JPS612987A - 弁の寿命監視方法および装置 - Google Patents
弁の寿命監視方法および装置Info
- Publication number
- JPS612987A JPS612987A JP12081784A JP12081784A JPS612987A JP S612987 A JPS612987 A JP S612987A JP 12081784 A JP12081784 A JP 12081784A JP 12081784 A JP12081784 A JP 12081784A JP S612987 A JPS612987 A JP S612987A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crack
- displacements
- valve
- valve stem
- length
- 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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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
- F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、高エネルギ流体の流量を制御する弁の弁棒に
生ずるき裂を非破壊的に検出し、該弁の許容使用期間を
推定する弁の寿命監視方法および装置に関する。
生ずるき裂を非破壊的に検出し、該弁の許容使用期間を
推定する弁の寿命監視方法および装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点〕
高エネルギ流体として例えば蒸気タービンの主蒸気等の
流量を調節する蒸気弁の構成は、第３図に示したように
なっている。すなわち、蒸気弁工は内部に弁座２を有す
る弁ケーシング３，４と、前記弁座２に対し垂直方向に
上下に動作する弁体５と、一端にこの弁体５が結合され
他端にクロスヘッド６が連結されて弁ケーシング３，４
に対し摺動するよう介挿された弁棒７、およびカバー８
と、このカバー８とクロヘッド６に固定されて該クロス
ヘッドを下方に押圧するバネ９とから構成されており、
さらにこの蒸気弁を駆動するべく油筒１０と、一端をと
の油筒１０のピストン１１に他端を弁ケーシング４に固
定された取付杆１２にそれぞれピン１３ 、１４を介し
て連結されさらにクロスヘッド６に回動自在にピンを介
して取着されたクロスへラドレバー１５が付設されてい
る。
流量を調節する蒸気弁の構成は、第３図に示したように
なっている。すなわち、蒸気弁工は内部に弁座２を有す
る弁ケーシング３，４と、前記弁座２に対し垂直方向に
上下に動作する弁体５と、一端にこの弁体５が結合され
他端にクロスヘッド６が連結されて弁ケーシング３，４
に対し摺動するよう介挿された弁棒７、およびカバー８
と、このカバー８とクロヘッド６に固定されて該クロス
ヘッドを下方に押圧するバネ９とから構成されており、
さらにこの蒸気弁を駆動するべく油筒１０と、一端をと
の油筒１０のピストン１１に他端を弁ケーシング４に固
定された取付杆１２にそれぞれピン１３ 、１４を介し
て連結されさらにクロスヘッド６に回動自在にピンを介
して取着されたクロスへラドレバー１５が付設されてい
る。
かかる構成の蒸気弁にあって、弁体５は油筒１０に供給
される圧油によって上下動されるわけであるが、長期間
使用している蒸気弁では、弁棒７にき裂が生じ甚しい場
合には弁棒７が折損するに至ることが認められる。
される圧油によって上下動されるわけであるが、長期間
使用している蒸気弁では、弁棒７にき裂が生じ甚しい場
合には弁棒７が折損するに至ることが認められる。
このき裂発生の原因は、弁棒７が上下に移動して蒸気弁
１が開口もしくは閉口する過程で、該弁棒７に曲げ応力
が作用するためであると考えられている。つまり、弁棒
７はクロスへラドレバ−１５の揺動）こ伴な−って上下
に動くようになっているが、クロスへラドレバ−１５の
揺動の中心となるピン１４が弁棒７の軸心に対して偏よ
って位置しているたメ、クロスへラドレバ−１５の揺動
によりクロスヘッド６および弁棒７が上下動する際には
、クロスヘッド６がクロスへラドレバ−１５の動きに追
随しようとするのに対し弁棒７は上下動以外の方向には
その動きを拘束され、その結果弁棒７に強い曲げ応力が
作用することとなる。特に弁棒７はクロスヘッド６に螺
着して連結されているのであるが、そのねじ結合部の根
元部周辺１６に上記曲げ応力によるき裂が生じやすい。
１が開口もしくは閉口する過程で、該弁棒７に曲げ応力
が作用するためであると考えられている。つまり、弁棒
７はクロスへラドレバ−１５の揺動）こ伴な−って上下
に動くようになっているが、クロスへラドレバ−１５の
揺動の中心となるピン１４が弁棒７の軸心に対して偏よ
って位置しているたメ、クロスへラドレバ−１５の揺動
によりクロスヘッド６および弁棒７が上下動する際には
、クロスヘッド６がクロスへラドレバ−１５の動きに追
随しようとするのに対し弁棒７は上下動以外の方向には
その動きを拘束され、その結果弁棒７に強い曲げ応力が
作用することとなる。特に弁棒７はクロスヘッド６に螺
着して連結されているのであるが、そのねじ結合部の根
元部周辺１６に上記曲げ応力によるき裂が生じやすい。
また、このようにして生じたき裂の長さは、−り記曲げ
応力のほか蒸気流による弁体乃至は弁棒の振動によって
も拡大し、放置した場合には弁棒が折損するに至る。こ
の他、この折損を助長する要因に）マ、弁棒と弁ケーシ
ングの焼付等による摺動抵抗の増加に伴う引張応力の増
大、弁棒の曲りなど多くの因子があり、これらは不可避
的に発生しまた発生の予測も困離であることから、弁の
寿命を判断する上で問題となっていた。
応力のほか蒸気流による弁体乃至は弁棒の振動によって
も拡大し、放置した場合には弁棒が折損するに至る。こ
の他、この折損を助長する要因に）マ、弁棒と弁ケーシ
ングの焼付等による摺動抵抗の増加に伴う引張応力の増
大、弁棒の曲りなど多くの因子があり、これらは不可避
的に発生しまた発生の予測も困離であることから、弁の
寿命を判断する上で問題となっていた。
そこで、従来は短期に行うタービンの点検時に、弁棒に
ついてもき裂の有無及び大きさなどを検査していたが、
そこではき裂の進展について知見が得られないため、弁
の寿命について十分な信頼性のある判断を行うことがで
きなかった。
ついてもき裂の有無及び大きさなどを検査していたが、
そこではき裂の進展について知見が得られないため、弁
の寿命について十分な信頼性のある判断を行うことがで
きなかった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたもので、き裂の発生
およびその進展度合から弁の寿命を非破壊的に監視する
弁の寿命監視方法およびその装置を提供することを目的
とする。
およびその進展度合から弁の寿命を非破壊的に監視する
弁の寿命監視方法およびその装置を提供することを目的
とする。
［発明の概要〕
本発明は、一端が弁体に結合され他端が駆動機構に連結
された弁棒に生ずるき裂の発生を検出すると共ｌこ、最
初に生じた初期き裂長さを算出し、さらに妨棒の変位を
検出して該変位の回数を計数し、上記初期き裂長さおよ
び変位回数から変位抜のき裂長さを算出して該き裂長さ
が前記弁棒の許容限界長さに至るまでの予想変位回数を
求める弁の寿命監視方法およびこの方法を実行するため
の装置である。
された弁棒に生ずるき裂の発生を検出すると共ｌこ、最
初に生じた初期き裂長さを算出し、さらに妨棒の変位を
検出して該変位の回数を計数し、上記初期き裂長さおよ
び変位回数から変位抜のき裂長さを算出して該き裂長さ
が前記弁棒の許容限界長さに至るまでの予想変位回数を
求める弁の寿命監視方法およびこの方法を実行するため
の装置である。
以下に本発明の詳細な説明する。なお、以下の説明にお
いては、蒸気加減弁の弁棒のねじ結合部に発生するき裂
の検出を電気的な測定手段によって行なうものを例とし
ている。
いては、蒸気加減弁の弁棒のねじ結合部に発生するき裂
の検出を電気的な測定手段によって行なうものを例とし
ている。
第１図は第３図における弁棒７とこの弁棒７にねじ結合
されたクロスヘッド６、およびその弁ケーシング４を示
すものであり、このような弁棒において最もき裂が生じ
ゃすいねじ結合部１６が中間に位置するようリード線２
０８１ｂおよび２１ａ＋ｂが、弁棒自体に導電するよう
に取着されている。このうちリード線２０ａ＋ｂは定電
流装置２２に接続され、またリード線２１ａ＋ｂはき裂
発生検出器２３に接続されている。
されたクロスヘッド６、およびその弁ケーシング４を示
すものであり、このような弁棒において最もき裂が生じ
ゃすいねじ結合部１６が中間に位置するようリード線２
０８１ｂおよび２１ａ＋ｂが、弁棒自体に導電するよう
に取着されている。このうちリード線２０ａ＋ｂは定電
流装置２２に接続され、またリード線２１ａ＋ｂはき裂
発生検出器２３に接続されている。
他方、弁棒７にはその微小な変位を検出する検知器２４
を備えた変位検出器２５が付設されており、この変位検
出器２５の出力信号は、上記き裂発生検出器ｎの出力信
号とともに、寿命演算装置２６に入力されるようになっ
ている。また、この寿命演算装置２６には表示装置２７
が付設されている。
を備えた変位検出器２５が付設されており、この変位検
出器２５の出力信号は、上記き裂発生検出器ｎの出力信
号とともに、寿命演算装置２６に入力されるようになっ
ている。また、この寿命演算装置２６には表示装置２７
が付設されている。
次Ｊこ本実施例の作用を説明する。
弁棒７には、リード線２０ａ、ｂを介して一定電流が定
電流装置２２により通電されており、その部位における
電圧の変化をリード線２１ａ、ｂを介してき裂発生検出
器２３にて検出するようになっている。
電流装置２２により通電されており、その部位における
電圧の変化をリード線２１ａ、ｂを介してき裂発生検出
器２３にて検出するようになっている。
すなわち、弁棒７のき裂発生が予想される部分を挾む部
位に一定電流を通電することにより該部位に電圧を生ぜ
しめ、き裂発生をこの電圧の変化として検出するように
なっている。この手法によれば、弁棒と同一の材料につ
いてあらかじめ一定電流を通電したときに生ずる電圧と
き裂長さの関係を求めておけば、最初に生じた電圧の変
化から初期き裂長さを知ることができる。この作用がき
裂発生検出器２３においてなされ、寿命演算装置２６に
は、き裂２８が発生したこと、および算出された初期き
裂の長さａ。が入力される。
位に一定電流を通電することにより該部位に電圧を生ぜ
しめ、き裂発生をこの電圧の変化として検出するように
なっている。この手法によれば、弁棒と同一の材料につ
いてあらかじめ一定電流を通電したときに生ずる電圧と
き裂長さの関係を求めておけば、最初に生じた電圧の変
化から初期き裂長さを知ることができる。この作用がき
裂発生検出器２３においてなされ、寿命演算装置２６に
は、き裂２８が発生したこと、および算出された初期き
裂の長さａ。が入力される。
他方、この初期き裂の進展量を推定するには、寿命演算
装置２６において変位検出器２５から得られた変位の回
数Ｎｔが計数され、この変位回数Ｎｔ をパラメータと
して変位後のき裂長さが算出される。
装置２６において変位検出器２５から得られた変位の回
数Ｎｔが計数され、この変位回数Ｎｔ をパラメータと
して変位後のき裂長さが算出される。
第３図はこの計算の手順を示したもので、同図において
、上記の作用によりステップ３０においてき裂発生検出
器２３により初期き裂長さａ。が求められ、他方変位検
出器２５により変位が検出されると、その回数Ｎｔ が
寿命演算装置２６でステップ３１として計数される。こ
の寿命演算装置２６内では、続いて以下の演算が行われ
る。すなわち、まずステップ３２において、初期き裂長
さａ。に変位数Ｎｔ を加味したき裂長さａ［が算出さ
れる。
、上記の作用によりステップ３０においてき裂発生検出
器２３により初期き裂長さａ。が求められ、他方変位検
出器２５により変位が検出されると、その回数Ｎｔ が
寿命演算装置２６でステップ３１として計数される。こ
の寿命演算装置２６内では、続いて以下の演算が行われ
る。すなわち、まずステップ３２において、初期き裂長
さａ。に変位数Ｎｔ を加味したき裂長さａ［が算出さ
れる。
ａｘ： ｆＮｔ ｃ、Δに’ｄＮ、−，−（ｔ）ここで
Ｃ，ｎは定数、Δには応力拡大係数である。
Ｃ，ｎは定数、Δには応力拡大係数である。
次のステップ３３では許容限界き裂長さａｎが設定され
るが、このａ、）は続くステップ３４において、生じた
き裂の長さが許容限界き裂長さに達するまでの、残余の
許容変位回数Ｎを計算するのｆこ用いられる。
るが、このａ、）は続くステップ３４において、生じた
き裂の長さが許容限界き裂長さに達するまでの、残余の
許容変位回数Ｎを計算するのｆこ用いられる。
サテ、次のステップ３５では、前記Ｎｔをき装発生後の
弁の作動時間ｔで除することにより、単位時間当りに発
生した変位数８が求められる。そして、ステップ３６に
おいて、上記残余の許容変位回数Ｎを８で徐して、弁の
残余寿命Ｔ、が計算されることとなる。なお、ステップ
３７では、あらかじめ設定した許容時間りと上記残余寿
命ＴＲの比較を行い、ＴＲ≧Ｄのときにはステップ３８
として表示装置２７でＴＲの表示をし、逆にＴＲくＤの
ときには表示装置２７でＴＲと共に警告の表示をして、
いずれの場合も表示後ステップ３１に戻るようになって
いる。
弁の作動時間ｔで除することにより、単位時間当りに発
生した変位数８が求められる。そして、ステップ３６に
おいて、上記残余の許容変位回数Ｎを８で徐して、弁の
残余寿命Ｔ、が計算されることとなる。なお、ステップ
３７では、あらかじめ設定した許容時間りと上記残余寿
命ＴＲの比較を行い、ＴＲ≧Ｄのときにはステップ３８
として表示装置２７でＴＲの表示をし、逆にＴＲくＤの
ときには表示装置２７でＴＲと共に警告の表示をして、
いずれの場合も表示後ステップ３１に戻るようになって
いる。
上記のステップ３２から、ステップ３８に至る一連の計
算を寿命演算装置２６では任意に設定された一定の△を
時間間隔で行うようになっている。
算を寿命演算装置２６では任意に設定された一定の△を
時間間隔で行うようになっている。
し発明の効果〕
以上述べた本発明ｌこよれば、次の効果が得られる０
■ き裂の発生および初期き裂の長さを弁棒に生ずる電
圧の変化として検出し、その後のき裂の進展を変位回数
（こ基づいて算出するようしたので、き裂の状態を精度
よく推定することが可能である。
圧の変化として検出し、その後のき裂の進展を変位回数
（こ基づいて算出するようしたので、き裂の状態を精度
よく推定することが可能である。
■ 弁棒の変位回数を単位時間当りの変位数に換算し、
残余の許容変位回数をこの変位数で除することにより、
弁棒ひいては弁の余寿命を時間として把握することがで
きる。
残余の許容変位回数をこの変位数で除することにより、
弁棒ひいては弁の余寿命を時間として把握することがで
きる。
■ 一定時間間隔毎に計算を繰返すことにより、常に最
高の精度で余寿命を評価することができる０
高の精度で余寿命を評価することができる０
第１図および第２図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は弁と本発明の構成の関係を示すブロック図、第
２図は寿命を求める計算手順を示す流れ図であり、また
第３図は蒸気弁の構成を示す図である。 １・・・蒸気弁 ７・・・弁棒２２・・・定電
流装置Ｉ ２３・・・き裂発生検出器２５・・・
変位検出器 ２６・・・寿命演算装置２７・・・表
示装置 ２８・・・き裂代理人 弁理士 則 近
憲 佑 （はが１名）第１図
第１図は弁と本発明の構成の関係を示すブロック図、第
２図は寿命を求める計算手順を示す流れ図であり、また
第３図は蒸気弁の構成を示す図である。 １・・・蒸気弁 ７・・・弁棒２２・・・定電
流装置Ｉ ２３・・・き裂発生検出器２５・・・
変位検出器 ２６・・・寿命演算装置２７・・・表
示装置 ２８・・・き裂代理人 弁理士 則 近
憲 佑 （はが１名）第１図
Claims (4)
- （１）一端が弁体に結合され他端が駆動機構に連結され
た弁棒に生ずるき裂の発生を検出すると共に最初に生じ
た初期き裂長さを算出し、さらに弁棒の変位を検出して
該変位の回数を計数し、上記初期き裂長さおよび変位回
数から変位後のき裂長さを算出して該き裂長さが前記弁
棒の許容限界き裂長さに至るまでの予想変位回数を求め
る弁の寿命監視方法。 - （２）前記変位回数を単位時間あたりの変位数に換算し
、この変位数で前記予想変位回数を除して残余の寿命を
求める特許請求の範囲第１項記載の弁の寿命監視方法。 - （３）前記変位回数を単位時間あたりの変位数に換算し
この変位数で前記予想変位回数を除して残余の寿命を求
める一連の動作を定時間ごとに繰返し行うことを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の弁の寿命
監視方法。 - （４）一端が弁体に結合され他端が駆動機構に連結され
た弁棒の応力集中部を含む部位に通電する手段と、前記
応力集中部を含む部位に生ずる電圧を測定する手段と、
この電圧の変化に基いてき裂の発生を検出しさらに最初
に生じた初期き裂長さを算出する手段と、上記弁棒の変
位を検出する手段と、検出された変位の回数を計数しこ
の変位回数と前記初期き裂長さとからき裂長さを算出し
、該き裂長さが前記弁棒の許容限界き裂長さに至るまで
の予想変位回数を求める演算装置とからなる弁の寿命監
視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12081784A JPS612987A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 弁の寿命監視方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12081784A JPS612987A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 弁の寿命監視方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS612987A true JPS612987A (ja) | 1986-01-08 |
Family
ID=14795704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12081784A Pending JPS612987A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 弁の寿命監視方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS612987A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01300378A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-04 | Toshiba Corp | 翻訳処理装置 |
| DE102008005580A1 (de) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Tomas Flimel | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung ferngesteuerter Armaturen |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP12081784A patent/JPS612987A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01300378A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-04 | Toshiba Corp | 翻訳処理装置 |
| DE102008005580A1 (de) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Tomas Flimel | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung ferngesteuerter Armaturen |
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