(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の支持柱部により長手方向に配置された試験体の両端部を水平に支持し、当該試験体に対して、所定の高温状態中に荷重負荷装置により所定の荷重を負荷し、当該試験体のクリープ試験を行なうクリープ試験装置において、
前記荷重負荷装置は、
前記試験体の長手方向の一方側に配置された第１の荷重負荷装置と、前記試験体の長手方向の他方側に配置された第２の荷重負荷装置と、
前記第１の荷重負荷装置により負荷される第１の荷重を測定する第１の測定手段と、
前記第２の荷重負荷装置により負荷される第２の荷重を測定する第２の測定手段と、
前記第１の荷重負荷装置および前記第２の荷重装置のそれぞれに第１の中間部材を介して固定して接続される円弧形の凹面部を有する第１の変位ブロック部材と、前記試験体の長手方向の一方側および他方側のそれぞれに第２の中間部材を介してそれぞれ固定して接続される円弧形の凸面部を有する第２の変位ブロック部材とを有し、該第１の変位ブロック部材と該第２の変位ブロック部材とを互いに摺接するように組み付けて、前記第１の荷重負荷装置と第２の荷重負荷装置とによる前記試験体に対する平衡状態を支承するスライド支承装置と、
前記試験体の変位、ひずみおよび試験条件を記録する記録装置とを備え、
前記スライド支承装置が有する前記第２の変位ブロック部材は、
前記試験体の傾斜に伴って、前記第１の変位ブロック部材と摺接しながら傾くことを特徴とするクリープ試験装置。
【請求項２】
一対の支持柱部により長手方向に配置された試験体の両端部を水平に支持し、当該試験体に対して、所定の高温状態中に荷重負荷装置により所定の荷重を負荷し、当該試験体のクリープ試験を行なうクリープ試験装置に適用されるクリープ試験方法であって、
前記試験体の長手方向の一方側に配置された第１の荷重負荷装置により所定の負荷をかける第１の荷重負荷工程と、
前記試験体の長手方向の他方側に配置された第２の荷重負荷装置により所定の負荷をかける第２の荷重負荷工程と、
前記第１の荷重負荷装置により負荷される第１の荷重を測定する第１の測定工程と、
前記第２の荷重負荷装置により負荷される第２の荷重を測定する第２の測定工程と、
前記第１の荷重負荷装置および前記第２の荷重装置のそれぞれに第１の中間部材を介して固定して接続される円弧形の凹面部を有する第１の変位ブロック部材と、前記試験体の長手方向の一方側および他方側のそれぞれに第２の中間部材を介してそれぞれ固定して接続される円弧形の凸面部を有する第２の変位ブロック部材とを有し、該第１の変位ブロック部材と該第２の変位ブロック部材とを互いに摺接するように組み付けて、前記第１の荷重負荷装置と第２の荷重負荷装置とによる前記試験体に対する平衡状態を支承するスライド支承装置において、前記試験体の傾斜に伴い前記第２の変位ブロック部材が前記第１の変位ブロック部材と摺接しながら傾く変位工程と
を含むことを特徴とするクリープ試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温および高圧の状態で使用される圧力容器（ボイラ配管）を対象とするクリープ試験を行なうためのクリープ試験装置及びクリープ試験方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所で使用されている高温蒸気配管（ボイラ用配管）の信頼性を向上させ、補修コストなどを低減するためには、的確な配管余寿命を診断するとともに、この診断に基づいて、適切なタイミングで部品交換や補充を行なう必要がある。このため、従来から火力発電所で使用するボイラ用配管を対象とするクリープ試験を行なうためのクリープ試験装置が知られている。
【０００３】
通常行なわれているクリープ試験では、ボイラなどで使用するボイラ用配管（試験体）を想定し、試験体を所定の温度に加熱した後、この試験体内に水を注入し水蒸気を発生させることで、試験体の内側に圧力を加え、次に、試験体の中央部に所定の荷重を加え、さらに、この試験体に対して所定の荷重負荷による曲げ力を加えることで、試験体の所定の部位を対象とするクリープ現象を画像解析などで診断する。
【０００４】
この種のクリープ試験装置に関する従来技術として特許文献１には、高温および高圧状態で使用される圧力容器、例えばボイラを構成する圧力容器に関し実施されているクリープ破壊強度の信頼性評価試験として高温クリープ内圧バースト試験などが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この試験は、ほぼ実機寸法の圧力容器を試験体とし、内圧を掛けた高温状態でクリープ試験を行うものである。すなわち、ほぼ実機寸法の円筒状圧力容器の試験体において内圧を掛け、外周に加熱装置を設けて加熱し、所定の温度および圧力の試験条件状態で長期間保持し、試験期間中に定期的に染色浸透探傷試験、磁粉探傷試験、超音波探傷試験、表面レプリカ採取等の非破壊試験を実施するものである。
【０００６】
ここで、ボイラを構成する圧力容器には、高温及び高圧状態中に各種の外力が負荷され、この外力による応力が発生するため、このような圧力容器に対するクリープ試験を行なうには、温度と圧力との２つの条件では不充分であるため、新たに外力による信頼性評価を行なう必要がある。そして、この種の高圧内曲げクリープ試験装置として、特許文献２には、温度及び圧力に加えて曲げ応力の条件を付加させたクリープ試験装置について開示されている。この高圧内曲げクリープ試験装置では、試験体を一対の支柱により支持するとともに、中央部に荷重負荷装置を配置し、この荷重負荷装置により荷重を負荷する３点曲げによるクリープ試験を行なう構成としている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１０８５８９号公報
【特許文献２】特許第３８５５１９９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上述した従来技術として特許文献２に開示されている３点曲げクリープ試験装置によると、この３点曲げクリープ試験装置の場合、試験体の両端部を支持した状態で試験体の中央部に荷重をかける方式であるため、試験体中央部のデータを採取できないという問題が生じる。
【０００９】
具体的には、荷重負荷装置のスペーサが試験体の中央部に配置されるため、この荷重負荷部で局部的に高い応力・ひずみが発生し、これにより、試験体に扁平などの変形が生じることから、クリープ試験に必要な変位、荷重値などの計測データを正確に採取することができないという問題がある。また、荷重負荷部（スペーサ）が配管と接しているため、試験体中央部の計測データが配管全周にわたって採取できないという問題がある。このため、荷重負荷装置による試験体への曲げ荷重による変位や各計測データを正確に行なうことのできるクリープ試験装置が望まれている。
【００１０】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、圧力容器を対象とする信頼性評価を行うクリープ試験において、曲げ荷重による角変位の影響を受けることがないクリープ試験装置及びクリープ試験方法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】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、一対の支持柱部により長手方向に配置された試験体の両端部を水平に支持し、当該試験体に対して、所定の高温状態中に荷重負荷装置により所定の荷重を負荷し、当該試験体のクリープ試験を行なうクリープ試験装置において、前記荷重負荷装置は、前記試験体の長手方向の一方側に配置された第１の荷重負荷装置と、前記試験体の長手方向の他方側に配置された第２の荷重負荷装置と、前記第１の荷重負荷装置により負荷される第１の荷重を測定する第１の測定手段と、前記第２の荷重負荷装置により負荷される第２の荷重を測定する第２の測定手段と、前記第１の荷重負荷装置および前記第２の荷重装置のそれぞれに第１の中間部材を介して固定して接続される円弧形の凹面部を有する第１の変位ブロック部材と、前記試験体の長手方向の一方側および他方側のそれぞれに第２の中間部材を介してそれぞれ固定して接続される円弧形の凸面部を有する第２の変位ブロック部材とを有し、該第１の変位ブロック部材と該第２の変位ブロック部材とを互いに摺接するように組み付けて、前記第１の荷重負荷装置と第２の荷重負荷装置とによる前記試験体に対する平衡状態を支承するスライド支承装置と、前記試験体の変位、ひずみおよび試験条件を記録する記録装置とを備え、前記スライド支承装置が有する前記第２の変位ブロック部材は、前記試験体の傾斜に伴って、前記第１の変位ブロック部材と摺接しながら傾くことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、一対の支持柱部により長手方向に配置された試験体の両端部を水平に支持し、当該試験体に対して、所定の高温状態中に荷重負荷装置により所定の荷重を負荷し、当該試験体のクリープ試験を行なうクリープ試験装置に適用されるクリープ試験方法であって、前記試験体の長手方向の一方側に配置された第１の荷重負荷装置により所定の負荷をかける第１の荷重負荷工程と、前記試験体の長手方向の他方側に配置された第２の荷重負荷装置により所定の負荷をかける第２の荷重負荷工程と、前記第１の荷重負荷装置により負荷される第１の荷重を測定する第１の測定工程と、前記第２の荷重負荷装置により負荷される第２の荷重を測定する第２の測定工程と、前記第１の荷重負荷装置および前記第２の荷重装置のそれぞれに第１の中間部材を介して固定して接続される円弧形の凹面部を有する第１の変位ブロック部材と、前記試験体の長手方向の一方側および他方側のそれぞれに第２の中間部材を介してそれぞれ固定して接続される円弧形の凸面部を有する第２の変位ブロック部材とを有し、該第１の変位ブロック部材と該第２の変位ブロック部材とを互いに摺接するように組み付けて、前記第１の荷重負荷装置と第２の荷重負荷装置とによる前記試験体に対する平衡状態を支承するスライド支承装置において、前記試験体の傾斜に伴い前記第２の変位ブロック部材が前記第１の変位ブロック部材と摺接しながら傾く変位工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、試験体は、一対の支持柱部により両端が水平に支持され、クリープ試験装置は、試験体に対して所定の荷重を負荷する荷重負荷装置を備え、荷重負荷装置は、試験体の長手方向の一方側に配置された第１の荷重負荷装置と、試験体の長手方向の他方側に配置された第２の荷重負荷装置とを備えるので、試験体を両側から支持する一対の支持柱部と、一対の荷重負荷装置とを使用した4点曲げによるクリープ試験を実施することができ、これによって、試験体の中央部周辺を対象とした試験体の変位、歪みなどの試験データを試験体の配管全体にわたり採取できるという効果がある。
【００１７】
また、本発明によれば、クリープ試験装置は、試験体に対して所定の荷重を負荷する荷重負荷装置を備え、荷重負荷装置は、試験体の一方側に配置された第１の荷重負荷装置と、試験体の他方側に配置された第２の荷重負荷装置と、第１の荷重負荷装置により負荷される第１の荷重を測定する第１の測定手段と、第２の荷重負荷装置により負荷される第２の荷重を測定する第２の測定手段と、試験体の変位、ひずみおよび試験条件を記録する記録装置とを備えるので、一対の荷重負荷装置を使用した４点曲げによるクリープ試験を実施することができ、これによって、試験体の中央部周辺を対象とした計測データを正確に採取することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、クリープ試験装置は、試験体の長手方向の両端側に配置される一対の荷重負荷装置と、スライド支承装置とを備えるので、一対の荷重負荷装置を使用した4点曲げによるクリープ試験を実施することができ、これによって、試験体の中央部周辺を対象とした計測データを正確に採取することができる。また、スライド支承装置は、試験体の変位に追従して傾斜する第２の変位ブロック部材と、当該第２の変位ブロック部材に追従する第１の変位ブロック部材との組み付けにより構成されるので、曲げ荷重による角変位を吸収することができ、これによって、荷重負荷装置による平衡状態を常に維持することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、スライド支承装置を構成する第１の変位ブロック部材は、円弧形の凹面部を有し、第２の変位部材は、円弧形の凸面部を有し、当該第１の変位ブロック部材に設けられた凹面部と第２の変位ブロック部材に設けられた凸面部は、試験体の変移方向に応じて、互いに摺接するように組み付けられているので、試験体の曲げ荷重により発生する角変位を効果的に吸収することができる。
【００２０】
また、本発明によれば、第１の荷重負荷工程により、試験体の長手方向の一方側に所定の負荷をかけ、第２の荷重負荷工程により、試験体の他方側に所定の負荷をかけ、第１の測定工程により第１の荷重負荷装置により負荷される第１の荷重を測定し、第２の測定工程により第２の荷重負荷装置により負荷される第２の荷重を測定し、第１の変位工程によりスライド支承装置を構成する第２の変位ブロック部材が試験体の変位に追従して傾斜し、第２の変位工程により第１の変位ブロック部材が第２の変位ブロック部材の変位に追従するので、曲げ荷重による角変位をスライド支承装置による第１の変位工程と第２の変位工程とにより吸収することができ、これによって、荷重負荷装置による平衡状態を常に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るクリープ試験装置１の好適な実施例を詳細に説明する。ここで、図１は、実施例１に係るクリープ試験装置１の全体構成を示す正面図を、図２は、同じくクリープ試験装置１の全体構成を示す側面図をそれぞれ示している。また、図３は、図１及び図２に示したクリープ試験装置１によるクリープ試験の実施状況を示す図である。なお、図１及び図２では、クリープ試験装置１のみを示しているが、このクリープ試験装置１には、その他、試験体Ｐを加熱する電気炉、試験体Ｐの内部に水を注入する給水装置やクリープ試験装置１全体の作動を制御する制御装置が付設されることとなる。また、以下に示す実施例１によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
［クリープ試験装置１の概要及び構成］
図１及び図２に示すように、クリープ試験装置１は、垂直方向に立設された一対の支柱２、３と、これら一対の支柱２、３の上端部に固設された固定梁４とを備えた鋼製などの構造物として構成される。また、一対の支柱２、３のほぼ中央部には、接合柱部５が設けられるとともに、これら一対の支柱２、３間には、試験体Ｐの下端面を支持するための一対の支持架台６が配設されている。支持架台６は、矩形型（図２）に形成されるとともに、この支持架台６の上面のほぼ中央部には、試験体Ｐを載置させるためのサポート７が固設されている。
【００２３】
サポート７は、先端側に向かう程小径となった円錐柱状に成形されており、このサポート７の内端面８は、試験体Ｐの形状（円筒形）に合わせて円弧状に成形され、この内端面８には、同じく円弧状に形成されるとともに、試験体Ｐの外周面と当接自在な円筒座９が固設されている。同図に示すように、試験体Ｐは、試験体Ｐの外周面が円筒座９の円弧面も当接した状態で載置されている。また、この試験体Ｐの一端部には、試験体Ｐの内部に水を注入するための給水装置（図示せず）用の給水管が接続されている。
【００２４】
同図に示すように、このように構成されるクリープ試験装置１で使用される試験体Ｐは、試験用として適宜の溶接継手部（図示せず）を設けた円筒状の圧力容器（長尺状の円筒部材）として構成されている。なお、この試験体Ｐは火力発電所のボイラ用の高熱蒸気配管を模擬すべく実際のボイラ配管とほぼ同程度の形状及び寸法（サイズ、例えば、口径５００ｍｍ以上）を有するものとする。
【００２５】
また、固定梁４の所定の位置（図１、２では、２箇所）には、試験体Ｐに所定の荷重を作用させるための一対の荷重負荷装置１０が設けられている。これら荷重負荷装置１０は、図１の上からスクリュージャッキ２０とロードセル３０とガイドローラ４１を有する連結ビーム４０と中間スペーサ５０とスペーサ７０とを組み付けることで構成されている。また、中間スペーサ５０とスペーサ７０との間には、スライド支承装置６０が嵌装されている。
【００２６】
図３は、クリープ試験装置１によりクリープ試験を実施している状況を示す図である。具体的には、図３は、クリープ試験装置１を構成する一対の荷重負荷装置１０により試験体Ｐの２箇所位置に荷重をかけた状態を示す図である。後述するように、試験体Ｐの中央部が撓み試験体Ｐ全体が傾いた場合でも、中間スペーサ５０は、水平状態を保持することができる。
【００２７】
ここで、本実施例１に係るクリープ試験装置１では、一対の支柱２、３により水平に支持された試験体Ｐの長手方向の一方側と他方側とにそれぞれ荷重負荷装置１０を配置するとともに、これら一対の荷重負荷装置１０により試験体Ｐに対して、所定の荷重を負荷することでクリープ試験を行う構成としたことに特徴がある。
【００２８】
すなわち、同図に示すように、スクリュージャッキ２０（図２）の上端部に固設された固定シャフト２１は、固定梁４の通孔４ａに嵌入された状態で固定されている。また、スクリュージャッキ２０の下端部は、ロードセル３０の上面の両端部に固設されている。このスクリュージャッキ２０により試験体Ｐに対して所定の荷重を付与することができる。ここで、このスクリュージャッキ２０による荷重量は、制御装置（図示せず）により制御される荷重が選定される。スクリュージャッキ２０による荷重の負荷は、制御装置による制御指示により駆動モータ（図示せず）による駆動力をギヤボックスを介して伝達する。
【００２９】
ロードセル３０(荷重変換器)は、円筒状の筒型形状を有しており、起歪体（例えば、アルミ合金）などの弾性部材に歪ゲージを貼付固定して構成され、このロードセル３０の上面部の両端部側にそれぞれ荷重負荷装置１０を構成するスクリュージャッキ２０が取り付け固定されている。試験体Ｐの両側に配置された荷重負荷装置１０が作動することにより、試験体Ｐの両端部側に所定の荷重が負荷され、この負荷された荷重値が、ロードセル３０により計測される。
【００３０】
このロードセル３０は、スクリュージャッキ２０による荷重を電気信号に変換するトランスディーサとして機能する。ロードセル３０により計測された荷重のデータ（数値）は、制御装置（図示せず）に入力される。所定の荷重に到達したことがロードセル３０で計測された場合に、制御装置により荷重負荷装置１０に対して、スクリュージャッキ２０による停止信号が送信される。ロードセル３０は、ロードセル取り付け板（図示せず）により連結ビーム４０に取り付け固定されている。
【００３１】
連結ビーム４０は、２台の荷重負荷装置１０を連結するために設けられている。また、この連結ビーム４０は、互いに離隔した位置に配設された複数（図２では、２個）のガイドローラ４１を備えており、この連結ビーム４０は、所謂、超重量移動用の複数のエンドレスコロ（キャタピラローラ）を有するチルローラとして機能する。具体的には、２個のガイドローラ４１によりスクリュージャッキ２０による荷重を面接触により支えることで（一対のガイドローラ４１が回転する）、荷重負荷装置１０が傾斜することを抑止することで、中間スペーサ５０側に作用する荷重が常に垂直となるように調整する機能を備えている。具体的には、中間スペーサ５０の移動を常に垂直方向とすることができる。
【００３２】
また、この連結ビーム４０により荷重負荷装置１０が傾斜することを抑止することで、ロードセル３０に対する偏荷重を防止し、これにより、このロードセル３０による計測を正確に行なうことができる。すなわち、試験体Ｐが傾いた場合でも、荷重負荷装置１０及び中間スペーサ５０の水平位置を保持することができる。
【００３３】
また、連結ビーム４０の外側面部には、長尺状に形成されたガイドローラ支持部材４３が取り付け固定され、これらガイドローラ支持部材４３の端部４２は、一対の支柱２、３に取り付け固定されている。これにより、曲げ荷重により角変位が発生した場合でも、中間スペーサ５０の水平位置を保持することができる。
【００３４】
中間スペーサ５０は、略四角形状の箱体部材から構成され、連結ビーム４０の中央からスペーサ７０までの距離を調整する機能と連結ビーム４０と試験体Ｐに設置する電気炉（図示せず）との距離を確保する機能とを備えている。また、この中間スペーサ５０には、荷重負荷装置１０を冷却するための冷却装置（図示せず）の冷却空気口が設けられている。
【００３５】
スライド支承装置６０は、中間スペーサ５０とスペーサ７０との間に嵌装され、主に試験体Ｐが熱膨張してスペーサ７０が動いた場合および曲げ荷重による角変位が発生した場合でも荷重負荷装置１０に垂直力を伝えることができるため、この荷重負荷装置１０の平衡状態を常に保持する機能を備えている。なお、このスライド支承装置６０は、本実施例１の特徴部分であるため、詳細は、後述する。
【００３６】
スペーサ７０は、本体部の下部側に試験体Ｐの円筒面とほぼ同一の円弧面（凸面座：材料には、例えば「ＳＵＳ３０４」を使用）を有している。ここで、試験体Ｐは、６５０℃〜７００℃程度まで加熱されるため、このスペーサ７０は、位置ズレを防止すべく、試験体Ｐに対して、ストッパー及び取り付けボルト（図示せず）により取り付け固定されている。ここで、このスペーサ７０と荷重負荷装置１０との芯の位置は試験体Ｐの熱膨張時にずれることになるが、これを防止すべく予め試験体Ｐの冷間時にスペーサ７０と荷重負荷装置１０との芯の位置は僅かにずらした位置状態に調整されている（試験体Ｐの熱膨張時に、スペーサ７０と荷重負荷装置１０との芯の位置は一致する）。
【００３７】
［スライド支承装置６０の構成］
次に、スライド支承装置６０の構成の詳細について、図４〜図６を参照して説明する。ここで、図４は、図１のＡ部の拡大図でありスライド支承装置６０の全体構成を示している。また、図５は、スライド支承装置６０を構成するスライド支承ブロック６１の正面図と、上視図と、側面図とをそれぞれ示す図である。また、図６は、同じくスライド支承装置６０を構成する円筒ブロック６３の正面図と、上視図と、側面図とをそれぞれ示す図である。
【００３８】
図４〜図６に示すように、スライド支承装置６０は、円弧状に成形された円弧凹面６２と平面部６２ａとを有するとともに、本体部６１ａが略矩形型に成形されたスライド支承ブロック６１と、同じく円弧状に成形された円弧凸面６４と平坦部６５（図６）とを有するとともに、本体部６３ａが略矩形型に成形された円筒ブロック６３とにより構成されている。なお、円筒ブロック６３とスペーサ７０との固定は、円筒ブロック６３の平坦部６５をスペーサ７０に嵌合させ、溶接することで行なわれる。
【００３９】
本実施例１において、円弧凹面６２の曲率半径は、所定の寸法（例えば、３００Ｒ程度）としているが、実際には、この円弧凹面６２の曲率半径は、試験体Ｐの寸法（円筒径）により適時、所定の寸法に選定される。
【００４０】
同図に示すように、これらスライド支承ブロック６１の円弧凹面６２と、円筒ブロック６３の円弧凸面６４とは、互いに当接自在であり、組み付け可能に成形されており、スライド支承ブロック６１の円弧凹面６２と、円筒ブロック６３の円弧凸面６４とを互いに組み付けることで、スライド支承装置６０として構成される。
【００４１】
[スライド支承装置６０による作用効果]
次に、図３と図７−１及び図７−２を参照して、スライド支承装置６０による荷重負荷装置１０に対する作用効果を説明する。図７−１は、図３のＡ部の拡大図を、図７−２は、同じく図３のＢ部の拡大図をそれぞれ示している。
【００４２】
先ず、図３のＡ部（試験体Ｐの左端部）について説明する。すなわち、一対の荷重負荷装置１０の作動により試験体Ｐの中央部が撓んだ場合、図７−１に示すように、試験体Ｐの左側が中央部側（内側）に傾斜するため、スライド支承装置６０を構成するスペーサ７０に固定された円筒ブロック６３も試験体Ｐの傾斜にともなって、時計方向（矢印α側）に向けて傾くこととなるが、この時、円筒ブロック６３の上部に位置するスライド支承ブロック６１の円弧凹面６２は、円筒ブロック６３の円弧凸面６４と摺接しながら、反時計方向（矢印β側）に向けて傾くこととなる。これにより、試験体Ｐの角変位は、スライド支承ブロック６１と円筒ブロック６３との両者の反対方向への摺接にともない相殺され、同時に、円筒ブロック６３の平坦面６２ａがすべることにより、スライド支承装置６０の上部に位置する左側の中間スペーサ５０は傾くことなく平衡状態を保持することができる。
【００４３】
次に、図３のＢ部（試験体Ｐの右端部）について説明する。すなわち、一対の荷重負荷装置１０の作動により試験体Ｐの中央部が撓んだ場合、図７−２に示すように、試験体Ｐの右側が中央部側（内側）に傾斜するため、スライド支承装置６０を構成するスペーサ７０に固定された円筒ブロック６３も試験体Ｐの傾斜にともなって、反時計方向（矢印β側）に向けて傾くこととなるが、この時、円筒ブロック６３の上部に位置するスライド支承ブロック６１の円弧凹面６２は、円筒ブロック６３の円弧凸面６４と摺接しながら、時計方向（矢印α側）に向けて傾くこととなる。これにより、試験体Ｐの角変位は、スライド支承ブロック６１と円筒ブロック６３との両者の反対方向への摺接にともない相殺され、同時に、円筒ブロック６３の平坦面６２ａがすべることにより、スライド支承装置６０の上部に位置する右側の中間スペーサ５０は傾くことなく平衡状態を保持することができる。以上説明したように、スライド支承装置６０により一対の中間スペーサ５０は傾くことなく平衡を保持することができるため、荷重負荷装置１０に対して、偏心荷重がかかることを防止することができ、これによって、荷重測定装置（ロードセル３０）により正確な荷重を計測することができる。
【００４４】
次に、図８に示すスライド支承装置６０を備えていないクリープ試験装置１′の全体構成図と図９−１及び図９−２を参照して、本実施例１で示したスライド支承機構（スライド支承装置６０）を備えていないクリープ試験装置１′について説明する。ここで、図９−１は、図８のＡ´部の拡大図を、図９−２は、同じく図８のＢ´部の拡大図をそれぞれ示している。
【００４５】
先ず、図８のＡ´部（試験体Ｐの左端部）について説明する。すなわち、一対の荷重負荷装置１０の作動により試験体Ｐの中央部が撓んだ場合、図９−１に示すように、スペーサ７０の上部に位置する荷重支承ブロック６０ａは、試験体Ｐのα方向への傾斜にともなって、時計方向（矢印α側）に向けて傾くこととなる。これによって、この荷重支承ブロック６０ａの上部に配置されている中間スペーサ５０も同様にα方向に傾くこととなる。
【００４６】
また、同様に、図８のＢ´部（試験体Ｐの右端部）に示すように、試験体Ｐが中央部側に撓んだ場合、図９−２に示すように、スペーサ７０の上部に位置する荷重支承ブロック６０ａは試験体Ｐのβ方向への傾斜にともなって、反時計方向（矢印β側）に向けて傾くこととなる。これによって、この荷重支承ブロック６０ａの上部に配置されている中間スペーサ５０も同様にβ方向に傾くこととなる。以上説明したように、本実施例１のクリープ試験装置１と異なり、スライド支承装置６０を備えていないクリープ試験装置１′の場合、一対の中間スペーサ５０も試験体Ｐと同様に、中央側に向けて傾くため、試験体Ｐの傾きによって、中間スペーサ５０は水平を維持することはできないため、この中間スペーサ５０が左右に振られてしまい、この結果、荷重測定装置（ロードセル３０）に対して偏心荷重が作用し、正確な荷重を測定できないという問題が生じる。
【００４７】
[クリープ試験装置による評価実験] 
次に、本実施例１で示したスライド支承機構（スライド支承装置６０）を備えているクリープ試験装置１と、図８で示したスライド支承機構（スライド支承装置６０）を備えていないクリープ試験装置１´とによる評価実験結果について説明する。
【００４８】
図１０−１は、Y方向（試験体Ｐに対する垂直方向）の変位の比較結果を示す線図であり、このうち実線は、スライド支承装置６０を備えていないクリープ試験装置１´による計測データを、点線は、スライド支承装置６０を備えているクリープ試験装置１による計測データをそれぞれ表している。同図に示すように、両者の変位の一例を比較すると、スライド支承装置６０を備えているクリープ試験装置１（変位は、15.4mm）では、スライド支承装置６０を備えていないクリープ試験装置１´（変位は、16.７mm ）よりも変位が少なくなることがわかる。
【００４９】
図１０−２は、Ｚ方向（試験体Ｐの円筒軸方向）の応力の比較結果を示す線図であり、図１０−１と同様に、実線は、スライド支承装置６０を備えていないクリープ試験装置１´による計測データを、点線は、スライド支承装置６０を備えているクリープ試験装置１による計測データをそれぞれ表している。同図に示すように、両者の応力の一例を比較すると、スライド支承装置６０を備えているクリープ試験装置１（応力は、21.8kg/mm2）では、スライド支承装置６０を備えていないクリープ試験装置１´（応力は、22.9kg/mm2）よりも応力が少なくなることがわかる。
【００５０】
上述してきたように、本発明では、クリープ試験装置１は、試験体Ｐの長手方向の両端側に配置される一対の荷重負荷装置１０と、スライド支承装置６０とを備えるので、一対の荷重負荷装置１０を使用した４点曲げによるクリープ試験を実施することができ、これによって、試験体Ｐの中央部周辺を対象とした計測データを正確に採取することができる。また、スライド支承装置６０は、試験体Ｐの変位方向に追従してそれぞれ反対方向に傾斜するスライド支承ブロック６１と円筒ブロック６３との組み付けにより構成されるので、曲げ荷重による角変位をスライド支承装置６０により吸収することができ、これによって、荷重負荷装置１０による平衡状態を常に維持することができる。なお、本実施例では、荷重負荷装置は２箇所の４点曲げを示したものであるが、２個以上の複数の荷重負荷装置を設けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明に係るクリープ試験装置及びクリープ試験方法は、圧力容器（ボイラ配管）を対象とするクリープ試験を行なうためのクリープ試験装置及びクリープ試験方法に関し、特に、４点曲げクリープ試験を行なうことのできるクリープ試験装置及びクリープ試験方法に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例１に係るクリープ試験装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】実施例１に係るクリープ試験装置の全体構成を示す側面図である。
【図３】図１に示したクリープ試験装置によるクリープ試験の実施状況を示す図である。
【図４】図３のＡ部を対象とする拡大図である。
【図５】スライド支承ブロックの正面図と、上視図と、側面図とをそれぞれ示す図である。
【図６】円筒ブロックの正面図と、上視図と、側面図とをそれぞれ示す図である。
【図７−１】図３のＡ部の拡大図である。
【図７−２】図３のＢ部の拡大図である。
【図８】スライド支承装置を採用しないクリープ試験装置によるクリープ試験を実施した図である。
【図９−１】図８のＡ´部の拡大図である。
【図９−２】図８のＢ´部の拡大図である。
【図１０−１】クリープ試験装置による評価実験結果を示す図である。
【図１０−２】クリープ試験装置による評価実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１、１′  クリープ試験装置
１０  荷重負荷装置
２０  スクリュージャッキ
３０  ロードセル
４０  連結ビーム
４１  ガイドローラ
５０  中間スペーサ
６０  スライド支承装置
６１  スライド支承ブロック
６３  円筒ブロック
７０  スペーサ
【図１】
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【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７−１】
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【図７−２】
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【図８】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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