(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高クロム鋼からなる母部材同士を溶接することで一体化され、高温高圧流体を流通させる高クロム鋼管の余寿命を推定する余寿命推定方法であって、
モンクマングラント法における歪み速度と破断時間との積を示す定数を、前記高クロム鋼管を模擬した鋼管サンプルを用いて取得する定数取得工程と、
前記高クロム鋼管の外表面であって前記母部材と溶接材とを跨ぐ位置に取り付けた歪みセンサによって、鋼管表面の歪みを測定する歪み測定工程と、
前記歪みセンサで測定された前記外表面の歪みを示す歪み情報を、測定時点を示す時刻情報と対応付けて複数回記録する歪み情報記録工程と、
複数組の前記歪み情報及び前記時刻情報と、前記定数とから前記高クロム鋼管の余寿命を推定する余寿命推定工程とを行うことを特徴とする余寿命推定方法。
【請求項２】
前記高クロム鋼管の外表面であって前記母部材同士の溶接部付近において、複数の粒界に跨って形成されたクリープボイドを測定するボイド測定工程を、前記余寿命推定工程よりも前に行い、
前記ボイド測定工程で測定されたクリープボイドの情報を用い、前記余寿命推定工程で推定された余寿命を修正する第１余寿命修正工程を、前記余寿命推定工程よりも後に行うことを特徴とする請求項１に記載の余寿命推定方法。
【請求項３】
前記第１余寿命修正工程では、
前記余寿命推定工程で推定された余寿命が、寿命末期よりも長い期間を示しているにもかかわらず、前記ボイド測定工程で測定されたクリープボイドの密度が判断基準値を超えていた場合に、前記余寿命推定工程で推定された余寿命を、寿命末期に相当する期間まで短縮することを特徴とする請求項２に記載の余寿命推定方法。
【請求項４】
前記高クロム鋼管における前記母部材と溶接部材との境界部分に対して超音波を照射し、得られた超音波エコーから前記境界部分に生じた傷を測定する傷測定工程を、前記余寿命推定工程よりも前に行い、
前記傷測定工程で測定された傷の情報を用い、前記余寿命推定工程で推定された余寿命を修正する第２余寿命修正工程を、前記余寿命推定工程よりも後に行うことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の余寿命推定方法。
【請求項５】
前記第２余寿命修正工程では、
前記余寿命推定工程で推定された余寿命が、寿命末期よりも長い期間を示しているにもかかわらず、前記傷測定工程で測定された傷の高さが判断基準値を超えていた場合に、前記余寿命推定工程で推定された余寿命を、寿命末期に相当する期間まで短縮することを特徴とする請求項４に記載の余寿命推定方法。
【請求項６】
前記定数取得工程では、
外表面の母部材と溶接材とを跨ぐ位置に歪みセンサを取り付けると共に各端面を塞いだ前記鋼管サンプルの内部空間を、前記鋼管サンプルが破断するまで高温高圧状態で維持しつつ、前記外表面の歪みを複数回測定し、
破断に至るまでの前記外表面の歪みを示すサンプル歪み情報と、前記サンプル歪み情報の測定時点を示す時刻情報と、破断までの経過時間を示す破断時間情報とから、前記定数を算出することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の余寿命推定方法。
【請求項７】
前記余寿命推定工程では、
複数組の前記歪み情報及び前記時刻情報と、前記定数とから前記高クロム鋼管の余寿命を推定するとともに、
推定した余寿命が寿命末期に相当する期間の場合に、複数組の前記歪み情報及び前記時刻情報から歪みと歪み速度とが対応付けられた歪み―歪み速度データを算出し、Ω法によって余寿命を算出することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の余寿命推定方法。
【請求項８】
高クロム鋼からなる母部材同士を溶接することで一体化され、高温高圧流体を流通させる高クロム鋼管の余寿命を推定する余寿命推定システムであって、
前記高クロム鋼管の外表面であって前記母部材と溶接材とを跨ぐ位置に取り付けた歪みセンサと、
前記歪みセンサで測定された前記外表面の歪みを示す歪み情報を、測定時点を示す時刻情報と対応付けて複数回分記憶する歪み情報記憶部と、
モンクマングラント法における歪み速度と破断時間との積を示し、前記高クロム鋼管を模擬した鋼管サンプルを用いて取得された定数と、複数組の前記歪み情報及び前記時刻情報とから、前記高クロム鋼管の余寿命を推定する余寿命推定部と
を有することを特徴とする余寿命推定システム。
【請求項９】
高クロム鋼からなる母部材同士を溶接することで一体化され、高温高圧流体を流通させる高クロム鋼管の余寿命をコンピュータに推定させる余寿命推定プログラムであって、
モンクマングラント法における歪み速度と破断時間との積を示し、前記高クロム鋼管を模擬した鋼管サンプルを用いて取得された定数と、前記高クロム鋼管の外表面であって前記母部材と溶接材とを跨ぐ位置に取り付けた歪みセンサによって測定され、前記外表面の歪みを示す歪み情報と、前記歪み情報における測定時点を示す時刻情報とを、これらの情報が記憶された記憶部から読み出す読み出し処理と、
複数組の前記歪み情報及び前記時刻情報と、前記定数とから前記高クロム鋼管の余寿命を推定する余寿命推定処理とを、
前記コンピュータに行わせることを行うことを特徴とする余寿命推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラー等で用いられる高温高圧流体（例えば動力用蒸気）を流す高クロム鋼管について、その余寿命を推定する余寿命推定方法、推定システム、及び、推定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラントのボイラーや蒸気タービンでは蒸気配管が用いられている。蒸気配管を流れる動力用蒸気には、例えば温度が２８０℃以上であって圧力が６Ｍｐａ以上とされた高温高圧の蒸気が用いられる。そして、火力発電プラントでは、発電効率を向上させるために、より高い温度と圧力の蒸気が用いられる傾向にある。
【０００３】
蒸気配管をはじめとする高温高圧流体用の配管は、高温高圧下に長時間に亘って曝されるため、熱応力によってクリープ疲労を受ける。クリープ疲労の耐力を向上させるため、配管には、９クロム鋼や１２クロム鋼といった高クロム鋼（一般的なものよりもクロム含有率が高められたクロムモリブデン鋼）が好適に用いられる。
【０００４】
しかし、高クロム鋼の溶接部は、寿命末期まで亀裂等の損傷が生じ難く、余寿命の推定が困難である。そこで、特許文献１に記載の方法では、クリープ伸びとクリープ歪みを用いて余寿命を診断（推定）している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２２３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の方法では、クリープ伸びとクリープ歪みを測定するに際し、試験片が用いられている。すなわち、実際に使用されている配管（実配管）の溶接部と見立て、試験片にて余寿命を診断している。この試験片は、測定機器で測定する際の取扱いは良好であるが、実配管との間で環境の差に起因する誤差が大きくなってしまう虞がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高クロム鋼管に対する余寿命の推定精度をより高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、高クロム鋼からなる母部材同士を溶接することで一体化され、高温高圧流体を流通させる高クロム鋼管の余寿命を推定する余寿命推定方法であって、モンクマングラント法における歪み速度と破断時間との積を示す定数を、前記高クロム鋼管を模擬した鋼管サンプルを用いて取得する定数取得工程と、前記高クロム鋼管の外表面であって前記母部材と溶接材とを跨ぐ位置に取り付けた歪みセンサによって、鋼管表面の歪みを測定する歪み測定工程と、前記歪みセンサで測定された前記外表面の歪みを示す歪み情報を、測定時点を示す時刻情報と対応付けて複数回記録する歪み情報記録工程と、複数組の前記歪み情報及び前記時刻情報と、前記定数とから前記高クロム鋼管の余寿命を推定する余寿命推定工程とを行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、モンクマングラント法の定数を模擬サンプルによって取得している。この模擬サンプルは、素材や形状等の要素を寿命の推定対象となる高クロム鋼管にあわせて作製したものである。好適には、実際のプラントで使用された使用期間が既知の配管が用いられる。このように、模擬サンプルを用いて定数を取得し、この定数を用いて高クロム鋼管の余寿命を推定しているので、余寿命の推定精度を高めることができる。
【００１０】
上記発明において、前記高クロム鋼管の外表面であって前記母部材同士の溶接部付近において、複数の粒界に跨って形成されたクリープボイドを測定するボイド測定工程を、前記余寿命推定工程よりも前に行い、前記ボイド測定工程で測定されたクリープボイドの情報を用い、前記余寿命推定工程で推定された余寿命を修正する第１余寿命修正工程を、前記余寿命推定工程よりも後に行うことが好ましい。
【００１１】
この発明では、寿命末期にて急増する、複数の粒界に跨って形成されたクリープボイドの情報を用いて、余寿命推定工程で推定された余寿命を修正するので、寿命末期における推定精度を高めることができる。
【００１２】
例えば、前記第１余寿命修正工程において、前記余寿命推定工程で推定された余寿命が、寿命末期よりも長い期間を示しているにもかかわらず、前記ボイド測定工程で測定されたクリープボイドの密度が判断基準値を超えていた場合に、前記余寿命推定工程で推定された余寿命を、寿命末期に相当する期間まで短縮することで、寿命末期における推定精度を高めることができる。
【００１３】
上記発明において、前記高クロム鋼管における前記母部材と溶接部材との境界部分に対して超音波を照射し、得られた超音波エコーから前記境界部分に生じた傷を測定する傷測定工程を、前記余寿命推定工程よりも前に行い、前記傷測定工程で測定された傷の情報を用い、前記余寿命推定工程で推定された余寿命を修正する第２余寿命修正工程を、前記余寿命推定工程よりも後に行うことが好ましい。
【００１４】
この発明では、寿命末期において発生が顕著になる母部材と溶接部材との境界部分の傷の情報を用いて余寿命推定工程で推定された余寿命を修正するので、寿命末期における推定精度を高めることができる。
【００１５】
例えば、前記第２余寿命修正工程において、前記余寿命推定工程で推定された余寿命が、寿命末期よりも長い期間を示しているにもかかわらず、前記傷測定工程で測定された傷の高さが判断基準値を超えていた場合に、前記余寿命推定工程で推定された余寿命を、寿命末期に相当する期間まで短縮することで、寿命末期における推定精度を高めることができる。
【００１６】
上記発明において、前記定数取得工程では、外表面の母部材と溶接材とを跨ぐ位置に歪みセンサを取り付けると共に各端面を塞いだ前記鋼管サンプルの内部空間を、前記鋼管サンプルが破断するまで高温高圧状態で維持しつつ、前記外表面の歪みを複数回測定し、破断に至るまでの前記外表面の歪みを示すサンプル歪み情報と、前記サンプル歪み情報の測定時点を示す時刻情報と、破断までの経過時間を示す破断時間情報とから、前記定数を算出することが好ましい。
【００１７】
この発明では、定数取得工程において、鋼管サンプルの内部空間を高温高圧状態で維持することで、鋼管サンプルにクリープ歪みを生じさせているので、得られる定数の精度を高めることができる。
【００１８】
上記発明において、前記余寿命推定工程では、複数組の前記歪み情報及び前記時刻情報と、前記定数とから前記高クロム鋼管の余寿命を推定するとともに、推定した余寿命が寿命末期に相当する期間の場合に、複数組の前記歪み情報及び前記時刻情報から歪みと歪み速度とが対応付けられた歪み―歪み速度データを算出し、Ω法によって余寿命を算出することが好ましい。
【００１９】
この発明では、溶接部付近の歪みが急増する寿命末期の余寿命推定をΩ法で行っているので、寿命末期における推定精度を高めることができる。
【００２０】
また、本発明は、高クロム鋼からなる母部材同士を溶接することで一体化され、高温高圧流体を流通させる高クロム鋼管の余寿命を推定する余寿命推定システムであって、前記高クロム鋼管の外表面であって前記母部材と溶接材とを跨ぐ位置に取り付けた歪みセンサと、前記歪みセンサで測定された前記外表面の歪みを示す歪み情報を、測定時点を示す時刻情報と対応付けて複数回分記憶する歪み情報記憶部と、モンクマングラント法における歪み速度と破断時間との積を示し、前記高クロム鋼管を模擬した鋼管サンプルを用いて取得された定数と、複数組の前記歪み情報及び前記時刻情報とから、前記高クロム鋼管の余寿命を推定する余寿命推定部とを有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、高クロム鋼からなる母部材同士を溶接することで一体化され、高温高圧流体を長期間に亘って流通させる高クロム鋼管の余寿命をコンピュータに推定させる余寿命推定プログラムであって、モンクマングラント法における歪み速度と破断時間との積を示し、前記高クロム鋼管を模擬した鋼管サンプルを用いて取得された定数と、前記高クロム鋼管の外表面であって前記母部材と溶接材とを跨ぐ位置に取り付けた歪みセンサによって測定され、前記外表面の歪みを示す歪み情報と、前記歪み情報における測定時点を示す時刻情報とを、これらの情報が記憶された記憶部から読み出す読み出し処理と、複数組の前記歪み情報及び前記時刻情報と、前記定数とから前記高クロム鋼管の余寿命を推定する余寿命推定処理とを、前記コンピュータに行わせることを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、９クロム鋼や１２クロム鋼といった高クロム鋼管に対する余寿命の推定精度をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】余寿命推定方法を説明するフローチャートである。
【図２】高クロム鋼管を模擬した鋼管サンプルを説明する図である。
【図３】鋼管サンプルを試験用の炉内に入れた状態を説明する図である。
【図４】鋼管サンプルの破断部及び歪みセンサを説明する図である。
【図５】鋼管サンプルにおける溶接部分の歪みを解析した結果を説明する図である。
【図６】鋼管サンプルに対する試験時間と歪みの関係を説明する図である。
【図７】他の鋼管サンプルに対する試験時間と歪みの関係を説明する図である。
【図８】鋼管サンプルの溶接部分と母部材との境界に生じた亀裂の拡大図である。
【図９】亀裂先端部分の拡大図である。
【図１０】鋼管サンプルの溶接部分近傍に生じたクリープボイドを示す図である。
【図１１】クリープボイドの拡大図である。
【図１２】鋼管サンプルの破断部分と超音波による測定箇所を説明する図である。
【図１３】図１２におけるＹ１部分の断面図である。
【図１４】図１３におけるＹ３部分の拡大図である。
【図１５】図１２のＹ１部分を或る角度範囲で超音波探傷した結果である。
【図１６】図１２のＹ１部分を別の角度範囲で超音波探傷した結果である。
【図１７】図１２におけるＹ２部分の断面図である。
【図１８】図１２のＹ２部分を或る角度範囲で超音波探傷した結果である。
【図１９】図１２のＹ２部分を別の角度範囲で超音波探傷した結果である。
【図２０】破断（割れ）の進展を模式的に説明する図である。
【図２１】クリープ促進試験で得られた各種マスターカーブを説明する図である。
【図２２】余寿命診断システムを説明する図である。
【図２３】高クロム鋼管の屈曲部分にセンサを取り付けた状態を説明する図である。
【図２４】モンクマングラント法による余寿命予測を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の余寿命推定方法では、図１に示すように、クリープ促進試験（Ｓ１）、歪み取得工程（Ｓ２）、ボイド測定工程（Ｓ３）、傷測定工程（Ｓ４）、余寿命推定工程（Ｓ５）、及び、報知工程（Ｓ６）を行う。
【００２５】
まず、各工程の概略について説明する。
【００２６】
クリープ促進試験（Ｓ１）は、高クロム鋼管を模擬した鋼管サンプルを用い、この鋼管サンプルが破断するまで、内部空間を高温高圧（温度２８０℃以上，圧力６Ｍｐａ以上）の蒸気で満たした状態で維持する試験である。後で詳しく説明するが、このクリープ促進試験では、鋼管サンプルの外表面であって母部材同士の溶接部付近における歪みを繰り返し測定する。また、溶接部付近に形成されたクリープボイドを測定したり、母部材と溶接部材との境界部分に生じた傷を測定したりする。例えば、クリープボイドについては、鋼管サンプルの外表面であって母部材同士の溶接部付近にてレプリカを採取し、このレプリカを、顕微鏡を用いて観察することで測定する。また、傷については、鋼管サンプルに対する超音波探傷を行うことで測定する。
【００２７】
そして、破断時間と歪みの情報（サンプル歪み情報）とからモンクマングラント法における定数、すなわち、歪み速度と破断時間との積を示す定数を求める。従って、クリープ促進試験は、モンクマングラント法における定数の定数を取得する定数取得工程に相当する。また、測定で得られたクリープボイドの情報に基づいて、Ｌパラメータ（ボイド連結密度パラメータ）及びボイド個数密度のマスターカーブを作成する。さらに、測定で得られた傷の情報に基づいて傷高さ（深さ）のマスターカーブを作成する。
【００２８】
歪み取得工程（Ｓ２）では、余寿命の推定対象となる高クロム鋼管、例えば発電プラントで用いられている動力用蒸気配管における外表面の歪みを、歪みセンサによって測定する。そして、測定した歪みを示す歪み情報を、測定時点を示す時刻情報と対応付けて記録する。この歪み取得工程は、高クロム鋼管における表面の歪みを測定する歪み測定工程に相当し、かつ、表面の歪みを示す歪み情報を、測定時点を示す時刻情報と対応付けて記録する歪み情報記録工程に相当する。なお、この歪み取得工程は、定期的或いは不定期に繰り返し行われる。
【００２９】
ボイド測定工程（Ｓ３）では、高クロム鋼管の溶接部付近に形成されたクリープボイドを測定する。例えば、高クロム鋼管の外表面であって母部材同士の溶接部付近においてレプリカを採取し、このレプリカを、顕微鏡を用いて観察することにより、クリープボイドの位置、面積、数といったクリープボイドに関する情報を得ることができる。また、クリープボイドが複数の粒界に跨って形成されているか否かといった情報や高クロム鋼管表面の単位面積あたりにおけるクリープボイドの密度の情報についても得ることができる。なお、ボイド測定工程もまた、定期的或いは不定期に繰り返し行われ、測定結果については測定時点を示す時刻情報と対応付けて記録される。
【００３０】
傷測定工程（Ｓ４）では、高クロム鋼管における母部材と溶接部材との境界部分に対して超音波を照射し、得られた超音波エコーから境界部分に生じた傷を測定する。この測定により、高クロム鋼管の板厚方向に生じた傷の高さ、長さ、位置といった傷に関する情報を得ることができる。なお、傷測定工程もまた、定期的或いは不定期に繰り返し行われ、測定結果については測定時点を示す時刻情報と対応付けて記録される。
【００３１】
余寿命推定工程（Ｓ５）では、まずモンクマングラント法に則って高クロム鋼管の余寿命を推定する。すなわち、歪み取得工程で記録された複数組の歪み情報及び時刻情報と、クリープ促進試験で求められた定数とから高クロム鋼管の余寿命を推定する。この場合、複数組の歪み情報及び時刻情報から歪み速度が求められ、この歪み速度と定数とから高クロム鋼管の余寿命が求められる。
【００３２】
本実施形態において、モンクマングラント法に則って推定した余寿命が、高クロム鋼管の寿命末期を示す場合には、Ω法に基づく余寿命推定を行う。また、モンクマングラント法で推定した余寿命が、高クロム鋼管の寿命末期を示していない場合であっても、Ｌパラメータ、ボイド個数密度、及び、傷の情報をマスターカーブに当て嵌めて得られた余寿命の少なくとも１つが、高クロム鋼管の寿命末期を示す場合には、Ω法に基づく余寿命推定を行う。
【００３３】
そして、複数種類の手法で高クロム鋼管の余寿命を推定した場合には、最も短いものを余寿命として採用する。言い換えれば、モンクマングラント法に基づく余寿命を、Ω法に基づく余寿命、Ｌパラメータに基づく余寿命、ボイド個数密度に基づく余寿命、及び、傷の情報に基づく余寿命によって修正している。このような修正処理は、モンクマングラント法で算出された余寿命を修正する余寿命修正工程（第１余寿命修正工程，第２余寿命修正工程）に相当する。
【００３４】
報知工程（Ｓ６）では、余寿命推定工程で算出された余寿命を報知する。例えば、ディスプレイ等の表示部に表示させる。なお、モンクマングラントで算出された余寿命が、他の方法で算出された余寿命に修正された場合には、寿命末期を示す情報（メッセージ等）と共に、修正後の余寿命を表示させる。
【００３５】
以降は、歪み取得工程（Ｓ２）から報知工程（Ｓ６）までの各工程が繰り返し行われる。そして、推定された余寿命に基づいて、配管の補修や補強、或いは、交換等の処置が行われる。なお、後述するように、高クロム鋼を用いた配管では、寿命末期において疲労が急激に進行する傾向ある。このため、余寿命推定工程（Ｓ５）において寿命末期と推定された場合には測定の繰り返し周期（データのサンプリング周期）を、それ以前の周期よりも短くすることが好ましい。例えば、年単位や月単位の測定周期を週単位や日単位に短縮することが好ましい。このようにすることで、余寿命の推定精度をより高めることができる。
【００３６】
次に、クリープ促進試験（Ｓ１）について詳細に説明する。
【００３７】
図２に示すように、このクリープ促進試験では、高クロム鋼管を模擬した鋼管サンプル１が用いられる。この鋼管サンプル１は、使用期間が既知の使用済み配管におけるエルボー部分２を切り出したものであって、両端開口を円盤状の高クロム鋼製蓋体３で密閉したものである。このエルボー部分２は、高クロム鋼からなる母部材同士を、９０度屈曲させた状態で円筒状に溶接されたものであり、動力用蒸気（高温高圧流体）を長期間に亘って流通させる。
【００３８】
この鋼管サンプル１の一方の端部には台座４が取り付けられる。そして、鋼管サンプル１は台座４を下側にした状態で設置される。また、図３に示すように、他方の端部を塞ぐ蓋体３には、加圧水の導入管５と信号線用の案内管６とが設けられる。ここで、加圧水の導入管５は、鋼管サンプル１の内部空間を高圧状態にするための加圧水を供給する。また、案内管６は、圧力センサや温度センサが有する信号線を外部に引き出すためのものである。従って、本実施形態のクリープ促進試験では、蓋体３を取り付ける際にこれらのセンサが鋼管サンプル１の内部に取り付けられ、内部空間の温度や圧力が測定される。
【００３９】
図３に示すように、鋼管サンプル１は、試験装置１１の内部に収容される。この試験装置１１は、第１部分１２と仮想線で描かれた第２部分１３とに分割されている。そして、第２部分１３は、第１部分１２に取り付けられて一体化され、鋼管サンプル１を収容するための閉空間を内部に形成する。本実施形態の鋼管サンプル１は、略９０度に屈曲されたエルボー部分２を用いて作製されている。このため、試験装置１１の内部空間も略９０度に屈曲された断面円形の空間として形成されている。なお、試験装置１１の内表面は断熱材１４で覆われており、断熱材１４の表面にはヒータ１５が設けられている。従って、ヒータ１５への通電により、１０００℃程度の高温まで内部空間を加熱することができる。
【００４０】
図４に示すように、鋼管サンプル１の表面、詳しくは、エルボー部分２における屈曲部分の腹側表面（エルボー部分２の外表面のうち、屈曲半径の小さい側の表面）には歪みセンサ１６が取り付けられている。なお、図４では、クリープ促進試験が終了した鋼管サンプル１が示されている。
【００４１】
本実施形態では、抵抗型の歪みセンサ１６Ａと静電容量型の歪みセンサ１６Ｂからなる２種類の歪みセンサ１６を取り付けている。ここで、抵抗型の歪みセンサ１６Ａは、鋼管サンプル１（測定対象）の歪み量を抵抗値の変化として検出するものである。また、静電容量型の歪みセンサ１６Ｂは、鋼管サンプル１の歪み量を静電容量の変化として検出するものである。
【００４２】
なお、本実施形態では、使用期間及び使用部位が異なる２つの鋼管サンプル１を用意し、クリープ促進試験を２回行った。そして、１つ目の鋼管サンプル１に対するクリープ促進試験（１回目）では、抵抗型の歪みセンサ１６Ａのみを取り付けた。また、２つ目の鋼管サンプル１に対するクリープ促進試験（２回目）では、抵抗型の歪みセンサ１６Ａのみを取り付けて試験を開始し、試験の途中から静電容量型の歪みセンサ１６Ｂも取り付けて試験を行った。
【００４３】
各歪みセンサ１６Ａ，１６Ｂは、鋼管サンプル１における溶接部の外表面に取り付けられている。ここで、図４に符号Ｘ１で示す範囲には、クリープ促進試験で生じた亀裂が存在している。この亀裂は、溶接される一方の高クロム鋼板（母部材１７）と溶接材１８との境界部分に、板厚方向を貫通する状態に形成されたものである。また、符号Ｘ２で示す仮想線は、溶接される他方の高クロム鋼板（母部材１７）と溶接材１８との境界部分を示している。この溶接部分は、鋼管における軸方向に延びている。これらのことから、各歪みセンサ１６Ａ，１６Ｂは、母部材１７である高クロム鋼板と、高クロム鋼板を溶接するための溶接材１８とを跨ぐ位置に、円周方向に沿って設けられていることが判る。
【００４４】
また、図４に符号Ｘ３で示す範囲には、クリープ促進試験で生じた破損部が存在している。この破損部も、高クロム鋼板と溶接材１８との境界部分に生じている。ここで、鋼管サンプル１における屈曲部分の背中側表面（外表面のうち屈曲半径の大きい側の表面）も同様に溶接されているが、この部分にはまだ亀裂や破損が生じていない。このことから、配管のエルボー部分２では、屈曲部分における腹側表面の耐力が最も低いことが判る。従って、エルボー部分２の余寿命を推定するに際しては、この腹側表面に歪みセンサ１６を取り付けることが好ましいといえる。
【００４５】
図５は、鋼管サンプル１の腹側部分における歪みの分布を解析した結果である。詳しくは、母部材１７（高クロム鋼板）と溶接材１８の溶接部分及びその周辺を、円周方向に切断した断面での歪みの分布を示している。そして、図５（ａ）は、経過時間が短い場合（数時間程度）における歪みの分布を示し、図５（ｂ）は、経過時間が長い場合（十数万時間程度）における歪みの分布を示している。なお、これらの解析において、鋼管サンプル１の内圧は８ＭＰａに定めた。また、内部温度は６５０℃に定めた。
【００４６】
これらの解析結果において、各図の下側が鋼管サンプル１の内表面に相当し、図の上側が外表面に相当する。そして、何れの解析結果においても、図中符号Ａ１で示すように、最大主歪みが外表面における母部材１７と溶接材１８との境界部分に生じている。なお、図中符号Ａ２で示すように、内表面における母部材１７と溶接材１８との境界部分でも歪みが高くなっているが、内表面の歪みは外表面の歪みよりも低い値である。また、符号Ａ３で示す中心部分にも歪みが生じているが、符号Ａ１及び符号Ａ２で示す部分よりもその値は小さい。従って、実際に使用されている配管に対しても、図４に示すように、腹側の外表面における母部材１７と溶接材１８との境界部分に、各歪みセンサ１６Ａ，１６Ｂを取り付けることが好ましいといえる。
【００４７】
各歪みセンサ１６Ａ，１６Ｂを鋼管サンプル１の外表面に取り付けた後、試験装置１１の第２部分１３を第１部分１２に取り付けて一体化し、ヒータ１５ーへの通電を開始した。また、鋼管サンプル１の内部空間に連通された導入管５を通じて加圧水を供給した。これにより、鋼管サンプル１の内部空間を、温度６５０℃，圧力８ＭＰａの高温高圧状態に維持した。そして、試験開始から適宜の間隔で途中止めを行い、外表面の腹側部分（詳しくは母部材１７と溶接材１８との境界部分）におけるレプリカを採取した。また、外表面の腹側部分からフェーズドアレイ超音波探傷装置による超音波探傷を行った。なお、クリープ促進試験は、鋼管サンプル１がクリープ破壊されるまで継続した。
【００４８】
以下、クリープ促進試験の試験結果について説明する。前述したように、本実施形態では、２つの鋼管サンプル１を用意し、それぞれに対して破断するまでクリープ促進試験を行った。
【００４９】
まず、歪み量（サンプル歪み量）の測定結果について説明する。図６は、１つ目の鋼管サンプル１における歪み量の経時変化を示している。図６において、縦軸は抵抗型の歪みセンサ１６Ａによる歪み量を示しており、横軸は時点ＴＳ１（計測開始時点）からＴＥ１（計測終了時点，破損時点）までの経過時間を示している。また、符号ＳＴ１１〜ＳＴ１４はそれぞれ異なる場所に取り付けた抵抗型の歪みセンサ１６Ａの出力電圧である。この出力電圧は、測定箇所における歪み量を表している。すなわち、電圧が大きいほど歪み量も大きいことを示している。
【００５０】
この試験において、各歪みセンサ１６Ａの出力電圧にはばらつきが生じた。このばらつきは、測定箇所によってクリープ歪みの量に差があることを示している。ここで、出力電圧ＳＴ１２に対応する歪みセンサ１６Ａ、及び、出力電圧ＳＴ１３に対応する歪みセンサ１６Ａは、前述したように、母部材１７と溶接材１８とを跨ぐ位置に取り付けられたものである。これらの出力電圧ＳＴ１２，１３は、経過時間が長くなるほど値が大きくなっている（歪みが大きくなっている）ので、クリープ歪みを精度良く検出しているといえる。
【００５１】
そこで、出力電圧ＳＴ１２，ＳＴ１３に着目して検討する。出力電圧ＳＴ１２では、時点ＴＭ１１以降に単位時間あたりの歪み量（歪み速度）の増加が生じており、出力電圧ＳＴ１３では、時点ＴＭ１２以降に歪み速度の増加が生じている。出力電圧ＳＴ１３において、この歪み速度の増加は、鋼管サンプル１が破断した時点ＴＥ１まで続いている。レンジオーバーのため、出力電圧ＳＴ１２の時点ＴＥにおける変化は確認できなかったが、それまでの傾向からすれば、出力電圧ＳＴ１３と同様の挙動を示すと解される。
【００５２】
図７は、２つ目の鋼管サンプル１における歪み量の経時変化を示している。図７でも、縦軸は歪み量を、横軸は計測開始時点ＴＳ２から計測終了時点ＴＥ２までの経過時間をそれぞれ示している。そして、符号ＳＴ２１〜ＳＴ２４は、それぞれ異なる場所に取り付けた抵抗型の歪みセンサ１６Ａの出力電圧である。また、符号ＳＴ２５〜ＳＴ２６は、それぞれ異なる場所に取り付けた静電容量型の歪みセンサ１６Ｂの出力電圧である。なお、静電容量型の歪みセンサ１６Ｂは、抵抗型の歪みセンサ１６Ａとは逆に、歪みが大きくなるほど出力電圧が低くなる特性を有している。
【００５３】
２回目の試験でも抵抗型の歪みセンサ１６Ａの出力電圧ＳＴ２１〜ＳＴ２４にばらつきが確認された。これらのうち、出力電圧ＳＴ２１〜ＳＴ２３は、経過時間が長くなるほど値が大きくなっているので、クリープ歪みを精度良く検出しているといえる。出力電圧ＳＴ２１において、時点ＴＭ２１以降に歪み速度の増加が生じている。特に、寿命末期の直前（ＴＥ２の直前）において、歪み速度の顕著な増加が生じている。また、出力電圧ＳＴ２２では、出力電圧ＳＴ２１ほど顕著ではないが、時点ＴＭ２１以降に歪み速度の増加が生じている。同様に、出力電圧ＳＴ２３でも、僅かではあるが時点ＴＭ２１以降に歪み速度の増加が生じている。なお、出力電圧ＳＴ２３では、出力電圧ＳＴ２１と同様に、寿命末期の直前における歪み速度の増加が顕著である。
【００５４】
また、静電容量型の歪みセンサ１６Ｂでは、出力電圧ＳＴ２５と出力電力ＳＴ２６との間で出力電圧のレベルに差が生じているが、両者とも時間の経過に伴って出力電圧が低くなっている。すなわち、歪み量が大きくなっている。なお、時点ＴＭ２１よりも前の期間において、静電容量型の歪みセンサ１６Ｂによる歪みの測定は行っていないが、歪みセンサ１６の出力電圧ＳＴ２１〜ＳＴ２３と同様に、歪みが緩やかに増加すると推察される。
【００５５】
以上の結果から次のことが判る。まず、鋼管サンプル１の母部材１７と溶接材１８との境界部分において、その表面歪みは、時間の経過とともにある程度一定の速度で増加する。そして、鋼管サンプル１の寿命末期（時点ＴＭ１１，ＴＭ２１以降）において、歪み速度は次第に増加する。この歪み速度の増加率は、寿命末期の直前（時点ＴＥ１，ＴＥ２の直前）になると急激に高くなる。
【００５６】
そして、本実施形態では、モンクマングラント法における歪み速度と破断時間との積を示す定数を、実際の高圧蒸気配管から作製した鋼管サンプル１によって求めることができる。すなわち、鋼管サンプル１が破断に至るまでの外表面の歪みを示すサンプル歪み情報と、このサンプル歪み情報の測定時点を示す時刻情報と、鋼管サンプル１が破断するまでの経過時間を示す破断時間情報とから、モンクマングラント法における定数を算出できる。例えば、時間を異ならせて複数回取得されたサンプル歪み情報から歪み速度を算出し、破断時間情報を加味することで、この定数を算出できる。そして、この定数を、発電プラント等で実際に用いられている動力用配管等の余寿命推定に用いることで、対象の動力用配管が寿命末期か否かを精度良く推定できる。
【００５７】
次に、クリープボイドの測定結果について説明する。クリープボイドは、鋼管サンプル１の腹側外表面であって、母部材１７と溶接材１８との溶接部付近にてレプリカを採取し、このレプリカを、顕微鏡を用いて観察することで測定した。
【００５８】
図８は、クリープ促進試験にて初回の中途止めを行った際に採取したレプリカの顕微鏡写真であり、亀裂の先端部分及びその周辺を撮影したものである。また、図９は、図８における亀裂先端を拡大して撮影したものである。図８及び図９から、亀裂の先端部分であってもクリープボイドの発生数が少ないことが判る。
【００５９】
図１０は、損傷率が９９％の際に採取したレプリカの顕微鏡写真である。また、図１１は、図１０のクリープボイドを拡大した顕微鏡写真である。図１０及び図１１から、損傷率が９９％の組織であっても、クリープボイドＣＶの発生数は少なく、かつ、ボイド同士の連結が見られないことが判る。
【００６０】
なお、図２１（後述）に示すように、鋼管サンプル１の破断時には、多くのクリープボイドＣＶが発生し、かつ、発生したクリープボイドＣＶは互いに連結する。このことから、単位面積当たりのクリープボイドＣＶの数（ボイド個数密度）、及び、複数の粒界に跨って形成されたクリープボイドＣＶの、単位面積における数を示すＬパラメータ（ボイド連結密度パラメータ）は、鋼管サンプル１の寿命末期における破断直前の期間に急増することが判る。
【００６１】
次に、母部材１７と溶接部材との境界部分に形成された傷の測定結果について説明する。傷の測定は、フェーズドアレイ超音波探傷装置を用いて行った。具体的には、フェーズドアレイタイプの超音波探蝕ヘッドを、鋼管サンプル１の腹側外表面における溶接部周辺（詳しくは図１２に符号Ｙ１及び符号Ｙ２で示す範囲）にあてて、超音波を照射した。そして、返ってきた超音波エコーを受信することで、溶接部における内部の傷（割れ）を測定した。なお、図１２において、符号Ｚで示す線は、鋼管サンプル１の板厚方向に生じた亀裂である。
【００６２】
図１３は、図１２におけるＹ１部分の断面図である。図１３において、略長方形状の部分が溶接部分の断面を示している。そして、上縁が鋼管サンプル１の外表面に対応し、下縁が内表面に対応している。図１３に符号Ｙ３で示す部分、すなわち溶接部における母部材１７と溶接材１８の境界であって外表面に近い部分には、図１４に拡大して示すように傷Ｙ３が生じている。
【００６３】
図１５及び図１６は、Ｙ１部分の超音波断層画像である。すなわち、図１５は、０度（板厚方向）〜６０度の角度範囲における超音波断層画像であり、図１６は、３５度〜８５度の角度範囲における超音波断層画像である。これらの図より、内表面に割れが生じていない場合、底面エコーは溶接部分に沿った形状を示していることが判る。また、図１６には、傷Ｙ３に相当する超音波エコーが確認された。このため、超音波探傷によって傷Ｙ３を検出できることが判る。
【００６４】
図１７は、図１２におけるＹ２部分の断面図であり、図１３と同様に、略長方形状の部分が溶接部分の断面であり、上縁が鋼管サンプル１の外表面に対応し、下縁が内表面に対応している。図１７には、内表面から近い部分に傷Ｙ４が、外表面から２ｍｍ程度深さ方向に位置する部分に傷Ｙ５が、外表面の近傍部分に傷Ｙ６が生じていることが判る。
【００６５】
図１８及び図１９は、Ｙ２部分の超音波断層画像である。すなわち、図１８は０度〜６０度の角度範囲、図１９は３５度〜８５度の角度範囲の超音波断層画像である。これらの図より、超音波探傷によって傷Ｙ４〜Ｙ６を検出できることが判る。
【００６６】
図２０は、Ｙ１部分及びＹ２部分に対する超音波探傷結果から推定された、割れ進展経路を模式的に示す図である。図２０（ａ）に示す健全な状態からはじまり、図２０（ｂ）に示すように、母部材１７と溶接材１８の境界部分における内表面の位置（熱影響部細粒域）に微細な割れＺが生じる。その後、図２０（ｃ）に示すように、外表面の熱影響部細粒域、及び、外表面から少し内側に入り込んだ位置の熱影響部細粒域にも割れＺが生じる。そして、図２０（ｄ），（ｅ）に示すように、これらの割れＺが成長して互いにつながり、母部材１７と溶接材１８とが境界部分で分断される。すなわち、境界部分の傷は、内表面側から外表面側に向かって成長する傾向が確認された。なお、このような境界部分の分断も、鋼管サンプル１の寿命末期における破断直前の期間に顕在化することが確認された。
【００６７】
図２１は、クリープ促進試験で得られたＬパラメータのマスターカーブＭＣ１、ボイド個数密度のマスターカーブＭＣ２、及び、内表面の傷高さのマスターカーブＭＣ３の一例である。これらのマスターカーブＭＣ１〜ＭＣ３より、Ｌパラメータ、ボイド個数密度、及び、内表面の傷高さの何れも、鋼管サンプル１における寿命末期において急増していることが理解できる。従って、寿命末期に相当する期間を判断基準値とし、この寿命末期においてＬパラメータ、ボイド個数密度、及び、内表面の傷高さの各パラメータを用いて総合的に評価することで、対象となる動力用蒸気配管の余寿命について、推定精度を高めることができる。
【００６８】
次に、歪み取得工程（Ｓ２）〜報知工程（Ｓ６）までの各工程について説明する。まず、これらの工程に用いられる余寿命評価システム１００の構成について説明する。
【００６９】
図２２に示すように、余寿命評価システム１００は、センサ群１１０、計測部１２０、余寿命推定部１３０を含んで構成されている。
【００７０】
センサ群１１０は、抵抗型の歪みセンサ１１１と、静電容量型の歪みセンサ１１２と、温度センサ１１３と、圧力センサ１１４とを含んでいる。抵抗型の歪みセンサ１１１及び静電容量型の歪みセンサ１１２は、前述のクリープ促進試験で用いられた各センサ１６Ａ，１６Ｂと同種のものである。また、温度センサ１１３及び圧力センサ１１４は、発電プラントに既設のものを用いてもよいし、別途用意してもよい。なお、動力用蒸気の温度と圧力の情報が発電プラントから得られるのであれば、その情報を用いることでこれらのセンサを省略することもできる。
【００７１】
抵抗型の歪みセンサ１１１及び静電容量型の歪みセンサ１１２は、動力用蒸気配管（余寿命の推定対象となる高クロム鋼管）のエルボー部分に、鋼管サンプル１と同様の態様で取り付けられる。例えば、図２３に示すように、動力用蒸気配管１４０の母部材（高クロム鋼板）１４１と、この母部材１４１を溶接するための溶接材１４２とを跨ぐ位置に、配管１４０の円周方向に沿って取り付けられる。
【００７２】
計測部１２０は、センサ群１１０に含まれる各センサ１１１〜１１４からのアナログ信号（電圧信号）を入力してデジタル変換し、計測時間の情報と対応付けて蓄積し、余寿命推定部１３０へ送信する部分であり、例えばデータロガーによって構成される。例示した計測部１２０は、入力インタフェース１２１と、計測処理部１２２と、出力インタフェース１２３とを有している。入力インタフェース１２１は、各センサ１１１〜１１４からのアナログ信号が入力される部分である。このアナログ信号は、計測処理部１２２に取り込まれる。計測処理部１２２では、メモリ１２４に記憶されたプログラムに則ってＣＰＵ１２５が次の動作を制御する。まず、Ａ／Ｄ変換器１２６がデジタル変換したアナログ信号の電圧値を取得し、計時部１２７からの時刻データと対応付けてメモリ１２４に記憶する。そして、出力インタフェース１２３を通じて余寿命推定部１３０に対し、アナログ信号の電圧値の情報と時刻データの情報とを対応付けて送信する。
【００７３】
余寿命推定部１３０は、計測部１２０からのアナログ信号の電圧値と時刻データの情報とを蓄積し、蓄積した情報から動力用蒸気配管１４０の余寿命を推定する部分であり、例えばパーソナルコンピュータによって構成される。
【００７４】
例示した余寿命推定部１３０は、入力インタフェース１３１と、表示部１３２と、入力部１３３と、記憶部１３４と、データ処理部１３５とを有している。入力インタフェース１３１は、計測部１２０からの電圧値及び時刻データを示す信号が入力される部分である。表示部１３２は、各種の情報を表示する部分であり、例えば液晶ディスプレイである。入力部１３３は、操作者による指示等の情報を入力する部分であり、例えばキーボードやマウスである。
【００７５】
記憶部１３４は、各種のデータやプログラムを記憶する部分であり、ハードディスク等の外部記憶装置によって構成される。なお、記憶部１３４は、歪み情報記憶部に相当し、歪みセンサ１６で測定された外表面の歪みを示す歪み情報が、測定時点を示す時刻情報と対応付けられた状態で複数回分記憶されている。また、記憶部１３４には、クリープ促進試験（Ｓ１）で得られたモンクマングラント法の定数、クリープ促進試験で得られたＬパラメータのマスターカーブ、ボイド個数密度のマスターカーブ、及び、内表面の傷高さのマスターカーブの情報も記憶されている。
【００７６】
データ処理部１３５は、余寿命の推定処理を行う部分であり、ＣＰＵ１３６やメモリ１３７を含んで構成される。このデータ処理部１３５では、記憶部１３４に記憶されたプログラムやデータをＣＰＵ１３６が読み込み、動力用蒸気配管に対する余寿命の推定処理を行う。例えば、余寿命推定工程（Ｓ５）、及び、報知工程（Ｓ６）を行う。
【００７７】
そして、歪み取得工程（Ｓ２）では、動力用蒸気配管１４０における外表面の歪みを、前述の歪みセンサ１１１，１１２によって測定し（歪み測定工程）、測定によって得られた歪み情報を、前述の計測部１２０によって、測定時点を示す時刻情報と対応付けて記録する（歪み情報記録工程）。
【００７８】
ボイド測定工程（Ｓ３）では、前述したように、動力用蒸気配管１４０の溶接部付近に形成されたクリープボイドＣＶを測定する。そして、測定結果（クリープボイドの位置、面積、数等）については、時刻情報とともに入力部１３３を通じて記憶部１３４に記憶され、ボイド個数密度やＬパラメータを求める際に用いられる。
【００７９】
傷測定工程（Ｓ４）では、フェーズドアレイ超音波探傷装置による超音波探傷を、動力用蒸気配管１４０における母部材１４１と溶接材１４２との境界部分に対して行う。そして、測定結果（傷の高さ、長さ、位置等）については、時刻情報とともに入力部１３３を通じて記憶部１３４に記憶され、内表面の傷高さを求める際に用いられる。
【００８０】
余寿命推定工程（Ｓ５）では、まずモンクマングラント法に則って動力用蒸気配管１４０の余寿命を推定する。ここでは、歪み取得工程（Ｓ２）で記録された複数組の歪み情報及び時刻情報と、クリープ促進試験（Ｓ１）で求められた定数とから高クロム鋼管の余寿命が推定される。
【００８１】
すなわち、余寿命推定部１３０のデータ処理部１３５は、モンクマングラント法の定数と、動力用蒸気配管における外表面の歪みを示す歪み情報と、歪み情報における測定時点を示す時刻情報とを記憶部１３４から読み出し（読み出し処理）、複数組の歪み情報及び時刻情報と、定数とから動力用蒸気配管の余寿命を推定する（余寿命推定処理）。
【００８２】
この余寿命推定処理において、データ処理部１３５は、複数組の歪み情報及び時刻情報から歪み速度を求め、この歪み速度と定数とを、モンクマングラントの式にあてはめることで動力用蒸気配管１４０の余寿命を求める。なお、モンクマングラント法の定数については、その都度入力部１３３から入力させるようにしてもよい。
【００８３】
ここで、本実施形態では、クリープ促進試験（Ｓ１）において、モンクマングラント法における歪み速度と破断時間との積を示す定数を、動力用蒸気配管１４０を模擬した鋼管サンプル１を用いて取得しているので、動力用蒸気配管１４０に対する余寿命の推定精度を高めることができる。例えば図２４（ａ）や（ｂ）に示すように、動力用蒸気配管１４０の余寿命（破線）よりもわずかに短くなるように余寿命を推定できる。
【００８４】
なお、モンクマングラント法に則って推定した動力用蒸気配管１４０の寿命が、寿命末期を示していた場合（判断基準値を超えていた場合）には、Ω法による余寿命推定を行う。ここで、Ω法とは、クリープ歪み速度の歪みに対する傾き(Ω)とクリープ歪み速度と余寿命の積は、常に一定（定数）になるという法則である。このため、２組以上のクリープ歪み速度情報を用いることで、Ω法の定数を削除でき、余寿命を推定することができる。このΩ法では、クリープ歪み速度の歪みに対する傾きを用いているので、動力用蒸気配管１４０の溶接部付近における歪みが急増する寿命末期において、余寿命の推定精度を高めることができる。
【００８５】
また、本実施形態では、モンクマングラント法に則って推定した動力用蒸気配管１４０の寿命が寿命末期を示していなくても、Ｌパラメータの情報をマスターカーブＭＣ１にあてはめて得られた余寿命が寿命末期を示した場合（Ｌパラメータの値が判断基準値を超えていた場合）、ボイド個数密度の情報をマスターカーブＭＣ２にあてはめて得られた余寿命が寿命末期を示した場合（ボイド個数密度が判断基準値を超えていた場合）、或いは、内表面からの傷高さの情報をマスターカーブＭＣ３にあてはめて得られた余寿命が寿命末期を示した場合（内表面からの傷高さが判断基準値を超えていた場合）にもΩ法による推定を行う。そして、各方法で推定された余寿命のうち、最も短いものを余寿命として採用する。これにより、推定された余寿命が、本来の余寿命よりも長くなってしまう不具合を確実に防止している。
【００８６】
なお、以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれるものである。
【００８７】
例えば、鋼管サンプル１に関し、使用済み動力用蒸気配管のエルボー部分２を切り出して作製したが、新品の動力用蒸気配管と同じ高クロム鋼管を用いて、鋼管サンプル１を作製してもよい。すなわち、素材や形状等の要素を寿命の推定対象となる高クロム鋼管にあわせて作製したものであればよい。
【００８８】
また、エルボー部分２の鋼管サンプル１を用いた余寿命推定について説明したが、ストレート部分の鋼管サンプル１を用いて余寿命を推定してもよい。
【００８９】
また、前述の実施形態では、高温高圧流体として発電プラントにおける動力用蒸気用の配管を例示したが、９クロム鋼以上のクロム含有率の高クロム鋼で作製された高温高圧流体用の配管であれば、他の種類の配管であっても本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００９０】
１  鋼管サンプル
２  エルボー部分
３  台座
４  台座
５  加圧水の導入管
６  信号線用の案内管
１１  試験装置
１２  試験装置の第１部分
１３  試験装置の第２部分
１４  断熱材
１５  ヒータ
１６  歪みセンサ
１６Ａ  抵抗型の歪みセンサ
１６Ｂ  静電容量型の歪みセンサ
１７  鋼管サンプルの母部材
１８  鋼管サンプルの溶接材
１００  余寿命評価システム
１１０  センサ群
１１１  抵抗型の歪みセンサ
１１２  静電容量型の歪みセンサ
１１３  温度センサ
１１４  圧力センサ
１２０  計測部
１２１  入力インタフェース
１２２  計測処理部
１２３  出力インタフェース
１２４  メモリ
１２５  ＣＰＵ
１２６  Ａ／Ｄ変換器
１２７  計時部
１３０  余寿命推定部
１３１  入力インタフェース
１３２  表示部
１３３  入力部
１３４  記憶部
１３５  データ処理部
１３６  ＣＰＵ
１３７  メモリ
１４０  動力用蒸気配管
１４１  動力用蒸気配管の母部材
１４２  動力用蒸気配管の溶接材
ＣＶ  クリープボイド
Ｚ  母部材と溶接材の境界部分における割れ
【図１】
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【図５】
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【図２０】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２１】
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