三菱重工技報 VOL.44 NO.4: 2007

特集論45

発電設備向けの新しい総合サービス
事業

文お客さま

New Service Business for Power Industries

長崎造船所

横浜製作所
高砂製作所

黒 石 卓 司＊1

Takashi Kuroishi

佐 野 栄 一本社

大 崎 展 弘＊2

小 林 雅 浩＊3

＊5

取 違 正 明＊6

Nobuhiro Osaki＊4

井Eiichi Sano

上Masashi Inoue

将Masahiro Kobayashi
Masaaki Torichigai

総合技術力を活かしたサービスを目指します！

近年の発電設備を取り巻く状況は様々な課題に直面している．これらに関するお客さまの多様なご要望に対し，事業所からの従来のサービスに加え，原動機事業本部内にサービスセンターを置き，より的確な解決策を提供できるよう対応に努めている．遠隔監視センターは発電設備の稼働率向上，計画外停止時間の減少に貢献している．ボイラメンテナンス関連では火炉蒸発管に発生するき裂を検査する新しい X 線
画像処理技術を開発し，実機適用を展開中である．また，減肉調査に適用中のインナー UT システムはベンド部曲げ半径 35mm まで適用可能となり，検査範囲が拡大している．

1．はじめに◆サービス事業は，2 つに分類される① 製品サービス，② ソリューションサービス

近年の環境問題に対する注目度の向上，燃料価格の大きなトラブル

計画

上昇，経年機器の増加，経験豊富な人材の減少等発電設備を取り巻く状況は様々な課題に直面している．

設計

コンサルティング
・業務支援

保守・点険

発電設備メーカに要求されるサービス事業分野とし組立ては機器の供給（製品サービス）は勿論のこと，技術情報の供給（ソリューションサービス）も必須となっ

運転

①製品
サービス
外部環境の変化．てきている（図１）②ソリューションサービス

ここでは，これらの多様なお客さま要望に的確に対応するための当社のサービス体制と新技術の取組みについて紹介する．

図1

2．三菱重工の総合力を活かした技術サービス

・欧米大停電・タンク火災・配管損傷

・電力の自由化
・みなし卸電力契約
・環境問題
・燃料価格の上昇

サービス事業の多様化

また，当社のお客さま向けサービスは，長崎造船所，当社ではこれまでに発電設備の主要機器であるボイ高砂製作所，横浜製作所が主体で行っており，今後もラ，蒸気タービン，ガスタービン，制御装置などを多この基本方針に変わりはないが，2006 年２月に原動数製作納入してきており，これらの機器に対する豊富機事業本部サービスセンターを発足させ，東日本エリな運転・補修実績を有している（図２）．これまで当アのお客さまへのサービス向上を目指している．

社で取組んできた技術サービスの例を以下に示す．

3．遠隔監視センター（RMC）● 燃料転換による経済性の向上

近年，発電システムの主力となっているコンバイン● タービンロータ更新による信頼性及び経済性の向上● 最低負荷切り下げによる運用性の向上

ドサイクル発電プラントは，その発電効率が高いこと● 広域 SH 変圧運転改造による経済性の向上から，高いプラント稼働率を維持することが要求され● 新しい検査技術（Auto-MLAS 法，TOFD 法，Phased-ている．当社では，より信頼性の高い発電システムをArray UT 法等）適用による信頼性の向上

供給するとともに，運転状況を遠隔監視することによ

今後はこれに加え地球規模で求められている CO2

り異常診断・予兆検知を行い，当社納入プラントのお削減技術，脱ヒドラジン化などの環境改善で社会貢献

客さま向けに運転支援を行っている（図３）．
近年発達した IT（Information Technology）を用できる技術の提供を目指している．
＊1

＊4

＊2

＊5

原動機事業本部サービスセンター長原動機事業本部サービスセンター＊3
長崎造船所ボイラ技術部ボイラ設計課長

横浜製作所原動機営業部次長
高砂製作所サービス部ガス・蒸気タービン技術戦略グループ＊6
技術本部長崎研究所サービス技術課

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高砂製作所
・ガスタービン・蒸気タービン・水車，ポンプ

サービスセンター（横浜ビル）
サービスセンター（横浜ビル）
長崎造船所
・ボイラ・蒸気タービン
・IGCC, 脱硝・軸流ファン

高砂製作所

横浜製作所
横浜製作所
・ボイラ・蒸気タービン・ディーゼル

長崎造船所

図2

当社の原動機製品関連事業所

圧縮機出口温度
燃料流量

吸気温度

BPT（ブレードパス温度）
圧縮機出口圧力NOx 濃度

発電出力G360°μm
振動
潤滑油温度

振動
潤滑油温度

＃2
270°
μm

90°
＃1
180°

図3

代表的監視項目いて，世界中のプラントの稼働状況を遠隔監視セン
ターにて，リアルタイムでモニタするとともに，蓄積された運転データを解析し機器の診断を行ってお客さまにアドバイスすることによって，プラントの稼働率

インターネット高砂製作所 RMC

横浜ビル RMC向上に貢献している．
1999 年 に 当 社 高 砂 製 作 所 に 遠 隔 監 視 セ ン タ ー（Remote Monitoring Center） を 発 足 以 降，2001 年にはアメリカのオーランドサービスセンターに遠隔監

ヨーロッパ

北アメリカ

アジア
アフリカ

南アメリカ
オセアニア

視センターを開設し，北米・中南米地区のお客さま発電設備の遠隔監視を実施している．

図4

また，2007 年には原動機事業本部サービスセンター

オーランドサービス
MPSA-RMCセンター
RMC(Mitsubishi Power SystemsAmerica Orlando)

遠隔監視センター概要（横浜ビル内）にも遠隔監視センターを開設し，東京湾岸地区のコンバインドサイクルプラントのお客さま

どの予兆診断も行い，設計部門，サービス部門，営業．
に対して迅速な対応が可能となっている（図４）

部門と連携し，発電設備の信頼性向上につながる，よお客さまより提供いただいた運転データを基に，その傾向を継続監視することによって機器の経年劣化なり高品質なサービスをお客さまに提供できるよう努めている．

三菱重工技報 VOL.44 NO.4: 2007

リットの X 線像である．強調したい範囲（見たい範囲）4．現場に密着した保守技術を選択し，その範囲のコントラスト階調（ガンマ値）

図５は，現在利用されている各種検査技術を検査精度と検査工期の観点から整理したものである．

を狭くしたり，広くしたり，トーンカーブにより明るさとコントラストを調整したりしてきずを浮き出させ発電設備の様々な検査技術の内，最近適用実績が増えてきた X 線画像処理による欠陥検出技術とインナー
UT についてここで取り上げる．
4．1

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たものである．これにより，人間の目では確認しづらいきずも見つけることが出来る．
スムース管及びライフル管の周方向と軸方向の模擬X 線画像処理による欠陥検出技術

き裂に対して試験を実施した結果，いずれのき裂とも，溶接構造物であるボイラの付着金物溶接部の裏側等，深さ 0.5 mm 以上であれば± 0.3 mm の精度でき裂深目に見えない位置に発生する熱疲労き裂や腐食疲労きさを評価可能であり，平成 18 年度定検から実機に適裂は，場所的な制約から有効な検査方法がこれまでは用中である．

なかった．そこで当社ではＸ線フィルムをデジタイザ

図７は円周方向溶接部の内面に加工した幅 0.1 mm，でデジタル化し，画像処理を行うことにより，ボイラ深さ 0.5，1.0，1.5 mm（３種類）の円周方向スリット

炉壁管の付着金物溶接部の裏側（管内面側）に発生すの輝度測定結果である．これらの分析結果は，選択しる目に見えないき裂や同じく火炉壁に発生するＶ字状た分析範囲（写真中に点線で示す範囲）の管軸方向のの溝状腐食の深さを定量評価する技術を確立した．

輝度変化を示したもので，横軸が管軸方向の選択範囲，図６に画像処理により最適化されたスリット画像縦軸が輝度を示している．図のように，管の中心付近を示す．この画像は，ビード高さ６mm の周方向溶を選択し管軸方向の輝度分布をとると溶接ビードの曲接部の内面に加工した幅 0.1 mm，深さ 0.4 mm のス率に沿って輝度が変化していることが判る．また，溶接ビード中央の管内面側（裏側）に円周方向スリットを加工しているので，溶接ビード中央にスリット深さ

従来MT

ガイド波
短AE

従来 ECT
漏洩磁束期

肉厚測定

X線フィルム
ガンマ線フィルム FCR

レーザシート

工

垂直法

ノイズ分析

期に対応した輝度変化が認められる．これらのことから，きず部での輝度の変化量ときず深さの関係を求めることにより，きず深さを定量的に評価することが出来る．

TOFD

斜角法

分析範囲

SH波

高温探傷期

クリーピング波

フェーズドアレイ

インナーUT

開口合成低図5

検査精度

管軸方向の選択範囲

高検査技術の検査精度と工期

周方向溶接部の X 線像
きず

輝度分析要領
溶接ビード

輝度

長

スリット深さ：0.5mm
管軸方向の選択範囲

周方向溶接部の原画像（ライフル管）（ビード高さ：6 mm，スリット深さ：0.4 mm）

溶接ビード

輝度

きず

スリット深さ：1.0mm

上の写真の中央部を拡大

管軸方向の選択範囲

中央部に加工したスリットを確認することが出来る．

溶接ビード

輝度

きず

スリット深さ：1.5mm
管軸方向の選択範囲

図６

最適化された画像

図７

きず深さの評価

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インナー UT

ボイラ伝熱管の厚さ測定と付着金物溶接部の探傷機能を有したインナー UT システムは，管曲げ半径35 mm に対応可能であり平成元年に実用化以来，平成 19 年９月までに国内外で 141 缶の検査工事を実施してきた．また，本システムはボイラ伝熱管だけではなく，減肉が予想される種々の配管への適用も可能で厚さ（mm）

4．27.0
6.0
5.0
4.03.02.01.003.610mm

図 10tsr=4.39

測定チャート（節炭器管・アッシュエロージョン部）あり，今後適用範囲の拡大が期待される．
図８にインナー UT システムを示す．診断器管の入口側と出口側のターミナル部を切断し，それぞれの管端部にケーブル挿入ノズルを装着し，ケーブル挿入ホースをつなぎ込む．その後，圧力水とケーブル挿入

3.6

装置を利用して，伝熱管内へ厚さ測定用又はき裂探傷用の超音波センサを挿入しながら伝熱管の厚さや付着金物溶接部のき裂を検査する．
検査が終了すると，手元のバルブを切り替え，逆方向から圧力水を流しながらケーブル挿入装置で超音波

図 11

アッシュエロージョンによる減肉センサと浮子付ケーブル（信号ケーブル）を巻き取る．
図９に厚さ測定用のマルチチャンネルセンサを示す．

フィンチューブ（節炭器管）の厚さ測定例を示す．図円周方向に等間隔で超音波探触子が配置されたマルチ

10 は図 11 に示す減肉部の測定結果で，インナー UTチャンネルセンサを，水圧を利用して 30 〜 50 mm/sによる測定値と断面調査結果がよく一致している．の速度で管内に送り込みながら厚さを測定する．
図 10 にマルチチャンネルセンサによるスパイラル

5．まとめ

社会インフラとしての発電設備の重要性は益々増加しており，設備の安定運転や，効率的な運用のために管寄せ多大な努力が払われている．当社では火力発電設備全般に渡る総合メーカとしての資産，経験を活かして技③術革新につとめ，組織改革を厭わず，常にお客さまに

②
①⑤管寄せ

図８

図９いく所存である．
参 考 文 献（1）取違ほか，X 線画像処理によるボイラの欠陥検出技術，火力原子力発電 2007 年 5 月号 No.608，p.342（2）取違ほか，R35 mm 対応インナー UT システムの開発と実用化，火力原子力発電 2006 年３月号
No.594，p.175④① 圧力ポンプ ②ケーブル巻取り装置③ ケーブル及び内挿型超音波探触子 ④管厚測定装置

満足いただける新しい総合サービスの創造に努力して⑤ 探傷装置測定システムマルチチャンネルセンサ（12Ch）

黒石卓司

大崎展弘

小林雅浩

佐野栄一

井上将

取違正明