高温炉设备的维护管理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术的高温炉设备的维护管理装置及方法，不使用劣化模型，简单且准确地对高温炉设备的剩余寿命进行预测，从而有助于高温炉设备的维护管理。针对给予高温炉设备热应力的每个要素，使其热应力量的实际值成为换算为基准热应力量(高温炉设备接受的每单位时间的应力量的基准值)的点值，将高温炉设备的运转时间作为累计期间对每个该要素的点值进行累计。将高温炉设备可正常运转的热应力量的临界值换算为基准热应力量的点值，将该点值作为寿命热应力量，将高温炉设备的运转时间作为累计期间而被累计的点值作为积存热应力量，根据从寿命热应力量减去积存热应力量后的结果对高温炉设备的剩余寿命时间进行预测。

【技术实现步骤摘要】
高温炉设备的维护管理装置及方法
本专利技术涉及对高温炉设备进行维护管理的高温炉设备的维护管理装置及方法。
技术介绍
以往，使用燃烧炉、电气炉等作为高温炉设备，在该高温炉设备中通过燃烧器产生的火焰使燃烧室内变为高温。在该高温炉设备中，燃烧器壳体等金属体在燃烧时变为高温，在停止时变为低温，经常承受热应力。因此，在高温炉设备中，根据每个设备的实际作业和经验、直觉等，以5年、10年等更换期间来进行燃烧器壳体等的更换。现有技术文献专利文献1专利文献1：日本专利特开平8-221481号公报专利文献2：日本专利特开2003-5822号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，由于在现有的方法中是根据每个设备的实际作业和经验、直觉等来决定燃烧器壳体等的更换期间，因此存在不必要的更换导致的成本提升，或者由于尽管超过寿命仍然却没有更换而产生设备故障等的担忧。另外，作为预测设备的剩余寿命来进行设备的维护管理的技术，例如有专利文献1、专利文献2所示那样的技术。在专利文献1中，关于对管理对象的设备给予应力的多个要素，对单位时间的每个要素的实际数据乘以权重来累计，该权重根据相对于要素整体的各要素给予设备的应力的大小，将该累计值乘以设备的运转时间的合计作为设备到此为止接受的全部应力的指标值。但是，由于没有求出应该和该全部应力的指标值进行比较的设备的寿命，因此设备的剩余寿命没有被求出。在专利文献2中，预先设定用于对每个构成管理对象的设备的部分(部件)预测剩余寿命的劣化模型，如果设备接受的应力变化的话，修正该劣化模型。但是，做出该适当的劣化模型是非常麻烦的，必须根据应力的变化来修正劣化模型。本专利技术是为了解决这样的课题而做出的，其目的在于，提供一种高温炉设备的维护管理装置及方法，所述高温炉设备的维护管理装置及方法能够不使用劣化模型地简单且准确地预测高温炉设备的剩余寿命，从而有助于高温炉设备的维护管理。解决课题的技术手段为了达成这样的目的，本专利技术的特征在于，包括：点值累计部(104、205)，其将高温炉设备(1)接受的每单位时间的热应力量的基准值作为基准热应力量，针对给予高温炉设备(1)热应力的每个要素，使其热应力量的实际值成为换算为基准热应力量后的点值，将高温炉设备(1)的运转时间作为累计期间对该每个要素的点值进行累计；以及剩余寿命时间预测部(105、206)，其将高温炉设备(1)可正常运转的热应力量的临界值换算为基准热应力量后的点值作为寿命热应力量，将高温炉设备(1)的运转时间作为累计期间而被累计的点值作为积存热应力量，根据从寿命热应力量减去积存热应力量后的结果对高温炉设备(1)的剩余寿命时间进行预测。在本专利技术中，点值累计部(104、205)针对给予高温炉设备(1)热应力的每个要素，使该热应力量的实际值成为换算为基准热应力量(高温炉设备(1)接受的每单位时间的热应力量的基准值)的点值，将高温炉设备(1)的运转时间作为累计期间对每个该要素的点值进行累计。例如，基准热应力量为1点，针对给予高温炉设备(1)热应力的每个要素，将其热应力量的实际值点值化，将高温炉设备(1)的运转时间作为累计期间对每个该要素的点值化后的数值进行累计。在本专利技术中，剩余寿命时间预测部(105、206)将高温炉设备(1)可正常运转的热应力量的临界值换算为基准热应力量后的点值作为寿命热应力量，将高温炉设备(1)的运转时间作为累计期间而被累计的点值作为积存热应力量，根据从寿命热应力量减去积存热应力量后的结果对高温炉设备(1)的剩余寿命时间进行预测。例如，将高温炉设备(1)单位时间接受的热应力量的平均值换算为点值后的值作为每单位时间的热应力量的平均值，将从寿命热应力量减去积存热应力量后的结果除以该每单位时间的热应力量的平均值的结果作为高温炉设备(1)的剩余寿命时间的预测值。另外，在上述说明中，作为一例，通过带括弧的参照符号来表示与专利技术的构成要素对应的附图上的构成要素。专利技术的效果根据本专利技术，由于将高温炉设备接受的每单位时间的热应力量的基准值作为基准热应力量，针对每个给予高温炉设备热应力的要素，使其热应力量的实际值成为换算为基准热应力量后的点值，将高温炉设备的运转时间作为累计期间对每个该要素的点值进行累计，将高温炉设备可正常运转的热应力量的临界值换算为基准热应力量后的点值作为寿命热应力量，将高温炉设备的运转时间作为累计期间而被累计的点值作为积存热应力量，根据从寿命热应力量减去积存热应力量后的结果对高温炉设备的剩余寿命时间进行预测，因此能够不使用劣化模型地简单且准确地预测高温炉设备的剩余寿命，从而有助于高温炉设备的维护管理。附图说明图1是使用有本专利技术的实施方式1所涉及的高温炉设备的维护管理装置的系统的构成图。图2是结合燃烧室内的温度变化示出每单位时间的每个要素的点值的合计值的变化例的图。图3是使用有本专利技术的实施方式2所涉及的高温炉设备的维护管理装置的系统的构成图。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。(实施方式1)图1是本专利技术的实施方式1所涉及的使用有高温炉设备的维护管理装置的系统的构成图。在图1中，1是被设为管理对象的高温炉设备，通过燃烧器2产生的火焰使燃烧室3内变为高温。例如，使燃烧室3内变为500℃以上。在通往燃烧器2的燃料的供给路径4中设置有阀门5，通过调整该阀门5的开度θ来自燃烧器2的火焰的强度变化。在高温炉设备1中设置有温度传感器6，所述温度传感器6将燃烧室3内的温度作为tr来检测。7是燃烧器壳体(金属体)。在该系统中设置有本专利技术的实施方式1所涉及的高温炉设备的维护管理装置100(以下，简称为维护管理装置)。此外，作为将该维护管理装置100的处理结果显示于画面上的装置设置有显示装置8。维护管理装置100包括：硬件，其由处理器和积存器构成；温度梯度热应力点值计算部101，其通过与这些硬件协作实现各种功能的程序来被实现；温度状态热应力点值计算部102；燃烧状态热应力点值计算部103；点值累计部104；以及剩余寿命时间预测部105。以下，穿插着相关的各部的动作对维护管理装置100的各部的功能进行说明。另外，在该实施方式1中，将给予高温炉设备1热应力的要素分为温度梯度、温度状态、燃烧状态三个。此外，将高温炉设备1接受的每单位时间的热应力量的基准值作为基准热应力量，该基准热应力量为1点。在该例子中，将500℃下1分钟(单位时间)的热应力量设为1点(基准热应力量)。温度梯度热应力点值计算部101将温度传感器6检测的燃烧室3内的温度tr作为输入，根据下述(1)式，按每单位时间来算出点值Pa，所述点值Pa是将高温炉设备1接受的温度梯度的热应力量的实际值换算为基准热应力量的值。Pa＝f(|T(t0)-T(t1)|)(1)另外，在上述(1)式中，T(t0)表示上一次的温度状态的热应力量的实际值，T(t1)表示本次的温度状态的热应力量的实际值。该点值Pa是将高温炉设备1接受的温度梯度的热应力量的实际值点值化的值，温度梯度如果变为陡梯度则点值Pa变大(陡梯度→数值大)。温度状态热应力点值计算部102将温度传感器6检测的燃烧室3内的温度tr作为输入，根据下述(2)式，按每单位时间，算出将高温炉设备1接受的温度状态的热应力量的实际值换算为基准热应力量的点值Pt。Pt＝f本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温炉设备的维护管理装置，其特征在于，包括：点值累计部，其将高温炉设备接受的每单位时间的热应力量的基准值作为基准热应力量，针对给予所述高温炉设备热应力的每个要素，使其热应力量的实际值成为换算为所述基准热应力量后的点值，将所述高温炉设备的运转时间作为累计期间对该每个要素的点值进行累计；以及剩余寿命时间预测部，其将所述高温炉设备可正常运转的热应力量的临界值换算为所述基准热应力量后的点值作为寿命热应力量，将所述高温炉设备的运转时间作为累计期间而被累计的点值作为积存热应力量，根据从所述寿命热应力量减去所述积存热应力量后的结果对所述高温炉设备的剩余寿命时间进行预测。

【技术特征摘要】
2016.03.31 JP 2016-0701981.一种高温炉设备的维护管理装置，其特征在于，包括：点值累计部，其将高温炉设备接受的每单位时间的热应力量的基准值作为基准热应力量，针对给予所述高温炉设备热应力的每个要素，使其热应力量的实际值成为换算为所述基准热应力量后的点值，将所述高温炉设备的运转时间作为累计期间对该每个要素的点值进行累计；以及剩余寿命时间预测部，其将所述高温炉设备可正常运转的热应力量的临界值换算为所述基准热应力量后的点值作为寿命热应力量，将所述高温炉设备的运转时间作为累计期间而被累计的点值作为积存热应力量，根据从所述寿命热应力量减去所述积存热应力量后的结果对所述高温炉设备的剩余寿命时间进行预测。2.根据权利要求1所述的高温炉设备的维护管理装置，其特征在于，给予所述高温炉设备热应力的要素是指温度梯度、温度状态以及燃烧状态。3.根据权利要求1所述的高温炉设备的维护管理装置，其特征在于，给予所述高温炉设备热应力的要素是指停止中、高燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井重树，熊泽雄一，门屋聪，森川胜美，
申请(专利权)人：阿自倍尔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP