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工厂设备的检查方法及工厂设备的修补方法与流程

2022-02-26 02:32:02 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及工厂设备的检查方法及工厂设备的修补方法。


背景技术:

2.在高温高压的环境下长时间使用的例如锅炉的配管中,在例如配管彼此等的焊接部处,因蠕变损伤而产生龟裂。由蠕变损伤引起的龟裂会进展,因此需要根据有无龟裂和焊接部的厚度方向上的龟裂的长度(龟裂的高度)来评价剩余寿命,并对焊接部及时进行修补。因此,进行了对有无焊接部内的龟裂和龟裂的长度进行测定并评价剩余寿命的技术的开发。
3.例如,在专利文献1公开的剩余寿命的评价方法中,通过基于相控阵法的超声波探伤来对焊接部的内部进行探伤,基于探伤结果来评价剩余寿命(参照专利文献1)。
4.在先技术文献
5.专利文献1:日本特开2017-151107号公报
6.如上述那样,已知在例如锅炉的配管中例如配管彼此等的焊接部处容易因蠕变损伤而产生龟裂,因此关于例如锅炉的配管,以焊接部为主体进行保养管理。
7.另外,最近发现了有时会在配管的母材上产生龟裂,而不是焊接部。但是,在例如发电工厂设备或化学工厂设备等那种规模比较大的工厂设备中,使用的配管的数量较多。因此,在例如使工厂设备的运转停止来进行的定期检查等那样限制检查期间的情况下,难以对全部配管的母材部分进行检查。


技术实现要素:

8.鉴于上述的情况,本公开的至少一实施方式的目的在于提供一种工厂设备的高效的检查方法。
9.(1)本公开的至少一实施方式的工厂设备的检查方法是包含管座及形成有安装该管座的管座孔的母管的工厂设备的检查方法,
10.上述工厂设备的检查方法具备如下的步骤:
11.从一个以上的检查候补部位中选定检查部位的步骤,上述一个以上的检查候补部位包括从上述管座孔的内壁面在上述母管的轴线方向上向上述母管的母材内部偏移的区域;及
12.对于上述检查部位进行探伤检查的步骤。
13.(2)本公开的至少一实施方式的工厂设备的修补方法是包含管座及安装该管座的母管的工厂设备的修补方法,
14.上述工厂设备的修补方法具备如下的步骤:
15.去除安装于母管的管座的步骤;
16.留下上述母管的内周面侧的一部分的区域,将曾安装上述管座的区域从上述母管中去除而形成凹部的步骤;
17.在上述一部分的区域向将上述母管的内部空间与上述母管的外部连通的管座孔配置密封板的步骤;及
18.在配置上述密封板的步骤之后通过焊接回填上述凹部的步骤。
19.发明效果
20.根据本公开的至少一实施方式,能够高效地检查工厂设备。
附图说明
21.图1是表示几个实施方式的工厂设备的检查方法中的各工序的图。
22.图2是表示焊接部存在的部位和该部位的厚度与容易产生龟裂的位置之间的关系的表。
23.图3是表示储存数据库的存储装置和访问该存储装置的终端装置的图。
24.图4是表示在进行评价对象部位的检查的步骤s3中应该实施的处理的流程的流程图。
25.图5是横轴为作用于评价对象部位的应力且纵轴为损伤的大小与保养对象部位处的板厚之比的坐标图。
26.图6是表示在进行评价对象部位的检查的步骤s3中应该实施的处理的流程的流程图。
27.图7是表示进行评价对象部位的检查的步骤s3中应该实施的处理的流程的流程图。
28.图8是包含管座及形成有供该管座安装的管座孔的母管的配管的截面图。
29.图9是表示在进行评价对象部位的检查的步骤中通过相控阵法进行超声波检查时使用的探伤器的构造的示意性的图。
30.图10是用于说明图9所示的探伤器中的折射角度的图。
31.图11是在表示图8所示的配管中中进行评价对象部位的修补的步骤中进行的处理的顺序的流程图。
32.图12是在去除管座的步骤中将管座从母管上去除之后的配管的截面图。
33.图13是形成了凹部的配管的截面图。
34.图14是从母管的径向外侧观察形成了凹部的配管时的图。
35.图15是表示多个管座以沿着母管的轴线方向接近的状态配置时设置凹部的情况的一例的图。
36.图16是用于说明向管座孔配置密封板的步骤的图。
37.图17是实施了回填的步骤之后的配管的截面图。
38.图18是表示在图8所示的配管中在进行评价对象部位的修补的步骤中进行的处理的顺序的流程图。
39.图19是加强板的立体图。
40.图20是从母管的径向外侧观察配置了两个分割板的状态时的图。
41.图21是在将加强板焊接于母管的步骤中将加强板焊接于母管之后的配管5的截面图。
具体实施方式
42.以下,参照附图来说明本发明的几个实施方式。不过,作为实施方式记载的或者附图中示出的构成部件的尺寸、材质、形状及它们的相对性配置等不是为了将本发明的范围限定于此,而只是说明例。
43.例如,“向某方向”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对性或绝对性的配置的表达不仅严格地表示那样的配置,也表示具有公差或者能得到相同功能的程度的角度或距离而相对性地位移了的状态。
44.例如,“相同”、“相等”及“均质”等表示事物为相等的状态的表达不仅严格地表示相等的状态,也表示存在公差或者能得到相同功能的程度的差的状态。
45.例如,四方形状或圆筒形状等表示形状的表达不仅表示几何学上严格的意义下的四方形状或圆筒形状等形状,也表示在能得到相同效果的范围内包含凹凸部或倒角部等的形状。
46.另一方面,“设置”、“具有”、“具备”、“包含”或者“含有”一构成要素这样的表达不是将其他构成要素的存在排除的排他性的表达。
47.(关于工厂设备的检查方法的概要)
48.首先,参照图1来说明几个实施方式的工厂设备的检查方法的概要。
49.图1是表示几个实施方式的工厂设备的检查方法中的各工序的图。几个实施方式的工厂设备的检查方法包含选定评价对象部位的步骤s1、选定检查方法及追加计测项目的步骤s2、进行评价对象部位的检查的步骤s3及对评价对象部位进行剩余寿命评价的步骤s4。需要说明的是,几个实施方式的工厂设备的检查方法也可以包含对评价对象部位进行修补的步骤s5。
50.几个实施方式的工厂设备的检查方法是应用于在高温且施加较大的应力的环境下长时间使用的金属制的部件的检查的检查方法,例如应用于火力发电工厂设备中的将锅炉与汽轮机之间连接的蒸汽配管等的焊接部分的检查和配管等的母材的检查。
51.以下,说明几个实施方式的工厂设备的检查方法中的各工序的概要。
52.(选定评价对象部位的步骤s1的概要)
53.选定评价对象部位的步骤s1是从工厂设备中存在的多个蒸汽配管等中选定进行探伤检查的实施及基于探伤检查的结果的剩余寿命评价的评价对象部位的步骤。即,几个实施方式的选定评价对象部位的步骤s1是从一个以上的检查候补部位中选定检查部位的步骤。
54.图8是包含管座及形成有供该管座安装的管座孔的母管的配管的截面图。在图8中,在沿着母管10的轴线axa及管座20的轴线axb方向的截面中显示了母管10与管座20的连接部7。图8所示的配管5包含母管10和通过焊接而与母管10连接的管座20。母管10上形成有供管座20安装的管座孔13。需要说明的是,管座孔13除了包含在管座20中将沿着管座20的轴线axb方向延伸的孔部23与母管10的内部连通的孔部13a以外,还包含作为母管10与管座20即分支管、插塞、筒等之间的边界的壁面。
55.在图8所示的配管5中,管座20通过管座焊接部30焊接并安装于母管10。在图8所示的配管5中,管座焊接部30包含焊接金属31和由焊接产生的热影响部(haz部)33。
56.发明者们认真研究的结果是判明了在包含管座20及形成有供该管座20安装的管
座孔13的母管10的配管5中,在从管座孔13的内壁面15在母管10的轴线axa方向上向母管10的母材11内部偏移的区域19有可能产生龟裂41。需要说明的是,在图8中,上述区域19是例如用虚线包围的区域。另外,在图8中,上述龟裂41是区域19内加上了交叉的影线的区域。
57.简单地说明产生这种龟裂41的机理。在例如锅炉中的配管那样具有厚壁圆筒形状且比较高的内压进行作用的配管中,通常周向应力在配管的母材中的径向上的最内侧的区域内最大。即,若为图8所示的配管5,则通常母管10的内周面10a处周向应力最大。
58.另外,通常在配管的侧面上开设有将配管的内部与外部连通的贯通孔的情况下,因配管的内压而产生的周向应力在形成贯通孔的壁面中的沿着配管的周向的中央的位置处最大。即,若为图8所示的配管5,则通常在管座孔13的内壁面15中的沿着母管10的周向的中央的位置处最大。
59.但是,发明者们认真研究的结果是判明了在例如锅炉中的配管那样在高温高压的环境下使用的配管尤其用高铬钢形成的配管中,具有由于蠕变引起的变形,而因配管的内压所产生的周向应力最大的位置从上述的位置移动的趋势。
60.具体而言,判明了在例如锅炉中的配管那样在高温高压的环境下使用的配管中,由于蠕变引起的变形,而因配管的内压所产生的周向应力最大的位置向配管的母材中的比径向上的最内侧的区域靠径向外侧的位置移动。另外,判明了在例如锅炉中的配管那样在高温高压的环境下使用的配管中,由于蠕变引起的变形,而因配管的内压所产生的周向应力最大的位置在配管的侧面上开设有将配管的内部与外部连通的贯通孔的情况下从形成贯通孔的壁面向在配管的轴线方向上向配管的母材内部偏移的区域移动。
61.即,判明了若为图8所示的配管5,则通过由蠕变引起的变形,因配管5的内压所产生的周向应力最大的位置向在母管10的轴线axa方向上向母管10的母材11内部偏移的区域19移动。
62.因此,在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,作为检查候补部位,包括上述区域19。
63.需要说明的是,关于几个实施方式的选定评价对象部位的步骤s1的详细内容,后文进行说明。
64.(选定检查方法及追加计测项目的步骤s2的概要)
65.选定检查方法及追加计测项目的步骤s2是选定对于在选定评价对象部位的步骤s1中选定的评价对象部位的探伤检查的检查方法及追加计测的计测项目的步骤。
66.在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中,选定对于在选定评价对象部位的步骤s1中选定的评价对象部位适当的探伤检查的检查方法。
67.在此,在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中选定的检查方法是如后述那样针对包含配管的圆周焊接部或纵向焊接部及管座焊接部中的至少一个的评价对象部位的种类与该评价对象部位的厚度的组合分别设定的检查方法。另外,在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中选定的检查方法是如后述那样对于包含管座及形成有供该管座安装的管座孔的母管的配管,针对评价对象部位的种类与作为参数而包括母管的外径及母管的板厚的指数的组合分别设定的检查方法。
68.需要说明的是,焊接部包含:焊接金属、由焊接产生的热影响部(haz部)及后述的内表面狭缝。
69.另外,在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中,选定对于选定的检查方法适当的追加计测的计测项目。
70.在此,追加计测是为了取得提高根据基于选定的检查方法的评价对象部位的检查结果来进行的评价对象部位的剩余寿命评价的精度所需要的参数而实施的计测。即,在后述的进行评价对象部位的检查的步骤s3中,通过选定的检查方法来进行评价对象部位的探伤检查,并得到检查结果。并且,基于得到的检查结果,在后述的进行评价对象部位的剩余寿命评价的步骤s4中,进行评价对象部位的剩余寿命评价。在进行评价对象部位的剩余寿命评价时,除了探伤检查的检查结果以外,还需要几个参数。在追加计测中,取得这些参数中的提高剩余寿命评价的精度所需要的参数。
71.需要说明的是,在以下的说明中,也将追加计测的计测项目简称为追加计测项目。
72.关于选定检查方法及追加计测项目的步骤s2的详细内容,后文进行说明。
73.(进行评价对象部位的检查的步骤s3的概要)
74.进行评价对象部位的检查的步骤s3是对于在选定评价对象部位的步骤s1中选定的评价对象部位,利用在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中选定的检查方法进行探伤检查的步骤。即,进行评价对象部位的检查的步骤s3是对于在选定评价对象部位的步骤s1中选定的评价对象部位进行探伤检查的步骤。
75.另外,在进行评价对象部位的检查的步骤s3中,根据需要来进行与在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中选定的追加计测项目有关的追加计测。
76.关于进行评价对象部位的检查的步骤s3的详细内容,后文进行说明。
77.(进行评价对象部位的剩余寿命评价的步骤s4的概要)
78.进行评价对象部位的剩余寿命评价的步骤s4是根据在进行评价对象部位的检查的步骤s3中进行的评价对象部位的检查结果来进行评价对象部位的剩余寿命评价的步骤。
79.需要说明的是,在进行评价对象部位的剩余寿命评价的步骤s4中,若在进行评价对象部位的检查的步骤s3中针对追加计测项目进行了追加计测,则也使用通过追加计测取得的参数来进行评价对象部位的剩余寿命评价。
80.剩余寿命的评价能够使用例如龟裂进展计算、fem、损伤力学的评价、空隙模拟法或组织模拟法等。
81.(进行评价对象部位的修补的步骤s5的概要)
82.进行评价对象部位的修补的步骤s5是基于在进行评价对象部位的检查的步骤s3中进行的评价对象部位的检查结果或者在进行评价对象部位的剩余寿命评价的步骤s4中进行的评价对象部位的剩余寿命评价的结果,根据需要来进行评价对象部位的修补的步骤。
83.关于进行评价对象部位的修补的步骤s5的详细内容,后文进行说明。
84.这样,在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,具备:选定评价对象部位的步骤s1、选定检查方法及追加计测项目的步骤s2及进行评价对象部位的检查的步骤s3。
85.即,几个实施方式的工厂设备的检查方法具备从一个以上的检查候补部位中选定检查部位的步骤即选定评价对象部位的步骤s1,该一个以上的检查候补部位包括在母管10的轴线axa方向上从管座孔13的内壁面15向母管10的母材11内部偏移的区域19。几个实施方式的工厂设备的检查方法具备通过针对评价对象部位的种类与该评价对象部位的厚度
的组合分别设定的检查方法来进行评价对象部位的检查的步骤即进行评价对象部位的检查的步骤s3,该评价对象部位包含配管的圆周焊接部或纵向焊接部及管座焊接部中的至少一个。几个实施方式的工厂设备的检查方法具备通过对于配管针对评价对象部位的种类与指数的组合分别设定的检查方法来进行评价对象部位的检查的步骤即进行评价对象部位的检查的步骤s3,该配管包含管座及形成有供该管座安装的管座孔的母管,该指数作为参数包括母管的外径及母管的板厚。
86.因此,根据几个实施方式的工厂设备的检查方法,具备选定评价对象部位的步骤s1和对于在该步骤s1中选定的检查部位进行探伤检查的步骤即进行评价对象部位的检查的步骤s3,因此即便是受限的检查期间,也能够确认在上述区域19产生的龟裂41的存在。因此,能够高效地检查工厂设备。
87.另外,几个实施方式的工厂设备的检查方法具备选定用于取得提高根据基于上述检查方法的评价对象部位的检查结果来进行的评价对象部位的剩余寿命评价的精度所需要的参数的追加计测的计测项目的步骤即选定检查方法及追加计测项目的步骤s2。因此,根据几个实施方式的工厂设备的检查方法,评价对象部位的检查方法根据评价对象部位的种类与评价对象部位的厚度的组合而是适当的,评价对象部位的检查结果的精度提高。而且,剩余寿命评价的精度提高用的追加计测的计测项目根据评价对象部位的检查方法而是适当的。通过这些,根据评价对象部位的检查结果来进行的评价对象部位的剩余寿命评价的精度提高。
88.(关于选定评价对象部位的步骤s1的详细内容)
89.对选定评价对象部位的步骤s1的详细内容进行说明。需要说明的是,在以下的说明中,对如图8所示的那样配管为包含供管座20安装的母管10的配管5的情况进行说明。
90.如上述那样,判明了在图8所示的那种配管5中,有可能在从管座孔13的内壁面15在母管10的轴线axa方向上向母管10的母材11内部偏移的区域19内产生龟裂41。另外,还知道了在图8所示的那种配管5中,如后述那样在管座焊接部30处容易产生龟裂。
91.因此,发明者们认真研究的结果是判明了在图8所示的那种配管5中,作为参数包括母管10的外径d及板厚t,若表示板厚t的相对厚度的指数为规定值以下,即若母管10的板厚t相对较薄,则上述的区域19容易在管座焊接部30之前产生龟裂。反之,判明了若上述指数超过上述规定值,即母管10的板厚t相对较厚,则管座焊接部30容易在上述区域19之前产生龟裂。
92.因此,在几个实施方式中,在选定评价对象部位的步骤s1中,若上述指数为上述规定值以下,则将上述区域19选定为检查部位(评价对象部位)。另外,在几个实施方式中,在选定评价对象部位的步骤s1中,若上述指数超过上述规定值,则将管座焊接部30选定为检查部位(评价对象部位)。
93.在此,上述指数也可以是例如母管10的板厚t除以母管10的外径d而得到的母管板厚外径比(t/d)。
94.即,在几个实施方式中,在选定评价对象部位的步骤s1中,若母管板厚外径比(t/d)为规定值th以下,则将上述的区域19选定为检查部位(评价对象部位)。并且,在几个实施方式中,在选定评价对象部位的步骤s1中,若母管板厚外径比(t/d)超过规定值th,则将管座焊接部30选定为检查部位(评价对象部位)。
95.需要说明的是,作为上述指数,在采用母管板厚外径比(t/d)的倒数即母管10的外径d除以母管10的板厚t而得到的母管外径板厚比(d/t)的情况下,在选定评价对象部位的步骤s1中,若母管外径板厚比(d/t)为规定值th以上,则可以将上述的区域19选定为检查部位(评价对象部位)。并且,若母管外径板厚比(d/t)小于规定值th,则可以将管座焊接部30选定为检查部位(评价对象部位)。
96.需要说明的是,上述规定值th根据作为参数包含例如连接的管座20的管的外径d及板厚t的指数的值等而取不同的值。即,在几个实施方式中,关于工厂设备中存在的多个图8所示的那种配管5,按照与各个管座20连接的每个连接部7而分别存在上述规定值th。
97.在几个实施方式中,关于与各个管座20连接的连接部7的位置和按照每个该连接部7存在的上述规定值th的信息,作为数据库预先储存于存储装置(参照图3)。
98.图3是表示储存该数据库的存储装置和访问该存储装置的终端装置的图。如上述那样,在存储装置1中,关于多个配管5中的与各个管座20连接的连接部7的位置和按照每个该连接部7存在的上述规定值th、母管10的外径d和板厚t的信息等作为数据库来储存。
99.另外,如后述那样,在存储装置1中,关于焊接部存在的部位、该部位的厚度与最大的损伤容易产生的位置之间的关系的信息作为数据库来储存。终端装置2是例如个人计算机等终端装置,能够从存储装置1中读出存储装置1中储存的数据库的信息并向终端装置2的操作者提示。需要说明的是,存储装置1既可以配置于与终端装置2不同的地方,也可以设于终端装置2内。终端装置2具有:执行各种运算处理的运算装置3、接受来自检查员或作业员等的输入操作的输入装置4及用于显示运算装置3的运算结果等的显示部2a。
100.在几个实施方式中,在选定评价对象部位的步骤s1中,运算装置3被从输入装置4输入了指示以选定评价对象部位时,从存储装置1中读出存储于存储装置1的数据库的信息并选定评价对象部位。
101.例如,在几个实施方式中,在选定评价对象部位的步骤s1中,运算装置3针对图8所示的那种连接有管座20的配管5,从存储装置1读出关于上述规定值th、母管10的外径d和板厚t的信息。并且,运算装置3基于读出的信息来算出母管板厚外径比(t/d)。并且,运算装置3对算出的母管板厚外径比(t/d)与读出的规定值th进行比较。
102.若母管板厚外径比(t/d)为规定值th以下,则运算装置3将上述的区域19选定为检查部位(评价对象部位)。另外,若母管板厚外径比(t/d)超过规定值th,则运算装置3将管座焊接部30选定为检查部位(评价对象部位)。
103.需要说明的是,也可以在存储装置1中预先储存多个配管5的母管板厚外径比(t/d)。在该情况下,运算装置3可以取代读出母管10的外径d和板厚t的信息,而从存储装置1读出母管板厚外径比(t/d)。
104.运算装置3在选定了评价对象部位之后,在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中实施以下叙述的处理。
105.(关于选定检查方法及追加计测项目的步骤s2的详细内容)
106.以下,对选定检查方法及追加计测项目的步骤s2的详细内容进行说明。
107.例如,火力发电工厂设备中的将锅炉与汽轮机之间连接的蒸汽配管存在多个种类的焊接部位。例如,蒸汽配管存在将配管彼此连接的圆周焊接部和将配管与分支管连接的管座焊接部。另外,在配管由板状部件制造的情况下,为了将板的端部彼此连接而存在沿着
管轴方向延伸的纵向焊接部。
108.根据发明者们的见解可知,当焊接部存在的部位不同时,容易产生龟裂的位置不同。另外,根据发明者们的见解可知,即便是相同种类的焊接部,根据该部位的厚度不同而容易产生龟裂的位置不同。
109.图2是表示发明者们认真研究的结果所判明的焊接部存在的部位、该部位的厚度与容易产生龟裂的位置之间的关系的表。
110.根据发明者们的见解可知,即便是相同种类的焊接部,以大约厚度20mm为界而容易产生龟裂的位置不同。在图2所示的表中,薄壁表示厚度为20mm以下,厚壁表示厚度超过20mm。在以下的说明中也一样。
111.在例如配管的直管中的纵向焊接部中,在厚壁的部分,纵向焊接部的板厚内部容易产生龟裂,容易产生最大的损伤。这是因为由于由焊接产生的热影响部(haz部)的蠕变速度比母材和焊接金属的蠕变速度快而haz部中的板厚内部的应力的多轴度变大。
112.在例如配管的弯头中的纵向焊接部中,在厚壁的部分,纵向焊接部的板厚内部容易产生龟裂,容易产生最大的损伤。其理由与上述的直管中的纵向焊接部相同。
113.在例如配管的圆周焊接部中,在厚壁的部分,圆周焊接部的外表面容易产生龟裂,容易产生最大的损伤。这是因为在配管系统应力即以从例如配管的支撑构造物和连接的其他的配管等受到的外力等为起因的应力和由于自身的热膨胀被限制而产生的热应力等的影响下作用于焊接部的弯曲应力的最大位置为外表面。另外,在例如配管的圆周焊接部中,在薄壁的部分,圆周焊接部的板厚内部容易产生龟裂,容易产生最大的损伤。作为其理由,是因为虽然薄壁的部分也与厚壁一样受到配管系统应力的影响,但是由于板厚较小,所以板厚方向上的弯曲应力的分布较小,以上述蠕变速度差为起因的多轴度的影响更大。
114.在例如图8所示的那种配管5的情况下,如上述那样,若母管板厚外径比(t/d)为规定值th以下,则上述区域19容易产生龟裂。反之,若母管板厚外径比(t/d)超过规定值th,则管座焊接部30容易产生龟裂。
115.在例如管座焊接部30中,薄壁的部分及厚壁的部分两者都在管座焊接部30的外表面及内表面狭缝周边部位容易产生龟裂,容易产生最大的损伤。外表面上容易产生损伤的理由是因为配管的环箍应力(周向应力)在外表面处最大。另一方面,在内表面狭缝周边部位也容易产生损伤的理由是因为在狭缝那种龟裂状的前端部处会发生应力集中。需要说明的是,管座焊接部30的内表面狭缝是配管(母管10)与管座20(分支管、插塞、筒等)之间的边界,在焊接时焊接金属的融入不充分,该边界是作为狭缝而残留的部分。
116.需要说明的是,在当前的工厂设备的大多数中,在高温高压的环境下使用的薄壁的直管及薄壁的弯头几乎不使用电焊管,因此关于薄壁的直管及薄壁的弯头中的纵向焊接部,省略说明。
117.这种关于焊接部存在的部位、该部位的厚度与容易产生最大的损伤的位置之间的关系的信息预先作为数据而库储存于图3所示的存储装置1。
118.如上述那样,在存储装置1中,将关于焊接部存在的部位、该部位的厚度与容易产生最大的损伤的位置之间的关系的信息作为数据库来储存。
119.(适合于板厚内部的探伤检查的检查方法)
120.作为适合于例如板厚内部的探伤检查的检查方法,可列举基于常规ut法的超声波
检查、基于tofd法的超声波检查、基于相控阵法的超声波检查、基于开口合成法的超声波检查、基于高频ut法的超声波检查、基于超声波噪声法的超声波检查等。
121.另外,提高根据基于这些适合于板厚内部的探伤检查的检查方法的检查结果来进行的评价对象部位的剩余寿命评价的精度所需要的参数为例如评价对象部位的尺寸、形状、温度、材料特性。
122.用于取得评价对象部位的尺寸和形状的追加计测的计测项目可列举例如配管的外径、配管的板厚、配管的扁平率、焊接线的从长度方向观察时的截面的形状、由焊接产生的热影响部(haz部)的形状。通过取得评价对象部位的尺寸和形状,在剩余寿命评价时能够高精度地计算作用于焊接部的应力。尤其是,配管的外径、扁平率、截面的形状在高精度地计算纵向焊接部中重要的在圆周方向上作用的应力(弯曲、拉伸)时是有效的计测项目。
123.用于取得评价对象部位的温度的追加计测的计测项目可列举例如水蒸气氧化皮的形成状态、析出物的形成状态、评价对象部位的组织变化,能够根据这些计测结果来推定评价对象部位的温度。该情况下的温度是指过去的温度履历或过去作用的最高温度。通过取得评价对象部位的温度,而在剩余寿命评价时能够高精度地设定温度条件。
124.用于取得评价对象部位的材料特性的追加计测的计测项目可列举例如评价对象部位的硬度。另外,可以从评价对象部位采取少量的样品,对于该样品实施蠕变试验等,由此取得评价对象部位的材料特性。通过取得评价对象部位的材料特性,而在剩余寿命评价时能够高精度地设定焊接部的强度。
125.需要说明的是,在上述的存储装置1中,作为适合于板厚内部的探伤检查的检查方法,将上述的各检查方法作为数据库来储存。另外,在上述的存储装置1中,将上述的追加计测项目与适合于板厚内部的探伤检查的检查方法建立关联地作为数据库来储存。而且,在上述存储装置1中,将包括用于进行是否计测上述的追加计测项目的判断的处理在内的进行评价对象部位的检查的步骤s3中应该实施的处理的流程的信息作为数据库来储存。需要说明的是,关于该处理的流程,后文进行说明。
126.需要说明的是,在上述超声波检查中,评价对象部位中的表面附近(例如距离表面几mm)的范围为不灵敏区,因此无法探伤。因此,例如板厚内部的探伤检查的结果是在判断为板厚内部的损伤存在于不灵敏区的附近的情况下,在进行评价对象部位的检查的步骤s3中,进行用于减少不灵敏区的影响的不灵敏区减少对策。
127.作为不灵敏区减少对策,可列举例如对外表面进行检查。作为外表面的检查方法,有例如磁粉探伤检查、渗透探伤检查、基于mt转印法的检查、涡流探伤检查等。若通过这些检查能够确认外表面的损伤的存在,则能够判断为在板厚内部存在于不灵敏区的附近的损伤与外表面的损伤连续,若无法确认外表面的损伤的存在,则能够判断为在板厚内部存在于不灵敏区的附近的损伤至少没有到达外表面。
128.另外,作为不灵敏区减少对策,也可以将焊接部分的堆高去除。通过将焊接部分的堆高去除,磁粉探伤检查等变得容易进行。另外,通过将焊接部分的堆高去除,能够使超声波探伤的探伤器与去除了焊接部分的堆高之后的表面接触,从而能够扩大探伤范围。另外,通过将焊接部分的堆高去除,有时会在去除了焊接部分的堆高之后的表面出现目视等能够观察的损伤。并且,通过将焊接部分的堆高去除,能够去除仅在堆高的表面附近存在的损伤。
129.在上述存储装置1中,将与适合于板厚内部的探伤检查的检查方法建立了关联的不灵敏区减少对策作为数据库来储存。
130.(适合于外表面的探伤检查的检查方法)
131.例如作为适合于外表面的探伤检查的检查方法,可列举磁粉探伤检查、渗透探伤检查、基于mt转印法的检查、涡流探伤检查等。
132.提高根据基于这些适合于外表面的探伤检查的检查方法的检查结果来进行的评价对象部位的剩余寿命评价的精度所需要的参数为例如评价对象部位的尺寸、形状、温度、材料特性。
133.用于取得评价对象部位的尺寸和形状的追加计测的计测项目、用于取得评价对象部位的温度的追加计测的计测项目及用于取得评价对象部位的材料特性的追加计测的计测项目如上所述。
134.需要说明的是,如后述那样,在外表面上容易产生最大的损伤的情况下,除了进行上述的基于适合于外表面的探伤检查的检查方法的探伤检查以外,有时还进行例如用于求出外表面中的局部的寿命消耗率的非破坏检查,该局部的寿命消耗率是以能够目视观察的龟裂产生的时刻为100%的局部的寿命消耗率。作为该非破坏检查方法,可列举空隙个数密度法、空隙面积率法、组织对比法、析出物粒间距离法、a参数法、晶粒变形法、空隙晶界长度法、碳化物组成测定法等非破坏检查方法。
135.另外,如后述那样,在基于非破坏检查的检查结果而求出的外表面中的局部的寿命消耗率超过了规定值的情况下或外表面存在损伤的情况下,对该外表面附近的评价对象部位的内部进行探伤检查。
136.作为适合于外表面附近的评价对象部位的内部的探伤检查的检查方法,可列举基于常规ut法的超声波检查、基于tofd法的超声波检查、基于相控阵法的超声波检查、基于开口合成法的超声波检查、基于高频ut法的超声波检查、基于超声波噪声法的超声波检查等。
137.在上述存储装置1中,作为适合于外表面的探伤检查的检查方法,将上述的各检查方法作为数据库来储存。另外,在上述存储装置1中,将上述的追加计测项目与适合于外表面的探伤检查的检查方法建立关联地作为数据库来储存。在上述存储装置1中,作为用于求出外表面中的局部的寿命消耗率的非破坏检查方法,将上述的非破坏检查方法作为数据库来储存。在上述存储装置1中,作为适合于外表面附近的评价对象部位的内部的探伤检查的检查方法,将上述的各检查方法作为数据库来储存。而且,在上述存储装置1中,将包括用于进行是否计测上述的追加计测项目的判断的处理在内的进行评价对象部位的检查的步骤s3中应该实施的处理的流程的信息作为数据库来储存。需要说明的是,关于该处理的流程,后文进行说明。
138.(适合于内表面狭缝周边部位的探伤检查的检查方法)
139.在内表面狭缝周边部位的探伤检查中,虽然在探伤范围内从一开始就存在内表面狭缝,但是根据焊接的状态而内表面狭缝的存在范围发生变化。因此,在内表面狭缝周边部位的探伤检查中,难以区分内表面狭缝与损伤。因此,在内表面狭缝周边部位的探伤检查中,以如宏观龟裂那样通过目视观察能够观察的龟裂为检测对象,检测出的龟裂不与内表面狭缝进行区分,全部作为如宏观龟裂那样通过目视观察能够观察的龟裂来处理。
140.例如作为适用于内表面狭缝周边部位的探伤检查的检查方法,可列举基于常规ut
法的超声波检查、基于tofd法的超声波检查、基于相控阵法的超声波检查、基于开口合成法的超声波检查、基于高频ut法的超声波检查、基于超声波噪声法的超声波检查等。
141.另外,提高根据基于这些适用于内表面狭缝周边部位的探伤检查的检查方法的检查结果来进行的评价对象部位的剩余寿命评价的精度所需要的参数为例如评价对象部位的尺寸、形状、温度、材料特性。
142.用于取得评价对象部位的尺寸和形状的追加计测的计测项目可列举例如由焊接产生的热影响部(haz部)的形状、焊接金属的表面形状、管座中的配管(母管)的外径、母管的壁厚等。
143.用于取得评价对象部位的温度的追加计测的计测项目及用于取得评价对象部位的材料特性的追加计测的计测项目和上述一样。
144.需要说明的是,在上述存储装置1中,作为适合于内表面狭缝周边部位的探伤检查的检查方法,将上述的各检查方法作为数据库来储存。另外,在上述存储装置1中,将上述的追加计测项目与适合于内表面狭缝周边部位的探伤检查的检查方法建立关联地作为数据库来储存。而且,在上述的存储装置1中,将包括用于进行是否计测上述的追加计测项目的判断的处理在内的进行评价对象部位的检查的步骤s3中应该实施的处理的流程的信息作为数据库来储存。需要说明的是,关于该处理的流程,后文进行说明。
145.在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中,当检查员对终端装置2进行操作而输入了评价对象部位的种类和评价对象部位的厚度时,终端装置2从存储装置1的数据库中读出适合于评价对象部位的探伤检查的检查方法和用于提高根据基于该检查方法的检查结果来进行的评价对象部位的剩余寿命评价的精度的追加计测项目。并且,终端装置2将读出的该检查方法和该追加计测项目显示于例如终端装置2的显示部2a。
146.另外,终端装置2从存储装置1的数据库中读出在进行评价对象部位的检查的步骤s3中应该实施的处理的流程的信息。并且,终端装置2将读出的在进行评价对象部位的检查的步骤s3中应该实施的处理的流程的信息显示于例如终端装置2的显示部2a。
147.需要说明的是,在读出的检查方法为适合于外表面的探伤检查的检查方法的情况下,例如终端装置2的显示部2a中也显示用于求出局部的寿命消耗率的非破坏检查方法及适合于外表面附近的评价对象部位的内部的探伤检查的检查方法。
148.即,选定检查方法及追加计测项目的步骤s2是针对评价对象部位的种类与该评价对象部位的厚度的各组合,使用规定检查方法及追加计测项目的数据库来选定检查方法及计测项目的步骤。
149.这样,根据几个实施方式的工厂设备的检查方法,因为具备选定检查方法及追加计测项目的步骤s2,所以能够迅速地选定在进行评价对象部位的检查的步骤s3中应该实施的检查方法及计测项目。
150.(关于进行评价对象部位的检查的步骤s3的详细内容)
151.在进行评价对象部位的检查的步骤s3中,如下那样对评价对象部位进行探伤检查。
152.(1)评价对象部位为板厚内部容易产生最大的损伤的部位的情况
153.例如,在评价对象部位为板厚内部容易产生最大的损伤的部位的情况下,在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中,提示图4所示的流程图。
154.图4是表示在评价对象部位为板厚内部容易产生最大的损伤的部位的情况下进行评价对象部位的检查的步骤s3中应该实施的处理的流程的流程图。检查员在进行评价对象部位的检查的步骤s3中,按照图4所示的流程图,实施评价对象部位的探伤检查,进行是否计测追加计测项目的判断,并根据需要来进行追加计测。
155.在步骤s301中,检查员进行评价对象部位的板厚内部的探伤检查,检测板厚内部的损伤的位置和大小。
156.需要说明的是,在步骤s301中,通过基于常规ut法的超声波检查、基于tofd法的超声波检查、基于相控阵法的超声波检查、基于开口合成法的超声波检查、基于高频ut法的超声波检查、基于超声波噪声法的超声波检查等中的任一个检查方法来进行板厚内部的探伤检查。上述各检查方法如上述那样在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中提示给检查员。
157.接着,在步骤s302中,检查员根据在步骤s301中实施的探伤检查的结果来判断有无内在损伤即有无评价对象部位的板厚内部的损伤。当在步骤s302中判断为不存在损伤时,使本处理结束。
158.当在步骤s302中判断为存在损伤时,进入步骤s303,检查员判断检测出的损伤是否存在于在步骤s301中实施的检查方法的不灵敏区的附近。
159.若检测出的损伤未存在于不灵敏区的附近,则进入后述的步骤s306。在检测出的损伤存在于不灵敏区的附近的情况下,进入步骤s304,检查员实施上述的不灵敏区减少对策。需要说明的是,不灵敏区减少对策在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中提示给检查员。
160.如上述那样,在实施不灵敏区减少对策时,进行例如外表面的检查和焊接部分的堆高的去除。另外,在实施不灵敏区减少对策时,也可以在去除了焊接部分的堆高后实施外表面检查和评价对象部位的板厚内部的探伤检查。
161.这样,在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,步骤s304是对评价对象部位的内部进行检查并在评价对象部位的外表面侧距检查方法的不灵敏区预定距离内的内部检测到损伤的情况下,进一步实施基于对评价对象部位的外表面进行检查的检查方法的检查,或者在进行了评价对象部位处的焊接部的堆高的删除之后再对评价对象部位的内部进行检查的步骤。因此,能够抑制检查方法的不灵敏区的影响。
162.在步骤s304中实施了不灵敏区减少对策之后,在步骤s305中,检查员判断板厚内部存在于不灵敏区的附近的损伤是否与外表面的损伤连续。
163.若在步骤s305中判断为在板厚内部存在于不灵敏区的附近的损伤不与外表面的损伤连续,则在步骤s306中检查员不考虑外表面的损伤而根据步骤s301中的探伤检查的结果来取得板厚内部的损伤的大小。
164.若在步骤s305中判断为在板厚内部存在于不灵敏区的附近的损伤与外表面的损伤连续,则在步骤s309中检查员包含外表面的损伤地根据步骤s301中的探伤检查的结果来取得板厚内部的损伤的大小。
165.在步骤s307中,检查员在根据在步骤s306或步骤s309中取得的损伤的大小来在进行评价对象部位的剩余寿命评价的步骤s4中进行剩余寿命评价时,判断是否需要提高剩余寿命评价的精度。具体而言,参照在步骤s306中取得的损伤的大小和图5所示的简易判定坐
标图来判断是否需要提高剩余寿命评价的精度。
166.需要说明的是,图5是横轴为作用于评价对象部位的应力且纵轴为损伤的大小与保养对象部位处的板厚之比的坐标图。图5的坐标图中的直线l1~l7表示到检测出的损伤贯通评价对象部位为止的剩余寿命为20000小时的情况。直线l1~l7的不同是各个保养对象部位处的温度的不同,图5中越靠近左侧则保养对象部位处的温度越高。即,直线l1是表示温度最高的情况下的直线,直线l7是表示温度最低的情况下的直线。需要说明的是,上述的20000小时是到例如两年后的下一次定期检查为止的时间即大约17000小时加上大约3000小时的富余后的时间。
167.检查员根据在步骤s306中取得的损伤的大小和保养对象部位的板厚来求出损伤的大小与保养对象部位处的板厚之比,并且根据例如工厂设备的运转状况来求出工厂设备的运转期间作用于评价对象部位的应力和温度。并且,确认与求出的比及应力对应的地点为图5所示的坐标图中的什么位置及与求出的温度所对应的任一直线l1~l7之间的位置关系。
168.若与求出的比及应力对应的地点处于与求出的温度对应的任一直线l1~l7的左侧的区域内且一定程度远离该直线,则能够判断为到检测出的损伤贯通评价对象部位为止的剩余寿命超过20000小时。在该情况下,在步骤s307中,检查员在进行评价对象部位的剩余寿命评价的步骤s4中进行剩余寿命评价时,判断为不需要提高剩余寿命评价的精度,并使进行评价对象部位的检查的步骤s3中的处理结束。
169.另外,若与求出的比及应力对应的地点虽然处于与求出的温度对应的任一直线l1~l7的左侧的区域内但是与该直线接近,或者处于该直线上或比该直线靠右侧的区域内,则能够判断为到检测出的损伤贯通评价对象部位为止的剩余寿命有可能低于20000小时。在该情况下,在步骤s307中,检查员在进行评价对象部位的剩余寿命评价的步骤s4中进行剩余寿命评价时,判断为需要提高剩余寿命评价的精度,而进入步骤s308。
170.在步骤s308中,检查员实施追加计测项目的追加计测。需要说明的是,如上述那样,追加计测项目在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中提示给检查员。检查员在实施了追加计测后,使进行评价对象部位的检查的步骤s3中的处理结束。
171.这样,在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,步骤s307是基于根据评价对象部位的检查结果求出的损伤长度来判定是否需要追加计测的步骤。在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,具备基于根据评价对象部位的检查结果求出的损伤长度来判定是否需要追加计测的步骤,因此能够基于损伤长度来容易地判断是否需要追加计测。另外,若判断为不需要追加计测,则不进行追加计测即可,因此是高效的。
172.另外,在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,基于在步骤s306中取得的损伤的大小和图5所示的简易判定坐标图来判定是否需要追加计测。即,追加计测的需要与否判定中使用的损伤长度的阈值根据工厂设备的运转期间的评价对象部位的温度条件及应力条件中的至少一个来决定。因此,在追加计测的需要与否判定中使用的损伤长度的阈值反映了工厂设备的运转期间的评价对象部位的温度条件及应力条件中的至少一个,因此能够提高追加计测的需要与否的精度。
173.(2)评价对象部位为在外表面容易产生最大的损伤的部位的情况
174.例如,在评价对象部位为在外表面容易产生最大的损伤的部位的情况下,在选定
检查方法及追加计测项目的步骤s2中,提示图6所示的流程图。
175.图6是表示在评价对象部位为在外表面容易产生最大的损伤的部位的情况下在进行评价对象部位的检查的步骤s3中应该实施的处理的流程的流程图。检查员在进行评价对象部位的检查的步骤s3中,按照图6所示的流程图,实施评价对象部位的探伤检查,进行是否计测追加计测项目的判断,并根据需要来进行追加计测。
176.在步骤s321中,检查员进行评价对象部位的外表面的检查,来检测外表面的损伤。
177.需要说明的是,在步骤s321中,通过磁粉探伤检查、渗透探伤检查、基于mt转印法的检查、涡流探伤检查等中的任一个检查方法来进行外表面的探伤检查。上述各检查方法如上述那样在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中提示给检查员。
178.接着,在步骤s322中,检查员根据在步骤s321中实施的检查的结果来判断外表面有无损伤。在步骤s322中判断为不存在损伤时,进入后述的步骤s326。
179.当在步骤s322中判断为存在损伤时,进入步骤s323,为了检查外表面的损伤向评价对象部位的内部波及到什么程度,检查员对外表面附近的评价对象部位的内部进行探伤检查。在步骤s323中,检查员通过基于常规ut法的超声波检查、基于tofd法的超声波检查、基于相控阵法的超声波检查、基于开口合成法的超声波检查、基于高频ut法的超声波检查、基于超声波噪声法的超声波检查等中的任一个检查方法来进行外表面附近的评价对象部位的内部的探伤检查。上述各检查方法在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中提示给检查员。
180.在步骤s324中,检查员基于在步骤s323中实施的探伤检查的检查结果,取得在外表面出现的损伤的深度(大小),并进入步骤s307。需要说明的是,图6中的步骤s307及步骤s308中的处理与图4所示的步骤s307及步骤s308中的处理相同,因此省略说明。
181.在步骤s326中,若不存在评价对象部位的复制品则检查员使进行评价对象部位的检查的步骤s3中的处理结束,若存在评价对象部位的复制品则进入步骤s327。
182.在步骤s327中,检查员基于评价对象部位的复制品,进行非破坏检查(ned)并算出外表面的局部的寿命消耗率。需要说明的是,在步骤s327中,检查员基于空隙个数密度法、空隙面积率法、组织对比法、析出物粒间距离法、a参数法、晶粒变形法、空隙晶界长度法、碳化物组成测定法等中的任一个检查方法来算出外表面中的局部的寿命消耗率。上述各检查方法在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中提示给检查员。
183.在步骤s328中,检查员判断在步骤s327中算出的外表面的局部的寿命消耗率是否超过预定值。在此,在将产生能够目视观察的龟裂的时刻设为100%的情况下,作为该预定值,采用例如90%,不过该预定值并不限定于90%。
184.若在步骤s327中算出的外表面的局部的寿命消耗率超过了90%,则进入步骤s323,检查员实施上述的步骤s323的处理。
185.若在步骤s327中算出的外表面的局部的寿命消耗率为90%以下,则检查员使进行评价对象部位的检查的步骤s3的处理结束。
186.这样,在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,具备对评价对象部位的外表面进行检查并算出局部的寿命消耗率的步骤s327,该局部的寿命消耗率将产生能够目视观察的龟裂的时刻设为100%。另外,在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,具备在算出的上述寿命消耗率超过预定值的情况下实施基于对评价对象部位的内部进行检查的检查方
法的检查的步骤s323。因此,能够检查损伤从评价对象部位的外表面向内部进展到什么程度。
187.(3)评价对象部位为内表面狭缝周边部位容易产生最大的损伤的部位的情况
188.例如,在评价对象部位为内表面狭缝周边部位容易产生最大的损伤的部位的情况下,在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中,提示图7所示的流程图。
189.图7是表示在评价对象部位为在内表面狭缝周边部位容易产生最大的损伤的部位的情况下在进行评价对象部位的检查的步骤s3中应该实施的处理的流程的流程图。检查员在进行评价对象部位的检查的步骤s3中,按照图7所示的流程图,实施评价对象部位的探伤检查,进行是否计测追加计测项目的判断,并根据需要来进行追加计测。
190.在步骤s341中,检查员进行评价对象部位处的内表面狭缝周边部位的检查,来检测内表面狭缝周边部位的损伤的位置和大小。
191.需要说明的是,在步骤s341中,通过基于常规ut法的超声波检查、基于tofd法的超声波检查、基于相控阵法的超声波检查、基于开口合成法的超声波检查、基于高频ut法的超声波检查、基于超声波噪声法的超声波检查等中的任一个检查方法来进行内表面狭缝周边部位的探伤检查。上述各检查方法如上述那样在选定检查方法及追加计测项目的步骤s2中提示给检查员。
192.接着,在步骤s342中,检查员根据在步骤s341中实施的探伤检查的结果来判断内表面狭缝周边部位有无损伤。当在步骤s342中判断为不存在损伤时,使本处理结束。
193.当在步骤s342中判断为存在损伤时,进入步骤s343,检查员根据在步骤s341中的探伤检查的结果来取得内表面狭缝周边部位的损伤的大小,并进入步骤s307。需要说明的是,图7中的步骤s307及步骤s308中的处理与图4所示的步骤s307及步骤s308中的处理相同,因此省略说明。
194.这样,在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,若保养对象部位为例如配管的直管或弯头中的厚壁的纵向焊接部,则在纵向焊接部的板厚内部容易产生最大的损伤。因此,检查员如上述(1)中说明的那样按照图4所示的流程图,利用适合于板厚内部的探伤检查的检查方法来实施评价对象部位的探伤检查,进行是否计测追加计测项目的判断,并根据需要来进行追加计测。
195.即,针对具有超过规定值的壁厚的纵向焊接部设定的检查方法是对作为评价对象部位的纵向焊接部的内部进行检查的检查方法。因此,检查方法适合于具有超过规定值的壁厚的纵向焊接部。
196.另外,在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,若保养对象部位为具有超过规定值的壁厚的纵向焊接部,则选定适合于板厚内部的探伤检查的检查方法,因此追加计测的计测项目选定包含配管的配管截面形状即配管的从管轴方向观察时的截面的形状的项目。因此,可选定适合于具有超过规定值的壁厚的纵向焊接部的计测项目。
197.另外,在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,若保养对象部位为例如厚壁的圆筒焊接部,则在圆筒焊接部的外表面容易产生最大的损伤。因此,检查员如上述(2)中说明的那样按照图6所示的流程图,利用适合于外表面的探伤检查的检查方法来实施评价对象部位的探伤检查,进行是否计测追加计测项目的判断,并根据需要来进行追加计测。
198.即,针对具有超过规定值的壁厚的圆周焊接部设定的检查方法是对作为评价对象
部位的圆周焊接部的外表面进行检查的检查方法。因此,检查方法适合于具有超过规定值的壁厚的圆周焊接部。
199.另外,在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,若保养对象部位为例如薄壁的圆筒焊接部,则在圆筒焊接部的板厚内部容易产生最大的损伤。因此,检查员如上述(1)中说明的那样按照图4所示的流程图,利用适合于板厚内部的探伤检查的检查方法来实施评价对象部位的探伤检查,进行是否计测追加计测项目的判断,并根据需要来进行追加计测。
200.即,针对具有规定值以下的壁厚的圆周焊接部设定的检查方法是对作为评价对象部位的圆周焊接部的内部进行检查的检查方法。因此,检查方法适合于具有规定值以下的壁厚的圆周焊接部。
201.另外,在几个实施方式的工厂设备的检查方法中,若保养对象部位为例如管座焊接部,则在管座焊接部的外表面及内表面狭缝周边部位容易产生最大的损伤。因此,检查员对于在外表面上产生的损伤,如上述(2)中说明的那样按照图6所示的流程图,利用适合于外表面的探伤检查的检查方法来实施评价对象部位的探伤检查,进行是否计测追加计测项目的判断,并根据需要来进行追加计测。另外,检查员对于在内表面狭缝周边产生的损伤,如上述(3)中说明的那样按照图7所示的流程图,利用适合于内表面狭缝周边部位的探伤检查的检查方法来实施评价对象部位的探伤检查,进行是否计测追加计测项目的判断,并根据需要来进行追加计测。
202.即,针对管座焊接部设定的检查方法是对作为评价对象部位的管座焊接部的外表面及内部狭缝周边部位进行检查的检查方法。因此,检查方法适合于管座焊接部。
203.(关于基于相控阵法的超声波检查中使用的探伤器)
204.图9是表示在进行评价对象部位的检查的步骤s3中进行基于相控阵法的超声波检查时使用的探伤器的构造的示意性的图。
205.图9所示的探伤器50将包含多个压电元件的发送用元件51、包含至少一个压电元件且与发送用元件51不同的接收用元件53、楔形部件55包含于一个壳体57内。在图9所示的探伤器50中,在楔形部件55中隔着棱线55a相邻的两个面55b、55c中的一个面55b上以多个压电元件的排列方向ad和棱线55a的延伸方向相同的方式配置发送用元件51,在另一个面55c上配置接收用元件52。
206.发明者们认真研究的结果是判明了在进行基于相控阵法的超声波探伤时,使发送用元件51和接收用元件52为分开的元件,如上述那样配置于一个楔形部件55,由此能够通过一个探伤器50来检查与检查对象物的表层比较近的区域和距表层比较远的区域。另外,发明者们认真研究的结果是判明了通过如上述那样构成探伤器50,能够抑制检查对象物的表层附近的不灵敏区,并且能够抑制检查对象物的表层附近的噪声电平。
207.因此,根据图9所示的探伤器50,能够通过一个探伤器50来检查距检查对象物的表层比较近的区域和距表层比较远的区域。另外,根据图9所示的探伤器50,能得到检查对象物的表层附近的不灵敏区及检查对象物的表层附近的噪声电平被抑制的检查结果。
208.图10是用于说明图9所示的探伤器50中的折射角度的图。
209.如图10所示,图9所示的探伤器50构成为折射角度θ的扫描范围至少包含35度以上且75度以下的范围。
210.以往的基于相控阵法的折射角度的扫描范围大多为约40度以上且70度以下。因
此,根据图9所示的探伤器50,能够检查更大的范围。
211.另外,图9所示的探伤器50构成为能够用10mhz以上且15mhz以下的频率的超声波来进行基于相控阵法的超声波探伤检查。
212.在超声波探伤检查中,一般探伤中使用的超声波的波长越短即频率越高,则作为检测界限的缺陷尺寸越小。
213.在以往的基于相控阵法的超声波探伤检查中,超声波的频率大多为5mhz左右。因此,根据图9所示的探伤器50,用比以往的基于相控阵法的超声波探伤检查高的频率的超声波来进行检查,因此能够检测更小的龟裂。
214.(关于进行评价对象部位的修补的步骤s5的详细内容)
215.对进行评价对象部位的修补的步骤s5的详细内容进行说明。需要说明的是,在以下的说明中,对在上述区域19内产生了龟裂41的情况进行说明。
216.在图8所示的配管5中判明了在上述的区域19内产生了龟裂41的情况下,可想到通过进行修补来使配管5的寿命延长。
217.(关于一实施方式的修补方法)
218.图11是表示在图8所示的配管5中在上述的区域19内产生了龟裂41时在进行评价对象部位的修补的步骤s5中进行的处理的顺序的流程图。
219.图11中示出处理的顺序的一实施方式的修补方法具备:去除管座20的步骤s51、形成凹部的步骤s53、向管座孔13配置密封板60的步骤s55和回填的步骤s57。
220.(去除管座20的步骤s51)
221.去除管座20的步骤s51是将管座20从母管10去除的步骤。图12是在去除管座20的步骤s51中将管座20从母管10去除之后的配管5的截面图。在去除管座20的步骤s51中,将管座20从母管10去除。
222.(形成凹部的步骤s53)
223.形成凹部的步骤s53是留下母管10的内周面10a侧的一部分的区域10c,将曾安装有管座20的区域11a从母管10去除而形成凹部71的步骤。图13是形成了凹部71的配管5的截面图。图14是形成了凹部71的配管5的从母管10的径向外侧观察即从管座20的轴线axb方向观察时的示意性的图。
224.在形成凹部的步骤s53中,在从管座20的轴线axb方向观察时,除了母管10的内周面10a侧的一部分的区域10c以外,去除比管座孔13的直径大的范围,由此形成凹部71。在形成凹部71时,尽可能地去除龟裂41产生的区域19。需要说明的是,如后述那样,作为在回填的步骤s57中通过焊接来回填凹部71时的焊接金属的连接处而预留了母管10的内周面10a侧的一部分的区域10c。
225.图15是表示多个管座20以沿着母管10的轴线axa方向接近的状态配置时设置凹部71的情况的一例的图,是形成了凹部71的配管5的从母管10的径向外侧观察的示意性的图。
226.如图15所示,在多个管座20以沿着母管10的轴线axa方向接近的状态配置的情况下,可以使凹部71具有沿着母管10的轴线axa方向的长孔形状。即,可以在将沿着母管10的轴线axa方向接近的多个管座20去除之后,将曾安装有上述多个管座20的各个区域11a从母管10去除,由此形成一个凹部71。
227.需要说明的是,在如图15所示的情况那样多个管座20以沿着母管10的轴线axa方
向接近的状态配置的情况下,在形成凹部71时,也可以将多个管座孔13相连来形成长孔。在该情况下,在向管座孔13配置密封板60的步骤s55中,可以配置以堵住该长孔的方式形成的密封板60。
228.(向管座孔13配置密封板60的步骤s55)
229.向管座孔13配置密封板60的步骤s55是向形成于上述的一部分的区域10c的管座孔13配置密封板60的步骤。
230.图16是用于说明向管座孔13配置密封板60的步骤s55的图。如图16所示,在向管座孔13配置密封板60的步骤s55中,在配置密封板60时使具有比管座孔13的内径小的小径部61和比管座孔13的内径大的大径部63的密封板60中的小径部61与管座孔13嵌合。即,在几个实施方式中,密封板60呈具有比管座孔13的内径大的板形状的大径部63和比管座孔13的内径小的板形状的小径部61在板厚方向上重合那样的形状。因此,在向管座孔13配置密封板60时,大径部63与管座孔13的周围的区域抵接,能够避免密封板60从管座孔13意外地侵入母管10的内部。并且,在向管座孔13配置密封板60时,小径部61能够与管座孔13嵌合,因此能够抑制配置的密封板60从管座孔13意外地偏移。
231.通过利用具有这种形状的密封板60堵住管座孔13,而如后述那样能够抑制在回填的步骤s57中利用焊接来回填凹部71时焊接金属从管座孔13意外地侵入母管10的内部。
232.(回填的步骤s57)
233.回填的步骤s57是在向管座孔13配置密封板60的步骤s55之后利用焊接来回填凹部71的步骤。
234.图17是实施了回填的步骤s57之后的配管5的截面图。在回填的步骤s57中,用焊接金属73来对凹部71进行回填。
235.这样,根据图11中示出处理的顺序的修补方法,在从管座孔13的内壁面15在母管10的轴线axa方向上向母管10的母材11内部偏移的区域19内产生了龟裂41的情况下,能够适当地进行修补。
236.(关于其他实施方式的修补方法)
237.当在区域19产生的龟裂41比较小的情况下,能够利用以下那样的修补方法来进行评价对象部位的修补。
238.图18是表示在图8所示的配管5中在上述区域19产生了比较小的龟裂41时在进行评价对象部位的修补的步骤s5中进行的处理的顺序的流程图。
239.图18中示出处理的顺序的其他实施方式的修补方法具备配置加强板的步骤s151和将加强板焊接于母管的步骤s153。即,图18中示出处理的顺序的其他实施方式的修补方法是通过将加强板安装于母管10的外周面10d来对母管10进行加强的修补方法。
240.(配置加强板的步骤s151)
241.配置加强板的步骤s151是在母管10中的与管座20连接的连接部7处以从管座20的径向外侧包围管座20的周围的方式配置加强板80的步骤。
242.图19是加强板80的立体图。一实施方式的加强板80是以沿着母管10的外周面10d的方式形成的壁厚的板部件。在一实施方式的加强板80中,为了能够从径向外侧包围管座20的周围而形成有沿着板厚方向贯通的孔部83。因此,孔部83的内径比管座20的外形大。一实施方式的加强板80包含沿着孔部83的径向分割成两部分的两个分割板81。
243.在配置加强板的步骤s151中,将分割成两部分的加强板80中的一部分即分割板81和另一部分即分割板81以夹着管座20并沿着母管10的轴线axa方向相向的方式配置。
244.图20是从母管10的径向外侧观察即沿着管座20的轴线axb观察将两个分割板8以夹着管座20并沿着母管10的轴线axa方向相向的方式配置的状态的示意性的图。
245.如上述那样,在区域19产生的龟裂41因作用于母管10的周向应力而产生。因此,当将被分割成两部分的加强板80中的一个分割板81和另一个分割板81以夹着管座20并沿着母管10的轴线axa方向相向的方式配置时,分割板81分别沿着母管10的周向延伸。因此,通过将分割板81分别焊接安装于母管10,而能够通过各分割板81有效地减少作用于母管10的周向应力。另外,通过使用分割成两部分的加强板80,即便管座20的两端中的与连接于母管10的一端相反侧的另一端与其他配管等连接,也能够容易地配置各分割板81。
246.需要说明的是,若管座20的两端中的与连接于母管10的一端相反侧的另一端没有与其他配管等连接,则能够使用没有分割成两部分的加强板80。
247.(将加强板焊接于母管的步骤s153)
248.将加强板焊接于母管的步骤s153是将在配置加强板的步骤s151中配置的加强板80焊接于母管10的步骤。
249.图21是在将加强板焊接于母管的步骤s153中将加强板80焊接于母管10之后的配管5的截面图。需要说明的是,在将加强板焊接于母管的步骤s153中,可以将加强板80不仅焊接于母管10,也焊接于管座20。即,在图21所示的例子中,加强板80利用例如焊接部85而与母管10焊接,利用例如焊接部86而与管座20焊接。
250.在区域19产生了龟裂41的情况下,若该龟裂41比较小,则如上述那样将加强板80焊接安装于母管10,由此加强板80能够减少向母管10作用的周向应力。由此,能够减小龟裂41的进展速度,实现寿命延长。另外,能够利用焊接加强板80这样的比较简单的方法来进行修补,因此能够抑制修补所需要的时间和费用。
251.本发明不限定于上述的实施方式,也包含对上述的实施方式施加了变形后的方式和将这些方式适当组合后的方式。
252.例如,在上述的几个实施方式中,评价对象部为火力发电工厂设备中的将锅炉与汽轮机之间连接的多个系统的蒸汽配管的焊接部,不过评价对象的焊接部不限定于锅炉的一部分,本发明的工厂设备的检查方法能够应用于暴露在高温高压下的各种各样的焊接部和除了焊接部以外的部位。
253.上述各实施方式中记载的内容例如以下那样掌握。
254.(1)本公开的至少一实施方式的工厂设备的检查方法是包含管座(例如几个实施方式的管座20)及形成有供该管座20安装的管座孔(例如几个实施方式的管座孔13)的母管(例如几个实施方式的母管10)的工厂设备的检查方法。
255.该检查方法具备从一个以上的检查候补部位中选定检查部位的步骤(例如几个实施方式的选定评价对象部位的步骤s1),该一个以上的检查候补部位包括从管座孔13的内壁面15在母管10的轴线axa方向上向母管10的母材11内部偏移的区域19。
256.另外,该检查方法包含对于检查部位进行探伤检查的步骤(例如几个实施方式的进行评价对象部位的检查的步骤s3)。
257.发明者们认真研究的结果是判明了在包含管座20及形成有供该管座20安装的管
座孔13的母管10的配管5中,在从管座孔13的内壁面15在母管10的轴线axa方向上向母管10的母材11内部偏移的区域19有可能产生龟裂41。
258.因此,根据上述(1)的方法,具备选定评价对象部位的步骤s1和进行评价对象部位的检查的步骤s3,因此即便是受限的检查期间,也能够确认在上述区域19产生的龟裂41的存在。因此,能够高效地检查工厂设备。
259.(2)在几个实施方式中,在上述(1)的方法的基础上,在选定评价对象部位的步骤s1中,若包含母管10的外径d及板厚t作为参数且表示板厚t的相对厚度的指数(例如几个实施方式的母管板厚外径比(t/d))为规定值(例如几个实施方式的规定值th)以下,则将区域19选定为检查部位。
260.如上述那样,发明者们认真研究的结果判明了:包含母管10的外径d及板厚t作为参数,若表示板厚t的相对厚度的指数为规定值以下,则容易在上述区域19产生龟裂41。
261.因此,根据上述(2)的方法,若上述指数(例如几个实施方式的母管板厚外径比(t/d))为规定值(例如几个实施方式的规定值th)以下,则将上述区域19选定为检查部位,因此在容易在上述区域19产生龟裂41的情况下能够将上述区域19选定为检查部位,能够高效地检查工厂设备。
262.(3)在几个实施方式中,在上述(2)的方法的基础上,在进行评价对象部位的检查的步骤s3中,能够对于检查部位进行超声波探伤检查。
263.根据上述(3)的方法,能够利用适合于上述区域19内的龟裂41的检测的检查方法来检查上述区域。
264.(4)在几个实施方式中,在上述(2)的方法的基础上,在选定评价对象部位的步骤s1中,若上述指数(例如几个实施方式的母管板厚外径比(t/d))超过上述规定值(例如几个实施方式的规定值th),则将连接母管10与管座20的焊接部(例如几个实施方式的管座焊接部30)选定为检查部位。
265.发明者们认真研究的结果判明了:若上述指数(例如几个实施方式的母管板厚外径比(t/d))超过上述规定值(例如几个实施方式的规定值th),则与上述区域19相比更容易在连接母管10与管座20的焊接部(例如几个实施方式的管座焊接部30)产生龟裂41。
266.因此,根据上述(4)的方法,若上述指数超过上述规定值,则将连接母管10与管座20的焊接部(管座焊接部30)选定为检查部位,因此在该焊接部(管座焊接部30)容易产生龟裂41的情况下能够将该焊接部(管座焊接部30)选定为检查部位,能够高效地检查工厂设备。
267.(5)在几个实施方式中,在上述(1)~(4)中的任一个的方法的基础上,母管10由高铬钢形成。
268.上述(5)的方法适用于由高铬钢形成的配管(例如几个实施方式的配管5)的检查。
269.(6)在几个实施方式中,在上述(1)~(5)中的任一个的方法的基础上,具备去除管座20的步骤s51和形成凹部的步骤s53。在几个实施方式中,在上述(1)~(5)中的任一个的方法的基础上,还具备向管座孔13配置密封板60的步骤s55和回填的步骤s57。
270.根据上述(6)的方法,在从管座孔13的内壁面15在母管10的轴线axa方向上向母管10的母材11内部偏移的区域19产生了龟裂41的情况下,能够适当地进行修补。
271.(7)在几个实施方式中,在上述(6)的方法的基础上,在向管座孔13配置密封板60
的步骤s55中,在配置密封板(例如几个实施方式的密封板60)时使具有比管座孔13的内径小的小径部61和比管座孔13的内径大的大径部63的密封板60中的小径部61与管座孔13嵌合。
272.根据上述(7)的方法,在向管座孔13配置密封板60时,大径部63与管座孔13的周围的区域抵接,能够避免密封板60从管座孔13意外地侵入母管10的内部。另外,在向管座孔13配置密封板60时,小径部61能够与管座孔13嵌合,因此能够抑制配置的密封板60从管座孔13意外地偏移。
273.(8)在几个实施方式中,在上述(1)~(5)中的任一个的方法的基础上,还具备配置加强板的步骤s151和将加强板焊接于母管的步骤s153。
274.在上述区域19产生了龟裂41的情况下,若该龟裂41比较小,则如上述(8)的方法那样通过将上述加强板80焊接并安装于母管而加强板80能够减小作用于母管10的周向应力。由此,能够减小龟裂41的进展速度,实现寿命延长。另外,能够利用上述(8)的方法那种比较简单的方法来进行修补,因此能够抑制修补所需要的时间和费用。
275.(9)在几个实施方式中,在上述(8)的方法的基础上,在配置加强板的步骤s151中,将分割成两部分的加强板80中的一部分即分割板81和另一部分即分割板81以夹着管座20并沿着母管10的轴线axa方向相向的方式配置。
276.如上述那样,发明者们认真研究的结果是判明了在上述区域19产生的龟裂41由于作用于母管10的周向应力而产生。
277.因此,如上述(9)的方法那样将两个分割板81以夹着管座20并沿着母管10的轴线axa方向相向的方式配置时,分割板81分别沿着母管10的周向延伸。因此,通过将分割板81分别焊接并安装于母管10,而能够通过各分割板81来有效地减小作用于母管10的周向应力。另外,根据上述(9)的方法,即便管座20的两端中的与连接于母管10的一端相反侧的另一端与其他配管等连接,也能够容易地配置加强板80。
278.(10)在几个实施方式中,在上述(1)~(9)中的任一个的方法的基础上,在进行上述超声波探伤检查的步骤(例如几个实施方式的进行评价对象部位的检查的步骤s3)中,使用探伤器50来进行基于相控阵法的超声波探伤检查,该探伤器50将包含多个压电元件的发送用元件51、包含至少一个压电元件且与发送用元件51不同的接收用元件53、楔形部件55包含于一个壳体57内,在楔形部件55中隔着棱线55a地相邻的两个面55b、55c中的一个面55b上以使多个压电元件的排列方向和棱线55a的延伸方向相同的方式配置发送用元件51,在另一个面55c上配置接收用元件53。
279.如上述那样,发明者们认真研究的结果是判明了在进行基于相控阵法的超声波探伤时,使发送用元件51和接收用元件53为分开的元件,如上述那样配置于一个楔形部件55,由此能够通过一个探伤器50来检查距检查对象物的表层比较近的区域和距表层比较远的区域。并且,发明者们认真研究的结果是判明了通过如上述那样构成探伤器50,能够抑制检查对象物的表层附近的不灵敏区,并且能够抑制检查对象物的表层附近的噪声电平。
280.因此,根据上述(10)的方法,能够通过一个探伤器50来检查距检查对象物的表层比较近的区域和距表层比较远的区域。另外,根据上述(10)的方法,能得到检查对象物的表层附近的不灵敏区及检查对象物的表层附近的噪声电平被抑制的检查结果。
281.(11)在几个实施方式中,在上述(1)~(10)中的任一个的方法的基础上,在进行超
声波探伤检查的步骤(例如几个实施方式的进行评价对象部位的检查的步骤s3)中,使用折射角度的扫描范围至少包含35度以上且75度以下的范围的探伤器50来进行基于相控阵法的超声波探伤检查。
282.以往的基于相控阵法的折射角度的扫描范围大多为大约40度以上且70度以下。因此,根据上述(11)的方法,能够检查更大的范围。
283.(12)在几个实施方式中,在上述(1)~(11)中的任一个的方法的基础上,在进行超声波探伤检查的步骤(例如几个实施方式的进行评价对象部位的检查的步骤s3)中,利用10mhz以上且15mhz以下的频率的超声波来进行基于相控阵法的超声波探伤检查。
284.在超声波探伤检查中,一般探伤中使用的超声波的波长越短即频率越高,作为检测界限的缺陷尺寸越小。
285.在以往的基于相控阵法的超声波探伤检查中,超声波的频率大多为5mhz左右。因此,根据上述(12)的方法,利用比以往的基于相控阵法的超声波探伤检查高的频率的超声波来进行检查,因此能够检测更小的龟裂。
286.(13)本公开的至少一实施方式的工厂设备的修补方法是包含管座(例如几个实施方式的管座20)及供该管座安装的母管(例如几个实施方式的母管10)的工厂设备的修补方法。
287.该修补方法具备去除管座20的步骤s51和形成凹部的步骤s53。
288.另外,该修补方法具备向管座孔13配置密封板60的步骤s55和回填的步骤s57。
289.根据上述(13)的方法,在上述区域19产生了龟裂41的情况下,能够适当地进行修补。
290.(14)本公开的至少一实施方式的工厂设备的修补方法是包含管座(例如几个实施方式的管座20)及供该管座安装的母管(例如几个实施方式的母管10)的工厂设备的修补方法。
291.该修补方法具备配置加强板的步骤s151和将加强板焊接于母管的步骤s153。
292.如上述那样,在上述区域19产生了龟裂41的情况下,若该龟裂41比较小,则如上述(14)的方法那样通过将上述加强板80焊接并安装于母管10而加强板80能够减小作用于母管10的周向应力。由此,能够减小龟裂41的进展速度,实现寿命延长。并且,能够利用上述(14)的方法那种比较简单的方法来进行修补,因此能够抑制修补所需要的时间和费用。
293.附图标记说明
294.1存储装置
295.2终端装置
296.2a显示部
297.3运算装置
298.4输入装置
299.5配管
300.7连接部
301.10母管
302.11母材
303.13管座孔
304.19区域
305.20管座
306.30管座焊接部
307.50探伤器
308.51发送用元件
309.53接收用元件
310.55楔形部件
311.57壳体
312.60密封板
313.61小径部
314.63大径部
315.71凹部
316.80加强板
317.81分割板。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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