(57)【要約】【課題】定性的な評価結果のみでプラントの保守計画を策定すること。【解決手段】プラントに備えられる機器の余寿命及び事故による影響度に関する定性的な評価情報を取得する（ステップＳ１０１）。そして、機器の余寿命と相関のある情報に基づいて前記機器の余寿命平均値及び余寿命標準偏差を推定するとともに、事故による影響度と相関のある情報に基づいて事故による影響度を推定する（ステップＳ１０２）。次に、求めた余寿命平均値及び前記余寿命標準偏差から、機器の運転時間に対する累積破損確率を求める。この後、事故による影響度と、累積破損確率とを乗じて、機器の運転時間に対するリスク額を求める（ステップＳ１０４）。そして、機器の廃却時において、リスク額と機器の保守費用との和が最小になるように、機器の保守計画を策定する（ステップＳ１０５）。【選択図】        図１
2005242712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象部位の余寿命及び事故による影響度に関する定性的な評価情報を取得する手順と、
前記定性的な評価情報のうち、余寿命と相関のある情報に基づいて前記評価対象部位の余寿命平均値及び余寿命標準偏差を推定するとともに、前記定性的な評価情報のうち、事故による影響度と相関のある情報に基づいて事故による影響度を推定する手順と、
前記余寿命平均値及び前記余寿命標準偏差から、前記評価対象部位の運転時間に対する累積破損確率を求める手順と、
前記事故による影響度と、前記累積破損確率とを乗じて、前記評価対象部位の運転時間に対するリスク額を求める手順と、
前記評価対象部位の廃却時において、前記リスク額と前記評価対象部位の保守費用との和が最小になるように、前記評価対象部位の保守計画を策定する手順と、
を含むことを特徴とするプラントの保守計画策定方法。
【請求項２】
前記評価対象部位の余寿命及び事故による影響度に関する定性的な評価情報は、複数の設問を有するアンケートにより取得することを特徴とする請求項１に記載のプラントの保守計画策定方法。
【請求項３】
前記アンケートのそれぞれの設問の回答は、複数の段階にレベル分けされていることを特徴とする請求項２に記載のプラントの保守計画策定方法。
【請求項４】
回答された前記アンケートの属性に応じて、前記設問の回答を重み付けして前記評価対象部位の余寿命平均値及び余寿命標準偏差、並びに事故による影響度を推定することを特徴とする請求項２又は３に記載のプラントの保守計画策定方法。
【請求項５】
前記評価対象部位の余寿命及び事故による影響度に関する定性的な評価情報は、前記評価対象部位と同種の評価対象部位毎に損傷データが整理された、破損実績に関するデータベースから取得することを特徴とする請求項１に記載のプラントの保守計画策定方法。
【請求項６】
前記評価対象部位のうち、検査による余寿命評価結果が存在するものについては、前記余寿命評価結果を用いて、前記評価対象部位の運転時間に対するリスク額を更新することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラントの保守計画策定方法。
【請求項７】
前記評価対象部位が複数存在する場合には、それぞれの評価対象部位に対して運転時間に対するリスク額を求めるとともに、
前記評価対象部位の廃却時において、すべての評価対象部位のリスク額と保守費用との和が最小になるように、前記評価対象部位の保守計画を策定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のプラントの保守計画策定方法。
【請求項８】
前記請求項１〜７のいずれか１項に記載されたプラントの保守計画策定方法を、コンピュータに実行させることを特徴とするプラントの保守計画策定用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントの保守計画の策定に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、発電プラントに代表される大型のプラントに対して、設備の信頼性を維持し、保守コストを低減する要請が強まってきている。このためには、プラントを構成する機器の運転性能や劣化状況等を精度よく把握し、その変化に応じた保守計画を策定することが必要である。特許文献１には、各部門の専門家の評価による評価対象データの因果関係とその相関関係とから、機器の劣化状況等を評価し、その評価結果の要約情報を機器カルテとして集約することにより、機器の包括的な情報を効率的に把握する機器カルテ管理評価技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３０６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術は、機器の包括的な情報を把握する手段としては有用である。しかし、プラントの保守計画を策定するためには、定量的なリスク評価が必要であり、カルテ情報の評価結果のみからでは、各機器の定量的なリスク額を予測するには不十分である。このため、プラント全体の保守計画を策定するには不十分である。そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、定性的な評価のみでプラントの保守計画を策定できるプラントの保守計画策定方法及び保守計画策定用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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプラントの保守計画策定方法は、評価対象部位の余寿命及び事故による影響度に関する定性的な評価情報を取得する手順と、前記定性的な評価情報のうち、余寿命と相関のある情報に基づいて前記評価対象部位の余寿命平均値及び余寿命標準偏差を推定するとともに、前記定性的な評価情報のうち、事故による影響度と相関のある情報に基づいて事故による影響度を推定する手順と、前記余寿命平均値及び前記余寿命標準偏差から、前記評価対象部位の運転時間に対する累積破損確率を求める手順と、前記事故による影響度と、前記累積破損確率とを乗じて、前記評価対象部位の運転時間に対するリスク額を求める手順と、前記評価対象部位の廃却時において、前記リスク額と前記評価対象部位の保守費用との和が最小になるように、前記評価対象部位の保守計画を策定する手順と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
このプラントの保守計画策定方法は、定性的な評価のみで運転時間に依存したリスク評価ができるので、定性的な評価のみを用いてプラントの保守計画を策定することができる。また、定性的なリスク評価では、損傷リスクを定量的に算出する必要はないので、あるプラントに対する評価手法の構築に要する費用と時間とを抑制できる。
【０００７】
次の本発明に係るプラントの保守計画策定方法は、前記プラントの保守計画策定方法において、前記評価対象部位の余寿命及び事故による影響度に関する定性的な評価情報は、複数の設問を有するアンケートにより取得することを特徴とする。
【０００８】
このプラントの保守計画策定方法は、前記プラントの保守計画策定方法と同様の構成を備えるので、前記プラントの保守計画策定方法と同様の作用、効果を奏する。さらに、このプラントの保守計画策定方法は、複数の設問を有するアンケートにより評価対象部位の余寿命及び事故による影響度に関する定性的な評価情報を取得する。これにより、簡易に定性的な評価情報を取得できる。
【０００９】
次の本発明に係るプラントの保守計画策定方法は、前記プラントの保守計画策定方法において、前記アンケートのそれぞれの設問の回答は、複数の段階にレベル分けされていることを特徴とする。
【００１０】
このプラントの保守計画策定方法は、前記プラントの保守計画策定方法と同様の構成を備えるので、前記プラントの保守計画策定方法と同様の作用、効果を奏する。さらに、このプラントの保守計画策定方法は、設問の回答を複数の段階にレベル分けすることにより、回答に要する時間を短縮できるので、迅速に定性的評価が終了する。
【００１１】
次の本発明に係るプラントの保守計画策定方法は、前記プラントの保守計画策定方法において、回答された前記アンケートの属性に応じて、前記設問の回答を重み付けして前記評価対象部位の余寿命平均値及び余寿命標準偏差、並びに事故による影響度を推定することを特徴とする。
【００１２】
このプラントの保守計画策定方法は、前記プラントの保守計画策定方法と同様の構成を備えるので、前記プラントの保守計画策定方法と同様の作用、効果を奏する。さらに、このプラントの保守計画策定方法は、回答されたアンケートの属性、すなわち、回答者の専門的知識が高いかどうか、設問がどのような評価を目的としているか等といった要因によって、回答に重み付けをする。これにより、ある評価の目的に対してその目的に適した専門家の知見を重視することができるので、リスク評価の精度を向上させることができる。
【００１３】
次の本発明に係るプラントの保守計画策定方法は、前記プラントの保守計画策定方法において、前記評価対象部位の余寿命及び事故による影響度に関する定性的な評価情報は、前記評価対象部位と同種の評価対象部位毎に損傷データが整理された、破損実績に関するデータベースから取得することを特徴とする。
【００１４】
このプラントの保守計画策定方法は、前記プラントの保守計画策定方法と同様の構成を備えるので、前記プラントの保守計画策定方法と同様の作用、効果を奏する。さらに、このプラントの保守計画策定方法は、評価対象部位の余寿命及び事故による影響度に関する定性的な評価情報は、破損実績に関するデータベースから取得する。これにより、過去における同種評価対象部位の損傷データを利用できるので、余寿命平均値、余寿命標準偏差及び被害額の推定精度を向上させることができる。
【００１５】
次の本発明に係るプラントの保守計画策定方法は、前記プラントの保守計画策定方法において、前記評価対象部位のうち、検査による余寿命評価結果が存在するものについては、前記余寿命評価結果を用いて、前記評価対象部位の運転時間に対するリスク額を更新することを特徴とする。
【００１６】
このプラントの保守計画策定方法は、前記プラントの保守計画策定方法と同様の構成を備えるので、前記プラントの保守計画策定方法と同様の作用、効果を奏する。さらに、このプラントの保守計画策定方法は、検査による余寿命評価結果が存在するものについては、その評価結果を用いて評価対象部位の運転時間に対するリスク額を更新する。これにより、リスク評価の精度を向上させて、保守計画策定の信頼性を向上させることができる。
【００１７】
次の本発明に係るプラントの保守計画策定方法は、前記プラントの保守計画策定方法において、前記評価対象部位が複数存在する場合には、それぞれの評価対象部位に対して運転時間に対するリスク額を求めるとともに、前記評価対象部位の廃却時において、すべての評価対象部位のリスク額と保守費用との和が最小になるように、前記評価対象部位の保守計画を策定することを特徴とする。
【００１８】
次の本発明に係るプラントの保守計画策定用プログラムは、前記いずれか１つのプラントの保守計画策定方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする。これにより、前述のプラントの保守計画策定方法が、コンピュータを利用して実現できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、この発明に係るプラントの保守計画策定方法及び保守計画策定用プログラムでは、定性的な評価のみでプラントの保守計画を策定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。本発明は、プラントの保守計画策定方法であるが、プラント全体のみならず、プラントを構成する一部の構成要素に対しても適用できる。以下の実施例１〜実施例４は、プラント構成する一部の構成要素に対して本発明を適用したものであり、実施例５は、プラント全体に本発明を適用したものである。
【実施例１】
【００２１】
実施例１に係るプラントの保守計画策定方法は、発電所や化学プラント等のプラントのメンテナンス計画を策定する際に用いるものである。そして、プラント設計者やプラント保守者その他のプラント運転に関係する者が行った、評価対象部位の余寿命及びこの評価対象部位が破損したときの損害額に関する定性的な評価情報を、定量的なリスク評価に変換して、保守計画を策定する点に特徴がある。次に、実施例１に係るプラントの保守計画策定方法の手順について説明する。
【００２２】
図１は、実施例１に係るプラントの保守計画策定装置を含む保守計画策定システムの一例を示す説明図である。実施例１に係るプラントの保守計画策定方法は、プラントの保守計画策定装置１０により実現できる。プラントの保守計画策定装置１０は、処理部１０ｐと記憶部１０ｍとを備えて構成される。処理部１０ｐと記憶部１０ｍとは、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１９を介して接続してある。
【００２３】
処理部１０ｐは、余寿命・被害額算出ツール２０と、リスク額変化算出ツール２１と、保守時期策定ツール２２とを含んで構成される。これらが実施例１に係るプラントの保守計画策定方法を実行する。余寿命・被害額算出ツール２０と、リスク額変化算出ツール２１と、保守時期策定ツール２２とは入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１９に接続されており、相互にデータをやり取りできるように構成されている。また、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１９には、回線網３０が接続されている。そして、この回線網３０には、データサーバ３１1、３１2、３１3等が接続されている。プラントの保守計画策定方法を実行するにあたっては、処理部１０ｐがデータサーバ３１1、３１2等の内部に格納されている各種データベース３２ａ、３２ｂ等を利用できるように構成されている。
【００２４】
入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１９には、入力端末４０が接続されている。そして、プラントの保守計画策定方法を実行するにあたっては、入力端末４０に接続されている入力装置４１から、プラントの保守計画策定装置１０に命令を与えるとともに、プラントの保守計画策定装置１０が処理に必要なデータを入力する。また、入力端末４０には表示装置４２が接続されており、入力した情報や、プラントの保守計画策定装置１０が策定した保守計画を表示する。
【００２５】
記憶部１０ｍには、実施例１に係るプラントの保守計画策定方法の処理手順を含むコンピュータプログラムや、各種データベースＤＢ1、ＤＢ2等から取得した、プラントの保守計画策定方法を実行する際に用いる材料物性等のデータが格納されている。ここで、記憶部１０ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。また、処理部１０ｐは、メモリ及びＣＰＵにより構成することができる。
【００２６】
上記コンピュータプログラムは、処理部１０ｐが備える余寿命・被害額算出ツール２０やリスク額変化算出ツール２１等へすでに記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、実施例１に係るプラントの保守計画策定方法の処理手順を実現できるものであってもよい。また、このプラントの保守計画策定装置１０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、処理部１０ｐが備える余寿命・被害額算出ツール２０、リスク額変化算出ツール２１、及び保守時期策定ツール２２の機能を実現するものであってもよい。なお、このプラントの保守計画策定装置１０は、コンピュータプログラムを変更することによって、実施例１に係るプラントの保守計画策定方法のみならず、実施例２以降に係るプラントの保守計画策定方法を実行することもできる。次に、実施例１に係るプラントの保守計画策定方法の手順について説明する。
【００２７】
図２は、実施例１に係るプラントの保守計画策定方法の手順を示すフローチャートである。実施例１に係るプラントの保守計画策定方法を実行するにあたり、まずプラントを構成する各機器について、定性的なリスク評価を実行する（ステップＳ１０１）。これにより、評価対象部位である前記各機器の余寿命及び事故による影響度に関する定性的な情報を取得できる。ここで、リスクとは、破損の起こりやすさと破損の程度とを掛け合わせたものとして定義される。定性的なリスク評価は、次のように実行される。まず、プラントに備えられるそれぞれの機器や、機器の溶接部分その他の評価対象部位に対して、破損の起こりやすさと破損による損害とを数段階のレベルにランク分けする。そして、破損の起こりやすさと破損による損害とを掛け合わせることによって、定性的に機器や、機器の溶接部分等のリスクを算出する。
【００２８】
実施例１においては、プラント設計者、機器設計者、プラント保守者、研究者その他の、プラントの運転に関係する者（いわゆるプラントの専門家）に対して定性的リスク評価のアンケートをする。これにより、いわゆるプラントの専門家から、評価対象部位の余寿命及び事故による影響度に関する定性的な情報を取得する。図３は、実施例１に係るプラントの保守計画策定方法に用いるアンケートの一例である。このアンケートは、評価シート１という形で作られており、評価対象となるプラントの部位、運転時間やプラントの発停回数、前回検査日等が、定性的な評価を行うための情報として与えられる。
【００２９】
図３に示すように、アンケートには、評価の対象となるプラントの評価対象部位が、数段階に階層分けして与えられる。このように階層分けすることにより、評価者は評価対象部位を特定しやすくなり、リスク評価の精度を向上させることができる。実施例１に係るアンケートでは、二次過熱器の出口管寄せ部分に取り付けられているガイド用補強体が評価対象部位となっている。なお、評価対象部位はこれに限られず、プラントに備えられる様々な機器や配管の溶接部、機器の固定部等を評価対象部位とすることができる。
【００３０】
アンケートには、複数の設問が用意されている。この設問は、複数の段階にレベル分けされており、評価者は、ある評価対象部位に対して自分が評価したレベルと最も近いランクの記号を選択し、記入する。実施例１において、設問のランクは、事故の起こりにくいものから起こりやすいものへ、あるいは事故による影響度の小さいものから大きいものへ、５段階に分けられているが、これは５段階に限られるものではない。また、設問におけるランクは、数字が大きくなるにしたがって事故が起こりやすくなるように分けられている。例えば、損傷速度は、Ｖ1以下（ランク１）からＶ4以上（ランク５）になるにしたがって事故が起こりやすくなる。ここで、Ｖ1＜Ｖ4である。
【００３１】
設問は、大きく分けて事故の起こりやすさに関するものと、事故による影響度に関するものとに分類できる。事故の起こりやすさに関するものとしては、例えば、図１に示すエレメント数（この例ではガイド用補強体の数）、損傷モード、損傷速度の他、損傷状態、設計安全性、検査精度、現在の損傷状態、設計・運転条件差、類似損傷の有無等があげられる。事故による影響度の関するものとしては、例えば、図１に示す補修費用の他、人身災害による被害額等があげられる。なお、設問はこれらに限られず、プラントの種類や規模に応じて、好ましい設問を用意することができる。
【００３２】
アンケートを回収したら、アンケート結果から評価対象部位の余寿命平均値μ、評価対象部位の余寿命標準偏差σ、及び事故による影響額（以下被害額という）Ｍを設定する（ステップＳ１０２）。実施例１に係るプラントの保守計画策定装置１０を用いる場合、余寿命・被害額算出ツール２０によりこれらを設定することができる。アンケートの結果は、評価者の熟知度や設問の目的、すなわちアンケートの属性によって設問毎に重み付けされる。例えば、評価対象部位の設計安全性を評価する場合には、設計者の重みを大きくして、研究者や保守者の重みを相対的に低くする。これにより、ある評価の目的に対してその目的に適した専門家の知見を重視することができるので、リスク評価の精度を向上させることができる。
【００３３】
評価対象部位の余寿命平均値μは、アンケートの設問のうち、損傷状態、設計安全性、損傷の速度等の、余寿命平均値μと相関のある設問のランクから推定する。評価対象部位の余寿命標準偏差σは、アンケートの設問のうち、破損モード、機器の数、検査精度等の、余寿命標準偏差σに関連する設問のランクから推定する。被害額Ｍは、アンケートの設問のうち、破損による修復費用、人身災害による被害額等の、被害額Ｍと相関のある設問のランクから推定する。これらの設問は、それぞれ、評価対象部位の余寿命平均値μ、余寿命標準偏差σ、被害額Ｍに対して相関が高い。このため、これらの設問を選択すれば、定性的な評価から余寿命平均値μ、余寿命標準偏差σ、被害額Ｍを推定する際の精度を向上させることができる。
【００３４】
評価対象部位の余寿命平均値μを例にとって説明すると、余寿命平均値μを設定するために適切な設問を、アンケートの設問に予め設定しておく。これは、専門家の経験則、保守履歴その他の情報から、適切な項目を予め抽出しておく。抽出の結果、例えば、適切な項目が、損傷状態Ｄ、設計安全性Ｓ、損傷の速度Ｖであったとする。次に、抽出した項目と余寿命平均値との関係を、例えば、破壊、非破壊試験結果、材料試験結果、保守履歴その他の情報から、多変量解析等の統計的手法を用いて求める。このとき、解析に用いる余寿命平均値μは、前記余寿命平均値μがとり得る範囲を、アンケートのランクと同じ数に分けて、ランク値として用いる。求めた結果は、例えば、関係式（１）のようになる。
μ＝ａ1×Ｄ＋ａ2×Ｄ2・・＋ｂ1×Ｓ＋ｂ2×Ｓ2＋・・ｃ1×Ｖ＋ｃ2×Ｖ2・・
：（１）
ここで、ａ1、ｂ1、ｃ1等は、多変量解析により求めた定数である。
【００３５】
式（１）が求まったら、アンケート結果から得られた損傷状態Ｄ、設計安全性Ｓ、損傷の速度Ｖのランク値を式（１）に代入することにより、余寿命平均値μを推定することができる。
【００３６】
余寿命標準偏差σ及び被害額Ｍも、余寿命平均値と同様の手法により関係式（２）、関係式（３）を求め、求めた関係式から推定することができる。
σ＝ｄ1×ＢＭ＋ａ2×ＢＭ2・・＋ｅ1×Ｎ＋ｅ2×Ｎ2＋・・ｆ1×ｐ＋ｆ2×ｐ2・・
：（２）
Ｍ＝ｇ1×Ｍｂ＋ｇ2×Ｍｂ2・・＋ｈ1×Ｍｍ＋ｈ2×Ｍｍ2＋・・：（３）
ここで、ＢＭは破損モード、Ｎは機器の数、ｐは検査精度、Ｍｂは破損による修復費用、Ｍｍは人身災害による被害額、ｄ1、ｅ1、ｈ2等は、多変量解析により求めた定数である。なお、上記関係式（１）〜（３）は、アンケートをとる前に予め求めておき、プラントの保守計画策定装置１０の記憶部１０ｍへ格納しておき、余寿命平均値μ、余寿命標準偏差σを推定するときに前記関係式を読み出すようにしてもよい。
【００３７】
図４は、余寿命及び被害額を算出する方法の一例を示す説明図である。余寿命・被害額算出ツール２０は、保守履歴データベース３３、運転履歴データベース３４等から、上記関係式（１）〜（３）の算出に必要なデータを取得するように構成されている。保守履歴データベース３３、運転履歴データベース３４等は、プラントの運転時間の経過とともに、内容が随時更新される。この構成では、更新された最新のデータを用いて、余寿命・被害額算出ツール２０が上記関係式（１）〜（３）を求めることができる。
【００３８】
かかる構成により、定期的に関係式（１）〜（３）を求めるデータを更新して関係式（１）〜（３）を更新してもよいし、評価シート１による定性的評価結果２を取得する度に前記データを更新して、関係式（１）〜（３）を求めてよい。これにより、関係式（１）〜（３）の精度を向上させることができるので、余寿命平均値μ、余寿命標準偏差σ、及び被害額Ｍの推定精度を向上させることができる。
【００３９】
図５は、定性的リスクマトリクスの一例を示す説明図である。この定性的リスクマトリクスは、縦軸が起こりやすさを、横軸が影響度を表す。保守計画策定前に、アンケート結果を定性的リスクマトリクスへ割り付けてもよい。定性的リスクマトリクスにアンケート結果を割り付けることで、定量的なリスク評価へ変換する前に、定性的に機器のリスクを評価することができる。
【００４０】
図６−１は、余寿命平均値及び余寿命標準偏差を確率密度の分布系に当てはめたものを示す説明図である。図６−２は、評価対象部位の運転時間に対する累積破損確率を示す説明図である。上記関係式（１）〜（３）により、余寿命平均値μ、余寿命標準偏差σ、及び被害額Ｍを設定したら（ステップＳ１０２）、リスク額変化算出ツール２１は、累積破損確率Ｐと運転時間ｔとの関係を求める（ステップＳ１０３）。例えば、余寿命平均値μと余寿命標準偏差σとが分かっていれば、図６−１に示すように、統計理論から余寿命平均値μの確率密度Ｉの分布を得ることができる。一般に、余寿命平均値μが経過すれば、その評価対象部位は破損すると予測できる。したがって、図６−２に示すように、余寿命平均値μの確率密度Ｉの分布が分かれば、これを運転時間ｔに対して積算することにより、評価対象部位の運転時間ｔに対する累積破損確率Ｐ（＝Ｐ（ｔ））を求めることができる。
【００４１】
図６−３は、リスク額と時間との関係を示す説明図である。運転時間ｔに対する累積破損確率Ｐを求めたら（ステップＳ１０３）、リスク額変化算出ツール２１は、リスク額Ｒと運転時間ｔとの関係を求める（ステップＳ１０４）。これにより、定性的なリスク評価を定量的なリスク評価へ変換することができる。ここで、リスク額Ｒ（＝ｒ（ｔ））は、被害額Ｍと、累積破損確率Ｐ（＝Ｐ（ｔ））とを乗ずることで求めることができる。すなわち、Ｒ＝Ｍ×Ｐ（ｔ）＝ｒ（ｔ）となる。
【００４２】
図７は、保守時期と総リスク額との関係を示す説明図である。リスク額Ｒと運転時間ｔとの関係を求めたら（ステップＳ１０４）、保守時期策定ツール２２は、この関係から保守計画を策定する（ステップＳ１０５）。図７に示すように、保守時期策定ツール２２は、評価対象部位（ここではガイド用補強体）の廃却時ｔｅにおいて、総リスク額Ｒａが最小になるように保守時期を決定する。ここで、総リスク額Ｒａとは、リスク額Ｒと保守費用Ｒｍとの和である。図７に示す例では、保守時期ｔ1、ｔ2、及び放置した場合を示してある。評価対象部位の廃却時までに保守をすると（例えばｔ1）、保守費用が必要になるため総リスク額Ｒａが上昇する。しかし、保守後には、事故の起こりやすさが低くなるため、運転時間ｔが経過しても、総リスク額Ｒａの増加は緩やかである。その結果、廃却時においては、放置した場合よりも総リスク額Ｒａを小さくすることができる。また、図７に示すように、保守時期によっても廃却時におけるリスク額Ｒは異なる。
【００４３】
現在の運転時間がｔ3である場合、この時点で保守を実施すると、評価対象部位の廃却時においては、放置した場合よりも総リスク額Ｒａが大きくなってしまう。このような場合、保守をせずに放置した方が、最終的なリスク額Ｒは小さくできる。一方、運転時間がｔ1のときに保守をした場合と、運転時間がｔ2のときに保守をした場合とを比較すると、評価対象部位の廃却時においては、総リスク額Ｒａは前者の方が大きくなる。このため、運転時間がｔ2のときに保守をした場合の方が、最終的な総リスク額Ｒａを小さくできる。図７に示す例では、保守時期をｔ2としたときが、最終的な総リスク額Ｒａを小さくすることができる。このように、評価対象部位の廃却時において、総リスク額Ｒａが最小になるように、例えば正味現在価値（ＮＰＶ：Net Present Value）法によって、最適な保守時期を策定する。
【００４４】
図８は、正味現在価値と保守時期との関係を表す説明図である。図８は、何らかの保守をしたときとそのまま放置したときとの差ＮＰＶを示す曲線を示すものである。これをＮＰＶ線図という。図８に示すＡ案、Ｂ案、Ｃ案は、それぞれ保守の内容を表しており、例えば、Ａ案では不良箇所の修理であり、Ｂ案では部品の総取り替えであるといったように、それぞれ保守の内容が異なる。各案で保守の内容が異なるため、各案ではＮＰＶが異なる。また、同じ保守案（例えばＡ案）であっても、保守時期によりＮＰＶが異なる。保守時期策定ツール２２は、このＮＰＶ線図に基づいて、ＮＰＶが最大になる保守案と保守時期とを求める。
【００４５】
上記説明は、ボイラが備える二次過熱器の出口管寄せに用いるガイド用補強体が評価対象部位であって、評価対象部位が単独の場合における保守時期の策定手順である。ボイラ全体について保守時期を策定する場合には、ボイラを構成する機器すべてに対して、上述した定性的なリスク評価をしてから定量的なリスク評価へ変換する。そして、保守時期策定ツール２２は、ボイラ全体の総リスク額Ｒａが最も小さくなるように保守時期を策定する。図９は、ボイラに備えられる各機器の定性的リスク評価を定量的リスク評価に変換したものを示す説明図である。ボイラ全体の保守時期を策定する場合には、ボイラに備えられる各機器に対して定性的リスク評価を行い、その結果を定量的リスク評価へ変換する。図８は、その結果を示しており、ｎ個の各評価対象部位、すなわちボイラを構成する各機器に対して定性的リスク評価を行う。そして、その評価結果から、余寿命平均値μ1〜μn、余寿命標準偏差σ1〜σn、被害額Ｍ1〜Ｍnを求め、リスク額Ｒと運転時間ｔとの関係（Ｒ−ｔ線図）を得る。
【００４６】
評価対象部位それぞれのＲ−ｔ線図ｒ1（ｔ）〜ｒn（ｔ）を得たら、保守時期策定ツール２２は、例えば上記ＮＰＶ法により、ＮＰＶが最大となる保守案と保守時期とを求める。このとき、評価対象部位が複数あるため、それぞれの評価対象部位相互の関係も考慮して、ボイラ全体の保守案と保守時期とを決定する。
【００４７】
以上、実施例１に係るプラントの保守計画策定方法によれば、プラントを構成する機器に対する定性的な評価から定量的なリスク評価を求めることができるので、定性的な評価のみでリスク額と運転時間との関係を求めることができる。このように、定性的な評価のみで運転時間に依存したリスク評価ができるので、定性的な評価のみでプラントの保守計画を策定することができる。また、定量的なリスク評価は機器の損傷リスクを定量的に算出する手法であるため、あるプラントに対して定量的なリスク評価手法を構築するためには、多大な費用と時間とを要する。しかし、定性的なリスク評価では、損傷リスクを定量的に算出する必要はないので、あるプラントに対する評価手法の構築に要する費用と時間とを抑制できる。これにより、保守計画を安価に策定することができる。
【実施例２】
【００４８】
実施例２に係るプラントの保守計画策定方法は、実施例１に係るプラントの保守計画策定方法と略同様の構成であるが、定性的な評価情報を破損実績データベースから取得する点が異なる。他の構成は実施例１と同様なのでその説明を省略する。図１０は、実施例２に係るプラントの保守計画策定方法の手順を示すフローチャートである。実施例１に係るプラントの保守計画策定方法を実行するにあたり、プラントの保守計画策定装置１０は、回線網３０に接続されているデータサーバ３１1に格納されている破損実績データベース３２ａから、定性的評価に必要なデータを抽出する（ステップＳ２０１）。破損実績データベース３２ａには、過去における同種評価対象部位毎の損傷データが蓄積されている。破損実績データベース３２ａを格納するデータサーバ３１1を、プラントの端末が接続されている回線網３０に接続することで、プラント内に備えられる同種評価対象部位の損傷データを効率よく取得し、損傷に関する情報を蓄積することができる。また、新たな破損情報も迅速に更新することができる。
【００４９】
必要なデータは、実施例１と同様に、事故の起こりやすさに関するものと、事故による影響度に関するものとに分類できる。事故の起こりやすさに関するものとしては、例えば、機器の数、類似損傷の有無歴、破損モード、検査内容等があげられる。事故による影響度の関するものとしては、例えば、破損による修復費用、人身災害による被害額等があげられる。
【００５０】
余寿命・被害額算出ツール２０は、取得した各データを数段階にレベル分けする。レベル分けは実施例１と同様に行うことができる。各データをレベル分けしたら、余寿命・被害額算出ツール２０は、評価対象部位の余寿命平均値μ、評価対象部位の余寿命標準偏差σ、及び被害額Ｍを設定する（ステップＳ２０２）。以後のステップＳ２０３〜ステップＳ２０５までの処理手順は実施例１のステップＳ１０３〜ステップＳ１０５と同じなので、説明を省略する。
【００５１】
以上、実施例２によれば、過去における同種評価対象部位の損傷データを利用できるので、余寿命平均値、余寿命標準偏差及び被害額の推定精度を向上させることができる。
【実施例３】
【００５２】
実施例３に係るプラントの保守計画策定方法は、実施例１、２に係るプラントの保守計画策定方法と略同様の構成であるが、検査による評価対象部位の余寿命評価結果があるものについては、当該余寿命評価結果を用いる点が異なる。他の構成は実施例１、２と同様なのでその説明を省略する。図１１は、実施例３に係るプラントの保守計画策定方法の手順を示すフローチャートである。実施例３に係るプラントの保守計画策定方法を実行するにあたり、検査による余寿命評価結果が存在する評価対象部位については、これを用いる。非破壊検査（例えば超音波検査、レプリカ検査）等による余寿命の評価結果は、検査データベース３２ｂに格納されている。例えば、高温配管の溶接部に対して非破壊検査を実行し、その余寿命平均値μは１０万時間で余寿命標準偏差σが５万時間という結果が得られていた場合、このデータが検査データベース３２ｂに格納される。
【００５３】
プラントの保守計画策定装置１０は、回線網３０に接続されているデータサーバ３２2に格納されている検査データベース３２ｂから、検査による余寿命評価結果が存在する評価対象部位について、余寿命に関するデータを取得する（ステップＳ３０１）。そして、余寿命・被害額算出ツール２０は、取得した各データを数段階にレベル分けする。レベル分けは実施例１、２と同様に行うことができる。各データをレベル分けしたら、余寿命・被害額算出ツール２０は、評価対象部位の余寿命平均値μ、評価対象部位の余寿命標準偏差σ、及び被害額Ｍを設定する（ステップＳ３０２）。評価対象部位の余寿命平均値μは、検査による余寿命評価結果を用いる。評価対象部位の余寿命標準偏差σは、検査精度、検査数から設定する。評価対象部位の余寿命平均値μ、評価対象部位の余寿命標準偏差σ、及び被害額Ｍの設定後におけるステップＳ３０３〜ステップＳ３０５までの処理手順は、実施例１のステップＳ１０３〜ステップＳ１０５と同じなので、説明を省略する。
【００５４】
以上、実施例３によれば、検査による余寿命の評価結果が存在するものについては、これを用いて定量的なリスク評価をする。これにより、リスク評価の精度を向上させることができるので、保守計画策定の信頼性を向上させることができる。
【実施例４】
【００５５】
実施例４に係るプラントの保守計画策定方法は、実施例１に係るプラントの保守計画策定方法と略同様の構成であるが、検査による評価対象部位の余寿命評価結果があるものについては、これを用いて随時定性的評価を更新する点が異なる。他の構成は実施例１と同様なのでその説明を省略する。図１２は、実施例４に係るプラントの保守計画策定方法の手順を示すフローチャートである。実施例４に係るプラントの保守計画策定方法を実行するにあたり、まずステップＳ４０１〜ステップＳ４０４までを実行する。これは、実施例１のステップＳ１０１〜ステップＳ１０４と同様なので、説明を省略する。なお、ステップＳ４０１において、実施例３で説明したように、検査による評価対象部位の余寿命評価結果があるものについては、当該余寿命評価結果を用いてもよい。
【００５６】
リスク額変化算出ツール２１が、リスク額Ｒと運転時間ｔとの関係を求めたら（ステップＳ４０４）、プラントの保守計画策定装置１０は、検査による余寿命評価結果があるか否かを判定する（ステップＳ４０５）。評価対象部位に、検査による余寿命評価結果が存在しない場合（ステップＳ４０５；Ｎｏ）、保守時期策定ツール２２は、そのまま評価対象部位の保守計画を策定する（ステップＳ４０７）。
【００５７】
評価対象部位に、検査による余寿命評価結果が存在する場合（ステップＳ４０５；Ｙｅｓ）、余寿命・被害額算出ツール２０は、検査データベース３２ｂから、当該評価対象部位についての余寿命に関するデータを取得する。そして、リスク額変化算出ツール２１は、検査データベース３２ｂから取得した余寿命平均値μ及び余寿命標準偏差σを用いてリスク額Ｒと運転時間ｔとの関係を置き換える（ステップＳ４０６）。その後、保守時期策定ツール２２は、置き換えたリスク額Ｒと運転時間ｔとの関係を用いて、評価対象部位の保守計画を策定する（ステップＳ４０７）。
【００５８】
以上、実施例４によれば、検査による余寿命の評価結果が存在するものについては、これを用いて随時定量的なリスク評価を更新する。これにより、リスク評価の精度を向上させて、保守計画策定の信頼性を向上させることができる。
【実施例５】
【００５９】
実施例５に係るプラントの保守計画策定方法は、実施例１〜４に係るプラントの保守計画策定方法を、プラント全体の保守計画策定に適用したものである。図１３は、実施例４に係るプラントの保守計画策定方法の手順を示すフローチャートである。図１４は、プラント全体が備える機器のリストの一例である。プラントは通常極めて多数の機器を含んで構成される。まず、プラント全体の機器リスト３（図１４）を作成する（ステップＳ６０１）。次に、この機器リストに基づき、プラントの専門家に対して定性的リスク評価のアンケートをして、定性的なリスク評価をする（ステップＳ６０２）。そして、この定性的なリスク評価に基づいて、リスク額とプラント運転時間との関係を求める（ステップＳ６０３）。
【００６０】
このとき、破損実績データベースが存在すれば、余寿命平均値μ、余寿命標準偏差σ、及び被害額Ｍを際において、実施例２で説明したように破損実績データベース利用してもよい。また、検査による余寿命評価結果が存在する機器に対しては、余寿命平均値μ、余寿命標準偏差σを求める際に、実施例３で説明したように余寿命評価結果を利用してもよい。さらに、実施例４で説明したように、検査による余寿命評価結果が存在する機器に対しては、検査結果が更新される毎に、随時リスク額とプラント運転時間との関係を更新してもよい。
【００６１】
リスク額Ｒとプラント運転時間との関係を求めたら（ステップＳ６０３）、保守時期策定ツール２２は、最もリスク額Ｒが小さくなるようにプラントの保守計画を策定する（ステップＳ６０４）。プラントは多数の機器を備えているため、定量的なリスク評価でプラント全体の保守計画を策定するためには、極めて多大な時間と費用とを要する。しかし、実施例５に係るプラントの保守計画策定方法によれば、定性的評価のみで最適な保守計画を策定することができる。これにより、プラントに対する評価手法の構築に要する費用と時間とを抑制できるので、保守計画を安価に策定することができる。
【００６２】
ここで、上記実施例１〜４に係るプラントの保守計画策定方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器などのハードウェアを含むものとする。
【００６３】
また、「コンピュータで読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記録装置のことをいう。さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットなどのネットワークや電話回線などの回線網を解してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものを含むものとする。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであって良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明に係るプラントの保守計画策定方法及び保守計画策定プログラムは、プラントの保守計画を策定することに有用であり、特に、定性的な評価結果のみでプラントの保守計画を策定することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施例１に係るプラントの保守計画策定装置を含む保守計画策定システムの一例を示す説明図である。
【図２】実施例１に係るプラントの保守計画策定方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】実施例１に係るプラントの保守計画策定方法に用いるアンケートの一例である。
【図４】余寿命及び被害額を算出する方法の一例を示す説明図である。
【図５】定性的リスクマトリクスの一例を示す説明図である。
【図６−１】余寿命平均値及び余寿命標準偏差を確率密度の分布系に当てはめたものを示す説明図である。
【図６−２】評価対象部位の運転時間に対する累積破損確率を示す説明図である。
【図６−３】リスク額と時間との関係を示す説明図である。
【図７】保守時期と総リスク額との関係を示す説明図である。
【図８】正味現在価値と保守時期との関係を表す説明図である。
【図９】ボイラに備えられる各機器の定性的リスク評価を定量的リスク評価に変換したものを示す説明図である。
【図１０】実施例２に係るプラントの保守計画策定方法の手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施例３に係るプラントの保守計画策定方法の手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施例４に係るプラントの保守計画策定方法の手順を示すフローチャートである。
【図１３】実施例４に係るプラントの保守計画策定方法の手順を示すフローチャートである。
【図１４】プラント全体が備える機器のリストの一例である。
【符号の説明】
【００６６】
１  評価シート
２  定性的評価結果
３  機器リスト
１０  保守計画策定装置
１０ｍ  記憶部
１０ｐ  処理部
２０  余寿命・被害額算出ツール
２１  リスク額変化算出ツール
２２  保守時期策定ツール
【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６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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