既設発電設備の寿命診断

既設発電設備に対して、設計寿命(10万時間)を超える長寿命化、しかも高頻度起動・停止及び高負荷変化に耐える運用が課題となっている。

長寿命化のキーポイントは正確かつ迅速な余寿命診断に基づく計画的な保守管理の推進にある。非破壊式診断法はこの目的に最も合致したものと言える。

発電設備のうちボイラについては、金属組織の形状変化を非破壊的に検出して余寿命診断する技術を開発し、実機の主要耐圧部に適用している。

また、タービンについては電気抵抗測定や硬度測定に加えて、金属組織の観察による余寿命診断技術を開発し、タービン設備の主要機器に対して余寿命診断を実施してきている。

原子力発電比率の増大、電力需給関係及び発電設備の新設に対する経済メリットなどの観点から既設発電設備は設計寿命を超えて、しかも高頻度起動・停止,負荷変化の厳しい条件で運用されるすう勢にあり、既設発電設備の長寿命化が大きな課題となっている。

長寿命化のキーポイントは、正確かつ迅速な余寿命診断とそれに基づく構造改善や部分取替などの計画的な保守管理の推進にある。

余寿命診断法は

①解析法

②破壊試験法

③非破壊診断法

に大別される。

解析法は温度、圧力データに基づく応力解析によって、疲労、クリープ寿命消費を計算する方法でオンラインの実機寿命監視装置が実用化されている。

破壊試験法は従来から行われている方法で、クリープ試験、疲労試験によって余寿命を評価するものである。非破壊診断法は金属組織や物理的性質(硬さ、電気抵抗、超音波波形、Ⅹ線回折幅など)の変化量を計測して余寿命を診断する方法で診断が迅速で定期的なモニタリングが可能であるという長所を持っている。

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