クリンカ輸送配管寿命管理システム及び寿命管理方法
【課題】 火力発電プラントのクリンカ輸送配管の計画的な取替を可能にするクリンカ輸送配管寿命管理システム及び寿命管理方法を提供すること
【解決手段】 この寿命管理システムは、前記輸送配管がクリンカの輸送により経時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定する手段と、前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定する手段とを備え、前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定し、前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定し、前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定する。
【解決手段】 この寿命管理システムは、前記輸送配管がクリンカの輸送により経時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定する手段と、前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定する手段とを備え、前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定し、前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定し、前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電所のボイラから出てくる燃焼後の石炭の残渣であるクリンカを搬送するクリンカ輸送配管の寿命管理システム及び寿命管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所では、石炭・油・ガスなどの燃料のもつ熱エネルギーを機械的エネルギーに変え、更に電気エネルギーに変えている。
【０００３】
図１に示すように、例えば石炭１２を燃料とする火力発電所では、石炭をボイラ１５で燃焼して給水１０を蒸気１１に変えて、高圧タービン１７，中圧タービン１８及び低圧タービン１９に送っている。蒸気１１の熱エネルギーは、これらタービンで機械エネルギーに変換されタービン翼を回転し、夫々のタービンに連結された発電機２０，２１を回転し、電気エネルギーを生成している。
【０００４】
タービン１７，１８，１９から排気された蒸気は、復水器５に送られる。復水器５は、タービンの排気（蒸気）を冷却凝縮し、真空をつくるとともに復水として回収する装置である。即ち、タービンからの蒸気と冷却水としての海水を取り込み、非接触の熱交換を行って蒸気を冷却して復水（給水）１０として回収し、再び給水ポンプ２２によりボイラ１５へと送られる。
【０００５】
燃料である石炭１２は、バンカ１３より微粉炭機１４へ送られ細かい粉末にされ、ボイラ１５へ投入される。石炭粉末は、ボイラの火路３２で燃焼され、その灰の塊である残渣（以下、「クリンカ」という。）は、火路３２の下方にある貯水した漏斗状のホッパー３４に落下する。このクリンカは、クラッシャー(図示せず。)で砕かれて、ジェットパルジョンポンプ（図示せず。）で吸い出して、クリンカ輸送配管３０を通して、灰捨場３３へ運ばれ捨てられる。
【０００６】
このクリンカ輸送配管３０は、直径が約３０ｃｍ、肉厚約１５ｍｍの鋼製の円筒管体よりなる。現在、クリンカの排出は、このクリンカ輸送配管３０を通して一日当たり数回の割合で実施されている。
【０００７】
本発明者は、これから説明するような計画的なクリンカ輸送配管の取替、クリンカ輸送配管の寿命管理等に関する先行特許出願、その他の技術文献の存在を知らない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
クリンカ輸送配管は、輸送されるクリンカとの接触により配管の内側が摩耗して減肉し、長期間使用すると配管に孔明きが発生する。現在、クリンカ輸送配管の保守は、プラント停止時に配管肉厚を測定して、必要に応じて取替(交換)している。また、突然配管に孔が明いたときは、配管の取替(交換)を行っている。
【０００９】
しかし、クリンカ輸送配管の取替を計画的に行うことが出来れば、プラントの運転上、非常に便利である。
【００１０】
更には、クリンカ輸送配管の寿命を少しでも延ばすことが出来れば、経済的な効果も見込まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
従って、本発明は、クリンカ輸送配管の計画的な取替を可能にするクリンカ輸送配管寿命管理システムを提供することを目的とする。
【００１２】
更に、本発明は、クリンカ輸送配管の寿命を少しでも延ばすことが出来るクリンカ輸送配管寿命管理システムを提供することを目的とする。
【００１３】
更に、本発明は、クリンカ輸送配管の計画的な取替を可能にするクリンカ輸送配管寿命管理方法を提供することを目的とする。
【００１４】
更に、本発明は、クリンカ輸送配管の寿命を少しでも延ばすことが出来るクリンカ輸送配管寿命管理方法を提供することを目的とする。
【００１５】
上記目的に鑑みて、本発明に係る管体は、固体と流体の混在物を輸送する管体であって、前記管体を回転する手段を備え、該管体の位置に依存する肉厚方向の摩耗速度を平均化している。
【００１６】
更に、本発明に係る寿命管理システムは、石炭を燃料とする火力発電所で使用されるクリンカ輸送配管に適用される寿命管理システムであって、前記輸送配管がクリンカの輸送により経時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定する手段と、前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定する手段とを備え、前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定する。
【００１７】
更に、上記寿命管理システムでは、前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定することもできる。
【００１８】
更に、上記寿命管理システムでは、前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定することもできる。
【００１９】
更に、本発明に係る管体の使用方法は、固体と流体の混在物を輸送する管体の使用方法であって、前記管体を適時回転し、該管体の位置に依存する肉厚方向の摩耗速度を平均化するステップを含む。
【００２０】
更に、本発明に係る寿命管理方法は、石炭を燃料とする火力発電所で使用されるクリンカ輸送配管に適用される寿命管理方法であって、前記輸送配管がクリンカの輸送により経
時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定するステップと、前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定するステップと、前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定するステップとを含む。
【００２１】
更に、上記寿命管理方法では、更に、前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定するステップを含むことができる。
【００２２】
更に、上記寿命管理システムでは、更に、前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定するステップと含むことができる。
【００２３】
更に、本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、上記寿命管理方法のいずれかを実行させるコンピュータプログラムである。
【００２４】
更に、本発明に係る記録媒体は、上記コンピュータプログラムを記録した記録媒体である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、クリンカ輸送配管の計画的な取替を可能にするクリンカ輸送配管寿命管理システムを提供することができる。
【００２６】
更に、本発明によれば、クリンカ輸送配管の寿命を少しでも延ばすことが出来るクリンカ輸送配管寿命管理システムを提供することができる。
【００２７】
更に、本発明によれば、クリンカ輸送配管の計画的な取替を可能にするクリンカ輸送配管寿命管理方法を提供することができる。
【００２８】
更に、本発明によれば、クリンカ輸送配管の寿命を少しでも延ばすことが出来るクリンカ輸送配管寿命管理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係るクリンカ輸送配管寿命管理システム及び寿命管理方法の実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面に描かれた同じ要素に対しては同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００３０】
［配管摩耗現象の分析］
まず最初に、本発明を容易に理解できるように、本発明完成の経緯を簡単に説明する。石炭の灰であるクリンカは、シリカ等からなり非常に硬い塊となっている。このクリンカは、クリンカ輸送配管３０の中を水と一緒に輸送される。従って、本発明者は、固体であるクリンカは配管内の下部に集まりながら輸送されているものと考えた。即ち、配管の摩耗現象は、配管の位置依存性がある（位置に関連する）であろうと考えた。
【００３１】
図２は、平成１１年１０月（第１回測定）、平成１４年３月（第２回測定）及び平成１６年５月（第３回測定）の３回に亘って、クリンカ輸送配管３０を実測したデータである。配管３０の公称肉厚は１５ｍｍである。
【００３２】
図中右上に示すように、クリンカ輸送配管３０の特定の場所で一周の位置Ｐ(1)〜Ｐ(8)の８カ所測定している。具体的な位置は、配管断面を時計の文字盤に対応させると、１２時が位置Ｐ(1)、１時半が位置Ｐ(2)、３時が位置Ｐ(3)、４時半が位置Ｐ(4)、６時が位置Ｐ(5)、７時半が位置Ｐ(6)、９時が位置Ｐ(7)、１０時半が位置Ｐ(8)となっている。後で説明するように配管３０が回転しても、この位置Ｐ(n)は変わらない、即ち一種の座標である。
【００３３】
第１回測定（平成１１年１０月）の測定結果（◇）をグラフを見ると、配管断面の上半分の位置Ｐ(1)、Ｐ(2)、Ｐ(8)では配管の摩耗はほとんど生じていないが、配管断面の下半分の位置Ｐ(4)、Ｐ(5)、Ｐ(6)では２ｍｍ以上の摩耗が生じていることが分かる。
【００３４】
第１回測定（◇）〜第３回測定（△）の肉厚の推移を見ると、上半分の位置Ｐ(1)、Ｐ(2)、Ｐ(8)に対して、下半分の位置Ｐ(4)、Ｐ(5)、Ｐ(6)の方が大きく減少していることが分かる。図２より、配管の摩耗現象は、配管の位置Ｐに依存性があることが客観的に判明した。
【００３５】
次に、本発明者は、図２のデータから、配管の各位置Ｐの摩耗特性を調べることにした。図３は、横軸に配管使用の経過時間をとり、縦軸に各位置Ｐ毎の配管肉厚をプロットしたグラフである。但し、ここでは、図を分かり易くするため、１つおきの位置Ｐ(1)，Ｐ(3)，Ｐ(5)，Ｐ(7)のみをプロットしてある。
【００３６】
図３より、配管断面の上位の位置Ｐ(1)は、時間の推移に対する摩耗量が一番少なく、配管断面の中位の位置Ｐ(3)及びＰ(7)は、時間の推移に対する摩耗量が中位であり、配管断面の下位の位置Ｐ(5)は、時間の推移に対する摩耗量が一番多くなっている。
【００３７】
未だ取得されたデータ量が少ないので今後のデータの蓄積を待たなければならない面もあるが、図３に示す各位置Ｐ毎に、時間に対する摩耗速度、即ち摩耗係数Ｋが一定であると仮定すると、第１回測定（平成１１年１０月）から第３回測定（平成１６年５月）までの期間５５ヶ月間の各位置Ｐ(n)の時間に対する摩耗係数ＫP(n)は次のように算出できる。
ＫP(1)＝3.0 [ｍｍ／55ヶ月]＝0.65 [ｍｍ／年]
ＫP(3)＝4.5 [ｍｍ／55ヶ月]＝0.98 [ｍｍ／年]
ＫP(5)＝6.5 [ｍｍ／55ヶ月]＝1.42 [ｍｍ／年]
ＫP(7)＝4.0 [ｍｍ／55ヶ月]＝0.87 [ｍｍ／年]
ここで示されていない各位置Ｐ(2)，Ｐ(4)，Ｐ(6)，Ｐ(8)の摩耗整数Ｋも同様に求めることが出来る。また、更にデータの蓄積を待って、一層精度の良い各位置の摩耗係数を決定することが出来る。
【００３８】
輸送配管３０は、一カ所でも孔が明くと取替（交換）しなければならない。位置Ｐ(5)の摩耗係数ＫP(5)が一番大きいことから、配管断面で見て一番下の部分に最初に孔が明くことが予想される。本発明者は、ここで、輸送配管を適当なタイミングで回転させることにより、配管各部の（配位置依存性を有する）摩耗係数を平均化させることにより配管の寿命を延ばすことが出来ると考えた。
【００３９】
図４は、輸送配管の使用開始から４年目で配管を反転（１８０度回転）し、更に４年間使用して取替（交換）する場合の配管肉厚のシミュレーション結果である。図中、右上に示すように、配管断面の位置Ｐ(1)〜Ｐ(8)に対応する配管の箇所をａ〜ｈとする（例えば、配管の外周面に、断面で４５度間隔に箇所ａ〜ｈと順次表示する）。
【００４０】
ここで注意すべきことは、配管箇所ａ〜ｈは配管自体の箇所を表示するものであり、配管を回転させると回転量だけ配管と共に移動する。一方、配管断面の位置Ｐ(1)〜Ｐ(8)は、上述したように時計文字盤に対応して規定した座標であり、配管を回転させても元のままであることに注意されたい。
【００４１】
即ち、図中、右上に示すように、最初に位置Ｐ(1)〜Ｐ(8)に対応して配管箇所を夫々ａ〜ｈとしたとき、配管３０を回転作業により１８０度だけ回転（反転）させると、位置Ｐ(1)〜Ｐ(8)に対応する配管箇所はｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ａ，ｂ，ｃ，ｄとずれてくる。
【００４２】
図４のシミュレーション結果に示すように、箇所ａは、使用開始から４年間は位置Ｐ(1)に在るため、一番少ない摩耗係数ＫP(1)で摩耗する。４年経過時に反転（１８０度回転）した後は位置Ｐ(5)に移動するため、一番大きい摩耗係数ＫP(5)で摩耗する。各摩耗整数は、図３に基づき算出できるため、配管箇所ａの使用開始から８年間の肉厚の摩耗状況を推定（シミュレート）することが出来る。
【００４３】
同様に、配管箇所ｃは最初の前半４年間は摩耗係数ＫP(3)で摩耗し、後半４年間は摩耗
係数ＫP(7)で摩耗する。配管箇所ｅは最初の前半４年間は摩耗係数ＫP(5)で摩耗し、後半４年間は摩耗係数ＫP(1)で摩耗する。配管箇所ｇは最初の前半４年間は摩耗係数ＫP(7)で摩耗し、後半４年間は摩耗係数ＫP(3)で摩耗する。その他の箇所も同様にシミュレートすることが出来る。
【００４４】
図４から、本発明者は、配管の寿命を決定できることを発見した。即ち、平均摩耗係数Ｋave.と配管肉厚の要求最小仕様値(spec.)ｔmin.（例えば、６ｍｍ）により、配管の寿命を決定することが出来る。この平均摩耗係数Ｋave.は、例えば配管を常時回転させながらクリンカを輸送した場合（従って配管の各箇所ａ〜ｈが均一に摩耗した場合）の摩耗係数Ｋである。当所肉厚１５ｍｍから平均摩耗係数Ｋave.で摩耗が進み、配管肉厚の要求最小仕様値ｔmin.に達した時点迄が、この輸送配管の寿命となる。なお、ここでは説明を簡単にするため、配管の当所肉厚のバラツキ、摩耗のバラツキ等に起因する安全率（安全係数）等の議論は含めていないことを承知されたい。
【００４５】
［クリンカ輸送配管寿命管理システム］
上述の実験及びシミュレーションから得られた知見に基づき、本発明者は、クリンカ輸送配管寿命管理システムを構成している。図５は、クリンカ輸送配管寿命管理システムのブロック図である。配管寿命管理手段５０は、図に示していないが、ＣＰＵ、記憶手段、入出力手段、モニタ等を備えた通常のコンピュータでよい。配管寿命管理手段５０に対して、配管各箇所の摩耗係数データ及び修理回数データが入力される。配管寿命管理手段５０からは、次の作業日時、作業内容（反転、１２０度回転、取替等）のデータが出力される。更に、配管各箇所の推定肉厚データも出力される。
【００４６】
配管寿命管理手段５０では、配管の寿命が決定される。図６（Ａ）は、配管寿命管理手段５０で実行される、回転作業を１回とした場合の配管肉厚の摩耗状況のシミュレーションを説明する図である。横軸は、経過時間である。当初肉厚ｔ（例えば、１５ｍｍ）から平均摩耗係数Ｋave.で摩耗した場合の肉厚の推移を「平均摩耗特性線」として波線で示す。この平均摩耗特性線と配管肉厚の要求最小仕様値ｔmin.とのクロス点が取替時期であり、使用開始から取替時期までが配管の寿命となる。
【００４７】
配管箇所ａは、前半（反転前）は位置Ｐ(1)にあって比較的小さい摩耗係数ＫP(1)で摩耗し、後半（反転後）は位置Ｐ(5)にあって比較的大きい摩耗係数ＫP(5)で摩耗する。配管箇所ｅは、前半（反転前）は位置Ｐ(５)にあって摩耗係数ＫP(5)で摩耗し、後半（反転後）は位置Ｐ(1)にあって摩耗係数ＫP(1)で摩耗する。他の箇所に関しても同様にシミュレートすることが出来る。
【００４８】
図６（Ｂ）は、配管寿命管理手段５０で実行される、回転作業を２回とした場合の配管肉厚の摩耗状況のイメージ図である。平均摩耗特性線と配管の寿命の決定とに関しては、図６（Ａ）のそれらと同じである。第１回目作業では１２０度回転させ、第２回目作業では２４０度回転させている。配管箇所ａは、前期（第１回回転前）は位置Ｐ(1)にあって摩耗係数ＫP(1)で摩耗し、中期（第１〜２回回転の間）は位置Ｐ(120度)にあって摩耗係数ＫP(120度)で摩耗し、後期（第２回回転後）は位置Ｐ(240度)にあって摩耗係数ＫP(240度)で摩耗する。（注：120度、240度は、Ｐ(1)〜Ｐ(8)のいずれにも対応しないため、表記が異なる。）
回転作業をｎ回とすると、各作業の回転角度は３６０度／（ｎ＋１）とする。ここで、更に回転作業回数を増加することにより、図６（Ａ）の菱形図形は細くなり、転作作業回数を無限（即ち、常時回転）にすると、平均摩耗特性線に収束すると予想される。
【００４９】
図６に関連して説明したように、図５の配管寿命管理手段５０は、平均摩耗特性線と配管肉厚の要求最小仕様値(spec.)ｔmin.とを使用して配管の寿命を決定している。更に、
この寿命期間中に計画する修理作業（回転）回数ｎを入力すると、次回の作業日時、作業内容を決定することができる。実際の火力プラントでは、プラントを停止して頻繁に回転作業を頻繁に行うことは現実的でないため、多くの場合、最大でも２〜３回程度となる。
【００５０】
また、配管寿命管理手段５０では、箇所Ｐ(n)と摩擦係数Ｋ(n)とにより図４に示すような配管各箇所の肉厚の推定肉厚データを逐次出力することが出来る。
【００５１】
［クリンカ輸送配管寿命管理方法］
図７は、図５のクリンカ輸送配管寿命管理システムで実行される寿命管理方法を示すフローチャートである。開始とは、配管を取替（交換）した後、新品の使用開始を意味する。
【００５２】
ステップＳ１０で、配管の使用時間（ｔ）を計測するタイマをスタートする。
【００５３】
ステップＳ１１で、修理回数（ｎ）を入力する。
【００５４】
ステップＳ１２で、次の修理（回転作業）迄の期間Ｔを算出する。具体的には、Ｔ＝（寿命／修理回数ｎ）で算出される。ここで配管寿命は、図６に関連して説明したように、配管寿命管理手段５０で決定される。
【００５５】
ステップＳ１３で、配管の使用時間（ｔ）が次の修理迄の期間Ｔを越えたか否かが判定される。越えるとステップＳ１４に進む。
【００５６】
ステップＳ１４で、ｎ＝ゼロか否かが判定される。ゼロでなければ、配管は寿命でないのでステップＳ１５に進む。ゼロなら配管は寿命であるのでステップＳ１８に進む。
【００５７】
ステップＳ１５で、修理（回転）作業を実行する。作業回数が１回なら１８０度回転を行い、作業回数が２回なら１２０度回転を行い、作業回数がｎ回なら３６０度／（ｎ＋１）度回転を行う。
【００５８】
ステップＳ１６で、ｎ＝ｎ−１を行う。
【００５９】
ステップＳ１７で、配管の使用時間（ｔ）を計測するタイマをリセットする。ステップＳ１２に進む。
【００６０】
ステップＳ１８で、ステップＳ１４でｎ＝ゼロと判定されて配管が寿命に達していれば、配管の取替の指令が出力される。
【００６１】
なお、図７のフローチャートのステップＳ１２では、次の修理までの期間（即ち、修理−修理間の期間）Ｔは全て同一に計算されているが、これに限定されない。たとえプラント運転の事情により次の修理までの期間Ｔに長短が生じても、図５の配管寿命管理手段５０からは、位置データ、これに対応する摩擦速度及び使用時間とに基づき配管各箇所の肉厚の推定肉厚データが出力されるので、これを利用して、次の回転作業時及び取替時を容易に決定できる。
【００６２】
図８は、配管回転作業を容易にするための装置の一例である。配管３０を、軸受けを備えた支持台５１で支持している。例えば、支持台５１と配管３０との間に、ベアリング５２を介在させることにより、配管３０の回転作業を容易にすることが出来る。回転駆動手段及び係止手段は適当な手段を採用できる。
【００６３】
また、本発明の対象は、火力発電所のクリンカ輸送配管に限定されない。本発明の原理は、固体と流体の混在物を輸送する管状体の肉厚の摩耗減少を管理する場合に広く適用できることを承知されたい。
【００６４】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、これらは例示であって、本発明を限定するものではない。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載に基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本実施形態が適用される火力発電所とそこに使用されているクリンカ輸送配管を説明する図である。
【図２】図２は、図１のクリンカ輸送配管の肉厚を３回にわたって実測したデータである。
【図３】図３は、図２のデータに基づいて、配管使用の経過時間に対する各位置Ｐ毎の配管肉厚をプロットしたグラフである。
【図４】図４は、輸送配管の使用開始から４年目で配管を１８０度回転し、更に４年間使用してえ取替える場合の配管肉厚のシミュレーション結果である。
【図５】図５は、クリンカ輸送配管寿命管理システムのブロック図である。
【図６】図６（Ａ）は、配管寿命管理手段で実行される、回転作業を１回とした場合の配管肉厚の摩耗状況のシミュレーションを説明する図であり、図６（Ｂ）は、回転作業を２回とした場合の配管肉厚の摩耗状況のシミュレーションを説明する図である。
【図７】図７は、図５のクリンカ輸送配管寿命管理システムで実行される寿命管理方法を示すフローチャートである。
【図８】図８は、配管回転作業を容易にするための装置の一例である。
【符号の説明】
【００６６】
５：復水器、 １１：蒸気、 １２：石炭、 １５：ボイラ、 １７：高圧タービン、
１８：中圧タービン、 １９：低圧タービン、 ２０：発電機、 ２１：発電機、 ２２：給水ポンプ、 ３０：クリンカ輸送配管、 ３２：火路、 ３３：灰捨場、 ３４：ホッパー、
Ｐ(1)〜Ｐ(8)：クリンカ輸送配管の各位置、 Ｋp(n)：位置Ｐ(n)の摩擦係数、 Ｋave.：平均の摩擦係数、 tmin.：輸送配管の要求最小肉厚(spec.)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電所のボイラから出てくる燃焼後の石炭の残渣であるクリンカを搬送するクリンカ輸送配管の寿命管理システム及び寿命管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所では、石炭・油・ガスなどの燃料のもつ熱エネルギーを機械的エネルギーに変え、更に電気エネルギーに変えている。
【０００３】
図１に示すように、例えば石炭１２を燃料とする火力発電所では、石炭をボイラ１５で燃焼して給水１０を蒸気１１に変えて、高圧タービン１７，中圧タービン１８及び低圧タービン１９に送っている。蒸気１１の熱エネルギーは、これらタービンで機械エネルギーに変換されタービン翼を回転し、夫々のタービンに連結された発電機２０，２１を回転し、電気エネルギーを生成している。
【０００４】
タービン１７，１８，１９から排気された蒸気は、復水器５に送られる。復水器５は、タービンの排気（蒸気）を冷却凝縮し、真空をつくるとともに復水として回収する装置である。即ち、タービンからの蒸気と冷却水としての海水を取り込み、非接触の熱交換を行って蒸気を冷却して復水（給水）１０として回収し、再び給水ポンプ２２によりボイラ１５へと送られる。
【０００５】
燃料である石炭１２は、バンカ１３より微粉炭機１４へ送られ細かい粉末にされ、ボイラ１５へ投入される。石炭粉末は、ボイラの火路３２で燃焼され、その灰の塊である残渣（以下、「クリンカ」という。）は、火路３２の下方にある貯水した漏斗状のホッパー３４に落下する。このクリンカは、クラッシャー(図示せず。)で砕かれて、ジェットパルジョンポンプ（図示せず。）で吸い出して、クリンカ輸送配管３０を通して、灰捨場３３へ運ばれ捨てられる。
【０００６】
このクリンカ輸送配管３０は、直径が約３０ｃｍ、肉厚約１５ｍｍの鋼製の円筒管体よりなる。現在、クリンカの排出は、このクリンカ輸送配管３０を通して一日当たり数回の割合で実施されている。
【０００７】
本発明者は、これから説明するような計画的なクリンカ輸送配管の取替、クリンカ輸送配管の寿命管理等に関する先行特許出願、その他の技術文献の存在を知らない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
クリンカ輸送配管は、輸送されるクリンカとの接触により配管の内側が摩耗して減肉し、長期間使用すると配管に孔明きが発生する。現在、クリンカ輸送配管の保守は、プラント停止時に配管肉厚を測定して、必要に応じて取替(交換)している。また、突然配管に孔が明いたときは、配管の取替(交換)を行っている。
【０００９】
しかし、クリンカ輸送配管の取替を計画的に行うことが出来れば、プラントの運転上、非常に便利である。
【００１０】
更には、クリンカ輸送配管の寿命を少しでも延ばすことが出来れば、経済的な効果も見込まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
従って、本発明は、クリンカ輸送配管の計画的な取替を可能にするクリンカ輸送配管寿命管理システムを提供することを目的とする。
【００１２】
更に、本発明は、クリンカ輸送配管の寿命を少しでも延ばすことが出来るクリンカ輸送配管寿命管理システムを提供することを目的とする。
【００１３】
更に、本発明は、クリンカ輸送配管の計画的な取替を可能にするクリンカ輸送配管寿命管理方法を提供することを目的とする。
【００１４】
更に、本発明は、クリンカ輸送配管の寿命を少しでも延ばすことが出来るクリンカ輸送配管寿命管理方法を提供することを目的とする。
【００１５】
上記目的に鑑みて、本発明に係る管体は、固体と流体の混在物を輸送する管体であって、前記管体を回転する手段を備え、該管体の位置に依存する肉厚方向の摩耗速度を平均化している。
【００１６】
更に、本発明に係る寿命管理システムは、石炭を燃料とする火力発電所で使用されるクリンカ輸送配管に適用される寿命管理システムであって、前記輸送配管がクリンカの輸送により経時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定する手段と、前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定する手段とを備え、前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定する。
【００１７】
更に、上記寿命管理システムでは、前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定することもできる。
【００１８】
更に、上記寿命管理システムでは、前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定することもできる。
【００１９】
更に、本発明に係る管体の使用方法は、固体と流体の混在物を輸送する管体の使用方法であって、前記管体を適時回転し、該管体の位置に依存する肉厚方向の摩耗速度を平均化するステップを含む。
【００２０】
更に、本発明に係る寿命管理方法は、石炭を燃料とする火力発電所で使用されるクリンカ輸送配管に適用される寿命管理方法であって、前記輸送配管がクリンカの輸送により経
時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定するステップと、前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定するステップと、前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定するステップとを含む。
【００２１】
更に、上記寿命管理方法では、更に、前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定するステップを含むことができる。
【００２２】
更に、上記寿命管理システムでは、更に、前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定するステップと含むことができる。
【００２３】
更に、本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、上記寿命管理方法のいずれかを実行させるコンピュータプログラムである。
【００２４】
更に、本発明に係る記録媒体は、上記コンピュータプログラムを記録した記録媒体である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、クリンカ輸送配管の計画的な取替を可能にするクリンカ輸送配管寿命管理システムを提供することができる。
【００２６】
更に、本発明によれば、クリンカ輸送配管の寿命を少しでも延ばすことが出来るクリンカ輸送配管寿命管理システムを提供することができる。
【００２７】
更に、本発明によれば、クリンカ輸送配管の計画的な取替を可能にするクリンカ輸送配管寿命管理方法を提供することができる。
【００２８】
更に、本発明によれば、クリンカ輸送配管の寿命を少しでも延ばすことが出来るクリンカ輸送配管寿命管理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係るクリンカ輸送配管寿命管理システム及び寿命管理方法の実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面に描かれた同じ要素に対しては同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００３０】
［配管摩耗現象の分析］
まず最初に、本発明を容易に理解できるように、本発明完成の経緯を簡単に説明する。石炭の灰であるクリンカは、シリカ等からなり非常に硬い塊となっている。このクリンカは、クリンカ輸送配管３０の中を水と一緒に輸送される。従って、本発明者は、固体であるクリンカは配管内の下部に集まりながら輸送されているものと考えた。即ち、配管の摩耗現象は、配管の位置依存性がある（位置に関連する）であろうと考えた。
【００３１】
図２は、平成１１年１０月（第１回測定）、平成１４年３月（第２回測定）及び平成１６年５月（第３回測定）の３回に亘って、クリンカ輸送配管３０を実測したデータである。配管３０の公称肉厚は１５ｍｍである。
【００３２】
図中右上に示すように、クリンカ輸送配管３０の特定の場所で一周の位置Ｐ(1)〜Ｐ(8)の８カ所測定している。具体的な位置は、配管断面を時計の文字盤に対応させると、１２時が位置Ｐ(1)、１時半が位置Ｐ(2)、３時が位置Ｐ(3)、４時半が位置Ｐ(4)、６時が位置Ｐ(5)、７時半が位置Ｐ(6)、９時が位置Ｐ(7)、１０時半が位置Ｐ(8)となっている。後で説明するように配管３０が回転しても、この位置Ｐ(n)は変わらない、即ち一種の座標である。
【００３３】
第１回測定（平成１１年１０月）の測定結果（◇）をグラフを見ると、配管断面の上半分の位置Ｐ(1)、Ｐ(2)、Ｐ(8)では配管の摩耗はほとんど生じていないが、配管断面の下半分の位置Ｐ(4)、Ｐ(5)、Ｐ(6)では２ｍｍ以上の摩耗が生じていることが分かる。
【００３４】
第１回測定（◇）〜第３回測定（△）の肉厚の推移を見ると、上半分の位置Ｐ(1)、Ｐ(2)、Ｐ(8)に対して、下半分の位置Ｐ(4)、Ｐ(5)、Ｐ(6)の方が大きく減少していることが分かる。図２より、配管の摩耗現象は、配管の位置Ｐに依存性があることが客観的に判明した。
【００３５】
次に、本発明者は、図２のデータから、配管の各位置Ｐの摩耗特性を調べることにした。図３は、横軸に配管使用の経過時間をとり、縦軸に各位置Ｐ毎の配管肉厚をプロットしたグラフである。但し、ここでは、図を分かり易くするため、１つおきの位置Ｐ(1)，Ｐ(3)，Ｐ(5)，Ｐ(7)のみをプロットしてある。
【００３６】
図３より、配管断面の上位の位置Ｐ(1)は、時間の推移に対する摩耗量が一番少なく、配管断面の中位の位置Ｐ(3)及びＰ(7)は、時間の推移に対する摩耗量が中位であり、配管断面の下位の位置Ｐ(5)は、時間の推移に対する摩耗量が一番多くなっている。
【００３７】
未だ取得されたデータ量が少ないので今後のデータの蓄積を待たなければならない面もあるが、図３に示す各位置Ｐ毎に、時間に対する摩耗速度、即ち摩耗係数Ｋが一定であると仮定すると、第１回測定（平成１１年１０月）から第３回測定（平成１６年５月）までの期間５５ヶ月間の各位置Ｐ(n)の時間に対する摩耗係数ＫP(n)は次のように算出できる。
ＫP(1)＝3.0 [ｍｍ／55ヶ月]＝0.65 [ｍｍ／年]
ＫP(3)＝4.5 [ｍｍ／55ヶ月]＝0.98 [ｍｍ／年]
ＫP(5)＝6.5 [ｍｍ／55ヶ月]＝1.42 [ｍｍ／年]
ＫP(7)＝4.0 [ｍｍ／55ヶ月]＝0.87 [ｍｍ／年]
ここで示されていない各位置Ｐ(2)，Ｐ(4)，Ｐ(6)，Ｐ(8)の摩耗整数Ｋも同様に求めることが出来る。また、更にデータの蓄積を待って、一層精度の良い各位置の摩耗係数を決定することが出来る。
【００３８】
輸送配管３０は、一カ所でも孔が明くと取替（交換）しなければならない。位置Ｐ(5)の摩耗係数ＫP(5)が一番大きいことから、配管断面で見て一番下の部分に最初に孔が明くことが予想される。本発明者は、ここで、輸送配管を適当なタイミングで回転させることにより、配管各部の（配位置依存性を有する）摩耗係数を平均化させることにより配管の寿命を延ばすことが出来ると考えた。
【００３９】
図４は、輸送配管の使用開始から４年目で配管を反転（１８０度回転）し、更に４年間使用して取替（交換）する場合の配管肉厚のシミュレーション結果である。図中、右上に示すように、配管断面の位置Ｐ(1)〜Ｐ(8)に対応する配管の箇所をａ〜ｈとする（例えば、配管の外周面に、断面で４５度間隔に箇所ａ〜ｈと順次表示する）。
【００４０】
ここで注意すべきことは、配管箇所ａ〜ｈは配管自体の箇所を表示するものであり、配管を回転させると回転量だけ配管と共に移動する。一方、配管断面の位置Ｐ(1)〜Ｐ(8)は、上述したように時計文字盤に対応して規定した座標であり、配管を回転させても元のままであることに注意されたい。
【００４１】
即ち、図中、右上に示すように、最初に位置Ｐ(1)〜Ｐ(8)に対応して配管箇所を夫々ａ〜ｈとしたとき、配管３０を回転作業により１８０度だけ回転（反転）させると、位置Ｐ(1)〜Ｐ(8)に対応する配管箇所はｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ａ，ｂ，ｃ，ｄとずれてくる。
【００４２】
図４のシミュレーション結果に示すように、箇所ａは、使用開始から４年間は位置Ｐ(1)に在るため、一番少ない摩耗係数ＫP(1)で摩耗する。４年経過時に反転（１８０度回転）した後は位置Ｐ(5)に移動するため、一番大きい摩耗係数ＫP(5)で摩耗する。各摩耗整数は、図３に基づき算出できるため、配管箇所ａの使用開始から８年間の肉厚の摩耗状況を推定（シミュレート）することが出来る。
【００４３】
同様に、配管箇所ｃは最初の前半４年間は摩耗係数ＫP(3)で摩耗し、後半４年間は摩耗
係数ＫP(7)で摩耗する。配管箇所ｅは最初の前半４年間は摩耗係数ＫP(5)で摩耗し、後半４年間は摩耗係数ＫP(1)で摩耗する。配管箇所ｇは最初の前半４年間は摩耗係数ＫP(7)で摩耗し、後半４年間は摩耗係数ＫP(3)で摩耗する。その他の箇所も同様にシミュレートすることが出来る。
【００４４】
図４から、本発明者は、配管の寿命を決定できることを発見した。即ち、平均摩耗係数Ｋave.と配管肉厚の要求最小仕様値(spec.)ｔmin.（例えば、６ｍｍ）により、配管の寿命を決定することが出来る。この平均摩耗係数Ｋave.は、例えば配管を常時回転させながらクリンカを輸送した場合（従って配管の各箇所ａ〜ｈが均一に摩耗した場合）の摩耗係数Ｋである。当所肉厚１５ｍｍから平均摩耗係数Ｋave.で摩耗が進み、配管肉厚の要求最小仕様値ｔmin.に達した時点迄が、この輸送配管の寿命となる。なお、ここでは説明を簡単にするため、配管の当所肉厚のバラツキ、摩耗のバラツキ等に起因する安全率（安全係数）等の議論は含めていないことを承知されたい。
【００４５】
［クリンカ輸送配管寿命管理システム］
上述の実験及びシミュレーションから得られた知見に基づき、本発明者は、クリンカ輸送配管寿命管理システムを構成している。図５は、クリンカ輸送配管寿命管理システムのブロック図である。配管寿命管理手段５０は、図に示していないが、ＣＰＵ、記憶手段、入出力手段、モニタ等を備えた通常のコンピュータでよい。配管寿命管理手段５０に対して、配管各箇所の摩耗係数データ及び修理回数データが入力される。配管寿命管理手段５０からは、次の作業日時、作業内容（反転、１２０度回転、取替等）のデータが出力される。更に、配管各箇所の推定肉厚データも出力される。
【００４６】
配管寿命管理手段５０では、配管の寿命が決定される。図６（Ａ）は、配管寿命管理手段５０で実行される、回転作業を１回とした場合の配管肉厚の摩耗状況のシミュレーションを説明する図である。横軸は、経過時間である。当初肉厚ｔ（例えば、１５ｍｍ）から平均摩耗係数Ｋave.で摩耗した場合の肉厚の推移を「平均摩耗特性線」として波線で示す。この平均摩耗特性線と配管肉厚の要求最小仕様値ｔmin.とのクロス点が取替時期であり、使用開始から取替時期までが配管の寿命となる。
【００４７】
配管箇所ａは、前半（反転前）は位置Ｐ(1)にあって比較的小さい摩耗係数ＫP(1)で摩耗し、後半（反転後）は位置Ｐ(5)にあって比較的大きい摩耗係数ＫP(5)で摩耗する。配管箇所ｅは、前半（反転前）は位置Ｐ(５)にあって摩耗係数ＫP(5)で摩耗し、後半（反転後）は位置Ｐ(1)にあって摩耗係数ＫP(1)で摩耗する。他の箇所に関しても同様にシミュレートすることが出来る。
【００４８】
図６（Ｂ）は、配管寿命管理手段５０で実行される、回転作業を２回とした場合の配管肉厚の摩耗状況のイメージ図である。平均摩耗特性線と配管の寿命の決定とに関しては、図６（Ａ）のそれらと同じである。第１回目作業では１２０度回転させ、第２回目作業では２４０度回転させている。配管箇所ａは、前期（第１回回転前）は位置Ｐ(1)にあって摩耗係数ＫP(1)で摩耗し、中期（第１〜２回回転の間）は位置Ｐ(120度)にあって摩耗係数ＫP(120度)で摩耗し、後期（第２回回転後）は位置Ｐ(240度)にあって摩耗係数ＫP(240度)で摩耗する。（注：120度、240度は、Ｐ(1)〜Ｐ(8)のいずれにも対応しないため、表記が異なる。）
回転作業をｎ回とすると、各作業の回転角度は３６０度／（ｎ＋１）とする。ここで、更に回転作業回数を増加することにより、図６（Ａ）の菱形図形は細くなり、転作作業回数を無限（即ち、常時回転）にすると、平均摩耗特性線に収束すると予想される。
【００４９】
図６に関連して説明したように、図５の配管寿命管理手段５０は、平均摩耗特性線と配管肉厚の要求最小仕様値(spec.)ｔmin.とを使用して配管の寿命を決定している。更に、
この寿命期間中に計画する修理作業（回転）回数ｎを入力すると、次回の作業日時、作業内容を決定することができる。実際の火力プラントでは、プラントを停止して頻繁に回転作業を頻繁に行うことは現実的でないため、多くの場合、最大でも２〜３回程度となる。
【００５０】
また、配管寿命管理手段５０では、箇所Ｐ(n)と摩擦係数Ｋ(n)とにより図４に示すような配管各箇所の肉厚の推定肉厚データを逐次出力することが出来る。
【００５１】
［クリンカ輸送配管寿命管理方法］
図７は、図５のクリンカ輸送配管寿命管理システムで実行される寿命管理方法を示すフローチャートである。開始とは、配管を取替（交換）した後、新品の使用開始を意味する。
【００５２】
ステップＳ１０で、配管の使用時間（ｔ）を計測するタイマをスタートする。
【００５３】
ステップＳ１１で、修理回数（ｎ）を入力する。
【００５４】
ステップＳ１２で、次の修理（回転作業）迄の期間Ｔを算出する。具体的には、Ｔ＝（寿命／修理回数ｎ）で算出される。ここで配管寿命は、図６に関連して説明したように、配管寿命管理手段５０で決定される。
【００５５】
ステップＳ１３で、配管の使用時間（ｔ）が次の修理迄の期間Ｔを越えたか否かが判定される。越えるとステップＳ１４に進む。
【００５６】
ステップＳ１４で、ｎ＝ゼロか否かが判定される。ゼロでなければ、配管は寿命でないのでステップＳ１５に進む。ゼロなら配管は寿命であるのでステップＳ１８に進む。
【００５７】
ステップＳ１５で、修理（回転）作業を実行する。作業回数が１回なら１８０度回転を行い、作業回数が２回なら１２０度回転を行い、作業回数がｎ回なら３６０度／（ｎ＋１）度回転を行う。
【００５８】
ステップＳ１６で、ｎ＝ｎ−１を行う。
【００５９】
ステップＳ１７で、配管の使用時間（ｔ）を計測するタイマをリセットする。ステップＳ１２に進む。
【００６０】
ステップＳ１８で、ステップＳ１４でｎ＝ゼロと判定されて配管が寿命に達していれば、配管の取替の指令が出力される。
【００６１】
なお、図７のフローチャートのステップＳ１２では、次の修理までの期間（即ち、修理−修理間の期間）Ｔは全て同一に計算されているが、これに限定されない。たとえプラント運転の事情により次の修理までの期間Ｔに長短が生じても、図５の配管寿命管理手段５０からは、位置データ、これに対応する摩擦速度及び使用時間とに基づき配管各箇所の肉厚の推定肉厚データが出力されるので、これを利用して、次の回転作業時及び取替時を容易に決定できる。
【００６２】
図８は、配管回転作業を容易にするための装置の一例である。配管３０を、軸受けを備えた支持台５１で支持している。例えば、支持台５１と配管３０との間に、ベアリング５２を介在させることにより、配管３０の回転作業を容易にすることが出来る。回転駆動手段及び係止手段は適当な手段を採用できる。
【００６３】
また、本発明の対象は、火力発電所のクリンカ輸送配管に限定されない。本発明の原理は、固体と流体の混在物を輸送する管状体の肉厚の摩耗減少を管理する場合に広く適用できることを承知されたい。
【００６４】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、これらは例示であって、本発明を限定するものではない。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載に基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本実施形態が適用される火力発電所とそこに使用されているクリンカ輸送配管を説明する図である。
【図２】図２は、図１のクリンカ輸送配管の肉厚を３回にわたって実測したデータである。
【図３】図３は、図２のデータに基づいて、配管使用の経過時間に対する各位置Ｐ毎の配管肉厚をプロットしたグラフである。
【図４】図４は、輸送配管の使用開始から４年目で配管を１８０度回転し、更に４年間使用してえ取替える場合の配管肉厚のシミュレーション結果である。
【図５】図５は、クリンカ輸送配管寿命管理システムのブロック図である。
【図６】図６（Ａ）は、配管寿命管理手段で実行される、回転作業を１回とした場合の配管肉厚の摩耗状況のシミュレーションを説明する図であり、図６（Ｂ）は、回転作業を２回とした場合の配管肉厚の摩耗状況のシミュレーションを説明する図である。
【図７】図７は、図５のクリンカ輸送配管寿命管理システムで実行される寿命管理方法を示すフローチャートである。
【図８】図８は、配管回転作業を容易にするための装置の一例である。
【符号の説明】
【００６６】
５：復水器、 １１：蒸気、 １２：石炭、 １５：ボイラ、 １７：高圧タービン、
１８：中圧タービン、 １９：低圧タービン、 ２０：発電機、 ２１：発電機、 ２２：給水ポンプ、 ３０：クリンカ輸送配管、 ３２：火路、 ３３：灰捨場、 ３４：ホッパー、
Ｐ(1)〜Ｐ(8)：クリンカ輸送配管の各位置、 Ｋp(n)：位置Ｐ(n)の摩擦係数、 Ｋave.：平均の摩擦係数、 tmin.：輸送配管の要求最小肉厚(spec.)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体と流体の混在物を輸送する管体において、
前記管体を回転する手段を備え、該管体の位置に依存する肉厚方向の摩耗速度を平均化している、管体。
【請求項２】
石炭を燃料とする火力発電所で使用されるクリンカ輸送配管に適用される寿命管理システムにおいて、
前記輸送配管がクリンカの輸送により経時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定する手段と、
前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定する手段とを備え、
前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定する、寿命管理システム。
【請求項３】
請求項２記載の寿命管理システムにおいて、
前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定する、寿命管理システム。
【請求項４】
請求項３記載の寿命管理システムにおいて、
前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定する、寿命管理システム。
【請求項５】
固体と流体の混在物を輸送する管体の使用方法において、
前記管体を適時回転し、該管体の位置に依存する肉厚方向の摩耗速度を平均化するステップを含む、管体の使用方法。
【請求項６】
石炭を燃料とする火力発電所で使用されるクリンカ輸送配管に適用される寿命管理方法において、
前記輸送配管がクリンカの輸送により経時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定するステップと、
前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定するステップと、
前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定するステップとを含む、寿命管理方法。
【請求項７】
請求項６記載の寿命管理方法において、更に、
前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定するステップを含む、寿命管理方法。
【請求項８】
請求項７記載の寿命管理方法において、更に、
前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定するステップと含む、寿命管理方法。
【請求項９】
コンピュータに、
請求項５乃至８のいずれか一項記載のステップを実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のコンピュータプログラムを記録した記録媒体。
【請求項１】
固体と流体の混在物を輸送する管体において、
前記管体を回転する手段を備え、該管体の位置に依存する肉厚方向の摩耗速度を平均化している、管体。
【請求項２】
石炭を燃料とする火力発電所で使用されるクリンカ輸送配管に適用される寿命管理システムにおいて、
前記輸送配管がクリンカの輸送により経時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定する手段と、
前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定する手段とを備え、
前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定する、寿命管理システム。
【請求項３】
請求項２記載の寿命管理システムにおいて、
前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定する、寿命管理システム。
【請求項４】
請求項３記載の寿命管理システムにおいて、
前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定する、寿命管理システム。
【請求項５】
固体と流体の混在物を輸送する管体の使用方法において、
前記管体を適時回転し、該管体の位置に依存する肉厚方向の摩耗速度を平均化するステップを含む、管体の使用方法。
【請求項６】
石炭を燃料とする火力発電所で使用されるクリンカ輸送配管に適用される寿命管理方法において、
前記輸送配管がクリンカの輸送により経時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定するステップと、
前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定するステップと、
前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定するステップとを含む、寿命管理方法。
【請求項７】
請求項６記載の寿命管理方法において、更に、
前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定するステップを含む、寿命管理方法。
【請求項８】
請求項７記載の寿命管理方法において、更に、
前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定するステップと含む、寿命管理方法。
【請求項９】
コンピュータに、
請求項５乃至８のいずれか一項記載のステップを実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のコンピュータプログラムを記録した記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−８５６９７（Ｐ２００７−８５６９７Ａ）
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７７８００（Ｐ２００５−２７７８００）
【出願日】平成１７年９月２６日（２００５．９．２６）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２６日（２００５．９．２６）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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