(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半円筒状に曲げ加工され、かつ、長手方向に曲げ加工された母材の端部を長手方向に溶接して形成された、流体を輸送するエルボの応力推定方法であって、
複数の前記エルボに対し、
前記エルボの評価部位における前記エルボの断面形状を特定し、
前記断面形状に基づき前記評価部位の扁平率を前記エルボの溶接部を含む外径と該外径に直交する外径との差分から算出し、
前記断面形状に基づき前記評価部位の前記局所扁平度を前記エルボの溶接部中央で周方向に直交する溶接部直交直線と、前記エルボの外周上の２つの隣り合う計測点を通る直線であって前記溶接部直交直線に対して周方向に相対する２つの直線とがそれぞれなす角の差分の絶対値から算出し、
前記扁平率および前記局所扁平度に基づき前記評価部位に作用する応力の推定値を算出することを特徴とする応力推定方法。
【請求項２】
前記エルボについて算出された前記評価部位に作用する前記応力の前記推定値にもとづき、前記エルボの溶接部の推定寿命を評価することを特徴とする請求項１に記載の応力推定方法。
【請求項３】
前記エルボの溶接部の推定寿命は、あらかじめ得ておいた前記応力と前記エルボの溶接部の破断までの時間との関係に対し、前記評価部位に作用する前記応力の前記推定値を適用することで得られることを特徴とする請求項１または２に記載の応力推定方法。
【請求項４】
半円筒状に曲げ加工され、かつ、長手方向に曲げ加工された母材の端部を長手方向に溶接して形成された、流体を輸送するエルボの応力推定システムであって、
エルボの断面形状の特定と、前記断面形状に基づき前記エルボの評価部位の扁平率および局所扁平度の算出を行う算出部と、
算出された前記扁平率および前記局所扁平度に基づき前記評価部位に作用する応力の推定値を算出する推定部と、を備え、
請求項１から３のいずれかに記載の応力推定方法を用いた応力推定システム。
【請求項５】
半円筒状に曲げ加工され、かつ、長手方向に曲げ加工された母材の端部を長手方向に溶接して形成された、流体を輸送するエルボの応力推定プログラムであって、
複数の前記エルボに対し、
前記エルボの評価部位における前記エルボの断面形状を特定する処理と、
前記断面形状に基づき前記評価部位の扁平率を前記エルボの溶接部を含む外径と該外径に直交する外径との差分から算出する処理と、
前記断面形状に基づき前記評価部位の前記局所扁平度を前記エルボの溶接部中央で周方向に直交する溶接部直交直線と、前記エルボの外周上の２つの隣り合う計測点を通る直線であって前記溶接部直交直線に対して周方向に相対する２つの直線とがそれぞれなす角の差分の絶対値から算出する処理と、
前記扁平率および前記局所扁平度に基づき前記評価部位に作用する応力の推定値を算出する処理と、
をコンピュータに実行させるための応力推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、応力推定方法、応力推定システムおよび応力推定プログラムに関し、より具体的にはエルボに対する応力推定方法、応力推定システムおよび応力推定プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火力プラントなどにおいて、液体・気体・紛体などの流体を輸送するために配管が設置される。配管には直管とエルボがあり、直管は空間設計により様々な曲げ率を持つエルボによって接続されている。よって、１のプラントにおいてエルボは複数設置されている。
特に、火力プラントや原子力発電設備などでは配管およびエルボは高温（クリープ温度域）かつ高圧下で外力を受けながら長時間にわたって使用されるため、クリープ損傷が進行してボイド（空孔）が発生し、さらに発生したボイドの連結によってき裂が生じ、最終的に破断に至る場合がある。特に、配管およびエルボが溶接により形成されている場合、その溶接部分は母材と比較してクリープ損傷の進行が早いため、クリープボイドは溶接部分の近傍に発生しやすい。
【０００３】
火力プラントにおいて、き裂や破断に至る前の配管およびエルボの交換の需要は高く、その交換指標となる寿命評価方法が種々提案されている。
例えば特許文献１には、断面形状、寿命消費率および損傷状態から配管溶接部の寿命を評価する方法が開示されている。また、特許文献２には、配管の溶接近傍部の歪みを計測することで、その歪み情報から余寿命を推定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３６９４１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１１７４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された発明は、配管、特に直管を対象とした寿命の評価方法であるため、エルボについての十分な考慮がなされていないという問題があった。
また、上記特許文献２に開示された発明では、歪みセンサによって測定された歪み情報にて余寿命を推定するため、全てのエルボに対して歪みセンサの設置が必須となり、その作業は煩雑である。
また、上記特許文献１及び２に開示された精密な検査方法は、どのエルボを優先的に検査していくべきか、その基準が定まっていないため、寿命が近いなどの優先すべきエルボの検査が後回しにされる可能性がある。また全てのエルボについて検査を行うことになるため、検査の必要がないエルボに対しても精密な検査を行わなければならない。
【０００６】
溶接して形成されたエルボでは、溶接部分の近傍が最大応力となることがわかっている。応力が高い箇所は寿命が短いことから、このエルボにおける溶接部分の近傍の応力を求めることはすなわちエルボの寿命を推定することにつながる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、エルボを対象とし、評価部位における応力推定方法、応力推定システムおよび応力推定プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の応力推定方法、応力推定システムおよび応力推定プログラムは以下の手段を採用する。
半円筒状に曲げ加工され、かつ、長手方向に曲げ加工された母材の端部を長手方向に溶接して形成された、流体を輸送するエルボの応力推定方法であって、複数の前記エルボに対し、前記エルボの評価部位における前記エルボの断面形状を特定し、前記断面形状に基づき前記評価部位の扁平率を前記エルボの溶接部を含む外径と該外径に直交する外径との差分から算出し、前記断面形状に基づき前記評価部位の前記局所扁平度を前記エルボの溶接部中央で周方向に直交する溶接部直交直線と、前記エルボの外周上の２つの隣り合う計測点を通る直線であって前記溶接部直交直線に対して周方向に相対する２つの直線とがそれぞれなす角の差分の絶対値から算出し、前記扁平率および前記局所扁平度に基づき前記評価部位に作用する応力の推定値を算出することを特徴とする応力推定方法を採用する。
【０００９】
本発明によれば、溶接して形成されたエルボの評価部位における断面形状と扁平率と局所扁平度に基づいて評価部位に作用する応力を推定することから、エルボの不連続な断面において最も大きな応力となる最大応力を推定することができる。
また断面形状は、外形計測という簡易な計測方法で算定が可能である。エルボ内部を流れる流体が外部に影響を及ぼさない場合は、外形計測であることから検査のために流体の輸送を停止する必要がない。
【００１０】
上記発明において、前記エルボについて算出された前記評価部位に作用する前記応力の前記推定値にもとづき、前記エルボの溶接部の推定寿命を評価するとしてもよい。
【００１１】
本発明によれば、エルボについて算出された評価部位に作用する応力の推定値にもとづき、エルボの溶接部の推定寿命を評価することから、外形計測という簡易的な方法によってエルボの寿命を推定することができる。また、例えばプラントにおいて複数存在するエルボについて寿命を推定し、これを比較することで、精密検査を行う前に優先的に検査を行うべきエルボを簡易的な方法によって前もって選定することができ、精密検査に必要な時間や人的資源などを抑えることができる。また、破損などの恐れの無いエルボに対して不要な精密検査を行わずに済むとともに、寿命の短い精密検査の優先度の高いエルボの検査が延期され検査前に破損などが発生するのを防ぐことができる。さらに、優先検査エルボを選定することで、精密検査を行う場合の検査計画の策定基準とすることができる。
【００１２】
上記発明において、前記エルボの溶接部の推定寿命は、あらかじめ得ておいた前記応力と前記エルボの溶接部の破断までの時間との関係に対し、前記評価部位に作用する前記応力の前記推定値を適用することで得られるとしてもよい。
【００１３】
本発明によれば、エルボの溶接部の寿命が、あらかじめ得ておいた応力とエルボの溶接部の破断までの時間との関係に対し、評価部位に作用する応力の推定値を適用することで得られることから、事前に応力と寿命との関係を得ておくことでエルボの溶接部の寿命が容易に評価可能である。また、応力を算出するだけでエルボの溶接部の寿命が得られるため、寿命を算出するための精密検査に必要な時間や人的資源などを抑えることができる。
【００１４】
本発明は、半円筒状に曲げ加工され、かつ、長手方向に曲げ加工された母材の端部を長手方向に溶接して形成された、流体を輸送するエルボの応力推定システムであって、エルボの断面形状の特定と、前記断面形状に基づき前記エルボの評価部位の扁平率および局所扁平度の算出を行う算出部と、算出された前記扁平率および前記局所扁平度に基づき前記評価部位に作用する応力の推定値を算出する推定部と、を備え、上記いずれかに記載の応力推定方法を用いた応力推定システムを採用する。
【００１５】
本発明によれば、溶接して形成されたエルボの評価部位における断面形状と扁平率と局所扁平度に基づいて評価部位に作用する応力を推定する方法を用いたシステムであることから、エルボの不連続な断面において最も大きな応力となる最大応力を推定することができる。
また断面形状は、外形計測という簡易な計測方法で算定が可能である。エルボ内部を流れる流体が外部に影響を及ぼさない場合は、外形計測であることから検査のために流体の輸送を停止する必要がない。
【００１６】
本発明は、半円筒状に曲げ加工され、かつ、長手方向に曲げ加工された母材の端部を長手方向に溶接して形成された、流体を輸送するエルボの応力推定プログラムであって、複数の前記エルボに対し、前記エルボの評価部位における前記エルボの断面形状を特定する処理と、前記断面形状に基づき前記評価部位の扁平率を前記エルボの溶接部を含む外径と該外径に直交する外径との差分から算出する処理と、前記断面形状に基づき前記評価部位の前記局所扁平度を前記エルボの溶接部中央で周方向に直交する溶接部直交直線と、前記エルボの外周上の２つの隣り合う計測点を通る直線であって前記溶接部直交直線に対して周方向に相対する２つの直線とがそれぞれなす角の差分の絶対値から算出する処理と、前記扁平率および前記局所扁平度に基づき前記評価部位に作用する応力の推定値を算出する処理と、をコンピュータに実行させるための応力推定プログラムを採用する。
【００１７】
本発明によれば、溶接して形成されたエルボの評価部位における断面形状と扁平率と局所扁平度に基づいて評価部位に作用する応力を推定することから、エルボの不連続な断面において最も大きな応力となる最大応力を推定することができる。
また断面形状は、外形計測という簡易な計測方法で算定が可能である。エルボ内部を流れる流体が外部に影響を及ぼさない場合は、外形計測であることから検査のために流体の輸送を停止する必要がない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、エルボに対し断面形状などに基づき評価部位に作用する応力を推定するので、エルボの不連続な断面において最も大きな応力となる最大応力を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる溶接前および溶接後のエルボの形状を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるエルボの横断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるエルボの評価部位における溶接部近傍の横断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるＴＯＦＤ法にかかる説明図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるエルボの評価部位における溶接部近傍の計測点を含めた横断面図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるエルボの等価一定応力のＦＥＭ解析結果と推定値を比較したグラフである。
【図７】本発明の一実施形態にかかるエルボのクリープ破断曲線のグラフである。
【図８】本発明の一実施形態にかかるエルボのクリープき裂発生寿命のＦＥＭ解析結果と推定値を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る応力推定方法、応力推定システムおよび応力推定プログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかるエルボの斜視図を示している。図１（Ａ）が溶接前、図１（Ｂ）が溶接後の形状を示している。エルボ１は、図１（Ａ）に示すように、母材１０が半円筒状に曲げ加工され、かつ、長手方向に曲げ加工されており、図１（Ｂ）に示すように、各母材の端部を溶接金属を用いて長手方向に溶接（溶接部３０）して形成されたものである。
【００２１】
図２は、本実施形態にかかるエルボ１の横断面図を示している。
エルボ１の評価部位の周方向断面形状（以下、「周方向断面」を「断面」といい、「周方向断面形状」を「断面形状」という）を評価するにあたり、評価部位の外径及び管厚の寸法を計測する。評価対象のエルボ１は、鋼板にプレス加工等によって曲げ加工が施され長手方向に溶接されたものであることから、曲げ加工や溶接の精度を考慮するとエルボ１の断面形状は真円にはならず、扁平する（楕円状になる）場合が多い。このため、評価部位の同一断面において、同一円周上の複数箇所で計測した外径は、計測箇所によってその外径値が異なる。従って、エルボ１の評価部位における溶接部３０近傍の断面形状を判定するには、具体的には、評価部位の同一断面の同一円周上において、少なくとも２箇所以上の外径を計測する必要がある。この外径を計測する箇所の外周上の各点を、計測点５とする。
【００２２】
評価部位における断面同一円周上の２箇所の外径を計測して形状を判定する場合は、例えば、図１に示すように、この円周の仮想中心と長手方向の溶接部付近とを通る外径Ｄａと、この外径からずれた任意の位置での外径Ｄｂを計測し、これら２つの計測値を比較する。なお、必要に応じて、例えば図２に示すように、エルボ１の外径を所定の角度毎に（例えば、５°ピッチ）全周に亘って計測し、その結果を実測値として設計値からの誤差を評価することで、断面形状を評価してもよい。
ここで、断面形状を評価する断面は、エルボ１の中央部分にとるものとする。例えばエルボ１の長手方向の曲げ角度が９０°の場合は、４５°の地点の断面形状を計測する。これは、エルボ１の中央部分の応力が最も高い、すなわち最も寿命が短いためである。
【００２３】
次に、評価部位の溶接部３０の形状を計測する。溶接部３０の形状を計測するために、例えば、Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ法によるＴＯＦＤ（Time of Flight Diffraction Technique）法などを用いることが出来る。本実施形態においては、Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ法によるＴＯＦＤ法を用いて溶接部３０の形状を計測するために、熱影響部２０の形状を計測する。
【００２４】
図３は、本実施形態にかかるエルボ１の評価部位における溶接部近傍の横断面図を示している。図３に示すように、各母材１０が溶接金属によって溶接部３０にて接続されている。この時、母材１０の端部は、溶接の際の熱により影響を受けた熱影響部２０となっている。特に溶接製エルボについては、この熱影響部２０にクリープボイドが発生する傾向にある。
【００２５】
ＴＯＦＤ法は、図４に示すように、同一の超音波特性を持つ２つの縦波斜角探触子をそれぞれ送信探触子２１と受信探触子２２として、エルボ１の外表面の周方向に沿った位置に、エルボ１の熱影響部２０を挟んで等距離に載置し、送信探触子２１によりエルボ１内に超音波２５を発信させ、受信探触子２２により熱影響部２０からの回折波２６を受信させて検出することによりエルボ１内の熱影響部２０の形状を検出する方法である。
【００２６】
具体的には、送信探触子２１によりエルボ１内に超音波２５を発信させ、受信探触子２２により熱影響部２０からの回折波２６を受信させて検出した結果、熱影響部２０を検出しない場合には、受信される信号はエルボ１の表面を伝播する表面透過波２７と底面反射波２８のみであるが、熱影響部２０を検出した場合には、表面透過波２７と底面反射波２８との間にさらに熱影響部２０の回折波２６が得られる。そして、送信探触子２１と受信探触子２２との距離Ｄが一定であることから、各々の伝播時間を読み取ることにより、熱影響部２０の形状を幾何学的に求め、溶接部３０の形状を求める。
【００２７】
以上、断面形状の評価、及び溶接部３０の形状の計測により、エルボ１の断面形状が特定される。
この特定された断面形状から実機形状を再現し、その扁平率と局所扁平度を求める。
【００２８】
評価部位における断面同一円周上の真円からの扁平の度合いを計測して形状を判定する場合は、図２に示すようにこの円周の仮想中心と長手方向の各溶接部３０付近とを通る外径φ１と、この外径φ１に直交する位置での外径φ２を計測し、これら２つの計測値を比較する。この評価部位における断面同一円周上の真円からの扁平の度合いを扁平率とする。扁平率は以下の式（１）で表される。
［数１］
（φ１−φ２）／φ１×１００・・・（１）
【００２９】
また、溶接して形成されたエルボ１は、各母材１０を溶接部３０にて接続しているが、溶接の精度によりその母材１０同士に周方向に直交する向きにずれが生じている。この評価部位の断面同一円周上における各母材１０の溶接部３０近傍のずれを局所扁平度とし、計測する。
【００３０】
局所扁平度の計測には、図２に示されるように、全周にわたるエルボ１の所定の角度毎（例えば５°ピッチ）の計測点５における外径および肉厚の計測が必要である。図５には、本実施形態にかかる評価部位における溶接部近傍の計測点を含めた横断面図が示されている。図５に示すように、エルボ１の外径および肉厚を計測する計測点５Ａ、５Ｂ、５Ｃ及び５Ｄがエルボ１の外表面の周方向に沿って５°ピッチで設定されている。これら計測点５毎にエルボ１の外径が計測される。
また、各計測点５から肉厚を考慮して計測点５Ａ、５Ｂ、５Ｃ及び５Ｄに対し、それぞれ内径位置７Ａ、７Ｂ、７Ｃ及び７Ｄが設定される。これら各内径位置７を結ぶことで、エルボ１の内径が推測可能である。
以下の説明において、各計測点５及び各内径位置７を区別する場合は、末尾にＡ〜Ｄのいずれかを付し、各計測点５及び各内径位置７を区別しない場合は、Ａ〜Ｄを省略する。
【００３１】
ここで、計測点５Ａ及び５Ｂは、評価部位における各溶接部３０の中央と評価部位における断面同一円周の仮想中心とを結ぶ周方向と直交する直線Ｒに対して、計測点５Ｄ及び５Ｃと周方向に相対する位置に設定されている。
よって、計測点５Ａと５Ｂとを結ぶ直線Ｌ１と溶接部３０の中央を通り周方向と直交する直線Ｒとがなす角θ１と、計測点５Ｄ及び５Ｃとを結ぶ直線Ｌ２と溶接部３０の中央を通り周方向と直交する直線Ｒとがなす角θ２との差分から、各母材１０の溶接部３０近傍のずれ、すなわち局所扁平度を求めることができる。
局所扁平度は以下の式（２）で表される。
［数２］
｜θ１−θ２｜・・・（２）
【００３２】
次に、各エルボ１を対象に、ＦＥＭ（Finite Element Method／有限要素法）クリープ解析を実施し、各エルボ１の等価一定応力のＦＥＭクリープ解析結果を求める。このＦＥＭクリープ解析結果は、後に述べる各エルボ１の等価一定応力の推定値との比較のために求めるものである。
また、各エルボ１の評価部位における等価一定応力と公称応力の比と、扁平率および局所扁平度の関係を最小二乗法に基づき求める。等価一定応力と公称応力の比と、扁平率および局所扁平度の関係、すなわち等価一定応力の推定値の推定式は以下の式（３）で表される。
［数３］
等価一定応力／公称応力＝Ａ×扁平率＋Ｂ×局所扁平度＋１・・・（３）
【００３３】
ここで、公称応力は部材における平均的な応力を示し、以下の式（４）で表される。
［数４］
｛（Ｐ×Ｒ）／２ｔ｝×｛（２Ｒｔ−Ｒ）／（Ｒｔ−Ｒ）｝・・・（４）
【００３４】
式（４）において、Ｐはエルボ１の内圧、Ｒはエルボ１の断面形状の平均半径、ｔはエルボ１の母材１０の肉厚、Ｒｔはエルボ１の断面中心に基づく曲げ半径である。
よって、ＦＥＭクリープ解析から求めた等価一定応力の解析値、式（４）で求めた公称応力、および断面形状から求めた扁平率および局所扁平度から対象のエルボ１について式（３）の係数Ａ及びＢが算出される。さらに、係数Ａ及びＢを適用した式（３）に対し、式（１）及び（２）で求めた各計測点５における扁平率および局所扁平度と公称応力を適用することで、対象のエルボ１の等価一定応力の推定値が導出される。
【００３５】
図６には、本実施形態にかかる等価一定応力の予測傾向を表したグラフが示されている。
図６において、縦軸はエルボ１の評価部位における等価一定応力の推定値、横軸はエルボ１の評価部位におけるＦＥＭクリープ解析での等価一定応力の解析結果の値を示す。また実線は、ＦＥＭクリープ解析での解析結果と等価一定応力の推定値とが等しい場合、すなわち誤差の無い場合を示している。よって、実線に近づくほど推定値が実際の値に近く精度が高いことを示し、実線から離れるほど推定値が実際の値とはかけ離れていることを示す。また各点線は、解析結果と推定値との誤差がそれぞれ５％の範囲を示している。
各エルボ１における、ＦＥＭクリープ解析から求めた等価一定応力の解析結果と、式（３）から求められた等価一定応力の推定値とを比較した。比較した結果はグラフ上の各記号で示されている。
【００３６】
図６に示されるように、各エルボ１におけるＦＥＭクリープ解析から求めた等価一定応力の解析結果と、式（３）から求められた等価一定応力の推定値とは、誤差が少なくほぼ５％の誤差の範囲内であることがわかる。よって、扁平率および局所扁平度を用いた式（３）によって求められるエルボ１の等価一定応力の推定値は、高い精度で推定されるといえる。
【００３７】
また、あらかじめ応力とその応力によってクリープ破断が発生するまでの時間との関係から、図７に示すようなクリープ破断曲線を得ておくことができる。
図７において、縦軸は応力、横軸はその応力に対してクリープ破断が発生する時間を示す。応力が高いほどクリープ破断までの時間すなわち寿命が短いことから、クリープ破断曲線は右下がりの曲線となる。
【００３８】
このクリープ破断曲線に対し、式（３）から求められた等価一定応力の推定値を適用し、該当するき裂発生寿命を求めることができる。例えば、等価一定応力の推定値がＳの場合、その時のき裂発生寿命はクリープ破断曲線からＬであると求めることができる。
【００３９】
図８には、本実施形態にかかるき裂発生寿命の予測傾向を表した両対数グラフが示されている。
図８において、縦軸はエルボ１の評価部位におけるき裂発生寿命の推定値、横軸はエルボ１の評価部位におけるＦＥＭクリープ解析の解析結果を図７のクリープ破断曲線に適用し求めたエルボ１の評価部位におけるき裂発生寿命を示す。
また実線は、ＦＥＭクリープ解析での解析結果から求めたき裂発生寿命とき裂発生寿命の推定値とが等しい場合、すなわち誤差の無い場合を示している。よって、実線に近づくほど推定値が実際の値に近く精度が高いことを示し、実線から離れるほど推定値が実際の値とはかけ離れていることを示す。また各点線は、解析結果と推定値との誤差がそれぞれ５％の範囲を示している。
各エルボ１における、ＦＥＭクリープ解析の解析結果から求めたき裂発生寿命と、推定式から求められたき裂発生寿命の推定値とを比較した。比較した結果はグラフ上の各記号で示されている。また、図６の各記号と図８の各記号は対応しており、それぞれ同一のエルボ１に対する値を示している。
【００４０】
図８に示されるように、各エルボ１におけるＦＥＭクリープ解析の解析結果から求めたき裂発生寿命と、き裂発生寿命の推定値とは、誤差が少なくほぼ５％の誤差の範囲内であることがわかる。よって、等価一定応力の推定値をクリープ破断曲線に適用して求められるき裂発生寿命の推定値は、高い精度で推定されるといえる。
【００４１】
以上、説明してきたように、本実施形態に係る応力推定方法、応力推定システムおよび応力推定プログラムによれば、溶接して形成されたエルボ１の評価部位における断面形状と扁平率と局所扁平度に基づいて評価部位に作用する応力を推定することから、エルボ１の不連続な断面において最も大きな応力となる最大応力を推定することができる。
また断面形状は、外形計測という簡易な計測方法で算定が可能である。エルボ１内部を流れる流体が外部に影響を及ぼさない場合は、外形計測であることから検査のために流体の輸送を停止する必要がない。
【００４２】
また、エルボ１について算出された応力にもとづき、エルボ１の溶接部３０の推定寿命を評価することから、外形計測という簡易的な方法によってエルボ１の寿命を推定することができる。また、例えばプラントにおいて複数存在するエルボ１について寿命を推定し、これを比較することで、精密検査を行う前に優先的に検査を行うべきエルボ１を簡易的な方法によって前もって選定することができ、精密検査に必要な時間や人的資源などを抑えることができる。また、破損などの恐れの無いエルボ１に対して不要な精密検査を行わずに済むとともに、寿命の短い精密検査の優先度の高いエルボ１の検査が延期され検査前に破損などが発生するのを防ぐことができる。さらに、優先検査エルボ１を選定することで、精密検査を行う場合の検査計画の策定基準とすることができる。
【００４３】
また、エルボ１の溶接部３０の寿命が、あらかじめ得ておいた応力とエルボ１の溶接部３０の破断までの時間との関係に対し、評価部位の応力を適用することで得られることから、事前に応力と寿命との関係を得ておくことでエルボ１の溶接部３０の寿命が容易に評価可能である。また、応力を算出するだけでエルボ１の溶接部３０の寿命が得られるため、寿命を算出するための精密検査に必要な時間や人的資源などを抑えることができる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更なども含まれる。
【００４５】
たとえば、上述した各実施形態においては母材１０が左右対称であるエルボ１についての応力推定方法であるとしたが、左右が非対称である部材についての応力を推定する方法であるとしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  エルボ
１０  母材
２０  熱影響部
３０  溶接部
【図１】
0005995833.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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