高温プラント機器の余寿命診断システム及びこの余寿命診断システムを用いた余寿命診断方法
【課題】瞬時又は短時間的に余寿命を推定する高温プラント機器の余寿命診断システム及び高温プラント機器の余寿命診断方法を提供する。
【解決手段】余寿命診断システム３０は、自社・他社プラント設備情報データベース３２と、計測対象部位を計測する計測手段と、計測手段にて計測される計測データをインターネット１４を介して送信する計測データ送信手段３８と、計測対象部位の表面形状を観察する観察手段と、計測対象部位の内部の欠陥や不均一構造を検査する非破壊検査手段と、観察手段にて観察される観察データ及び非破壊検査手段にて検査される検査データを格納するための観察結果用データベース４８と、予備診断用サーバ５０と、余寿命診断用サーバ５２とを備える。
【解決手段】余寿命診断システム３０は、自社・他社プラント設備情報データベース３２と、計測対象部位を計測する計測手段と、計測手段にて計測される計測データをインターネット１４を介して送信する計測データ送信手段３８と、計測対象部位の表面形状を観察する観察手段と、計測対象部位の内部の欠陥や不均一構造を検査する非破壊検査手段と、観察手段にて観察される観察データ及び非破壊検査手段にて検査される検査データを格納するための観察結果用データベース４８と、予備診断用サーバ５０と、余寿命診断用サーバ５２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラント、化学プラント等において高温下で使用されるプラント機器の損傷又は劣化度を評価して余寿命を推定する余寿命診断システム及び余寿命診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高温域で長時間使用され、かつ、起動停止が頻繁に繰り返される発電所のボイラや蒸気タービン等のプラント機器の材料は、熱疲労及びクリープ疲労により損傷し、劣化する。
【０００３】
このような損傷、劣化に対し、発電プラント、化学プラント等のプラント機器を安全に稼働するために、プラント機器の余寿命を推定し、部分的な取り替えや補修を計画的に行っている。係る余寿命の推定には高信頼性が求められるために、プラント機器に使用されている材料に関する知識が豊富な専門家がプラント機器の設置されているプラント機器設置現場に行って、プラント機器に様々な計測器を取り付けて寿命推定に必要な計測データ等を取得して事務所に持ち帰り、事務所にて計測データを解析して余寿命を推定している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この推定方法では、余寿命推定の経験が豊富な専門家の人的能力に依存しており、寿命推定対象プラントの増加に対して、余寿命を推定することができる人材を短期間で養成することが難しく、人的に対応することが困難であるという問題点があった。
【０００５】
また、プラント機器設置現場から計測データを分析設備の整った事務所に持ち帰る必要があり、余寿命の推定までに時間がかかるという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、短時間で余寿命を推定する高温プラント機器の余寿命診断システム及び高温プラント機器の余寿命診断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の高温プラント機器の余寿命診断システムは、ボイラ、蒸気タービン等の高温で使用されるプラント機器の余寿命を推定する余寿命診断システムであって、前記プラント機器の状態を計測する計測情報を格納するためのプラント設備情報データベースと、前記プラント機器の補修履歴情報を格納するためのプラント補修履歴情報データベース、前記プラント機器に使用されている材料の材料特性情報を格納するための材料特性情報データベースと、前記プラントと同じ種類で他のプラント機器の寿命評価情報を格納するための寿命評価情報データベースと、前記プラント機器の計測対象部位の温度及びひずみを計測する計測手段と、該計測手段にて計測される計測データを通信、ネットワーク等を介して送信する計測データ送信手段と、前記計測データ、前記プラント補修履歴情報、前記材料特性情報、前記寿命評価情報、前記計測情報に基づいて前記計測対象部位の余寿命を推定する余寿命診断用サーバとを備えることを特徴とする（第１の発明）。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記計測データ送信手段は、前記計測手段により計測される計測データを所定の時間に送信することを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記余寿命診断用サーバは、前記計測データ送信手段により送信される前記計測データに履歴を付けて前記計測情報として前記プラント設備情報データベースに格納するプラント情報転送手段と、前記プラント設備情報データベース、前記プラント補修履歴情報データベース、前記材料特性情報データベース、前記寿命評価情報データベースを参照し、所定の情報を抽出するプラント情報抽出手段と、前記プラント情報抽出手段にて抽出される情報に基づいて前記プラント機器の余寿命を推定する余寿命診断手段と、該余寿命診断手段にて推定される余寿命診断結果を承認するための電子承認手段と、該電子承認手段にて承認された余寿命診断結果を通信、ネットワーク等を介して送信する余寿命診断結果送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明において、前記計測対象部位を観察する光学顕微鏡、電子顕微鏡及びレーザ顕微鏡等の観察手段と、前記計測対象部位の内部の欠陥や不均一構造を検査する超音波検査装置、前記計測対象部位の亀裂を検査する磁気検査装置、前記計測対象部位の表面開口部欠陥を検査する浸透検査装置等の非破壊検査手段と、前記観察手段にて観察される観察データ及び前記非破壊検査手段にて検査される検査データを格納するための観察結果用データベースと、前記観察データ及び前記検査データに基づいて前記計測対象部位の損傷劣化の程度を評価する予備診断用サーバとを備え、該予備診断用サーバは、前記観察データ及び前記検査データに履歴を付けて前記観察結果用データベースに格納する観察結果転送手段と、前記観察結果用データベースを参照し、前記観察結果用データベースに格納された情報のうち、所定の情報を抽出する観察結果抽出手段と、前記観察データ、前記検査データを通信、ネットワーク等を介して送信する観察結果送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、前記余寿命診断用サーバは、前記予備診断用サーバより送信される前記観察データ、前記検査データを前記計測情報に履歴を付けて前記プラント設備情報データベースに格納し、前記観察データ、前記検査データに基づいて前記計測対象部位の余寿命を推定し、更に精度を向上させることを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第１又は第３〜５のいずれかの発明において、前記予備診断用サーバは、前記余寿命診断結果送信手段から送信される前記余寿命診断結果を受信する受信手段と、該受信手段にて受信した前記余寿命診断結果を外部に出力する出力手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、第１又は第３〜６のいずれかの発明において、前記予備診断用サーバは、通信、ネットワークを介して前記寿命評価情報データベースを参照し、前記寿命評価情報データベースに格納された前記寿命評価情報、前記観察データ及び前記検査データに基づいて前記計測対象部位の損傷劣化の程度を評価する余寿命暫定診断手段を更に備え、該余寿命暫定診断手段による余寿命暫定診断結果は、前記観察結果送信手段にて送信されることを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、第７の発明において、前記余寿命診断用サーバは、前記予備診断用サーバより送信される前記余寿命暫定診断結果を前記電子承認手段にて承認して、該承認された余寿命暫定診断結果を余寿命診断結果送信手段にて送信することを特徴とする。
【００１５】
第９の発明は、第１又は第３〜８のいずれかの発明において、前記予備診断用サーバは、前記余寿命診断結果送信手段から送信される前記余寿命暫定診断結果を前記受信手段にて受信して、前記承認された余寿命暫定診断結果を前記出力手段にて外部に出力することを特徴とする。
【００１６】
第１０の発明は、第１の発明において、前記プラント機器の余寿命診断業務に関する見積額情報を格納するための見積額用データベースと、通信、ネットワーク経由でアクセスしてきた利用者端末からの要求に応じて、見積依頼用の表示画面を生成して前記利用者端末へ送信する契約用サーバとを備え、前記契約用サーバは、前記利用者端末に表示された前記見積依頼用の表示画面上において前記利用者にて入力される余寿命診断希望部位箇所、余寿命診断希望部位の溶接数等の余寿命診断部位情報、前記プラント機器の運転時間情報、前記プラント機器の起動回数情報、前記プラント機器の材質情報等の前記プラント機器の余寿命診断業務に関する入力情報に基づいて、前記見積額用データベースを参照し、前記見積額情報を抽出する見積額抽出手段を備え、前記見積額抽出手段は、抽出した前記見積額情報を表示する見積額表示用の表示画面と余寿命診断業務契約依頼書画面とを生成して前記利用者端末へ送信することを特徴とする。
【００１７】
第１１の発明は、第１０の発明において、前記契約用サーバは、前記利用者端末に表示された前記余寿命診断業務契約依頼書画面上において前記利用者が入力した契約に関する入力情報に社印等の業務契約認印を追記する契約印追記手段を備え、該業務契約認印が記載された余寿命診断業務締結書画面を生成して前記利用者端末へ送信することを特徴とする。
【００１８】
第１２の発明は、ボイラ、蒸気タービン等の高温で使用されるプラント機器の余寿命を推定する余寿命診断方法において、前記プラント機器の状態を計測した計測情報をプラント設備情報データベースに格納し、前記プラント機器の補修履歴情報をプラント補修履歴情報データベースに格納し、前記プラント機器に使用されている材料の材料特性情報を材料特性情報データベースに格納し、前記プラントと同じ種類で他のプラント機器の寿命評価情報を寿命評価情報データベースに格納し、前記プラント機器の計測対象部位の温度及びひずみを計測手段にて計測し、該計測手段にて計測される計測データを通信、ネットワーク等を介して計測データ送信手段にて送信し、前記計測対象部位を光学顕微鏡、電子顕微鏡及びレーザ顕微鏡等の観察手段にて観察し、前記計測対象部位の状態を超音波検査装置、磁気検査装置及び浸透検査装置等の非破壊検査手段にて検査し、前記観察手段にて観察される観察データ及び前記非破壊検査手段にて検査される検査データを観察結果用データベースに格納し、前記観察データ、前記検査データ及び前記寿命評価情報に基づいて前記計測対象部位の損傷劣化の程度を予備診断用サーバにて評価し、該予備診断用サーバにて評価された評価結果を外部に出力することを特徴とする。
【００１９】
第１３の発明は、第１２の発明において、前記計測データ、前記観察データ、前記検査データ、前記補修履歴情報、前記材料特性情報、前記寿命評価情報、前記計測情報に基づいて前記計測対象部位の余寿命を余寿命診断用サーバにて推定するとともに、該余寿命診断用サーバにて推定される余寿命診断結果を外部に出力することを特徴とする。
【００２０】
第１４の発明は、第１２又は第１３の発明において、前記プラント機器の余寿命診断業務に関する見積額情報を見積額用データベースに格納し、通信、ネットワーク経由でアクセスしてきた利用者端末からの要求に応じて、見積依頼用の表示画面を契約用サーバにて生成して前記利用者端末へ送信し、前記利用者端末に表示された前記見積依頼用の表示画面上において前記利用者が入力する余寿命診断希望部位箇所、余寿命診断希望部位の溶接数等の余寿命診断部位情報、前記プラント機器の運転時間情報、前記プラント機器の起動回数情報、前記プラント機器の材質情報等の前記プラント機器の余寿命診断業務に関する入力情報に基づいて、前記契約用サーバが有する見積額抽出手段にて前記見積額用データベースを参照し、前記見積額情報を抽出し、前記見積額抽出手段が抽出した前記見積額情報を表示する見積額表示用の表示画面と余寿命診断業務契約依頼書画面とを生成して前記利用者端末へ送信し、前記契約用サーバが、前記利用者端末に表示された前記余寿命診断業務契約依頼書画面上において利用者が入力する契約に関する入力情報に社印等の業務契約認印を追記した余寿命診断業務締結書画面を生成して前記利用者端末へ送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による高温プラント機器の余寿命診断システム及び余寿命診断方法によれば、余寿命を推定する際に必要なデータがすべてインターネット等を介して入手することができるために、正確な余寿命診断を短時間で行うことができる。
【００２２】
また、作業員が高温プラント機器の設置されている現場に行った際には、現場から高温プラント機器の計測対象部位を観察手段により観察した観察データ、非破壊検査手段により検査した検査データ等及び寿命評価情報に基づいて、高温プラント機器の暫定的な余寿命の推定を行うために、作業員は短時間で正確な余寿命暫定診断結果を客先に提出することができる。
【００２３】
計測対象部位の計測データは定期的に収集され、かつ、これらの計測データはプラントの履歴情報として保存される。そして、この履歴情報に基づいて、現在の高温プラント機器の状態を診断するために、高温プラント機器の異常を軽微な段階で検出することができる。
【００２４】
そして、一般の人間が利用できるコンピュータ等の利用者端末からインターネット等を介して契約用サーバにアクセスすることにより、高温プラント機器の余寿命診断業務に関する金額が短時間で視覚的に表現されるために、この内容に同意する利用者と高温プラント機器の余寿命診断業務を効率的に短時間で契約することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る高温プラント機器の余寿命診断システム及び余寿命診断方法の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態においては、発明の便宜上、客先の工場に設置されている高温プラント機器の余寿命を診断する方法について説明するが、本発明の適用対象は客先に限定されるものではなく、遠隔地にあるプラント機器すべてに広く適用が可能である。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に係る高温プラント機器の余寿命診断システムのうち契約に関する業務を行うシステムの構成図である。図１に示すように、ボイラ、蒸気タービン等の高温で使用される高温プラント機器の余寿命を推定する余寿命診断システムのうち契約に関する業務を行うシステム１０は、プラント機器の余寿命診断業務に関する見積額情報を格納するための見積額用データベース１２と、インターネット１４経由でアクセスしてきたコンピュータ等の利用者端末１６からの要求に応じて、見積依頼用の表示画面を生成して利用者端末１６へ送信する契約用サーバ１８とを備える。
【００２７】
契約用サーバ１８は見積額情報を抽出する見積額抽出手段２０を備える。この見積額抽出手段２０は、利用者端末１６に表示された見積依頼用の表示画面上において利用者にて入力される余寿命診断希望部位箇所、余寿命診断希望部位の溶接数等の余寿命診断部位情報、プラント機器の運転時間情報、プラント機器の起動回数情報、プラント機器の材質情報等のプラント機器の余寿命診断業務に関する入力情報に基づいて、見積額用データベース１２を参照し、見積額情報を抽出する。そして、抽出した見積額情報を表示する見積額表示用の表示画面と余寿命診断業務契約依頼書画面とを生成して利用者端末１６へ送信する。
【００２８】
また、契約用サーバ１８は、見積額及び余寿命診断業務契約依頼書に記載されている契約内容に同意する利用者が利用者端末１６に表示される余寿命診断業務契約依頼書画面上において、契約に関する入力情報を入力すると、契約印追加手段２２にて社印等の業務契約認印を追記した余寿命診断業務締結書画面を生成して利用者端末１６へ送信し、利用者と余寿命診断に関する業務を締結する。
【００２９】
したがって、本発明による高温プラント機器の余寿命診断システムによれば、一般の人間が利用できるコンピュータ等の利用者端末１６からは、インターネット１４を介して契約用サーバ１８にアクセスすることにより、高温プラント機器の余寿命診断業務に関する金額が短時間で視覚的に表現されるために、この内容に同意する利用者と高温プラント機器の余寿命診断業務を効率的に短時間で契約することができる。
【００３０】
次に、本実施形態に係る高温プラント機器の余寿命診断システムのうち余寿命診断に関する業務を行うシステムについて説明する。なお、本実施形態においては、高温プラント機器の配管ラインについての余寿命診断システム及び余寿命診断方法について説明するが、本発明の適用対象は配管ラインに限定されるものではなく、高温プラント機器のすべての部位に広く適用が可能である。
【００３１】
図２は、本実施形態に係る高温プラント機器の余寿命診断システムのうち余寿命診断に関する業務を行うシステムの構成図である。図２に示すように、ボイラ、蒸気タービン等の高温で使用される高温プラント機器の配管ラインの余寿命を推定する余寿命診断システム３０は、自社の配管ラインの状態を計測した計測情報を格納するとともに、他社での過去の計測情報を格納した自社・他社プラント設備情報データベース３２と、自社の配管ラインの補修履歴情報を格納するとともに、他社での過去の修復履歴情報を格納した自社・他社プラント補修履歴情報データベース３３と、配管ラインに使用されている材料の材料特性情報を格納するための材料特性情報データベース３５と、他のプラント機器における同じ種類の配管ラインの寿命評価情報を格納するための寿命評価情報データベース３７と、配管ラインの計測対象部位に設置され、この計測対象部位の温度及びひずみを計測する温度計３４及びひずみ計３６の計測手段と、温度計３４及びひずみ計３６にて計測される計測データを所定の時間にインターネット１４を介して送信する計測データ送信手段３８と、計測対象部位表面の金属組織が転写されるレプリカと、このレプリカの表面形状を観察する光学顕微鏡３９、電子顕微鏡４０及び亀裂、ボイドを観察するレーザ顕微鏡４２の観察手段と、計測対象部位の内部の欠陥や不均一構造を検査する超音波検査装置４４、亀裂を検査する磁気検査装置４６及び計測対象部位の表面開口部欠陥を検査する浸透検査装置４７の非破壊検査装置による非破壊検査手段と、観察手段にて観察される観察データ及び非破壊検査手段にて検査される検査データを格納するための観察結果用データベース４８と、観察データ、検査データ等に基づいて計測対象部位の損傷劣化の程度を評価する予備診断用サーバ５０と、計測データ、観察データ、検査データ、補修履歴情報、材料特性情報、寿命評価情報、計測情報に基づいて計測対象部位の余寿命を正確に推定する余寿命診断用サーバ５２とを備える。
【００３２】
計測対象部位に設置される温度計３４及びひずみ計３６は、余寿命を診断するための計測を行う前に、予め配管ライン全体の温度、ひずみを計測して損傷劣化程度を有限要素法等の周知の数学的処理法にて解析し、損傷劣化程度の高い部位を計測対象部位として特定し、この計測対象部位にのみ設置される。温度計３４及びひずみ計３６にて計測された計測対象部位の温度データ及びひずみデータは、所定の時間にインターネット１４を介して自動的にプラント情報転送手段６６（後述する）に送信され、自社・他社プラント設備情報データベース３２に保存される。また、余寿命を診断するための計測を開始する前に、計測対象部位表面の金属組織をレプリカに転写し、余寿命診断中の測定データと比較検討するための基本データとするために計測情報４１として自社・他社プラント設備情報データベース３２に保存される。
【００３３】
予備診断用サーバ５０は、光学顕微鏡３９、電子顕微鏡４０、レーザ顕微鏡４２により観察される観察データ及び超音波検査装置４４、磁気検査装置４６、浸透検査装置４７により検査される検査データに履歴を付けて観察結果用データベース４８に格納する観察結果転送手段５８と、観察結果用データベース４８を参照し、観察結果用データベース４８に格納された情報のうち、所定の情報を抽出する観察結果抽出手段６０と、観察データ、検査データ及び寿命評価情報データベース３７に格納されている寿命評価情報に基づいて計測対象部位の損傷劣化の程度を暫定的に診断する余寿命暫定診断手段６２と、観察データ、検査データ及び余寿命暫定診断手段６２にて診断された余寿命暫定診断結果をインターネット１４を介して送信する観察結果送信手段６４と、余寿命診断結果送信手段５４からインターネット１４を介して送信された余寿命診断結果を受信するための受信手段７２と、受信装置７２にて受信した余寿命診断結果を出力するプリンタ等の出力手段６５とを備え、工場等の現場に設置される。
【００３４】
余寿命暫定診断手段６２は、インターネット１４を介して寿命評価情報データベース３７にアクセスし、寿命評価情報を参照するとともに、観察データ、検査データから得られるボイド、亀裂等の物理的損傷程度をボイド又は亀裂の有無、大きさ等により損傷劣化程度を周知の数学的処理法から適正に算出される所定の基準に基づいて余寿命を暫定的に診断し、余寿命暫定診断結果を作成する。この余寿命暫定診断結果は、観察結果送信手段６４にてインターネット１４を介して送信され、余寿命診断業務を請け負った業者の事務所等に設けられた電子承認手段７４（後述する）にて受信されるとともに、診断結果内容が確認される。余寿命暫定診断結果は、内容が確認された後に電子承認手段７４にて承認されて社印等の承認印が追記される。承認印入りの余寿命暫定診断結果は、余寿命診断結果送信手段５４にてインターネット１４を介して送信され、受信手段７２にて受信され、プリンタ等の出力手段６５にて出力されて客先に提出される。
【００３５】
余寿命診断用サーバ５２は、計測データ、評価結果、観察データ、検査データを計測情報４１に履歴を付けて自社・他社プラント設備情報データベース３２に格納するプラント情報転送手段６６と、自社・他社プラント設備情報データベース３２、自社・他社プラント補修履歴情報データベース３３、材料特性情報データベース３５、寿命評価情報データベース３７を参照し、所定の情報を抽出するプラント情報抽出手段６８と、プラント情報抽出手段６８にて抽出される情報に基づいてプラント機器の余寿命を正確に推定する余寿命診断手段７０と、余寿命診断手段７０にて推定された余寿命診断結果を承認して社印等の承認印を追記する電子認証手段７４と、承認印の入った余寿命診断結果をインターネット１４を介して送信する余寿命診断結果送信手段５４とを備え、余寿命診断業務を請け負った業者等の事務所に設置される。
【００３６】
余寿命診断手段７０は、観察データ、検査データ、予備評価結果、温度データ、ひずみデータ、プラント設備情報、補修履歴情報、材料特性情報、寿命評価情報との組み合わせに基づいて配管ラインの余寿命をθ法、Ω法等の周知の評価手法に基づいて算定し、図３（ａ）〜図３（ｅ）にそれぞれ示すように、算出された数値の各々を時間損傷比とひずみ、時間損傷比とき裂長さ、時間損傷比とクリープボイド個数・面積、時間損傷比と金属組成・炭水化物面積・間隔、時間損傷比とＭ・Ｌパラメータ等の相関を示すマスターカーブに取り込み、それぞれの時間損傷比（ｔ（ｈ）／ｔｒ（ｈ））を算出し、これらの時間損傷比のうち最大値（＝最も余寿命が短い）を余寿命とする余寿命診断結果を自動的に作成する。
【００３７】
そして、電子承認手段７４にて承認が得られた余寿命診断結果は、余寿命診断結果送信手段５４にて送信され、予備診断用サーバ５０の受信手段７２にて受信され、社印等の承認印が入った余寿命診断結果報告書をプリンタ等の出力手段６５にて出力し、客先に提出する。
【００３８】
したがって、事務所にて自動的に作成された余寿命診断結果をインターネット１４を介して、高温プラント機器等が設置されている現場に瞬時に送信することができる。なお、本実施形態においては、インターネット１４を介して余寿命診断結果を送信する方法について説明したが、余寿命診断を請け負った会社にてプリンタ等にて紙面に出力し、郵送等で送付する方法でもよい。
【００３９】
したがって、本発明による高温プラント機器の余寿命診断システム３０によれば、余寿命の推定をする際に必要とするすべてのデータが通信手段１４を介して入手することができるために、正確な余寿命診断を短時間で行うことができる。
【００４０】
また、定期的に計測対象部位の計測データが収集され、かつ、これらの計測データはプラントの履歴情報として保存される。そして、この履歴情報に基づいて、現在のプラント機器の状態を診断するために、高温プラント機器の異常を軽微な段階で検出することができる。
【００４１】
さらに、作業員が高温プラント機器の設置されている現場から観察データ、検査データ等を事務所にインターネット１４を介して送信し、事務所にて自動的に高温プラント機器の余寿命の推定を行い、再びインターネット１４を介して返信するために、作業員は短時間で客先に正確な余寿命の診断結果を報告することができる。
【００４２】
なお、本実施形態においては、データ等の転送手段はインターネット１４を使用する方法について説明したが、インターネット１４に限らず、例えば、ＬＡＮで接続されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係る高温プラント機器の余寿命診断システムのうち契約に関する業務を行うシステムの構成図である。
【図２】本実施形態に係る高温プラント機器の余寿命診断システムのうち余寿命診断に関する業務を行うシステムの構成図である。
【図３】本実施形態に係る寿命評価の判断方法を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０ 契約に関する業務を行うシステム
１２ 見積額用データベース
１４ インターネット
１６ 利用者端末
１８ 契約用サーバ
２０ 見積額用抽出手段
２２ 契約印追加手段
３０ 余寿命診断システム
３２ 自社・他社プラント設備情報データベース
３３ 自社・他社プラント補修履歴情報データベース
３４ 温度計
３５ 材料特性情報データベース
３６ ひずみ計
３７ 寿命評価情報データベース
３８ 計測データ送信手段
３９ 光学顕微鏡
４０ 電子顕微鏡
４２ レーザ顕微鏡
４４ 超音波検査装置
４６ 磁気検査装置
４７ 浸透検査装置
４８ 観察結果用データベース
５０ 予備診断用サーバ
５２ 余寿命診断用サーバ
５４ 余寿命診断結果送信手段
５８ 観察結果転送手段
６０ 観察結果抽出手段
６２ 余寿命暫定診断手段
６４ 観察結果送信手段
６５ 出力手段
６６ プラント情報転送手段
６８ プラント情報転送手段
７０ 余寿命診断手段
７２ 受信手段
７４ 電子承認手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラント、化学プラント等において高温下で使用されるプラント機器の損傷又は劣化度を評価して余寿命を推定する余寿命診断システム及び余寿命診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高温域で長時間使用され、かつ、起動停止が頻繁に繰り返される発電所のボイラや蒸気タービン等のプラント機器の材料は、熱疲労及びクリープ疲労により損傷し、劣化する。
【０００３】
このような損傷、劣化に対し、発電プラント、化学プラント等のプラント機器を安全に稼働するために、プラント機器の余寿命を推定し、部分的な取り替えや補修を計画的に行っている。係る余寿命の推定には高信頼性が求められるために、プラント機器に使用されている材料に関する知識が豊富な専門家がプラント機器の設置されているプラント機器設置現場に行って、プラント機器に様々な計測器を取り付けて寿命推定に必要な計測データ等を取得して事務所に持ち帰り、事務所にて計測データを解析して余寿命を推定している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この推定方法では、余寿命推定の経験が豊富な専門家の人的能力に依存しており、寿命推定対象プラントの増加に対して、余寿命を推定することができる人材を短期間で養成することが難しく、人的に対応することが困難であるという問題点があった。
【０００５】
また、プラント機器設置現場から計測データを分析設備の整った事務所に持ち帰る必要があり、余寿命の推定までに時間がかかるという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、短時間で余寿命を推定する高温プラント機器の余寿命診断システム及び高温プラント機器の余寿命診断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の高温プラント機器の余寿命診断システムは、ボイラ、蒸気タービン等の高温で使用されるプラント機器の余寿命を推定する余寿命診断システムであって、前記プラント機器の状態を計測する計測情報を格納するためのプラント設備情報データベースと、前記プラント機器の補修履歴情報を格納するためのプラント補修履歴情報データベース、前記プラント機器に使用されている材料の材料特性情報を格納するための材料特性情報データベースと、前記プラントと同じ種類で他のプラント機器の寿命評価情報を格納するための寿命評価情報データベースと、前記プラント機器の計測対象部位の温度及びひずみを計測する計測手段と、該計測手段にて計測される計測データを通信、ネットワーク等を介して送信する計測データ送信手段と、前記計測データ、前記プラント補修履歴情報、前記材料特性情報、前記寿命評価情報、前記計測情報に基づいて前記計測対象部位の余寿命を推定する余寿命診断用サーバとを備えることを特徴とする（第１の発明）。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記計測データ送信手段は、前記計測手段により計測される計測データを所定の時間に送信することを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記余寿命診断用サーバは、前記計測データ送信手段により送信される前記計測データに履歴を付けて前記計測情報として前記プラント設備情報データベースに格納するプラント情報転送手段と、前記プラント設備情報データベース、前記プラント補修履歴情報データベース、前記材料特性情報データベース、前記寿命評価情報データベースを参照し、所定の情報を抽出するプラント情報抽出手段と、前記プラント情報抽出手段にて抽出される情報に基づいて前記プラント機器の余寿命を推定する余寿命診断手段と、該余寿命診断手段にて推定される余寿命診断結果を承認するための電子承認手段と、該電子承認手段にて承認された余寿命診断結果を通信、ネットワーク等を介して送信する余寿命診断結果送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明において、前記計測対象部位を観察する光学顕微鏡、電子顕微鏡及びレーザ顕微鏡等の観察手段と、前記計測対象部位の内部の欠陥や不均一構造を検査する超音波検査装置、前記計測対象部位の亀裂を検査する磁気検査装置、前記計測対象部位の表面開口部欠陥を検査する浸透検査装置等の非破壊検査手段と、前記観察手段にて観察される観察データ及び前記非破壊検査手段にて検査される検査データを格納するための観察結果用データベースと、前記観察データ及び前記検査データに基づいて前記計測対象部位の損傷劣化の程度を評価する予備診断用サーバとを備え、該予備診断用サーバは、前記観察データ及び前記検査データに履歴を付けて前記観察結果用データベースに格納する観察結果転送手段と、前記観察結果用データベースを参照し、前記観察結果用データベースに格納された情報のうち、所定の情報を抽出する観察結果抽出手段と、前記観察データ、前記検査データを通信、ネットワーク等を介して送信する観察結果送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、前記余寿命診断用サーバは、前記予備診断用サーバより送信される前記観察データ、前記検査データを前記計測情報に履歴を付けて前記プラント設備情報データベースに格納し、前記観察データ、前記検査データに基づいて前記計測対象部位の余寿命を推定し、更に精度を向上させることを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第１又は第３〜５のいずれかの発明において、前記予備診断用サーバは、前記余寿命診断結果送信手段から送信される前記余寿命診断結果を受信する受信手段と、該受信手段にて受信した前記余寿命診断結果を外部に出力する出力手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、第１又は第３〜６のいずれかの発明において、前記予備診断用サーバは、通信、ネットワークを介して前記寿命評価情報データベースを参照し、前記寿命評価情報データベースに格納された前記寿命評価情報、前記観察データ及び前記検査データに基づいて前記計測対象部位の損傷劣化の程度を評価する余寿命暫定診断手段を更に備え、該余寿命暫定診断手段による余寿命暫定診断結果は、前記観察結果送信手段にて送信されることを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、第７の発明において、前記余寿命診断用サーバは、前記予備診断用サーバより送信される前記余寿命暫定診断結果を前記電子承認手段にて承認して、該承認された余寿命暫定診断結果を余寿命診断結果送信手段にて送信することを特徴とする。
【００１５】
第９の発明は、第１又は第３〜８のいずれかの発明において、前記予備診断用サーバは、前記余寿命診断結果送信手段から送信される前記余寿命暫定診断結果を前記受信手段にて受信して、前記承認された余寿命暫定診断結果を前記出力手段にて外部に出力することを特徴とする。
【００１６】
第１０の発明は、第１の発明において、前記プラント機器の余寿命診断業務に関する見積額情報を格納するための見積額用データベースと、通信、ネットワーク経由でアクセスしてきた利用者端末からの要求に応じて、見積依頼用の表示画面を生成して前記利用者端末へ送信する契約用サーバとを備え、前記契約用サーバは、前記利用者端末に表示された前記見積依頼用の表示画面上において前記利用者にて入力される余寿命診断希望部位箇所、余寿命診断希望部位の溶接数等の余寿命診断部位情報、前記プラント機器の運転時間情報、前記プラント機器の起動回数情報、前記プラント機器の材質情報等の前記プラント機器の余寿命診断業務に関する入力情報に基づいて、前記見積額用データベースを参照し、前記見積額情報を抽出する見積額抽出手段を備え、前記見積額抽出手段は、抽出した前記見積額情報を表示する見積額表示用の表示画面と余寿命診断業務契約依頼書画面とを生成して前記利用者端末へ送信することを特徴とする。
【００１７】
第１１の発明は、第１０の発明において、前記契約用サーバは、前記利用者端末に表示された前記余寿命診断業務契約依頼書画面上において前記利用者が入力した契約に関する入力情報に社印等の業務契約認印を追記する契約印追記手段を備え、該業務契約認印が記載された余寿命診断業務締結書画面を生成して前記利用者端末へ送信することを特徴とする。
【００１８】
第１２の発明は、ボイラ、蒸気タービン等の高温で使用されるプラント機器の余寿命を推定する余寿命診断方法において、前記プラント機器の状態を計測した計測情報をプラント設備情報データベースに格納し、前記プラント機器の補修履歴情報をプラント補修履歴情報データベースに格納し、前記プラント機器に使用されている材料の材料特性情報を材料特性情報データベースに格納し、前記プラントと同じ種類で他のプラント機器の寿命評価情報を寿命評価情報データベースに格納し、前記プラント機器の計測対象部位の温度及びひずみを計測手段にて計測し、該計測手段にて計測される計測データを通信、ネットワーク等を介して計測データ送信手段にて送信し、前記計測対象部位を光学顕微鏡、電子顕微鏡及びレーザ顕微鏡等の観察手段にて観察し、前記計測対象部位の状態を超音波検査装置、磁気検査装置及び浸透検査装置等の非破壊検査手段にて検査し、前記観察手段にて観察される観察データ及び前記非破壊検査手段にて検査される検査データを観察結果用データベースに格納し、前記観察データ、前記検査データ及び前記寿命評価情報に基づいて前記計測対象部位の損傷劣化の程度を予備診断用サーバにて評価し、該予備診断用サーバにて評価された評価結果を外部に出力することを特徴とする。
【００１９】
第１３の発明は、第１２の発明において、前記計測データ、前記観察データ、前記検査データ、前記補修履歴情報、前記材料特性情報、前記寿命評価情報、前記計測情報に基づいて前記計測対象部位の余寿命を余寿命診断用サーバにて推定するとともに、該余寿命診断用サーバにて推定される余寿命診断結果を外部に出力することを特徴とする。
【００２０】
第１４の発明は、第１２又は第１３の発明において、前記プラント機器の余寿命診断業務に関する見積額情報を見積額用データベースに格納し、通信、ネットワーク経由でアクセスしてきた利用者端末からの要求に応じて、見積依頼用の表示画面を契約用サーバにて生成して前記利用者端末へ送信し、前記利用者端末に表示された前記見積依頼用の表示画面上において前記利用者が入力する余寿命診断希望部位箇所、余寿命診断希望部位の溶接数等の余寿命診断部位情報、前記プラント機器の運転時間情報、前記プラント機器の起動回数情報、前記プラント機器の材質情報等の前記プラント機器の余寿命診断業務に関する入力情報に基づいて、前記契約用サーバが有する見積額抽出手段にて前記見積額用データベースを参照し、前記見積額情報を抽出し、前記見積額抽出手段が抽出した前記見積額情報を表示する見積額表示用の表示画面と余寿命診断業務契約依頼書画面とを生成して前記利用者端末へ送信し、前記契約用サーバが、前記利用者端末に表示された前記余寿命診断業務契約依頼書画面上において利用者が入力する契約に関する入力情報に社印等の業務契約認印を追記した余寿命診断業務締結書画面を生成して前記利用者端末へ送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による高温プラント機器の余寿命診断システム及び余寿命診断方法によれば、余寿命を推定する際に必要なデータがすべてインターネット等を介して入手することができるために、正確な余寿命診断を短時間で行うことができる。
【００２２】
また、作業員が高温プラント機器の設置されている現場に行った際には、現場から高温プラント機器の計測対象部位を観察手段により観察した観察データ、非破壊検査手段により検査した検査データ等及び寿命評価情報に基づいて、高温プラント機器の暫定的な余寿命の推定を行うために、作業員は短時間で正確な余寿命暫定診断結果を客先に提出することができる。
【００２３】
計測対象部位の計測データは定期的に収集され、かつ、これらの計測データはプラントの履歴情報として保存される。そして、この履歴情報に基づいて、現在の高温プラント機器の状態を診断するために、高温プラント機器の異常を軽微な段階で検出することができる。
【００２４】
そして、一般の人間が利用できるコンピュータ等の利用者端末からインターネット等を介して契約用サーバにアクセスすることにより、高温プラント機器の余寿命診断業務に関する金額が短時間で視覚的に表現されるために、この内容に同意する利用者と高温プラント機器の余寿命診断業務を効率的に短時間で契約することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る高温プラント機器の余寿命診断システム及び余寿命診断方法の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態においては、発明の便宜上、客先の工場に設置されている高温プラント機器の余寿命を診断する方法について説明するが、本発明の適用対象は客先に限定されるものではなく、遠隔地にあるプラント機器すべてに広く適用が可能である。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に係る高温プラント機器の余寿命診断システムのうち契約に関する業務を行うシステムの構成図である。図１に示すように、ボイラ、蒸気タービン等の高温で使用される高温プラント機器の余寿命を推定する余寿命診断システムのうち契約に関する業務を行うシステム１０は、プラント機器の余寿命診断業務に関する見積額情報を格納するための見積額用データベース１２と、インターネット１４経由でアクセスしてきたコンピュータ等の利用者端末１６からの要求に応じて、見積依頼用の表示画面を生成して利用者端末１６へ送信する契約用サーバ１８とを備える。
【００２７】
契約用サーバ１８は見積額情報を抽出する見積額抽出手段２０を備える。この見積額抽出手段２０は、利用者端末１６に表示された見積依頼用の表示画面上において利用者にて入力される余寿命診断希望部位箇所、余寿命診断希望部位の溶接数等の余寿命診断部位情報、プラント機器の運転時間情報、プラント機器の起動回数情報、プラント機器の材質情報等のプラント機器の余寿命診断業務に関する入力情報に基づいて、見積額用データベース１２を参照し、見積額情報を抽出する。そして、抽出した見積額情報を表示する見積額表示用の表示画面と余寿命診断業務契約依頼書画面とを生成して利用者端末１６へ送信する。
【００２８】
また、契約用サーバ１８は、見積額及び余寿命診断業務契約依頼書に記載されている契約内容に同意する利用者が利用者端末１６に表示される余寿命診断業務契約依頼書画面上において、契約に関する入力情報を入力すると、契約印追加手段２２にて社印等の業務契約認印を追記した余寿命診断業務締結書画面を生成して利用者端末１６へ送信し、利用者と余寿命診断に関する業務を締結する。
【００２９】
したがって、本発明による高温プラント機器の余寿命診断システムによれば、一般の人間が利用できるコンピュータ等の利用者端末１６からは、インターネット１４を介して契約用サーバ１８にアクセスすることにより、高温プラント機器の余寿命診断業務に関する金額が短時間で視覚的に表現されるために、この内容に同意する利用者と高温プラント機器の余寿命診断業務を効率的に短時間で契約することができる。
【００３０】
次に、本実施形態に係る高温プラント機器の余寿命診断システムのうち余寿命診断に関する業務を行うシステムについて説明する。なお、本実施形態においては、高温プラント機器の配管ラインについての余寿命診断システム及び余寿命診断方法について説明するが、本発明の適用対象は配管ラインに限定されるものではなく、高温プラント機器のすべての部位に広く適用が可能である。
【００３１】
図２は、本実施形態に係る高温プラント機器の余寿命診断システムのうち余寿命診断に関する業務を行うシステムの構成図である。図２に示すように、ボイラ、蒸気タービン等の高温で使用される高温プラント機器の配管ラインの余寿命を推定する余寿命診断システム３０は、自社の配管ラインの状態を計測した計測情報を格納するとともに、他社での過去の計測情報を格納した自社・他社プラント設備情報データベース３２と、自社の配管ラインの補修履歴情報を格納するとともに、他社での過去の修復履歴情報を格納した自社・他社プラント補修履歴情報データベース３３と、配管ラインに使用されている材料の材料特性情報を格納するための材料特性情報データベース３５と、他のプラント機器における同じ種類の配管ラインの寿命評価情報を格納するための寿命評価情報データベース３７と、配管ラインの計測対象部位に設置され、この計測対象部位の温度及びひずみを計測する温度計３４及びひずみ計３６の計測手段と、温度計３４及びひずみ計３６にて計測される計測データを所定の時間にインターネット１４を介して送信する計測データ送信手段３８と、計測対象部位表面の金属組織が転写されるレプリカと、このレプリカの表面形状を観察する光学顕微鏡３９、電子顕微鏡４０及び亀裂、ボイドを観察するレーザ顕微鏡４２の観察手段と、計測対象部位の内部の欠陥や不均一構造を検査する超音波検査装置４４、亀裂を検査する磁気検査装置４６及び計測対象部位の表面開口部欠陥を検査する浸透検査装置４７の非破壊検査装置による非破壊検査手段と、観察手段にて観察される観察データ及び非破壊検査手段にて検査される検査データを格納するための観察結果用データベース４８と、観察データ、検査データ等に基づいて計測対象部位の損傷劣化の程度を評価する予備診断用サーバ５０と、計測データ、観察データ、検査データ、補修履歴情報、材料特性情報、寿命評価情報、計測情報に基づいて計測対象部位の余寿命を正確に推定する余寿命診断用サーバ５２とを備える。
【００３２】
計測対象部位に設置される温度計３４及びひずみ計３６は、余寿命を診断するための計測を行う前に、予め配管ライン全体の温度、ひずみを計測して損傷劣化程度を有限要素法等の周知の数学的処理法にて解析し、損傷劣化程度の高い部位を計測対象部位として特定し、この計測対象部位にのみ設置される。温度計３４及びひずみ計３６にて計測された計測対象部位の温度データ及びひずみデータは、所定の時間にインターネット１４を介して自動的にプラント情報転送手段６６（後述する）に送信され、自社・他社プラント設備情報データベース３２に保存される。また、余寿命を診断するための計測を開始する前に、計測対象部位表面の金属組織をレプリカに転写し、余寿命診断中の測定データと比較検討するための基本データとするために計測情報４１として自社・他社プラント設備情報データベース３２に保存される。
【００３３】
予備診断用サーバ５０は、光学顕微鏡３９、電子顕微鏡４０、レーザ顕微鏡４２により観察される観察データ及び超音波検査装置４４、磁気検査装置４６、浸透検査装置４７により検査される検査データに履歴を付けて観察結果用データベース４８に格納する観察結果転送手段５８と、観察結果用データベース４８を参照し、観察結果用データベース４８に格納された情報のうち、所定の情報を抽出する観察結果抽出手段６０と、観察データ、検査データ及び寿命評価情報データベース３７に格納されている寿命評価情報に基づいて計測対象部位の損傷劣化の程度を暫定的に診断する余寿命暫定診断手段６２と、観察データ、検査データ及び余寿命暫定診断手段６２にて診断された余寿命暫定診断結果をインターネット１４を介して送信する観察結果送信手段６４と、余寿命診断結果送信手段５４からインターネット１４を介して送信された余寿命診断結果を受信するための受信手段７２と、受信装置７２にて受信した余寿命診断結果を出力するプリンタ等の出力手段６５とを備え、工場等の現場に設置される。
【００３４】
余寿命暫定診断手段６２は、インターネット１４を介して寿命評価情報データベース３７にアクセスし、寿命評価情報を参照するとともに、観察データ、検査データから得られるボイド、亀裂等の物理的損傷程度をボイド又は亀裂の有無、大きさ等により損傷劣化程度を周知の数学的処理法から適正に算出される所定の基準に基づいて余寿命を暫定的に診断し、余寿命暫定診断結果を作成する。この余寿命暫定診断結果は、観察結果送信手段６４にてインターネット１４を介して送信され、余寿命診断業務を請け負った業者の事務所等に設けられた電子承認手段７４（後述する）にて受信されるとともに、診断結果内容が確認される。余寿命暫定診断結果は、内容が確認された後に電子承認手段７４にて承認されて社印等の承認印が追記される。承認印入りの余寿命暫定診断結果は、余寿命診断結果送信手段５４にてインターネット１４を介して送信され、受信手段７２にて受信され、プリンタ等の出力手段６５にて出力されて客先に提出される。
【００３５】
余寿命診断用サーバ５２は、計測データ、評価結果、観察データ、検査データを計測情報４１に履歴を付けて自社・他社プラント設備情報データベース３２に格納するプラント情報転送手段６６と、自社・他社プラント設備情報データベース３２、自社・他社プラント補修履歴情報データベース３３、材料特性情報データベース３５、寿命評価情報データベース３７を参照し、所定の情報を抽出するプラント情報抽出手段６８と、プラント情報抽出手段６８にて抽出される情報に基づいてプラント機器の余寿命を正確に推定する余寿命診断手段７０と、余寿命診断手段７０にて推定された余寿命診断結果を承認して社印等の承認印を追記する電子認証手段７４と、承認印の入った余寿命診断結果をインターネット１４を介して送信する余寿命診断結果送信手段５４とを備え、余寿命診断業務を請け負った業者等の事務所に設置される。
【００３６】
余寿命診断手段７０は、観察データ、検査データ、予備評価結果、温度データ、ひずみデータ、プラント設備情報、補修履歴情報、材料特性情報、寿命評価情報との組み合わせに基づいて配管ラインの余寿命をθ法、Ω法等の周知の評価手法に基づいて算定し、図３（ａ）〜図３（ｅ）にそれぞれ示すように、算出された数値の各々を時間損傷比とひずみ、時間損傷比とき裂長さ、時間損傷比とクリープボイド個数・面積、時間損傷比と金属組成・炭水化物面積・間隔、時間損傷比とＭ・Ｌパラメータ等の相関を示すマスターカーブに取り込み、それぞれの時間損傷比（ｔ（ｈ）／ｔｒ（ｈ））を算出し、これらの時間損傷比のうち最大値（＝最も余寿命が短い）を余寿命とする余寿命診断結果を自動的に作成する。
【００３７】
そして、電子承認手段７４にて承認が得られた余寿命診断結果は、余寿命診断結果送信手段５４にて送信され、予備診断用サーバ５０の受信手段７２にて受信され、社印等の承認印が入った余寿命診断結果報告書をプリンタ等の出力手段６５にて出力し、客先に提出する。
【００３８】
したがって、事務所にて自動的に作成された余寿命診断結果をインターネット１４を介して、高温プラント機器等が設置されている現場に瞬時に送信することができる。なお、本実施形態においては、インターネット１４を介して余寿命診断結果を送信する方法について説明したが、余寿命診断を請け負った会社にてプリンタ等にて紙面に出力し、郵送等で送付する方法でもよい。
【００３９】
したがって、本発明による高温プラント機器の余寿命診断システム３０によれば、余寿命の推定をする際に必要とするすべてのデータが通信手段１４を介して入手することができるために、正確な余寿命診断を短時間で行うことができる。
【００４０】
また、定期的に計測対象部位の計測データが収集され、かつ、これらの計測データはプラントの履歴情報として保存される。そして、この履歴情報に基づいて、現在のプラント機器の状態を診断するために、高温プラント機器の異常を軽微な段階で検出することができる。
【００４１】
さらに、作業員が高温プラント機器の設置されている現場から観察データ、検査データ等を事務所にインターネット１４を介して送信し、事務所にて自動的に高温プラント機器の余寿命の推定を行い、再びインターネット１４を介して返信するために、作業員は短時間で客先に正確な余寿命の診断結果を報告することができる。
【００４２】
なお、本実施形態においては、データ等の転送手段はインターネット１４を使用する方法について説明したが、インターネット１４に限らず、例えば、ＬＡＮで接続されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係る高温プラント機器の余寿命診断システムのうち契約に関する業務を行うシステムの構成図である。
【図２】本実施形態に係る高温プラント機器の余寿命診断システムのうち余寿命診断に関する業務を行うシステムの構成図である。
【図３】本実施形態に係る寿命評価の判断方法を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０ 契約に関する業務を行うシステム
１２ 見積額用データベース
１４ インターネット
１６ 利用者端末
１８ 契約用サーバ
２０ 見積額用抽出手段
２２ 契約印追加手段
３０ 余寿命診断システム
３２ 自社・他社プラント設備情報データベース
３３ 自社・他社プラント補修履歴情報データベース
３４ 温度計
３５ 材料特性情報データベース
３６ ひずみ計
３７ 寿命評価情報データベース
３８ 計測データ送信手段
３９ 光学顕微鏡
４０ 電子顕微鏡
４２ レーザ顕微鏡
４４ 超音波検査装置
４６ 磁気検査装置
４７ 浸透検査装置
４８ 観察結果用データベース
５０ 予備診断用サーバ
５２ 余寿命診断用サーバ
５４ 余寿命診断結果送信手段
５８ 観察結果転送手段
６０ 観察結果抽出手段
６２ 余寿命暫定診断手段
６４ 観察結果送信手段
６５ 出力手段
６６ プラント情報転送手段
６８ プラント情報転送手段
７０ 余寿命診断手段
７２ 受信手段
７４ 電子承認手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラ、蒸気タービン等の高温で使用されるプラント機器の余寿命を推定する余寿命診断システムであって、
前記プラント機器の状態を計測する計測情報を格納するためのプラント設備情報データベースと、前記プラント機器の補修履歴情報を格納するためのプラント補修履歴情報データベース、前記プラント機器に使用されている材料の材料特性情報を格納するための材料特性情報データベースと、前記プラントと同じ種類で他のプラント機器の寿命評価情報を格納するための寿命評価情報データベースと、
前記プラント機器の計測対象部位の温度及びひずみを計測する計測手段と、
該計測手段にて計測される計測データを通信、ネットワーク等を介して送信する計測データ送信手段と、
前記計測データ、前記プラント補修履歴情報、前記材料特性情報、前記寿命評価情報、前記計測情報に基づいて前記計測対象部位の余寿命を推定する余寿命診断用サーバとを備えることを特徴とする高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項２】
前記計測データ送信手段は、前記計測手段により計測される計測データを所定の時間に送信することを特徴とする請求項１に記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項３】
前記余寿命診断用サーバは、前記計測データ送信手段により送信される前記計測データに履歴を付けて前記計測情報として前記プラント設備情報データベースに格納するプラント情報転送手段と、
前記プラント設備情報データベース、前記プラント補修履歴情報データベース、前記材料特性情報データベース、前記寿命評価情報データベースを参照し、所定の情報を抽出するプラント情報抽出手段と、
前記プラント情報抽出手段にて抽出される情報に基づいて前記プラント機器の余寿命を推定する余寿命診断手段と、
該余寿命診断手段にて推定される余寿命診断結果を承認するための電子承認手段と、
該電子承認手段にて承認された余寿命診断結果を通信、ネットワーク等を介して送信する余寿命診断結果送信手段とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項４】
前記計測対象部位を観察する光学顕微鏡、電子顕微鏡及びレーザ顕微鏡等の観察手段と、
前記計測対象部位の内部の欠陥や不均一構造を検査する超音波検査装置、前記計測対象部位の亀裂を検査する磁気検査装置、前記計測対象部位の表面開口部欠陥を検査する浸透検査装置等の非破壊検査手段と、
前記観察手段にて観察される観察データ及び前記非破壊検査手段にて検査される検査データを格納するための観察結果用データベースと、
前記観察データ及び前記検査データに基づいて前記計測対象部位の損傷劣化の程度を評価する予備診断用サーバとを備え、
該予備診断用サーバは、前記観察データ及び前記検査データに履歴を付けて前記観察結果用データベースに格納する観察結果転送手段と、
前記観察結果用データベースを参照し、前記観察結果用データベースに格納された情報のうち、所定の情報を抽出する観察結果抽出手段と、
前記観察データ、前記検査データを通信、ネットワーク等を介して送信する観察結果送信手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項５】
前記余寿命診断用サーバは、前記予備診断用サーバより送信される前記観察データ、前記検査データを前記計測情報に履歴を付けて前記プラント設備情報データベースに格納し、前記観察データ、前記検査データに基づいて前記計測対象部位の余寿命を推定し、更に精度を向上させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項６】
前記予備診断用サーバは、前記余寿命診断結果送信手段から送信される前記余寿命診断結果を受信する受信手段と、該受信手段にて受信した前記余寿命診断結果を外部に出力する出力手段とを更に備えることを特徴とする請求項１又は３〜５のいずれかに記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項７】
前記予備診断用サーバは、通信、ネットワークを介して前記寿命評価情報データベースを参照し、前記寿命評価情報データベースに格納された前記寿命評価情報、前記観察データ及び前記検査データに基づいて前記計測対象部位の損傷劣化の程度を評価する余寿命暫定診断手段を更に備え、該余寿命暫定診断手段による余寿命暫定診断結果は、前記観察結果送信手段にて送信されることを特徴とする請求項１又は３〜６のいずれかに記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項８】
前記余寿命診断用サーバは、前記予備診断用サーバより送信される前記余寿命暫定診断結果を前記電子承認手段にて承認して、該承認された余寿命暫定診断結果を余寿命診断結果送信手段にて送信することを特徴とする請求項７に記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項９】
前記予備診断用サーバは、前記余寿命診断結果送信手段から送信される前記承認された余寿命暫定診断結果を前記受信手段にて受信して、前記承認された余寿命暫定診断結果を前記出力手段にて外部に出力することを特徴とする請求項１又は３〜８のいずれかに記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の高温プラント機器の余寿命診断システムであって、前記プラント機器の余寿命診断業務に関する見積額情報を格納するための見積額用データベースと、通信、ネットワーク経由でアクセスしてきた利用者端末からの要求に応じて、見積依頼用の表示画面を生成して前記利用者端末へ送信する契約用サーバとを備え、
前記契約用サーバは、前記利用者端末に表示された前記見積依頼用の表示画面上において前記利用者にて入力される余寿命診断希望部位箇所、余寿命診断希望部位の溶接数等の余寿命診断部位情報、前記プラント機器の運転時間情報、前記プラント機器の起動回数情報、前記プラント機器の材質情報等の前記プラント機器の余寿命診断業務に関する入力情報に基づいて、前記見積額用データベースを参照し、前記見積額情報を抽出する見積額抽出手段を備え、
前記見積額抽出手段は、抽出した前記見積額情報を表示する見積額表示用の表示画面と余寿命診断業務契約依頼書画面とを生成して前記利用者端末へ送信することを特徴とする高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項１１】
前記契約用サーバは、前記利用者端末に表示された前記余寿命診断業務契約依頼書画面上において前記利用者が入力した契約に関する入力情報に社印等の業務契約認印を追記する契約印追記手段を備え、該業務契約認印が記載された余寿命診断業務締結書画面を生成して前記利用者端末へ送信することを特徴とする請求項１０に記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項１２】
ボイラ、蒸気タービン等の高温で使用されるプラント機器の余寿命を推定する余寿命診断方法において、
前記プラント機器の状態を計測した計測情報をプラント設備情報データベースに格納し、前記プラント機器の補修履歴情報をプラント補修履歴情報データベースに格納し、前記プラント機器に使用されている材料の材料特性情報を材料特性情報データベースに格納し、前記プラントと同じ種類で他のプラント機器の寿命評価情報を寿命評価情報データベースに格納し、
前記プラント機器の計測対象部位の温度及びひずみを計測手段にて計測し、
該計測手段にて計測される計測データを通信、ネットワーク等を介して計測データ送信手段にて送信し、
前記計測対象部位を光学顕微鏡、電子顕微鏡及びレーザ顕微鏡等の観察手段にて観察し、
前記計測対象部位の状態を超音波検査装置、磁気検査装置及び浸透検査装置等の非破壊検査手段にて検査し、
前記観察手段にて観察される観察データ及び前記非破壊検査手段にて検査される検査データを観察結果用データベースに格納し、
前記観察データ、前記検査データ及び前記寿命評価情報に基づいて前記計測対象部位の損傷劣化の程度を予備診断用サーバにて評価し、
該予備診断用サーバにて評価された評価結果を外部に出力することを特徴とする高温プラント機器の余寿命診断方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の高温プラント機器の余寿命診断方法において、
前記計測データ、前記観察データ、前記検査データ、前記補修履歴情報、前記材料特性情報、前記寿命評価情報、前記計測情報に基づいて前記計測対象部位の余寿命を余寿命診断用サーバにて推定するとともに、該余寿命診断用サーバにて推定される余寿命診断結果を外部に出力することを特徴とする高温プラント機器の余寿命診断方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の高温プラント機器の余寿命診断方法において、
前記プラント機器の余寿命診断業務に関する見積額情報を見積額用データベースに格納し、
通信、ネットワーク経由でアクセスしてきた利用者端末からの要求に応じて、見積依頼用の表示画面を契約用サーバにて生成して前記利用者端末へ送信し、
前記利用者端末に表示された前記見積依頼用の表示画面上において前記利用者が入力する余寿命診断希望部位箇所、余寿命診断希望部位の溶接数等の余寿命診断部位情報、前記プラント機器の運転時間情報、前記プラント機器の起動回数情報、前記プラント機器の材質情報等の前記プラント機器の余寿命診断業務に関する入力情報に基づいて、前記契約用サーバが有する見積額抽出手段にて前記見積額用データベースを参照し、
前記見積額情報を抽出し、
前記見積額抽出手段が抽出した前記見積額情報を表示する見積額表示用の表示画面と余寿命診断業務契約依頼書画面とを生成して前記利用者端末へ送信し、
前記契約用サーバが、前記利用者端末に表示された前記余寿命診断業務契約依頼書画面上において利用者が入力する契約に関する入力情報に社印等の業務契約認印を追記した余寿命診断業務締結書画面を生成して前記利用者端末へ送信することを特徴とする高温プラント機器の余寿命診断方法。
【請求項１】
ボイラ、蒸気タービン等の高温で使用されるプラント機器の余寿命を推定する余寿命診断システムであって、
前記プラント機器の状態を計測する計測情報を格納するためのプラント設備情報データベースと、前記プラント機器の補修履歴情報を格納するためのプラント補修履歴情報データベース、前記プラント機器に使用されている材料の材料特性情報を格納するための材料特性情報データベースと、前記プラントと同じ種類で他のプラント機器の寿命評価情報を格納するための寿命評価情報データベースと、
前記プラント機器の計測対象部位の温度及びひずみを計測する計測手段と、
該計測手段にて計測される計測データを通信、ネットワーク等を介して送信する計測データ送信手段と、
前記計測データ、前記プラント補修履歴情報、前記材料特性情報、前記寿命評価情報、前記計測情報に基づいて前記計測対象部位の余寿命を推定する余寿命診断用サーバとを備えることを特徴とする高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項２】
前記計測データ送信手段は、前記計測手段により計測される計測データを所定の時間に送信することを特徴とする請求項１に記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項３】
前記余寿命診断用サーバは、前記計測データ送信手段により送信される前記計測データに履歴を付けて前記計測情報として前記プラント設備情報データベースに格納するプラント情報転送手段と、
前記プラント設備情報データベース、前記プラント補修履歴情報データベース、前記材料特性情報データベース、前記寿命評価情報データベースを参照し、所定の情報を抽出するプラント情報抽出手段と、
前記プラント情報抽出手段にて抽出される情報に基づいて前記プラント機器の余寿命を推定する余寿命診断手段と、
該余寿命診断手段にて推定される余寿命診断結果を承認するための電子承認手段と、
該電子承認手段にて承認された余寿命診断結果を通信、ネットワーク等を介して送信する余寿命診断結果送信手段とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項４】
前記計測対象部位を観察する光学顕微鏡、電子顕微鏡及びレーザ顕微鏡等の観察手段と、
前記計測対象部位の内部の欠陥や不均一構造を検査する超音波検査装置、前記計測対象部位の亀裂を検査する磁気検査装置、前記計測対象部位の表面開口部欠陥を検査する浸透検査装置等の非破壊検査手段と、
前記観察手段にて観察される観察データ及び前記非破壊検査手段にて検査される検査データを格納するための観察結果用データベースと、
前記観察データ及び前記検査データに基づいて前記計測対象部位の損傷劣化の程度を評価する予備診断用サーバとを備え、
該予備診断用サーバは、前記観察データ及び前記検査データに履歴を付けて前記観察結果用データベースに格納する観察結果転送手段と、
前記観察結果用データベースを参照し、前記観察結果用データベースに格納された情報のうち、所定の情報を抽出する観察結果抽出手段と、
前記観察データ、前記検査データを通信、ネットワーク等を介して送信する観察結果送信手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項５】
前記余寿命診断用サーバは、前記予備診断用サーバより送信される前記観察データ、前記検査データを前記計測情報に履歴を付けて前記プラント設備情報データベースに格納し、前記観察データ、前記検査データに基づいて前記計測対象部位の余寿命を推定し、更に精度を向上させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項６】
前記予備診断用サーバは、前記余寿命診断結果送信手段から送信される前記余寿命診断結果を受信する受信手段と、該受信手段にて受信した前記余寿命診断結果を外部に出力する出力手段とを更に備えることを特徴とする請求項１又は３〜５のいずれかに記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項７】
前記予備診断用サーバは、通信、ネットワークを介して前記寿命評価情報データベースを参照し、前記寿命評価情報データベースに格納された前記寿命評価情報、前記観察データ及び前記検査データに基づいて前記計測対象部位の損傷劣化の程度を評価する余寿命暫定診断手段を更に備え、該余寿命暫定診断手段による余寿命暫定診断結果は、前記観察結果送信手段にて送信されることを特徴とする請求項１又は３〜６のいずれかに記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項８】
前記余寿命診断用サーバは、前記予備診断用サーバより送信される前記余寿命暫定診断結果を前記電子承認手段にて承認して、該承認された余寿命暫定診断結果を余寿命診断結果送信手段にて送信することを特徴とする請求項７に記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項９】
前記予備診断用サーバは、前記余寿命診断結果送信手段から送信される前記承認された余寿命暫定診断結果を前記受信手段にて受信して、前記承認された余寿命暫定診断結果を前記出力手段にて外部に出力することを特徴とする請求項１又は３〜８のいずれかに記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の高温プラント機器の余寿命診断システムであって、前記プラント機器の余寿命診断業務に関する見積額情報を格納するための見積額用データベースと、通信、ネットワーク経由でアクセスしてきた利用者端末からの要求に応じて、見積依頼用の表示画面を生成して前記利用者端末へ送信する契約用サーバとを備え、
前記契約用サーバは、前記利用者端末に表示された前記見積依頼用の表示画面上において前記利用者にて入力される余寿命診断希望部位箇所、余寿命診断希望部位の溶接数等の余寿命診断部位情報、前記プラント機器の運転時間情報、前記プラント機器の起動回数情報、前記プラント機器の材質情報等の前記プラント機器の余寿命診断業務に関する入力情報に基づいて、前記見積額用データベースを参照し、前記見積額情報を抽出する見積額抽出手段を備え、
前記見積額抽出手段は、抽出した前記見積額情報を表示する見積額表示用の表示画面と余寿命診断業務契約依頼書画面とを生成して前記利用者端末へ送信することを特徴とする高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項１１】
前記契約用サーバは、前記利用者端末に表示された前記余寿命診断業務契約依頼書画面上において前記利用者が入力した契約に関する入力情報に社印等の業務契約認印を追記する契約印追記手段を備え、該業務契約認印が記載された余寿命診断業務締結書画面を生成して前記利用者端末へ送信することを特徴とする請求項１０に記載の高温プラント機器の余寿命診断システム。
【請求項１２】
ボイラ、蒸気タービン等の高温で使用されるプラント機器の余寿命を推定する余寿命診断方法において、
前記プラント機器の状態を計測した計測情報をプラント設備情報データベースに格納し、前記プラント機器の補修履歴情報をプラント補修履歴情報データベースに格納し、前記プラント機器に使用されている材料の材料特性情報を材料特性情報データベースに格納し、前記プラントと同じ種類で他のプラント機器の寿命評価情報を寿命評価情報データベースに格納し、
前記プラント機器の計測対象部位の温度及びひずみを計測手段にて計測し、
該計測手段にて計測される計測データを通信、ネットワーク等を介して計測データ送信手段にて送信し、
前記計測対象部位を光学顕微鏡、電子顕微鏡及びレーザ顕微鏡等の観察手段にて観察し、
前記計測対象部位の状態を超音波検査装置、磁気検査装置及び浸透検査装置等の非破壊検査手段にて検査し、
前記観察手段にて観察される観察データ及び前記非破壊検査手段にて検査される検査データを観察結果用データベースに格納し、
前記観察データ、前記検査データ及び前記寿命評価情報に基づいて前記計測対象部位の損傷劣化の程度を予備診断用サーバにて評価し、
該予備診断用サーバにて評価された評価結果を外部に出力することを特徴とする高温プラント機器の余寿命診断方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の高温プラント機器の余寿命診断方法において、
前記計測データ、前記観察データ、前記検査データ、前記補修履歴情報、前記材料特性情報、前記寿命評価情報、前記計測情報に基づいて前記計測対象部位の余寿命を余寿命診断用サーバにて推定するとともに、該余寿命診断用サーバにて推定される余寿命診断結果を外部に出力することを特徴とする高温プラント機器の余寿命診断方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の高温プラント機器の余寿命診断方法において、
前記プラント機器の余寿命診断業務に関する見積額情報を見積額用データベースに格納し、
通信、ネットワーク経由でアクセスしてきた利用者端末からの要求に応じて、見積依頼用の表示画面を契約用サーバにて生成して前記利用者端末へ送信し、
前記利用者端末に表示された前記見積依頼用の表示画面上において前記利用者が入力する余寿命診断希望部位箇所、余寿命診断希望部位の溶接数等の余寿命診断部位情報、前記プラント機器の運転時間情報、前記プラント機器の起動回数情報、前記プラント機器の材質情報等の前記プラント機器の余寿命診断業務に関する入力情報に基づいて、前記契約用サーバが有する見積額抽出手段にて前記見積額用データベースを参照し、
前記見積額情報を抽出し、
前記見積額抽出手段が抽出した前記見積額情報を表示する見積額表示用の表示画面と余寿命診断業務契約依頼書画面とを生成して前記利用者端末へ送信し、
前記契約用サーバが、前記利用者端末に表示された前記余寿命診断業務契約依頼書画面上において利用者が入力する契約に関する入力情報に社印等の業務契約認印を追記した余寿命診断業務締結書画面を生成して前記利用者端末へ送信することを特徴とする高温プラント機器の余寿命診断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−２６３６０３（Ｐ２００７−２６３６０３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８５７８７（Ｐ２００６−８５７８７）
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【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１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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