(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造材料に欠陥を有する可能性のある機器の構造材料健全性評価方法において、
評価対象部位の形状および欠陥形状をモデル化し、欠陥寸法および荷重条件の設定を行う条件設定工程と、
前記評価対象部位の硬さに相当する硬さを測定する硬さ測定工程と、
前記評価対象部位と同等の材料特性を有する材料について求めた硬さ以外の材料特性値に対し、その硬さ以外の材料特性値を硬さの関数として表したマスターカーブに、前記硬さ測定工程で得られた硬さ測定値を当てはめ、前記硬さ以外の材料特性値として降伏応力、引張強さ、応力ひずみ関係、破壊靭性値、およびＪＲ曲線のうちの少なくとも一つを含む材料特性値を算出する材料特性値算出工程と、
前記条件設定工程で設定したモデル化形状、欠陥寸法および荷重条件と前記材料特性値算出工程で得られた材料特性値から前記機器の破壊限界を表す破壊評価曲線を求め、前記材料特性値算出工程で得られた前記硬さ以外の材料特性値を用いて破壊評価点を求め、破壊評価点が前記破壊評価曲線を下回ることを、破壊しないことの判定基準とする前記機器の破壊評価を行う破壊評価工程と、
を有することを特徴とする構造材料健全性評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の構造材料健全性評価方法において、前記評価対象部位の硬さに相当する硬さは、前記評価対象部位の硬さであること、を特徴とする構造材料健全性評価方法。
【請求項３】
請求項１に記載の構造材料健全性評価方法において、前記評価対象部位の硬さに相当する硬さは、前記評価対象部位とは異なる前記機器の部位の硬さであって、前記評価対象部位の硬さを推定できる部位の硬さであること、を特徴とする構造材料健全性評価方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の構造材料健全性評価方法において、前記評価対象部位の硬さに相当する硬さは、前記機器から採取した試料の硬さであること、を特徴とする構造材料健全性評価方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の構造材料健全性評価方法において、前記破壊評価工程で、前記欠陥の形状を仮想的に設定し、その仮想欠陥の形状寸法を表す数値を用いること、を特徴とする構造材料健全性評価方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の構造材料健全性評価方法において、前記破壊評価工程で、前記欠陥の形状寸法を実際より大きめの値に設定すること、を特徴とする構造材料健全性評価方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の構造材料健全性評価方法において、前記硬さ測定工程で、硬さ試験機の圧子の押込み深さと荷重を用いて硬さを算出すること、を特徴とする構造材料健全性評価方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の構造材料健全性評価方法において、
前記材料特性値算出工程では、少なくとも破壊靭性値、ＪＲ曲線および応力ひずみ関係を算出し、
前記破壊評価工程では、脆性パラメータと延性パラメータの関係を座標平面とする破壊評価線図の上で、前記破壊靭性値およびＪＲ曲線を用いて計算される破壊評価点が前記応力ひずみ関係を用いて計算される破壊評価曲線を下回ることを、破壊しないことの判定基準とすること、
を特徴とする構造材料健全性評価方法。
【請求項９】
コンピュータに、
構造材料に欠陥を有する可能性のある機器の評価対象部位と同等の材料特性を有する材料について求めた硬さ以外の少なくとも一つの材料特性値を硬さの関数として表したマスターカーブを記憶する機能と、
前記評価対象部位の硬さに相当する硬さの測定値を入力する機能と、
前記マスターカーブと前記硬さの測定値とから前記評価対象部位の前記少なくとも一つの材料特性値として降伏応力、引張強さ、応力ひずみ関係、破壊靭性値、およびＪＲ曲線のうちの少なくとも一つを含む材料特性値を算出する機能と、
前記評価対象部位のモデル化形状、欠陥寸法および荷重条件と前記少なくとも一つの材料特性値を用いて前記機器の破壊評価を行う機能と、
を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時間の経過とともに構成材料の強度等が変化するような条件で使用される機器で、機器の表面あるいは内部に、割れ、き裂等の欠陥を有する場合の構造材料健全性評価方法、およびその評価プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学プラント、発電プラント等を構成する材料においては、実機運転中の時間経過とともに、機器の表面あるいは内部に蓄積される材料損傷の結果、き裂が発生することがある。さらに、このような実機運転負荷に起因して発生するき裂に加え、プラント建設時に検査で検出できないような微小なき裂が元々存在していて、それがプラント運転中に徐々に成長する場合もある。これらき裂を有する機器に対し、地震などによる過大な外部荷重が加わると、き裂が急速に進行し破壊に至る恐れがある。
【０００３】
また、上記プラント等を構成する材料は、実機運転中の温度、応力の負荷等により、強度等の材料特性値が時間とともに変化し、プラント建設時の初期値とは異なる値になることがある。
【０００４】
このように材質変化を伴うような運転条件下におかれるプラント機器に対して、き裂が存在する場合の破壊強度を計算し構造健全性を精度良く評価するためには、材質変化した部材の材料特性値を知ることが不可欠である。
【０００５】
この材質変化は、プラント建設時の材料特性値の初期値ならびにその後の運転状態に依存するものである。一般に機器の運転履歴は分かる場合であっても、機器の局所的な負荷履歴を把握または測定することは難しく、正確な材質変化を推定することは困難なことから、何らかの別の安全対策を施すかあるいは材質変化を過大に見積もった安全側の構造材料健全性評価を行うことになる。
【０００６】
また、評価機器ならびに部位によっては、き裂などの欠陥が発見あるいは想定された部位、もしくはその近傍から部材の一部を切り出すことが可能な場合があり、そのサンプリング材（試料）から、降伏応力、引張強さ、応力ひずみ関係、破壊靭性値、あるいはＪＲ曲線等、構造材料健全性評価に必要な材料特性値に応じた様々な形状寸法の材料試験片を製作し、それらの値を求めることができる。この方法によれば、材質変化が生じても、その変化を材料特性値の値として捕らえることができ、正確な構造材料健全性評価が可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
プラント運転時間の経過とともに構成材料に生じる材質変化を考慮した精度の高い構造材料健全性評価を行うための従来のサンプリング法では、評価に必要な材料特性値に応じて様々な形状寸法の材料試験片を機器の表面あるいは内部から採取する必要がある。そのため機器表面部を著しく破壊することになり、採取後のプラント再運転開始前に、埋め戻し等の補修が必要となる。
【０００８】
本発明は、評価部位に大きな損傷を与えずに高精度の構造材料健全性評価を行う方法およびそのためのプログラムを提供することを目的とする。
なお、硬さ、降伏応力、引張強さ、あるいは応力ひずみ関係は変化しても、それが必ずしも破壊が起こりやすい変化であるかどうかは、破壊形態に依存する。すなわち、プラント構成材料の経年劣化が予想される条件で運転される機器に対し、正確な構造材料健全性評価を行うためには、それぞれの材料特性値の変化を定量的に捉え、機器の使用条件、破壊形態に合わせた構造材料健全性評価が必要となる。
【０００９】
ここで、上記の材料特性値はいずれも材料のミクロな変形抵抗が関係する事象であることから、それぞれの値の間に相関性がある。特に、硬さは、測定が比較的容易であることから、硬さと他の材料特性値との間の相関を求めマスターカーブ化しておき、実機部材での硬さ測定値から機器の損傷診断に必要な材料データを前記マスターカーブを用いて算出し、その材料データを用い実機の経年状態に応じた正確な寿命診断を行う方法がある。
【００１０】
特に高温機器の場合、構成材料の金属組織的な変化が大きく、硬さとクリープ強度が大きく変わることが多く、両者の関係を式化しておくことにより、硬さ測定値からクリープ強度を推定する方法等が知られている（例えば、特開昭６０−６７８３８号公報、特開平１１−３２６５７８号公報参照）。
【００１１】
本発明の評価対象はクリープによる損傷は想定しない温度、荷重等で運転される機器であって、本発明は、割れ、き裂等の欠陥が存在する場合の構造健全性を評価する場合に、その計算に必要な降伏応力、引張強さ、応力ひずみ関係、破壊靭性値、およびＪＲ曲線等を硬さ測定値から推定し、それらの値を用いて機器の構造健全性を評価する方法およびプログラムを提案する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、構造材料に欠陥を有する可能性のある機器の構造材料健全性評価方法において、評価対象部位の形状および欠陥形状をモデル化し、欠陥寸法および荷重条件の設定を行う条件設定工程と、前記評価対象部位の硬さに相当する硬さを測定する硬さ測定工程と、前記評価対象部位と同等の材料特性を有する材料について求めた硬さ以外の材料特性値に対し、その硬さ以外の材料特性値を硬さの関数として表したマスターカーブに、前記硬さ測定工程で得られた硬さ測定値を当てはめ、前記硬さ以外の材料特性値として降伏応力、引張強さ、応力ひずみ関係、破壊靭性値、およびＪＲ曲線のうちの少なくとも一つを含む材料特性値を算出する材料特性値算出工程と、前記条件設定工程で設定したモデル化形状、欠陥寸法および荷重条件と前記材料特性値算出工程で得られた材料特性値から前記機器の破壊限界を表す破壊評価曲線を求め、前記材料特性値算出工程で得られた前記硬さ以外の材料特性値を用いて破壊評価点を求め、破壊評価点が前記破壊評価曲線を下回ることを、破壊しないことの判定基準とする前記機器の破壊評価を行う破壊評価工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項１の発明によれば、精度の高い構造材料健全性評価に必要なプラント機器構成材料の材料特性値が、硬さ測定値から算出できる。これにより、評価対象部位に大きな損傷を与えずに、プラント機器運転中に生じる構成材料の材質変化を直接反映した高精度の構造材料健全性評価を行うことが可能となる。また、構造材料健全性評価に降伏応力、引張強さ、応力ひずみ関係、破壊靭性値、およびＪＲ曲線等を利用することができる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構造材料健全性評価方法において、前記評価対象部位の硬さに相当する硬さは、前記評価対象部位の硬さであること、を特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の作用・効果を得られるほか、評価対象部位の硬さを直接測定するので精度が高い。なお、評価対象機器には硬さ測定用の圧子の痕が残ることがあるが、これは微小であり、測定後の補修は不要あるいは必要としても非常に軽微で容易である。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の構造材料健全性評価方法において、前記評価対象部位の硬さに相当する硬さは、前記評価対象部位とは異なる前記機器の部位の硬さであって、前記評価対象部位の硬さを推定できる部位の硬さであること、を特徴とする。
【００１９】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明の作用・効果を得られるほか、評価対象部位の硬さ測定が困難な場合、それとは異なる位置での硬さ値から、評価対象部の硬さが推定できる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の構造材料健全性評価方法において、前記評価対象部位の硬さに相当する硬さは、前記機器から採取した試料の硬さであること、を特徴とする。
【００２１】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明の作用・効果を得られるほか、実機プラントの現場で、硬さ測定器を持ち込み硬さ測定を行うことに比べ、測定用の試料を環境の整った実験室等に持ち帰り測定することができるので、より正確な硬さ測定が可能で、結果的に構造材料健全性評価の精度を上げることができる。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の構造材料健全性評価方法において、前記破壊評価工程で、前記欠陥の形状を仮想的に設定し、その仮想欠陥の形状寸法を表す数値を用いること、を特徴とする。
【００２３】
請求項５の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかの発明の作用・効果を得られるほか、検査で割れ、き裂等が検出できない場合、検査等を省略した場合、あるいは解析等で割れ、き裂の発生が予想される場合に対しても、構造材料健全性評価が可能となる。
【００２４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の構造材料健全性評価方法において、前記破壊評価工程で、前記欠陥の形状寸法を実際より大きめの値に設定すること、を特徴とする。
【００２５】
請求項６の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明の作用・効果を得られるほか、安全側すなわち保守的な構造材料健全性評価が可能となる。
【００２６】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の構造材料健全性評価方法において、前記硬さ測定工程で、硬さ試験機の圧子の押込み深さと荷重を用いて硬さを算出すること、を特徴とする。
【００２７】
請求項７の発明によれば、請求項１ないし６のいずれかの発明の作用・効果を得られるほか、圧子の押込み深さと荷重を用いて求める硬さ（ユニバーサル硬さと呼ばれる）を利用することによって、圧子除荷後の圧痕の大きさを測る従来の硬さ測定法に比べ、材料の機械的性質をより反映した、評価対象機器部材の材質変化により敏感に対応した精度の高い構造材料健全性評価が可能となる。
【００２８】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の構造材料健全性評価方法において、前記材料特性値算出工程では、少なくとも破壊靭性値、ＪＲ曲線および応力ひずみ関係を算出し、前記破壊評価工程では、脆性パラメータと延性パラメータの関係を座標平面とする破壊評価線図の上で、前記破壊靭性値およびＪＲ曲線を用いて計算される破壊評価点が前記応力ひずみ関係を用いて計算される破壊評価曲線を下回ることを、破壊しないことの判定基準とすること、を特徴とする。
請求項８の発明によれば、請求項１ないし７のいずれかの発明の作用・効果を得られるほか、材質変化を反映した精度の高い構造材料健全性評価が可能となる。
【００２９】
また、請求項９に記載の発明は、コンピュータに、構造材料に欠陥を有する可能性のある機器の評価対象部位と同等の材料特性を有する材料について求めた硬さ以外の少なくとも一つの材料特性値を硬さの関数として表したマスターカーブを記憶する機能と、前記評価対象部位の硬さに相当する硬さの測定値を入力する機能と、前記マスターカーブと前記硬さの測定値とから前記評価対象部位の前記少なくとも一つの材料特性値として降伏応力、引張強さ、応力ひずみ関係、破壊靭性値、およびＪＲ曲線のうちの少なくとも一つを含む材料特性値を算出する機能と、前記評価対象部位のモデル化形状、欠陥寸法および荷重条件と前記少なくとも一つの材料特性値を用いて前記機器の破壊評価を行う機能と、を実現させるためのプログラムである。
【００３０】
請求項９発明によれば、プラント機器運転中に生じる構成材料の材質変化を直接反映した高精度の構造材料健全性評価を、コンピュータによって実現することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態に係わるフロー図である。初めに評価部位の条件設定を行う（工程Ｓ１）。本実施の形態では、評価部位形状を管状とし、欠陥は周方向き裂で、曲げ負荷が与えられる場合を例として説明する。欠陥形状は、半楕円形状あるいは配管の内表面に存在する扇型形状、あるいは配管板厚を貫通した扇型形状のようにモデル化したものとし、これらのモデル欠陥の欠陥深さ、欠陥長さの値を用いて、構造材料健全性評価を実行する。
【００３２】
なお、モデル化は、実機の欠陥検査で計測された欠陥形状に基づき行うことになるが、欠陥が発見されなかった場合でも、仮想的に欠陥の存在を仮定しその形状を設定することも含める。例えば、欠陥検出装置の検出精度以下の微小欠陥の存在を想定するような場合、あるいは空間的に欠陥検出装置が近づけない部位に対し解析等により欠陥寸法を予測する場合が、それらに該当する。また、欠陥が実測された場合でも、その実測寸法より大きめの値を評価に用いれば、実際より低い荷重でも評価上の欠陥は進展することになり、評価上は安全側であることから保守的な構造材料健全性評価を行うことができる。
次に、硬さ測定または設定を行う（工程Ｓ２）。硬さの測定または設定は次の▲１▼または▲２▼のいずれかの方法にて行う。
【００３３】
▲１▼硬さ計測装置を評価機器表面に接触あるいは近接させ、硬さ測定用の圧子を被測定表面に押し付けることにより、評価対象部位の硬さを直接測定する。
▲２▼評価対象部位から離れた部位の硬さを測定し、別途求めた評価部位の硬さとの換算関係を用い、直接評価対象部位の硬さを測定することなく、評価対象部位の硬さを算出する。
【００３４】
ここで、測定に用いる硬さ試験法としては、ビッカース硬さで代表される従来の硬さ試験のように測定用圧子の除荷後に被測定物表面に残る圧痕の大きさを測る方法、あるいはユニバーサル硬さと呼ばれる圧子の押込み深さと荷重を用いて求める方法の何れでも良い。
【００３５】
後者のユニバーサル硬さは、ビッカース硬さのような従来法に比べ材料の機械的性質をより反映した測定法であることが報告されている（文献：Yasudaら, A new method for evaluating stress-strain properties of metals using ultra-microhardness technique，Journal of Nuclear Materials，Vol.187，p.109，1992年）。
【００３６】
次に、降伏応力、引張強さ、応力ひずみ関係、破壊靭性値、およびＪＲ曲線等の算出を行う（工程Ｓ３）。硬さと降伏応力σyおよび引張強さσｕの関係は、温度も変数に含める関数で表せる。すなわち、硬さ試験は一般に室温で行うが、評価対象とする機器の状態はその運転温度が室温とは異なる場合が多く、その温度を変数に含める以下の(1)式および(2)式の形とする。
σy = f（硬さ，温度）  (1)
σu = g（硬さ，温度）  (2)
【００３７】
ここで、硬さ試験を評価対象機器の温度と等しい高温で実施し、高温硬さを求める方法もある。さらに、評価対象状態が常に一定温度であれば、その温度での降伏応力σyおよび引張強さσｕを、次式(3)，(4)のように単純に硬さのみの関数として表すこともできる。
σy = f（硬さ）  (3)
σu = g（硬さ）  (4)
【００３８】
本実施の形態では、説明の単純化のため、応力ひずみ関係、破壊靭性値、およびＪＲ曲線も含めて、上式のように温度の因子を省略して説明する。
破壊靭性値ＪICも、上記の降伏応力σyおよび引張強さσuと同様に、次式(5)のように硬さの関数で表せる。
ＪIC = h（硬さ）  (5)
【００３９】
これに対し、応力ひずみ関係およびＪＲ曲線は、前者が応力σとひずみεの関係、後者が弾塑性破壊靭性値Ｊとき裂進展量Δａの関係を表す式で、それぞれ例えば以下(6)式、(7)式のようなべき乗則で近似すれば良い。
σ= α（ε）n       (6)
Ｊ= β（Δａ）m    (7)
【００４０】
ここで、上式の係数α、βおよび指数ｎ、ｍを以下(8)式〜(11)式のように硬さの関数として表せる。
α= i（硬さ）  (8)
n = j（硬さ）  (9)
β= k（硬さ）  (10)
m = l（硬さ）  (11)
【００４１】
最後に、破壊評価の実行を行う（工程Ｓ４）。破壊評価方法は、例えば、英国中央電力庁が開発したＲ６法（例えば  文献：I.Milne et al., CEGB Rep., R/H/R6-Rev.3, 1986）あるいは日本機会学会の維持規格（発電用原子力設備規格 JSME S NA1-2000，2000年5月）に規定された２パラメータ法に従えば良い。２パラメータ法は線形破壊力学クライテリオンと塑性崩壊クライテリオンを組み合わせ、破壊評価線図上で破壊評価を行う方法である。
【００４２】
２パラメータ法による破壊評価を行うまでのフローを図２に示す。前述の図１で説明した評価部位形状として配管の半径と肉厚、欠陥の寸法、および荷重条件（ここでは曲げモーメントとする）を入力する（工程Ｓ２１）。次に、同じく前述の図１で説明した硬さの測定値を用い、降伏応力、引張強さおよび応力ひずみ曲線を算出する（工程Ｓ２２）。なお、これらの値の一部または全てを硬さから算出する代わりに、文献あるいは解析等で得られた値を用いても良い。
【００４３】
次に、以上の値より評価対象機器の破壊の限界を表す破壊評価曲線を求める（工程Ｓ２３）。破壊評価曲線を表示する関係式は数種類ある。一例として、前記２パラメータ法であるＲ６法オプション２で定められた式を以下(12)式に示す。
0004112830.tif 000002
【００４４】
ここで、Ｋｒは脆性パラメータ、Ｌｒは延性パラメータである。また、Ｅは縦弾性係数で、この値は本実施の形態では硬さの関数として扱わないので文献等の値を引用する必要がある。εrefは応力ひずみ曲線上で応力Ｌｒ・σyに相当するひずみ、σyは降伏応力である。上式でＬｒは塑性崩壊基準のσf／σyで打ち切られる。ここでσfは、（降伏応力＋引張強さ）／２で求められる流動応力である。
【００４５】
次に、本発明に係る硬さを用い、破壊靭性値およびＪＲ曲線を算出する（工程Ｓ２４）。ここでも、これらの値の一部または全てを硬さから算出する代わりに、文献あるいは解析等で得られた値を用いても良い。以上の値から、破壊評価点を求める（工程Ｓ２５）。ここでは曲げを受ける貫通き裂付の配管の場合を示す。
Ｌｒ＝Ｍ／ＭC（ａ0, σy）    (13)
Ｋｒ＝［Ｊe（ａ0）／ＪIC］1/2    (14)
【００４６】
ここで、Ｍは負荷モーメント、ＭCは完全弾塑性体を仮定した長さ２ａ0の貫通き裂を有する配管の限界モーメントである。Ｊe（ａ0）はＪ積分の弾性成分であり、ＪICは破壊靭性値である。
【００４７】
さらに、モーメント一定で、き裂をΔａだけ進展させた場合の破壊評価点を(13)式および(14)式により求める。ただし、(14)式のＪICはＪＲ曲線上のき裂進展量Δａに対応するＪ積分に置き換える。前記の仮想進展前の破壊評価点と結ぶことにより、破壊評価線図上で破壊評価点は曲線（き裂進展軌跡）で表示される。
以上のように求めた破壊評価曲線と破壊評価点を比較し、破壊評価点の１つ以上が破壊評価曲線を下回れば欠陥の進展は止まると判定する（工程Ｓ２６）。
【００４８】
本実施の形態によれば、割れ、き裂等の欠陥が存在する機器の破壊評価に必要な材料物性値が、評価対象機器部材の硬さを測定することで取得できる。プラント機器運転中に材質変化が起こるような場合、材質変化を反映した精度の高い当該機器の構造健全化評価を行うことができる。
【００４９】
なお、上記実施の形態において、硬さの測定値とマスターカーブとから材料特性値を算出すること、およびこの材料特性値に基づいて機器の破壊評価を行うことは、プログラムを用いてコンピュータにより実行することができる。
【００５０】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態を図３を参照しながら説明する。ここで、第１の実施の形態と同じまたは類似の部分には同じ符号を付して重複説明を省略する。
【００５１】
この第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、硬さに基づき材料特性値を算出するが、この硬さ測定を評価対象機器の対象部位で行うのではなく、硬さ測定用に評価対象機器からサンプリングした試料について行う。よって、硬さ測定用試料のサンプリング工程（工程Ｓ３１）を、硬さ測定（工程Ｓ２）の前に設ける。その他は第１の実施の形態と同様である。
【００５２】
実機プラントの現場に硬さ計測装置を持ち込み測定作業を行うことに比べ、サンプリングした試料を環境の整った実験室等に持ち帰り測定することができるので、より正確な硬さ測定が可能で、結果的に構造材料健全性評価の精度を上げることができる。また、硬さ以外の物性値の測定が、そのサンプリング試料の大きさで行えるのであれば、必要に応じそれも実施できる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、使用中に材質変化を伴うような条件で運転された機器に対し、その製造時あるいは使用中に機器構成材料の表面あるいは内部に、割れ、き裂等の欠陥が存在した場合の機器の構造健全性を評価する場合、材質変化の指標としての硬さ測定値から、硬さと相関のある材料特性値を算出することができ、それらの値を用いることによって、実機での材質変化が複雑であってもその変化を反映した精度の高い構造材料健全性評価を行うことができる。
【００５４】
硬さ試験は、測定時に被測定物に与える損傷が小さい半非破壊的な試験法であることから、被測定物の表面を大きく破壊することがない。仮に測定用の試料を評価対象機器からサンプリングする必要が生じても、その試料の大きさは、従来の試験方法により硬さ以外の材料特性値を求める場合に必要とされる試験片に比べ、非常に小さくすることが可能である。よって、サンプリングによる切出し跡を溶接、埋め戻し等で補修する必要が生じても、その作業は非常に軽微である。
以上説明したように、本発明によれば、安価で高精度の構造材料健全性評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る構造材料健全性評価方法の第１の実施の形態のフロー図。
【図２】図１における破壊評価工程を２パラメータ法によって行う場合のフロー図。
【図３】本発明に係る構造材料健全性評価方法の第２の実施の形態のフロー図。
【図１】
0004112830.tif 000003
【図２】
0004112830.tif 000004
【図３】
0004112830.tif 000005