範囲演算器
、１７・・定常運転時間演算器、１８・・疲労損傷率演
算器、１９・バクリープ損傷率演算器、２０・・寿命消
費率演算器、２１ａ〜２１ｃ ・・温度計測位置。 第１図 第２図 第３図 （ｆＴ 第４区 内外面温度差 丙１Ｌ荒体の圧力 第７図 第８図 ６’ｓｔ 第９図 Δの 第１０図 １ ） 第１頁の続き 社内 ２丁目５番１号 三菱重工業株式会
法を示すブロック図、第２図は耐圧部品を示す斜視図、
第３図は第２図に示した耐圧部品の３個所の温度計測位
置とその温度分布を示す図、第４図は内外面温度差ΔＴ
と応力σＴとの関係を示す図、第５図は内部流体の圧力
Ｐと応力σ、との関係を示す図、第６図ないし第８図は
それぞれ応力時間変化曲線を示す図、第９図は疲労繰返
し回数Ｎと応力範囲Δσとの関係を示す図、第１０図は
応力σｓｔとクリープ破断時間１ｒとの関係を示す図で
ある。 １１・・−耐圧部品、１２・・温度圧力検出装置、１３
・・・熱伝達係数演算器、１４−・・内外面温度差演算
器、１５・・・応力演算器、１６・・・応力範囲演算器
、１７・・定常運転時間演算器、１８・・疲労損傷率演
算器、１９・バクリープ損傷率演算器、２０・・寿命消
費率演算器、２１ａ〜２１ｃ ・・温度計測位置。 第１図 第２図 第３図 （ｆＴ 第４区 内外面温度差 丙１Ｌ荒体の圧力 第７図 第８図 ６’ｓｔ 第９図 Δの 第１０図 １ ） 第１頁の続き 社内 ２丁目５番１号 三菱重工業株式会
Claims (1)
- 耐圧部品に設けた代表的計測点の温度、内部流体圧、力
及び内部流体温度を計測する手段と、この手段により計
測された耐圧部品及び内部流体の温度を用いて、耐圧部
品内面の熱伝達係数を推定する手段と、この手段により
推定された熱伝達係数と上記の計測された内部流体温度
とを用いて耐圧部品の温度を推定する手段と、この手段
により推定された温度と上記の計測された内部流体圧力
とを用いて耐圧部品の応力を推定する手段と、この手段
により推定された上記耐圧部品の応力の時間的変化を追
跡する手段と、上記耐圧部品の応力とその作用時間に対
応するクリープ損傷率を算出する手段と、上記耐圧部品
の応力の変化範囲に対応する疲労損傷率を算出する手段
とを具備し、上記クリープ損傷率と上記疲労損傷率との
和である寿命消費の累積をオンラインで計数するように
したことを特徴とする耐圧部品の寿命監視法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19691283A JPS6089602A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 耐圧部品の寿命監視法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19691283A JPS6089602A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 耐圧部品の寿命監視法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6089602A true JPS6089602A (ja) | 1985-05-20 |
Family
ID=16365721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19691283A Pending JPS6089602A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 耐圧部品の寿命監視法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6089602A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61198807U (ja) * | 1985-05-25 | 1986-12-12 |
-
1983
- 1983-10-20 JP JP19691283A patent/JPS6089602A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61198807U (ja) * | 1985-05-25 | 1986-12-12 |
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