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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。