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火力発電ボイラの非破壊検査
工学博士 岩本啓一
平成26年7月12日
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ボイラの構成機器の劣化損傷要因
要因の影響度 ◎:大 ○:中 △:小
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機器区名 機器名
損傷要因
クリープ 疲労 腐食 エロージョン
厚肉容器および大径管
ドラム、容器 - ○ △ -
管寄せ(高温域) ○ ○ - -
主蒸気管および継手 ◎ ○ - -
高温再熱蒸気管および継手 ◎ ○ - -
循環ポンプケーシング - ○ △ -
小径管
蒸発管 ○ ◎ ○ ○
節炭器管 - ○ ○ ◎
過熱器管 ◎ ◎ ◎ ○
再熱器管 ◎ ◎ ◎ ○
大径管や容器に付着する
小口径管 ○ ◎ ○ ○
支持装置 吊棒および付着金物 ○ ◎ ○ △
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非破壊試験の分類
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非破壊試験
きずの検出
ひずみ測定
発生後
発生中
表層部
内 部
目視試験
磁粉探傷試験
浸透探傷試験
電磁誘導試験
放射線透過試験
超音波探傷試験
アコーステイック・ エミッション試験
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超音波探傷は、き裂の検出率に優れる
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12パネル目 31パネル目 41パネル目 49パネル目 71パネル目
肉厚値<TSR+0.0 TSR+0.3<=肉厚値<TSR+0.6 TSR+0.0<=肉厚値<TSR+0.3 TSR+0.6<=肉厚値
インナーUTは、パネル全面の厚さ測定が可能
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TOFDは、寸法測定精度に優れる
0 20 40 60 80 1000
20
40
60
80
100
真のき裂高さ(mm)
TOFDによるき裂高さ(mm)
0 20 40 60 80 1000
20
40
60
80
100
真のき裂高さ(mm)従来UTによるき裂高さ(mm)
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(J.P.Charles Worth他:Engineering Application of Ultrasonicから)
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Phased Array UTは、欠陥の視認性に優れる
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火力発電ボイラの保守検査の課題
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火力発電設備は、3.11後、ミドル・ピークからベース電源へと運用形態が変化することにより、劣化損傷要因も変化すると予想され、
新たな視点での保守管理が必要
画像処理技術などの発展に伴って、非破壊試験技術も急速に進歩しており、新技術の積極的採用とコード化による定着によって設備の信頼性向上を図ることが重要
火力発電設備は運用形態の変化と共に、現れる損傷形態も変化してきた。