特許6976894IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

材料寿命の評価方法、評価装置、及び評価プログラムに関する。さらに詳述すると、本発明は、例えば火力発電プラントの主蒸気管や高温再熱蒸気管としての改良9Cr−1Mo鋼配管の溶接部でのクリープ寿命の評価に用いて好適な技術

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

設計段階では、各構造物で実際に使用される材料のヒートは不明であるため、材料のヒート間差は許容引張応力の設定における安全係数の一部として考慮されている。一方、余寿命評価の段階では、評価の対象とする構造物に実際に使用されている材料のヒートは既知であることから、原理的には材料のヒート間差の考慮は可能であると考えられる。しかしながら、この点に着目した余寿命評価技術に関する検討は殆ど行われていない。高温構造物の余寿命を高い精度で推定するには、各構造物固有の材料特性を考慮することができるクリープ寿命の評価手法を構築する必要がある。 そこで、本発明は、材料各々に固有の材料特性/クリープ特性(別言すると、ヒート間差)を考慮した上でクリープ寿命を評価することができる材料寿命の評価方法、評価装置、及び評価プログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

発明者が系統的な試験・評価を実施した結果、配管における溶接継手のクリープ破断特性は母材のクリープ破断特性に依存するという知見が得られた。
【発明の効果】
本発明の材料寿命の評価方法,材料寿命の評価装置,材料寿命の評価プログラムによれば、材料・部材各々に固有のクリープ破断特性(別言すると、ヒート間差)を当該の材料・部材の溶接部の寿命評価において考慮するようにしているので、各材料・部材の溶接部が有する固有のクリープ破断特性を反映させた寿命評価を行うことができ、材料・部材毎の実質に即した寿命評価を行って寿命評価の推定精度の向上を図ることが可能になり、延いては寿命評価の信頼性の向上を図ることが可能になる。特に、従来の余寿命評価では全ての配管に対して一律に99%信頼下限特性が用いられているために保守的な結果を与える傾向があるのに対し、本発明では各材料・部材の実際の強度に即した材料特性が用いられるために一層合理的な評価結果を与えることが可能になる。 本発明の材料寿命の評価方法,材料寿命の評価装置,材料寿命の評価プログラムは、改良9Cr−1Mo鋼を対象として適用されるようにした場合には、改良9Cr−1Mo鋼の溶接部の寿命評価において上述の作用効果を奏することが可能になる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明に係る材料寿命の評価方法の実施形態の一例を説明するフローチャートである。

【図2】実施形態の材料寿命の評価方法を材料寿命の評価プログラムを用いて実施する場合の当該プログラムによって実現される材料寿命の評価装置の機能ブロック図である。

【図3】析出物の数密度と配管の母材部の規格化した寿命との間の関係の一例を示す図である。

【図4】スモールパンチクリープ試験において用いられる装置の一例を示す図である。

【図5】破断時間と応力との間の関係の一例を示す図である。

【図6】試料採取の位置を説明する配管の母材部の配管軸心方向直交断面図である。

【図7】配管の母材のクリープ特性と溶接継手のクリープ特性との間の関係の一例を示す図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

10 コンピュータ/材料寿命の評価装置   11 制御部   11a 析出物反映部   11b 長期挙動反映部   11c 特性評価部   11d 寿命算定部   12 記憶部   13 入力部   14 表示部   15 メモリ   17 評価プログラム   20 データサーバ   21 微視組織のデータベース   22 クリープ試験のデータベース   23 クリープ破断特性のデータベース

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