JPS61178640A - 配管エルボの疲労被害度検出方法 - Google Patents
配管エルボの疲労被害度検出方法Info
- Publication number
- JPS61178640A JPS61178640A JP15025285A JP15025285A JPS61178640A JP S61178640 A JPS61178640 A JP S61178640A JP 15025285 A JP15025285 A JP 15025285A JP 15025285 A JP15025285 A JP 15025285A JP S61178640 A JPS61178640 A JP S61178640A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elbow
- strain
- piping
- fatigue
- fatigue damage
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
- G01M5/0033—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining damage, crack or wear
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
- G01M5/0025—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings of elongated objects, e.g. pipes, masts, towers or railways
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
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】
本発明は配管エルボの疲労被害度を検出するための方法
であって、特に、配管が断熱材で覆われており且つ高温
で使用される配管に好適な、配管エルボの疲労被害度を
検出するための方法に関する。
であって、特に、配管が断熱材で覆われており且つ高温
で使用される配管に好適な、配管エルボの疲労被害度を
検出するための方法に関する。
配管が高温で使用されている場合、この配管を保温する
ために、管の外面は断熱材によって覆われている。従っ
て、この配管の外表面を光学的に連続して疲労、被害度
を観察することは不可能である。従って、このように外
表面が覆われた配管の亀裂を検査するための従来技術に
おいては、機器の運転を中止して配管の温度を下げてか
ら超音波を使用して配管の外表面を検査している。何故
ならば、このような超音波検査法は常温では亀裂の検出
が可能ではあるが、高温ではその検出が不可能だからで
ある。
ために、管の外面は断熱材によって覆われている。従っ
て、この配管の外表面を光学的に連続して疲労、被害度
を観察することは不可能である。従って、このように外
表面が覆われた配管の亀裂を検査するための従来技術に
おいては、機器の運転を中止して配管の温度を下げてか
ら超音波を使用して配管の外表面を検査している。何故
ならば、このような超音波検査法は常温では亀裂の検出
が可能ではあるが、高温ではその検出が不可能だからで
ある。
又、配管エルボにおいては、このエルボが接続されてい
る直管からの熱膨張の影響によって曲げ荷重がエルボに
与えられる。このように、エルボに曲げ荷重が加わると
、エルボはその中央断面でエルボの背（エルボの凸部を
背と称し、凹部を腹と称す、）から約９０″の位置、即
ちエルボの中立軸上（脇腹）の内表面周方向ひずみが最
大となり、このため、疲労、亀裂は該中立軸上の内面か
ら発生し、亀裂貫通に要する荷重繰返しにより、疲労亀
裂は内側から板厚の約４分の３進行し、外側から板厚の
約４分の１進行して雨音が連続することによって亀裂が
貫通する。従って、外表面に疲労、亀裂が発生するとき
には、すでに内面にはかなり大きな亀裂が発生しており
、その後間もなく亀裂が貫通する可能性が大である。こ
のため、安全上からは、外表面に亀裂が発生する前に内
表面の亀裂を発見しなければならない。
る直管からの熱膨張の影響によって曲げ荷重がエルボに
与えられる。このように、エルボに曲げ荷重が加わると
、エルボはその中央断面でエルボの背（エルボの凸部を
背と称し、凹部を腹と称す、）から約９０″の位置、即
ちエルボの中立軸上（脇腹）の内表面周方向ひずみが最
大となり、このため、疲労、亀裂は該中立軸上の内面か
ら発生し、亀裂貫通に要する荷重繰返しにより、疲労亀
裂は内側から板厚の約４分の３進行し、外側から板厚の
約４分の１進行して雨音が連続することによって亀裂が
貫通する。従って、外表面に疲労、亀裂が発生するとき
には、すでに内面にはかなり大きな亀裂が発生しており
、その後間もなく亀裂が貫通する可能性が大である。こ
のため、安全上からは、外表面に亀裂が発生する前に内
表面の亀裂を発見しなければならない。
本発明の目的は、前述の欠点を除去し、断熱材や管壁な
どの外部障害物によって外表面が覆われており、かつ、
測定時において高温で使用されている配管のエルボにお
いても容易に、又正確に該エルボの疲労被害度を検出で
きる方法を提供することにある。
どの外部障害物によって外表面が覆われており、かつ、
測定時において高温で使用されている配管のエルボにお
いても容易に、又正確に該エルボの疲労被害度を検出で
きる方法を提供することにある。
本発明による。配管エルボの疲労被害度検出方法は、配
管エルボの中立軸上又はその近傍であって少なくとも曲
管部と直管部との境界部からエルボ中央部に至る間に複
数個のひずみゲージを貼付し、配管エルボの疲労の進行
に伴って任意の時点で前記ゲージのうち、少なくとも１
個のゲージによりその部分の周方向ひずみ量を測定し、
そのひずみ量から下式（ｉ）。
管エルボの中立軸上又はその近傍であって少なくとも曲
管部と直管部との境界部からエルボ中央部に至る間に複
数個のひずみゲージを貼付し、配管エルボの疲労の進行
に伴って任意の時点で前記ゲージのうち、少なくとも１
個のゲージによりその部分の周方向ひずみ量を測定し、
そのひずみ量から下式（ｉ）。
ｔｏ ＝ Ｅｌ） （０．５８−０．０６３ＣＯ！ｌ（
Ｘ／Ｒ）＋０．４６ｃｏｓ（２ｘ／Ｒ）＋０．０２２ｃ
ｏｓ（３ｘ／Ｒ）） −（ｉ）（式中、Ｘはエルボ中
央部からひずみゲージまでの距離、Ｒはエルボ中立軸上
の曲率半径を表わす。）により他の任意の検出すべき部
位の周方向ひずみ量を算出し、そのひずみ量から上記検
出すべき部位の、繰返し荷重によって破断するまでの繰
返し回数を求めることを特徴とする。
Ｘ／Ｒ）＋０．４６ｃｏｓ（２ｘ／Ｒ）＋０．０２２ｃ
ｏｓ（３ｘ／Ｒ）） −（ｉ）（式中、Ｘはエルボ中
央部からひずみゲージまでの距離、Ｒはエルボ中立軸上
の曲率半径を表わす。）により他の任意の検出すべき部
位の周方向ひずみ量を算出し、そのひずみ量から上記検
出すべき部位の、繰返し荷重によって破断するまでの繰
返し回数を求めることを特徴とする。
次に、図面により本発明の詳細な説明する。
第１図において、配管系は、エルボ１と、その両端に接
続された２個の直管２とを有する。この配管系は、保温
の目的で断熱材３で覆われている。
続された２個の直管２とを有する。この配管系は、保温
の目的で断熱材３で覆われている。
エルボ１の側部の、初期疲労亀裂が最も発生し易い点Ａ
の疲労被害度を検出するために、夫々１個のひずみ測定
要素を有する複数個のひずみゲージ４．５，６，７．８
を所定の間隔をおいてエルボ１並びに直管２の側部に、
亀裂が最も発生し易い点Ａ附近から順次貼付する。これ
らのひずみゲージ４，５，６，７，８の数は、要求され
る検出精度に応じて任意に決定される。□そして、これ
らのひずみゲージ４〜８により検出されたひずみ量は周
知のひずみ測定法によって増幅器を介して記録計に連続
的に記録される。
の疲労被害度を検出するために、夫々１個のひずみ測定
要素を有する複数個のひずみゲージ４．５，６，７．８
を所定の間隔をおいてエルボ１並びに直管２の側部に、
亀裂が最も発生し易い点Ａ附近から順次貼付する。これ
らのひずみゲージ４，５，６，７，８の数は、要求され
る検出精度に応じて任意に決定される。□そして、これ
らのひずみゲージ４〜８により検出されたひずみ量は周
知のひずみ測定法によって増幅器を介して記録計に連続
的に記録される。
本発明者らは、種々研究の結果、第１図に示された配管
系に熱膨張力により荷重が付加されると、エルボの周方
向ひずみはエルボ中立軸又はその近傍で最大となり、そ
のひずみの中立軸上での分布が第２図に示すようになる
ことを見出した。そこで、エルボ中央部から中立軸上に
沿って、即ち、曲管部と直管部との境界部に向って距離
（Ｘ）だけ離れた位置に貼付したひずみゲージにはＥｘ
のひずみが発生する６例えば第１図におけるエルボ
１と直管２との境界部から直管２側に管半径だけ入った
位置のひずみゲージ８には亀裂が最も発生し易い点Ａに
最も近いひずみゲージ４の約半分のひずみしか発生しな
いことが理解されるであろう。
系に熱膨張力により荷重が付加されると、エルボの周方
向ひずみはエルボ中立軸又はその近傍で最大となり、そ
のひずみの中立軸上での分布が第２図に示すようになる
ことを見出した。そこで、エルボ中央部から中立軸上に
沿って、即ち、曲管部と直管部との境界部に向って距離
（Ｘ）だけ離れた位置に貼付したひずみゲージにはＥｘ
のひずみが発生する６例えば第１図におけるエルボ
１と直管２との境界部から直管２側に管半径だけ入った
位置のひずみゲージ８には亀裂が最も発生し易い点Ａに
最も近いひずみゲージ４の約半分のひずみしか発生しな
いことが理解されるであろう。
そして、発生するひずみの大きさはひずみゲージ４とひ
ずみゲージ８との間において徐々に減少する。従って、
熱膨張が繰返されると、ひずみゲージ４から８の順で破
断して行く可能性が大である。
ずみゲージ８との間において徐々に減少する。従って、
熱膨張が繰返されると、ひずみゲージ４から８の順で破
断して行く可能性が大である。
そこで、例えばゲージ４が破断した場合にはゲージ５に
よりそれよりもエルボ中央部側例えばＡ点やゲージ４の
部分の疲労被害度を、ゲージ５が破断した場合にはゲー
ジ６により前述と同様にそれよりもエルボ中央部側例え
ばＡ点やゲージ５の部分の疲労被害度を、以下同様にし
てゲージ８まで用いて他の部位の疲労被害度を推定し、
検出することが可能である。この疲労被害度の算出方法
は第２図の曲線から導かれた前式（ｉ）によりひずみ量
を計算し、そのひずみ量から第３図に示す公知のひずみ
量と破断（亀裂）までの繰返し回数との関係から求める
ことができる。
よりそれよりもエルボ中央部側例えばＡ点やゲージ４の
部分の疲労被害度を、ゲージ５が破断した場合にはゲー
ジ６により前述と同様にそれよりもエルボ中央部側例え
ばＡ点やゲージ５の部分の疲労被害度を、以下同様にし
てゲージ８まで用いて他の部位の疲労被害度を推定し、
検出することが可能である。この疲労被害度の算出方法
は第２図の曲線から導かれた前式（ｉ）によりひずみ量
を計算し、そのひずみ量から第３図に示す公知のひずみ
量と破断（亀裂）までの繰返し回数との関係から求める
ことができる。
第１図に示されたエルボの疲労被害度の推定方法を第３
図により更に詳しく説明する。
図により更に詳しく説明する。
現在、高温で使用される最も信頼性のある高温ひずみゲ
ージは、高温での安定性を確保するために素線に高温材
料を使用している。従って、疲労に対しては、ステンレ
ス鋼などに較べてかなり弱く、その寿命で比較すると約
１／４０のオーダである。従って、被測定物としてステ
ンレス鋼製のエルボを考えるとき、ひずみ−破断までの
繰返し数（ｉ−Ｎ）線図は第３図のようになる。即ち、
被測定物であるエルボｌのひずみ量がＥユ てあれば、
エルボ１はＮ２ 回の繰返しで破断し、亀裂が最も発生
し易い点Ａのすぐ近くに貼付けたひずみゲージ４のひず
みの大きさはε２ となり、被測定物とほぼ同じ繰返し
数Ｎ２で破断することが推定できる。
ージは、高温での安定性を確保するために素線に高温材
料を使用している。従って、疲労に対しては、ステンレ
ス鋼などに較べてかなり弱く、その寿命で比較すると約
１／４０のオーダである。従って、被測定物としてステ
ンレス鋼製のエルボを考えるとき、ひずみ−破断までの
繰返し数（ｉ−Ｎ）線図は第３図のようになる。即ち、
被測定物であるエルボｌのひずみ量がＥユ てあれば、
エルボ１はＮ２ 回の繰返しで破断し、亀裂が最も発生
し易い点Ａのすぐ近くに貼付けたひずみゲージ４のひず
みの大きさはε２ となり、被測定物とほぼ同じ繰返し
数Ｎ２で破断することが推定できる。
次に、第４図により本発明の他の実施例を説明する。
図示された方法においては、複数個の異った種類の金属
線素を有するひずみゲージ９を、亀裂が最も発生し易い
点Ａから離れた位置に貼付する。
線素を有するひずみゲージ９を、亀裂が最も発生し易い
点Ａから離れた位置に貼付する。
このひずみゲージ９は第５図に示すように、複数個の異
った種類の金属線素１０．１１．１２が並列に導線１３
に接続され、所望の形状の台紙１４に貼付けられている
。このひずみゲージ９はセラミックスの溶射などによっ
て被測定物、即ちエルボｌの側部に絶縁して貼付されて
いる。この状態において負荷がかかると、これらの線素
１０゜１１．１２はほぼ同じひずみが繰返されるので、
疲労強度の弱い線素から破断する。よって、全体の抵抗
値は断線が生じるごとにステップ状に増加し、各線素１
０．１１．１２の疲労限度を把握しておくことによって
もエルボ１の疲労被害度を連続的に容易に推定すること
ができる。この方法によると、測定点を少なくすること
ができるので、記録計の数が少なくてすむという利点が
ある。
った種類の金属線素１０．１１．１２が並列に導線１３
に接続され、所望の形状の台紙１４に貼付けられている
。このひずみゲージ９はセラミックスの溶射などによっ
て被測定物、即ちエルボｌの側部に絶縁して貼付されて
いる。この状態において負荷がかかると、これらの線素
１０゜１１．１２はほぼ同じひずみが繰返されるので、
疲労強度の弱い線素から破断する。よって、全体の抵抗
値は断線が生じるごとにステップ状に増加し、各線素１
０．１１．１２の疲労限度を把握しておくことによって
もエルボ１の疲労被害度を連続的に容易に推定すること
ができる。この方法によると、測定点を少なくすること
ができるので、記録計の数が少なくてすむという利点が
ある。
以上の如く、本発明の方法によると、断熱材等で覆われ
、かつ高温で使用されている配管系のエルボの疲労被害
度を簡単に検出し監視できる。
、かつ高温で使用されている配管系のエルボの疲労被害
度を簡単に検出し監視できる。
第１図は本発明の実施例を示す配管系の一部断面側面図
、第２図はエルボの脇腹に沿ったエルボの中立軸上にお
ける円周方向ひずみの分布を示す線図、第３図は本発明
の原理を示すための被測定物およびひずみゲージとのひ
ずみと破断までの繰返し数との関係を示す線図、第４図
は本発明の他の実施例を示す側面図、第５図は第４図に
示す実施例において使用されるひずみゲージの拡大図で
ある。 １・・・エルボ、２・・・直管、３・・・断熱材、４〜
９・・・ひずみゲージ、１０〜１２・・・線素、１３・
・・リード線、１４・・・台紙。 第３０
、第２図はエルボの脇腹に沿ったエルボの中立軸上にお
ける円周方向ひずみの分布を示す線図、第３図は本発明
の原理を示すための被測定物およびひずみゲージとのひ
ずみと破断までの繰返し数との関係を示す線図、第４図
は本発明の他の実施例を示す側面図、第５図は第４図に
示す実施例において使用されるひずみゲージの拡大図で
ある。 １・・・エルボ、２・・・直管、３・・・断熱材、４〜
９・・・ひずみゲージ、１０〜１２・・・線素、１３・
・・リード線、１４・・・台紙。 第３０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、配管エルボの中立軸上又はその近傍であって少なく
とも曲管部と直管部との境界部からエルボ中央部に至る
間に複数個のひずみゲージを貼付し、配管エルボの疲労
の進行に伴って任意の時点で前記ゲージのうち、少なく
とも１個のゲージによりその部分の周方向ひずみ量を測
定し、そのひずみ量から下式（ｉ）、 ε＿０＝ε＿０｛０．５８−０．０６３ｃｏｓ（ｘ／Ｒ
）＋０．４６ｃｏｓ（２ｘ／Ｒ）＋０．０２２ｃｏｓ（
３ｘ／Ｒ）｝・・・（ｉ）（式中、ｘはエルボ中央部か
らひずみゲージまでの距離、Ｒはエルボ中立軸上の曲率
半径を表わす。）により他の任意の検出すべき部位の周
方向ひずみ量を算出し、そのひずみ量から上記検出すべ
き部位の、繰返し荷重によって破断するまでの繰返し回
数を求めることを特徴とする配管エルボの疲労被害度検
出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15025285A JPS61178640A (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 配管エルボの疲労被害度検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15025285A JPS61178640A (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 配管エルボの疲労被害度検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61178640A true JPS61178640A (ja) | 1986-08-11 |
Family
ID=15492879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15025285A Pending JPS61178640A (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 配管エルボの疲労被害度検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61178640A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008292331A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Toshiba Corp | 応力腐食割れ発生試験方法 |
| JP2013117459A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Ihi Corp | 配管の損傷検知方法 |
-
1985
- 1985-07-10 JP JP15025285A patent/JPS61178640A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008292331A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Toshiba Corp | 応力腐食割れ発生試験方法 |
| JP2013117459A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Ihi Corp | 配管の損傷検知方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4179940A (en) | Structural failure detection method | |
| US4924708A (en) | Method for calculating crack lengths of conductive sensors | |
| US8820163B2 (en) | Nondestructive inspection apparatus and nondestructive inspection method using guided wave | |
| US9176108B2 (en) | Method and device for measuring corrosion metal loss | |
| JP3639958B2 (ja) | 亀裂の定量的非破壊評価方法 | |
| JPH095175A (ja) | 応力測定センサ | |
| JP7079055B2 (ja) | 凍害によるコンクリートの劣化を検知する光ファイバセンサの設置方法およびコンクリート構造物の劣化検知方法 | |
| JPS61178640A (ja) | 配管エルボの疲労被害度検出方法 | |
| CN112393969B (zh) | 轴向表面型裂纹钢管爆破试验装置及其断裂阻力评价方法 | |
| WO2021057288A1 (zh) | 一种管道蠕变测量系统及方法 | |
| JP5018365B2 (ja) | 配管肉厚測定装置及び方法 | |
| JP4264301B2 (ja) | 測温センサ、耐火物及び耐火ライニングの診断方法 | |
| JP4579749B2 (ja) | 配管減肉予測装置及び配管減肉予測方法 | |
| RU2235317C2 (ru) | Способ определения состояния металла гибов высокотемпературных трубопроводов, работающих в условиях ползучести, прогнозирование его остаточного ресурса и устройство для его осуществления | |
| JP5031404B2 (ja) | 測定対象物の状態評価方法 | |
| CN113237582A (zh) | 一种工程验收用墙体内应力检测方法及检测系统 | |
| TWI670489B (zh) | 牆面飾材監測系統及其方法 | |
| KR100561065B1 (ko) | 센서를 이용한 재료의 균열위치 검출방법 | |
| CN105738407B (zh) | 锚杯热膨胀系数检测方法和检测装置 | |
| CN112681406B (zh) | 一种炭质岩边坡稳定性监测设备及监测方法 | |
| JPS60161545A (ja) | ちよう度測定方法 | |
| Yamamoto et al. | Technology of flexible thin-film ultrasonic testing sensor with high temperature resistance | |
| CN117490590A (zh) | 面向高温管道微裂纹扩展监测识别方法 | |
| JPS61140838A (ja) | 構造部材の診断方法 | |
| JP2021173677A (ja) | コンクリート構造物の内部計測システム |