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公開番号2025035849
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2023143153
出願日2023-09-04
発明の名称部材の延命方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類G01N 17/00 20060101AFI20250307BHJP(測定;試験)
要約【課題】保守対象機器に含まれる部材を延命を図る。
【解決手段】本開示の少なくとも一実施形態に係る部材の延命方法は、プラントにおける保守対象機器に含まれる部材の延命方法である。本開示の少なくとも一実施形態に係る部材の延命方法は、保守対象機器における予め設定された複数の領域毎に、上記領域に配置された上記部材の温度測定を行うステップと、温度測定を行うステップで測定した温度に基づいて、複数の領域毎の上記部材の熱疲労損傷度を算出するステップと、熱疲労損傷度を算出するステップで算出した熱疲労損傷度が第1閾値以上となる上記領域について、上記部材の表面を除去するステップと、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プラントにおける保守対象機器に含まれる部材の延命方法であって、
前記保守対象機器における予め設定された複数の領域毎に、前記領域に配置された前記部材の温度測定を行うステップと、
前記温度測定を行うステップで測定した温度に基づいて、前記複数の領域毎の前記部材の熱疲労損傷度を算出するステップと、
前記熱疲労損傷度を算出するステップで算出した前記熱疲労損傷度が第１閾値以上となる前記領域について、前記部材の表面を除去するステップと、
を備える、
部材の延命方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記複数の領域は、熱疲労寿命の長短に基づいて設定された領域であり、
前記温度測定を行うステップでは、前記複数の領域毎に、前記領域内の一部の前記部材の温度測定を行い、
前記熱疲労損傷度を算出するステップでは、前記温度測定を行うステップで測定した温度に基づいて算出した前記熱疲労損傷度を、前記領域内のすべての前記部材の熱疲労損傷度と見なす、
請求項１に記載の部材の延命方法。
【請求項３】
前記保守対象機器は、軸線に沿って延在する筒状の内部空間を画定する壁部を有し、
前記温度測定を行うステップでは、前記壁部に対して予め設定されている前記複数の領域毎に、前記領域に配置された前記部材の温度測定を行う、
請求項１又は２に記載の部材の延命方法。
【請求項４】
前記温度測定を行うステップでは、前記軸線に沿った位置が互いに異なるように前記壁部に対して予め設定されている前記複数の領域毎に、前記領域に配置された前記部材の温度測定を行う、
請求項３に記載の部材の延命方法。
【請求項５】
前記温度測定を行うステップでは、前記軸線を中心とする周方向に沿った位置が互いに異なるように前記壁部に対して予め設定されている前記複数の領域毎に、前記領域に配置された前記部材の温度測定を行う、
請求項３に記載の部材の延命方法。
【請求項６】
前記第１閾値は、前記部材が破断すると推定される前記熱疲労損傷度を１００％としたときに５０％以下となる、予め設定された値である、
請求項１又は２に記載の部材の延命方法。
【請求項７】
前記部材の表面を除去するステップでは、前記部材の表面から０．３ｍｍ以下の深さの分だけ前記部材の表面を除去する、
請求項１又は２に記載の部材の延命方法。
【請求項８】
前記熱疲労損傷度は、前記部材が破断すると推定される前記熱疲労損傷度を１００％とした値であり、
前記部材の表面を除去するステップの実施前に、前記熱疲労損傷度を算出するステップで算出した前記熱疲労損傷度が前記第１閾値よりも大きい第２閾値以上となる前記領域について、前記部材の亀裂の有無を検査するステップ、
を備える、
請求項１又は２に記載の部材の延命方法。
【請求項９】
前記部材の表面を除去するステップは、前記亀裂の有無を検査するステップで前記部材に亀裂が発見されなかった場合に実施される、
請求項８に記載の部材の延命方法。
【請求項１０】
前記亀裂の有無を検査するステップで前記部材に亀裂が発見された場合に、該亀裂が発見された前記部材を含む前記領域のすべての部材を交換するか、該亀裂を除去した後に肉盛り溶接を行う、
請求項８に記載の部材の延命方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、部材の延命方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば火力発電プラント等には、産業用のボイラや石炭等の炭素含有固体燃料を部分燃焼させてガス化するガス化装置等などが設置される。例えばボイラには、火炉壁が設けられており、ガス化装置のガス化炉には水冷壁の化炉壁が設けられている。以下、火炉壁または化炉壁のことを壁部と称する。壁部の加熱を抑制するために、壁部は、冷却媒体が通過する複数の配管と、各配管の間に設けられる複数のフィンとを有し、配管とフィンとが溶接等によって相互に接合されることで形成されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６６９８９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
壁部を構成する配管は、ボイラやガス化装置等の運転時間の経過により亀裂等の損傷が生じることがある。このような場合には、例えば亀裂等を含む所定区間を切除し、所定区間が切除された壁部に補修管を溶接で取り付ける等の補修を行う必要がある。
【０００５】
上述したボイラやガス化装置等における壁部を構成する配管のように保守対象機器に含まれる部材の補修の頻度を減らすべく、該部材の延命化を図ることが求められている。
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、保守対象機器に含まれる部材を延命を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係る部材の延命方法は、
プラントにおける保守対象機器に含まれる部材の延命方法であって、
前記保守対象機器における予め設定された複数の領域毎に、前記領域に配置された前記部材の温度測定を行うステップと、
前記温度測定を行うステップで測定した温度に基づいて、前記複数の領域毎の前記部材の熱疲労損傷度を算出するステップと、
前記熱疲労損傷度を算出するステップで算出した前記熱疲労損傷度が第１閾値以上となる前記領域について、前記部材の表面を除去するステップと、
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、プラントにおける保守対象機器に含まれる部材を延命できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
幾つかの実施形態に係る部材の延命方法が適用可能な設備の一例としてのボイラの概略構成を示す図である。
幾つかの実施形態に係る火炉壁の一部を示す図である。
図２のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図である。
保守対象機器としての幾つかの実施形態に係るボイラの火炉を模式的に示した図である。
保守対象機器としてボイラ以外の装置を模式的に示した図である。
幾つかの実施形態に係る部材の延命方法における、領域の温度測定について手順を示したフローチャートである。
幾つかの実施形態に係る部材の延命方法において延命処置を実施するための処理の手順を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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