损伤评价方法以及维护评价指标的制定方法技术

使对象部位的特定物理量的第一次的测定值与损伤评价指标对应，计算与第一次的测定值对应的损伤度。在使用经过时间与第一次测定不同的其他时期，至少测定一次与第一次的测定部位对应的部位的特定物理量，使该第二次以后的测定值与基于第二次以后的测定时所对应的时间变化计算出的损伤度对应。基于第一次和第二次以后的测定值与跟第一次和第二次以后的测定值对应的损伤度的关系来近似地计算新的损伤评价指标。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】使对象部位的特定物理量的第一次的测定值与损伤评价指标对应，计算与第一次的测定值对应的损伤度。在使用经过时间与第一次测定不同的其他时期，至少测定一次与第一次的测定部位对应的部位的特定物理量，使该第二次以后的测定值与基于第二次以后的测定时所对应的时间变化计算出的损伤度对应。基于第一次和第二次以后的测定值与跟第一次和第二次以后的测定值对应的损伤度的关系来近似地计算新的损伤评价指标。【专利说明】
本专利技术涉及损伤评价方法以及使用该损伤评价方法的维护评价指标的制定方法，所述损伤评价方法是能够以高精度评价在特定的使用环境下的结构部件产生的、以蠕变为首的损伤的方法。本申请基于2011年9月13日在日本提出的特愿2011-199342号主张优先权，将其内容援引至此。
技术介绍
一般来说，例如火力发电机械设备的配管、涡轮等结构部件在高温环境下(最高约600°C )使用，并且受应力作用，因此伴随着长期运转，在结构部件的对象部位无法避免以蠕变损伤为首的各种劣化。特别是，若蠕变损伤发展，则存在在金属部件的晶界产生蠕变孔洞、微小裂纹，最终这些蠕变孔洞、微小裂纹连结产生裂纹而导致破损的情况。因此，为了确保在高温下使用的结构部件的可靠性而实现发电机械设备等的稳定运行，高精度地评价对象部位的损伤、求得准确的寿命并进行恰当的保养管理是重要的。作为掌握结构部件的对象部位的损伤的方法，通常采用着眼于特定物理量进行评价的方法。在该评价方法中，预先通过实验、仿真等求得损伤度和特定物理量的关系，设定用于评价损伤度的损伤评价指标。然后，通过将该损伤评价指标与对象部位的特定物理量的测定值对应来评价损伤度。在专利文献I中，作为特定物理量测定蠕变孔洞的个数密度的时间变化率，并将蠕变孔洞个数密度的时间变化率与损伤评价指标对应来评价损伤度。在专利文献2中，作为特定物理量测定蠕变孔洞的晶界占有率的最大值，将蠕变孔洞的晶界占有率的最大值与损伤评价指标对应来评价损伤度。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-85347号公报专利文献2:W002/014835 号
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述损伤度的评价方法中，利用预先通过实验、仿真等求得的损伤评价指标来进行评价。然而，根据结构部件实际使用的状况不同，会因形状不连续部的应力集中而导致局部受高应力作用、或者形成复杂的应力场，因此存在与实验、仿真中假定的使用条件不同的情况。因此，存在在实际使用的结构部件的对象部位测定出的特定物理量与损伤度的关系相对于预先作成的损伤评价指标大幅偏离的情况。其结果是，无法避免通过上述方法求得的损伤的预测中的误差，因此在进行机械设备、工业设备等的维护时，考虑损伤的预测误差而进行过度的维护。这样，不得不包括误差的量地偏大地估算损伤，因此存在维护所需的成本增加的课题。因此，要求通过减小损伤预测中的误差、在最佳的时机进行必要最小限度的检查和维护，来降低保养管理所需的成本。本专利技术的目的在于提供一种损伤评价方法以及使用该损伤评价方法的维护评价指标的制定方法，所述损伤评价方法是能够以高精度评价在特定的使用环境下的结构部件产生的、以蠕变为首的损伤的方法。用于解决课题的方案本专利技术的损伤评价方法的第一实施方式为一种评价结构部件中发生经时变化的对象部位的损伤度的损伤评价方法，具备:第一工序，使所述对象部位的特定物理量的第一次的测定值与表示所述特定物理量和基于时间变化产生的损伤度的关系的损伤评价指标对应，计算与所述第一次的测定值对应的损伤度；第二工序，在使用经过时间与第一次测定不同的其他时期，至少测定一次与所述第一次的测定部位对应的部位的所述特定物理量，使该第二次以后的测定值与基于所述第二次以后的测定时所对应的时间变化计算出的损伤度对应；以及第三工序，基于所述第一次和所述第二次以后的测定值与所述第一次和所述第二次以后的测定值所对应的损伤度的关系来近似地计算新的损伤评价指标。根据本专利技术，使对象部位的特定物理量的第一次的测定值与表示特定物理量和基于时间变化产生的损伤度的关系的损伤评价指标对应，计算与第一次的测定值对应的损伤度。接着，在使用经过时间与第一次测定不同的其他时期，至少测定一次特定物理量，使该第二次以后的测定值与基于各测定的测定时所对应的时间变化计算出的损伤度对应。接着，基于第一次和第二次以后的测定值与损伤度的关系来近似地计算新的损伤评价指标。基于该新得到的损伤评价指标，根据特定物理量的测定值来评价损伤度。在该损伤评价指标中，采用无量纲的损伤度，因此对于不同部位的第一次和第二次以后的测定值，能够以由损伤度来表示的相同的指标为基础进行比较。对于损伤评价指标，例如可以列举出表示特定物理量与损伤度的对应的评价曲线、数值表格、电磁记录数值数据的介质等。新计算出的损伤评价指标是基于伴随着实际的使用环境下的作用应力的状态、置于使用温度下的对象部位的时间变化而变化的特定物理量的测定值而近似地作成的。因此，与通过实验、仿真确定的初期的损伤评价指标相比，能够提高损伤评价指标的精度。基于该新作成的损伤评价指标，能够根据特定物理量的测定值来评价损伤度，能够以高精度来评价结构物的对象部位的损伤度。本专利技术的损伤评价方法的第二实施方式为，在第一实施方式中，基于所述新的损伤评价指标，重复所述第一工序、所述第二工序及所述第三工序。通过重复第一工序、第二工序和第三工序，减小损伤评价指标相对于特定物理量的测定值与损伤度的对应的偏离。基于该新的损伤评价指标，能够通过特定物理量的测定值评价损伤度，能够以更高精度来评价损伤度。本专利技术的损伤评价方法的第三实施方式为，在第一或第二实施方式中，作为所述损伤评价指标，采用损伤评价曲线。损伤评价曲线是表示特定物理量与损伤度的关系的曲线，其连续地表示特定物理量与损伤度的关系。损伤评价曲线连续地表示发生经时变化的特定物理量与损伤度，因此容易在视觉上理解特定物理量与损伤度的关系。而且，通过采用损伤评价曲线，能够使用所测定的特定物理量容易地评价损伤度。本专利技术的损伤评价方法的第四实施方式为，在第一至第三实施方式的任意一种中，所述损伤度为蠕变损伤率。蠕变损伤率表示在高温环境下使用的结构部件的由蠕变导致的损伤的程度。通过使损伤度为蠕变损伤率，能够通过所测定的特定物理量，容易地掌握蠕变损伤率。本专利技术的损伤评价方法的第五实施方式为，在第四实施方式中，所述特定物理量为蠕变孔洞的个数密度。即，是每单位面积的蠕变孔洞的个数。通过使特定物理量为蠕变孔洞的个数密度，能够容易地测定物理量，从而能够高效地评价蠕变损伤率。本专利技术的损伤评价方法的第六实施方式为，在第一至第五实施方式的任意一种中，所述结构部件为由耐热钢形成的结构部件。耐热钢用作像例如火力发电用锅炉的配管那样的在高温和高压环境中使用的结构部件。通过应用于这些部件，能够高精度地评价使用环境严苛、难以评价的耐热钢的损伤度。本专利技术的损伤评价方法的第七实施方式为，在第六实施方式中，所述对象部位为所述由耐热钢形成的结构部件的焊接热影响部。耐热钢的焊接热影响部受焊接时的线能量的影响而产生由可逆相变导致的组织变化、组织的恢复，从而变成与受到热影响之前不同的金属组织。因此，与未受到焊接时的热的影响的部位相比，蠕变强度变弱，蠕变变形集中，多轴度增加，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：驹井伸好，福岛宽明，平川裕一，大山博之，宫泽敬之，吉田博明，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：
国别省市：