No.56「内圧クリープ試験」

No.56
内圧クリープ試験 ~高温配管長期信頼性試験~
Internal Pressure Creep Test

はじめに

火力発電プラント等に使用される耐熱部材には高い信頼性が要求され、高温強度評価および経年劣化評価技術が必要となります。内圧クリープ試験は、ボイラ用鋼管などの実機内圧管の構造・表面欠陥・応力分布を模擬することが可能であり、長時間高温強度の評価に有用なデータの取得ができます。

内圧クリープ試験とは

当社の内圧クリープ試験は、ボイラ用鋼管などの円筒管に、高温炉中で水による内圧を加え、クリープ破壊に至るまでの時間および破壊形態を評価する試験です。

内圧クリープ試験では、実管を用いることができ、管の内外表面層の酸化スケールや疵、溶接部やその欠陥等を、そのまま残した状態での鋼管の評価が可能です。

また、通常の単軸クリープ試験と異なり、周方向、軸方向及び径方向の各応力成分が混在した内圧管特有の多軸応力状態での、クリープ変形や損傷発生の評価が可能です。

内圧クリープ試験では、これらの因子によるクリープ変形やクリープ損傷への影響を確認できることから、内圧管の高温強度評価や経年劣化評価に有用な試験となります。

写真2 試験片
写真2 試験片
図1 内圧クリープ条件での応力分布
図1 内圧クリープ条件での応力分布

内圧クリープ試験機の仕様

図1 噴霧乾燥機の解析例(含水率で色づけした粒子軌跡)
写真1 試験機

雰囲気   : 大気(外面)
試験片外径 : 最大60mmφ
試験温度  : 300 ~ 900℃
圧力    : 最大60MPa(水圧)
* 最大圧力増強を検討中
加圧制御  : 水圧ポンプによる
台数    : 6台

おわりに

内圧クリープ試験は、ボイラ用鋼管のみならず各種内圧管のクリープ挙動評価に有用な試験です。検討の際は、是非お声かけください。

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JFEテクノリサーチ株式会社 営業本部