JP7039784B2 - Life evaluation device and life evaluation method - Google Patents

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Description

本発明は、寿命評価装置及び寿命評価方法に関するものである。 The present invention relates to a life evaluation device and a life evaluation method.

機械設備で発生するクリープや疲労などの経年劣化に対する確率論的リスク評価として、評価モデルを用いた解析的寿命評価や、検査結果を用いた寿命評価等が知られている。解析的寿命評価は、例えば、設計・製造情報等を元に荷重－応力－強度のばらつきを評価して寿命や破損確率を解析的に評価する評価方法である。また、検査結果を用いた寿命評価は、破壊・非破壊検査によって得られたき裂長さやボイド個数密度等の劣化・損傷の状態に対して、劣化・損傷状態と余寿命の対応関係を用いて将来の損傷を予測する評価方法である。 Analytical life evaluation using an evaluation model and life evaluation using inspection results are known as probabilistic risk evaluations for aging deterioration such as creep and fatigue that occur in machinery and equipment. Analytical life evaluation is an evaluation method for analytically evaluating life and breakage probability by evaluating variations in load-stress-strength based on, for example, design / manufacturing information. In addition, the life evaluation using the inspection results will be conducted in the future by using the correspondence between the deterioration / damage state and the remaining life for the deterioration / damage state such as the crack length and void number density obtained by the fracture / non-destructive inspection. This is an evaluation method for predicting damage to the skin.

解析的寿命評価において、強度のばらつき評価に用いられる強度データは、一般的に、国内の主要材料メーカが提供する多数の試験体を用いて疲労・クリープ試験を行い、その結果を統計的に処理することによって得られる。例えば、溶接部であれば、主要材料メーカが提供する多種多様な開先形状を有する多数の試験体を用いて疲労・クリープ試験を行い、その試験結果として得られた多数の値から近似式を得ることにより、強度データが作成される。このような強度データは、例えば、専門の研究機関や各メーカなどによって作成されたものが一般的に利用されている。
例えば、図１１に強度データの一例としてクリープ破断寿命データを示す。図１１において、横軸は破断時間（対数）、縦軸は応力（対数）であり、温度が低いほど同じ応力に対する破断時間が長くなる特性を示している。 In the analytical life evaluation, the strength data used for strength variation evaluation is generally subjected to a fatigue / creep test using a large number of test pieces provided by major domestic material manufacturers, and the results are statistically processed. Obtained by doing. For example, in the case of welded parts, fatigue / creep tests are performed using a large number of test pieces with a wide variety of groove shapes provided by major material manufacturers, and an approximate expression is obtained from the large number of values obtained as the test results. By obtaining, intensity data is created. As such intensity data, for example, those created by specialized research institutes or manufacturers are generally used.
For example, FIG. 11 shows creep rupture life data as an example of strength data. In FIG. 11, the horizontal axis represents the breaking time (logarithm) and the vertical axis represents the stress (logarithm), and the lower the temperature, the longer the breaking time for the same stress.

特許第４７４５３６６号公報Japanese Patent No. 4745366 特許第４６９９３４４号公報Japanese Patent No. 4699344

上述のように、従来、解析的寿命評価で用いられる強度データは、材料メーカ、開先形状、溶接材料、施工法等の違いに起因した強度・寿命のばらつきを内包した強度データであるため、寿命評価を行う評価部位の実際の強度データとの誤差が生じており、寿命評価の精度が低下するおそれがあった。 As described above, the strength data conventionally used in the analytical life evaluation is the strength data including the variation in strength and life due to the difference in material manufacturer, groove shape, welding material, construction method, etc. There was an error with the actual strength data of the evaluation site where the life evaluation was performed, and there was a risk that the accuracy of the life evaluation would decrease.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、解析的寿命評価の精度を向上させることのできる寿命評価装置及び寿命評価方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a life evaluation device and a life evaluation method capable of improving the accuracy of analytical life evaluation.

本発明の幾つかの実施形態に係る寿命評価装置の一実施形態は、対象部材の複数の評価部位の実機検査データを用いて寿命評価を行い、第１寿命評価結果を得る第１寿命評価部と、前記対象部材の標準材料強度データを用いて、複数の前記評価部位について解析的寿命評価を行い、第２寿命評価結果を得る第２寿命評価部と、前記評価部位毎に、前記第１寿命評価結果との差分が所定の許容範囲内となるような前記第２寿命評価結果が得られる強度データを固有強度データとして演算し、演算した各前記評価部位の固有強度データを用いて、前記対象部材の等価強度データを作成する等価強度データ作成部と、を有し、前記標準材料強度データは、前記対象部材とは異なるメーカにより製造された試験体または異なる特徴形状を有する試験体に基づいて取得されたデータを統計的に処理して得られたばらつきを含む強度データであり、前記第２寿命評価部は、前記等価強度データ作成部によって作成された前記等価強度データを用いて前記対象部材の未評価部位について解析的寿命評価を行う寿命評価装置である。 One embodiment of the life evaluation device according to some embodiments of the present invention is a first life evaluation unit that evaluates the life using actual machine inspection data of a plurality of evaluation parts of the target member and obtains the first life evaluation result. Then, using the standard material strength data of the target member, the second life evaluation unit that performs analytical life evaluation for the plurality of evaluation parts and obtains the second life evaluation result, and the first evaluation part for each evaluation part. Intensity data for which the second lifetime evaluation result is obtained so that the difference from the lifetime evaluation result is within a predetermined allowable range is calculated as intrinsic strength data, and the calculated intrinsic strength data of each evaluation site is used to describe the above. It has an equivalent strength data creation unit that creates equivalent strength data for the target member, and the standard material strength data is based on a test piece manufactured by a manufacturer different from the target member or a test piece having a different characteristic shape. It is the intensity data including the variation obtained by statistically processing the data acquired in the above, and the second life evaluation unit uses the equivalent intensity data created by the equivalent intensity data creation unit to describe the object. It is a life evaluation device that performs analytical life evaluation for unevaluated parts of members.

上記構成によれば、実機検査データを用いて寿命評価を行うことによって得られた第１寿命評価結果と、解析的寿命評価を行うことによって得られた第２寿命評価とを用いて、評価部位毎の固有強度データを同定する。具体的には、各評価部位について得られた第１寿命評価結果を正しい結果としてみなして、この第１寿命評価結果と一致または近似する第２寿命評価が得られるような強度データを固有強度データとして求める。そして、評価部位毎に得た固有強度データを用いて、当該対象部材に用いられている材料の等価強度データを作成する。これにより、製造元や特徴形状等の違いに起因する誤差を低減した当該対象部材に固有の等価強度データを得ることが可能となる。そして、等価強度データを用いて他の未評価部位について解析的寿命評価を行うことで、標準材料強度データを用いる場合に比べて評価精度を向上させることが可能となる。また、他の未評価部位については、実機データを取得する必要がないため、労力の低減や時間短縮を図ることができる。 According to the above configuration, the evaluation site is based on the first life evaluation result obtained by performing the life evaluation using the actual machine inspection data and the second life evaluation obtained by performing the analytical life evaluation. Identify the intrinsic strength data for each. Specifically, the intrinsic strength data is the strength data in which the first life evaluation result obtained for each evaluation site is regarded as a correct result and the second life evaluation that matches or approximates the first life evaluation result can be obtained. Ask as. Then, using the intrinsic strength data obtained for each evaluation site, the equivalent strength data of the material used for the target member is created. This makes it possible to obtain equivalent strength data peculiar to the target member with reduced errors due to differences in the manufacturer, characteristic shape, and the like. Then, by performing analytical life evaluation of other unevaluated parts using the equivalent strength data, it is possible to improve the evaluation accuracy as compared with the case of using the standard material strength data. In addition, since it is not necessary to acquire actual machine data for other unevaluated parts, labor can be reduced and time can be shortened.

上記寿命評価装置において、前記等価強度データ作成部は、前記標準材料強度データと該標準材料強度データの元データのばらつきを示す分布の情報を有しており、前記分布のパーセンタイルを走査することにより、前記第１寿命評価結果との差分が前記許容範囲内となる前記第２寿命評価結果が得られるようなパーセンタイルを同定し、前記固有強度データを得ることとしてもよい。 In the life evaluation device, the equivalent strength data creation unit has information on the distribution indicating the variation between the standard material strength data and the original data of the standard material strength data, and by scanning the percentile of the distribution. The percentile may be identified so that the second life evaluation result can be obtained so that the difference from the first life evaluation result is within the permissible range, and the intrinsic strength data may be obtained.

このように、標準材料強度の元データのばらつきを示す分布のパーセンタイルを用いることにより、比較的容易に固有強度データを得ることが可能となる。 As described above, by using the percentile of the distribution showing the variation of the original data of the standard material strength, it becomes possible to obtain the intrinsic strength data relatively easily.

上記寿命評価装置において、前記等価強度データ作成部は、各前記評価部位の固有強度データを統計的に処理することにより前記等価強度データを作成することとしてもよい。 In the life evaluation device, the equivalent intensity data creation unit may create the equivalent intensity data by statistically processing the intrinsic intensity data of each evaluation portion.

上記寿命評価装置は、前記等価強度データを用いて次回検査時までの損傷確率を評価する損傷確率評価部を備えていてもよい。 The life evaluation device may include a damage probability evaluation unit that evaluates the damage probability until the next inspection using the equivalent strength data.

本発明の幾つかの実施形態に係る寿命評価方法における一実施形態は、対象部材の複数の評価部位の実機検査データを用いて寿命評価を行い、第１寿命評価結果を得る工程と、前記対象部材の標準材料強度データを用いて、複数の前記評価部位について解析的寿命評価を行い、第２寿命評価結果を得る工程と、前記評価部位毎に、前記第１寿命評価結果との差分が所定の許容範囲内となるような前記第２寿命評価結果が得られる強度データを固有強度データとして演算する工程と、演算した各前記評価部位の固有強度データを用いて、前記対象部材の等価強度データを作成する工程と、前記等価強度データを用いて前記対象部材の未評価部位について解析的寿命評価を行う工程とを有し、前記標準材料強度データは、異なるメーカにより製造された試験体または異なる特徴形状を有する試験体に基づいて取得されたデータを統計的に処理して得られたばらつきを含む強度データである寿命評価方法である。 One embodiment of the life evaluation method according to some embodiments of the present invention includes a step of performing life evaluation using actual machine inspection data of a plurality of evaluation parts of a target member and obtaining a first life evaluation result, and the subject. The difference between the step of performing analytical life evaluation for a plurality of the evaluation parts using the standard material strength data of the member and obtaining the second life evaluation result and the first life evaluation result for each evaluation part is predetermined. Equivalent strength data of the target member using the step of calculating the strength data obtained by obtaining the second life evaluation result so as to be within the permissible range of the above as the intrinsic strength data and the calculated intrinsic strength data of each evaluation site. The standard material strength data is a test piece manufactured by a different manufacturer or different. This is a life evaluation method that is intensity data including variations obtained by statistically processing data acquired based on a test piece having a characteristic shape.

本発明の幾つかの実施形態によれば、解析的寿命評価の精度を向上させることができるという効果を奏する。 According to some embodiments of the present invention, there is an effect that the accuracy of analytical life evaluation can be improved.

本発明の幾つかの実施形態に係る寿命評価装置の一実施形態のハードウェア構成を示した図である。It is a figure which showed the hardware composition of one Embodiment of the life evaluation apparatus which concerns on some Embodiments of this invention. 本発明の幾つかの実施形態に係る寿命評価装置が備える機能を示した一実施形態の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of one Embodiment which showed the function which the life evaluation apparatus which concerns on some Embodiments of this invention has. 材料損傷のマスターカーブの一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the master curve of material damage. 本発明の幾つかの実施形態に係る寿命評価装置によって評価される評価部位の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the evaluation part evaluated by the life evaluation apparatus which concerns on some embodiments of this invention. ある温度下における標準強度データの一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the standard intensity data under a certain temperature. 第２寿命評価部によって得られた寿命評価結果等の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the life evaluation result and the like obtained by the 2nd life evaluation part. 図５に示した標準強度データにおいて、パーセンタイル２５％のときの強度データを示した図である。In the standard intensity data shown in FIG. 5, it is a figure which showed the intensity data at the percentile 25%. 等価強度データの一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the equivalent intensity data. 破損確率を等価強度データ上に示した図である。It is the figure which showed the breakage probability on the equivalent strength data. 本発明の幾つかの実施形態に係る寿命評価方法の一実施形態の処理手順を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed the processing procedure of one Embodiment of the life evaluation method which concerns on some Embodiment of this invention. 一般的な強度データの一例を示した図である。It is a figure which showed an example of general intensity data.

以下に、本発明の幾つかの実施形態に係る寿命評価装置及び寿命評価方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る寿命評価装置１のハードウェア構成を示した図である。図１に示すように、寿命評価装置１は、例えば、ＣＰＵ１１、ＣＰＵ１１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）１２、各プログラム実行時のワーク領域として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）１３、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（HDD）１４、キーボードやマウス等からなる入力部１５、液晶表示装置等からなる表示部１６、ネットワークに接続するための通信インターフェース１７、及び外部記憶装置１８が装着されるアクセス部１９等を備えている。これら各部は、バス２０を介して接続されている。 Hereinafter, an embodiment of a life evaluation device and a life evaluation method according to some embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a hardware configuration of a life evaluation device 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the life evaluation device 1 includes, for example, a CPU 11, a ROM (Read Only Memory) 12 for storing a program executed by the CPU 11, and a RAM (Random Access) that functions as a work area when each program is executed. Memory) 13, hard disk drive (HDD) 14 as a large-capacity storage device, input unit 15 consisting of a keyboard, mouse, etc., display unit 16 consisting of a liquid crystal display device, etc., communication interface 17 for connecting to a network, and external storage. It is provided with an access unit 19 or the like to which the device 18 is mounted. Each of these parts is connected via a bus 20.

図２は、寿命評価装置１が備える機能を示した機能ブロック図である。以下に説明する各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式でＲＯＭ１２やＨＤＤ１４等の記憶媒体に記憶されており、このプログラムをＣＰＵ１１がＲＡＭ１３等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭ１２やＨＤＤ１４あるいは、その他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。 FIG. 2 is a functional block diagram showing the functions of the life evaluation device 1. As an example, a series of processes for realizing various functions described below are stored in a storage medium such as ROM 12 or HDD 14 in the form of a program, and the CPU 11 reads this program into RAM 13 or the like to process information. -Various functions are realized by executing arithmetic processing. The program is distributed via a form of being pre-installed in the ROM 12 or HDD 14 or other storage medium, a form of being provided in a state of being stored in a computer-readable storage medium, or a wired or wireless communication means. The form and the like may be applied. The computer-readable storage medium is a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.

図２に示すように、寿命評価装置１は、記憶部３１、第１寿命評価部３２、第２寿命評価部３３、等価強度データ作成部３４、破損確率評価部３５を主な構成として備えている。 As shown in FIG. 2, the life evaluation device 1 includes a storage unit 31, a first life evaluation unit 32, a second life evaluation unit 33, an equivalent strength data creation unit 34, and a breakage probability evaluation unit 35 as main configurations. There is.

記憶部３１には、寿命評価を行う上で、必要となる種々の情報が格納されている。主なデータとして、例えば、評価対象設備に関する基礎データ、検査関連データ等が挙げられる。 The storage unit 31 stores various information necessary for performing life evaluation. Examples of main data include basic data related to equipment to be evaluated, inspection-related data, and the like.

評価対象設備に関する基礎データとして、例えば、運転データ、製造データ、改造履歴データ、加工・熱処理データ、設計データ等が挙げられる。設計データには、設計図面、損傷評価式、標準強度データ、検査スケジュールデータ等が含まれる。
検査関連データは、破壊／非破壊検査等に関するデータであり、例えば、材料損傷のマスターカーブが挙げられる。材料損傷のマスターカーブの一例として、ボイド個数密度とクリープ損傷の関係式、粒内方位差と疲労損傷度の関係式等が挙げられる。なお、これら情報は関係式として格納されていてもよいし、マップ情報として格納されていてもよい。 Examples of basic data regarding the equipment to be evaluated include operation data, manufacturing data, modification history data, processing / heat treatment data, design data, and the like. The design data includes design drawings, damage evaluation formulas, standard strength data, inspection schedule data, and the like.
The inspection-related data is data related to destructive / non-destructive inspection and the like, and examples thereof include a master curve of material damage. As an example of the master curve of material damage, there is a relational expression between the number density of voids and creep damage, a relational expression between the intragranular orientation difference and the degree of fatigue damage, and the like. It should be noted that these information may be stored as relational expressions or may be stored as map information.

第１寿命評価部３２は、複数の評価部位に対して非破壊検査が行われることで得られた実機検査データを取得し、この実機検査データを用いて寿命評価を行い、例えば、各評価部位についての累積損傷度Ｂ（図６参照）を得る。実機検査データの一例として、ボイド個数密度、ボイド面積率、Ａパラメータ、電子線後方散乱回折法（EBSD: Electron Backscatter Diffraction）等が挙げられる。これらの実機検査データは、クリープ損傷破断時間または疲労損傷破断時間と相関があるため、これらの実機検査データを用いて寿命評価を行うことができる。例えば、第１寿命評価部３２は、記憶部３１に格納されている図３に示すような材料損傷のマスターカーブを用いて、上述した実機検査データから各評価部位の損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓを演算する。図３は、ボイド個数密度[個／ｍｍ２]とクリープ損傷度[％]との関係を示したマスターカーブの一例である。 The first life evaluation unit 32 acquires the actual machine inspection data obtained by performing the non-destructive inspection on a plurality of evaluation parts, and performs the life evaluation using the actual machine inspection data, for example, each evaluation part. Cumulative damage degree B (see FIG. 6) is obtained. Examples of actual machine inspection data include void number density, void area ratio, A parameter, electron backscatter diffraction method (EBSD), and the like. Since these actual machine inspection data correlate with creep damage rupture time or fatigue damage rupture time, life evaluation can be performed using these actual machine inspection data. For example, the first life evaluation unit 32 calculates the damage degree Di_ins of each evaluation site from the above-mentioned actual machine inspection data using the master curve of material damage as shown in FIG. 3 stored in the storage unit 31. FIG. 3 is an example of a master curve showing the relationship between the number of voids density [pieces / mm 2 ] and the degree of creep damage [%].

例えば、評価対象設備として火力発電等に用いられるボイラが設定され、評価対象としてボイラの大径管が設定され、第１寿命評価部３２の評価部位として、図４に示すように、大径管の溶接線Ａ１～Ａｋが設定された場合、第１寿命評価部３２は、各評価部位Ａ１～Ａｋの実機検査データを取得し、これらの実機検査データと記憶部３１に格納されている材料損傷のマスターカーブとを用いて、各評価部位Ａ１～Ａｋの累積損傷度Ｄ１＿ｉｎｓ～Ｄｋ＿ｉｎｓを得る。 For example, a boiler used for thermal power generation or the like is set as an evaluation target facility, a large diameter tube of the boiler is set as an evaluation target, and a large diameter tube is set as an evaluation site of the first life evaluation unit 32, as shown in FIG. When the welding lines A1 to Ak are set, the first life evaluation unit 32 acquires the actual machine inspection data of each evaluation part A1 to Ak, and these actual machine inspection data and the material damage stored in the storage unit 31. The cumulative damage degrees D1_ins to Dk_ins of each evaluation site A1 to Ak are obtained by using the master curve of.

第２寿命評価部３３は、対象部材の評価モデルに対象部材の標準材料強度データを用いて、複数の評価部位について解析的寿命評価を行い、第２寿命評価結果を得る。例えば、第２寿命評価部３３は、評価部位の設計時点での想定、または実機の損傷状況を考慮して、損傷評価モデルを選定し、選定した損傷評価モデルに記憶部３１に格納されている評価対象設備に関する基礎データ等を用いることにより、各評価部位についての寿命評価を行う。 The second life evaluation unit 33 uses the standard material strength data of the target member as the evaluation model of the target member, performs analytical life evaluation for a plurality of evaluation sites, and obtains the second life evaluation result. For example, the second life evaluation unit 33 selects a damage evaluation model in consideration of the assumption at the time of designing the evaluation site or the damage status of the actual machine, and is stored in the storage unit 31 in the selected damage evaluation model. The life of each evaluation site is evaluated by using basic data related to the equipment to be evaluated.

より具体的には、第２寿命評価部３３は、損傷部位の損傷が疲労破壊であれば、Ｓ－Ｎ曲線、累積疲労損傷則、疲労き裂進展則（パリス則等）等の損傷評価モデルを選定し、クリープ損傷であれば、時間－温度パラメータ（TTP：Time-Temperature Parameter）を用いた損傷評価モデルを選定する。ＴＴＰ法の時間－温度パラメータの一例として、Larson-Miller、Orr-Sherby-Dorn、Manson-Succop、Manson-Haferd等が挙げられる。なお、損傷評価モデルの選定については、入力部１５（図１参照）からユーザが設定することとしてもよいし、部位毎に損傷評価モデルが対応付けられた情報を予め用意しておき、この情報から部位に応じた損傷評価モデルを決定することとしてもよい。 More specifically, if the damage at the damaged part is fatigue fracture, the second life evaluation unit 33 is a damage evaluation model such as an SN curve, a cumulative fatigue damage rule, and a fatigue crack growth rule (Paris law, etc.). And if it is creep damage, select a damage evaluation model using Time-Temperature Parameter (TTP). Examples of time-temperature parameters of the TTP method include Larson-Miller, Orr-Sherby-Dorn, Manson-Succop, Manson-Haferd and the like. The damage evaluation model may be selected by the user from the input unit 15 (see FIG. 1), or information associated with the damage evaluation model may be prepared in advance for each part, and this information may be set. The damage evaluation model may be determined according to the site.

続いて、第２寿命評価部３３は、記憶部３１に格納されている基礎データと、選定した損傷評価モデルとを用いることにより、各評価部位についての寿命評価を行う。例えば、第２寿命評価部３３は、上述した第１寿命評価部３２によって寿命評価が行われる評価部位Ａ１～Ａｋについて、標準材料強度データを用いた寿命評価を行う。この場合、第２寿命評価部３３は、評価部位の運転時間、温度、応力等を入力条件とし、選定した損傷評価モデルにこれらの入力条件を与えることで、評価部位の余寿命・損傷度を算出する。ここで、応力は、実機供用環境に基づいてＦＥＭ（有限要素法）等を用いて演算した値を用いるとよい。 Subsequently, the second life evaluation unit 33 evaluates the life of each evaluation site by using the basic data stored in the storage unit 31 and the selected damage evaluation model. For example, the second life evaluation unit 33 performs life evaluation using standard material strength data for the evaluation sites A1 to Ak where the life evaluation is performed by the first life evaluation unit 32 described above. In this case, the second life evaluation unit 33 sets the operating time, temperature, stress, etc. of the evaluation site as input conditions, and gives these input conditions to the selected damage evaluation model to determine the remaining life / damage degree of the evaluation site. calculate. Here, the stress may be a value calculated by using FEM (finite element method) or the like based on the actual operating environment.

上述のＴＴＰを用いたクリープ破断寿命評価としてLarson-Millerを用いる場合、クリープラプチャー曲線を標準強度データとして用いて、寿命評価（損傷度評価）を行う。図５に、ある温度条件下におけるクリープラプチャー曲線（標準強度データ）の一例を示す。図５において、横軸は破断時間、縦軸は応力（対数）を示している。図５において、直線で示されている特性は、クリープラプチャー曲線であり、対数正規分布で示されている特性は、試験データ（クリープデータ）のばらつき頻度を示している。すなわち、標準材料強度データは、国内の主要材料メーカが提供する様々な開先形状を有する試験体に対してクリープ破断試験を行い、その試験結果（クリープデータ）から近似式を求めて表された特性である。図５に示した直線部の特性は、多数の試験結果から得た近似式の一例を表した特性であり、対数正規分布は近似式で表された標準材料強度データに対する試験結果のばらつき度合いを示した曲線である。 When Larson-Miller is used as the creep rupture life evaluation using the above-mentioned TTP, the life evaluation (damage degree evaluation) is performed using the creep rupture curve as standard strength data. FIG. 5 shows an example of a creep rupture curve (standard intensity data) under a certain temperature condition. In FIG. 5, the horizontal axis represents the breaking time and the vertical axis represents the stress (logarithm). In FIG. 5, the characteristic shown by the straight line is a creep rupture curve, and the characteristic shown by the lognormal distribution indicates the variation frequency of the test data (creep data). That is, the standard material strength data was expressed by performing a creep rupture test on a test piece having various groove shapes provided by major domestic material manufacturers and obtaining an approximate formula from the test result (creep data). It is a characteristic. The characteristic of the straight line part shown in FIG. 5 is a characteristic showing an example of an approximate expression obtained from a large number of test results, and the lognormal distribution is a characteristic showing the degree of variation of the test result with respect to the standard material strength data expressed by the approximate expression. It is the curve shown.

図５に示したクリープラプチャー曲線は、例えば、以下の（１）式で表される。 The creep rupture curve shown in FIG. 5 is represented by, for example, the following equation (1).

Figure 0007039784000001
Figure 0007039784000001

上記（１）式において、ｌｏｇＬｉは破断時間の対数値、Ｎ(μ，σ)は平均μ，標準偏差σに従う正規分布、Ｔは温度、σは応力、ａ０，ａ１，ａ２，ａ３，Ｃは材料定数、ＳＥＥは標準誤差である。上記（１）式に示すように、ｌｏｇＬｉは右辺の正規分布に従う確率変数として表される。 In equation (1) above, logLi is the logarithmic value of the breaking time, N (μ, σ) is the mean μ, the normal distribution follows the standard deviation σ, T is the temperature, σ is the stress, a 0 , a 1 , a 2 , a. 3 , C is the material constant, and SEE is the standard error. As shown in the above equation (1), logLi is represented as a random variable that follows a normal distribution on the right side.

図６に、第２寿命評価部３３によって得られた寿命評価結果の一例を示す。図６に示すように、設計条件として、製造条件、寸法条件を設定し、運転条件として、検査時点までの実機供用条件を設定する。例えば、今回の検査時点までに運転１から運転ｎまで運転されていた場合には、各運転１からｎに対して、その運転期間ｔ、圧力ｐ、温度Ｔを設定し、また、これらの条件から応力σを推定して、推定した応力σを運転条件として設定する。そして、設定したこれらの条件に基づいて、図５に示した標準強度データを用いて各運転終了時における損傷度（破断時間）を得る。 FIG. 6 shows an example of the life evaluation result obtained by the second life evaluation unit 33. As shown in FIG. 6, manufacturing conditions and dimensional conditions are set as design conditions, and actual machine operation conditions up to the time of inspection are set as operating conditions. For example, when the operation from operation 1 to operation n has been performed by the time of this inspection, the operation period t, the pressure p, and the temperature T are set for each operation 1 to n, and these conditions are also set. The stress σ is estimated from, and the estimated stress σ is set as the operating condition. Then, based on these set conditions, the degree of damage (breaking time) at the end of each operation is obtained using the standard strength data shown in FIG.

具体的には、第２寿命評価部３３は、上記（１）式に示した演算式に対して、運転条件に応じた応力σ、温度Ｔをそれぞれ代入することにより、評価部位毎に、各運転条件１～ｎにおける寿命（破断時間）Ｌを算出する。 Specifically, the second life evaluation unit 33 substitutes the stress σ and the temperature T according to the operating conditions into the arithmetic expression shown in the above equation (1), respectively, for each evaluation site. The life (breaking time) L under the operating conditions 1 to n is calculated.

そして、各運転条件において算出された寿命（破断時間）Ｌと各運転条件の運転期間ｔとから損傷度Ｄを得る。例えば、評価部位Ａ１の運転条件１における損傷度Ｄ１１は、以下の（２）式で表される。 Then, the degree of damage D is obtained from the life (breaking time) L calculated under each operating condition and the operating period t under each operating condition. For example, the damage degree D11 under the operating condition 1 of the evaluation site A1 is expressed by the following equation (2).

Ｄ１１＝ｔ１１／Ｌ１１ （２） D11 = t11 / L11 (2)

続いて、第２寿命評価部３３は、評価部位毎に算出した各運転条件の損傷度Ｄを足し合わせることで、各評価部位Ａ１～Ａｋについて累積損傷度Ｄｉ＿ｓｕｍ（ｉ＝１～ｋ）を得る。 Subsequently, the second life evaluation unit 33 obtains the cumulative damage degree Di_sum (i = 1 to k) for each evaluation part A1 to Ak by adding the damage degree D of each operating condition calculated for each evaluation part. ..

等価強度データ作成部３４は、第１寿命評価部３２の評価結果である累積損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓと、第２寿命評価部３３の評価結果である累積損傷度Ｄｉ＿ｓｕｍとを用いて、各評価部位Ａ１～Ａｋの固有強度データを得、この固有強度データを用いて、対象部材の等価強度データを作成する。具体的には、等価強度データ作成部３４は、各評価部位について、累積損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓと累積損傷度Ｄｉ＿ｓｕｍとの差分がゼロまたは許容範囲内となるような累積損傷度Ｄｉ＿ｓｕｍが得られる強度データを固有強度データとして得る。 The equivalent strength data creation unit 34 uses the cumulative damage degree Di_ins which is the evaluation result of the first life evaluation unit 32 and the cumulative damage degree Di_sum which is the evaluation result of the second life evaluation unit 33, and each evaluation site A1 to The intrinsic strength data of Ak is obtained, and the equivalent intensity data of the target member is created by using this intrinsic strength data. Specifically, the equivalent strength data creation unit 34 obtains strength data for each evaluation site to obtain a cumulative damage degree Di_sum such that the difference between the cumulative damage degree Di_ins and the cumulative damage degree Di_sum is zero or within an allowable range. Obtained as intrinsic strength data.

例えば、等価強度データ作成部３４は、評価部位毎に、標準強度データにおける対数正規分布のパーセンタイルを走査し、各パーセンタイルのときの強度データから累積損傷度Ｄｉ＿ｓｕｍ´を演算する。例えば、パーセンタイル２５％のときの強度データは、図７に示されるように、図５に示した標準強度データ（クリープラプチャー曲線）を平行移動させることにより得ることができる。そして、この結果得た累積損傷度Ｄｉ＿ｓｕｍ´が第１寿命評価部３２によって得られた累積損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓと一致する、または、差分が許容範囲内となるパーセンタイルを探索する。
ここで、例えば、累積損傷度Ｄｉ＿ｓｕｍが累積損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓよりも小さい場合には、寿命評価に用いた標準強度データが実際の強度よりも高いと考えられるので、パーセンタイルを小さな値に変更するとよい。一方、累積損傷度Ｄｉ＿ｓｕｍが累積損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓよりも大きい場合には、寿命評価に用いた標準強度データが実際の強度よりも低いと考えられるので、パーセンタイルを５０％よりも大きな値に変更するとよい。
この結果、図６に示すように、各評価部位Ａ１～Ａｋについて各パーセンタイルが決定される。 For example, the equivalent intensity data creation unit 34 scans the percentile of the lognormal distribution in the standard intensity data for each evaluation site, and calculates the cumulative damage degree Di_sum'from the intensity data at each percentile. For example, the intensity data at the percentile of 25% can be obtained by translating the standard intensity data (creep rupture curve) shown in FIG. 5 as shown in FIG. Then, a percentile is searched for in which the cumulative damage degree Di_sum' obtained as a result matches the cumulative damage degree Di_ins obtained by the first life evaluation unit 32, or the difference is within the allowable range.
Here, for example, when the cumulative damage degree Di_sum is smaller than the cumulative damage degree Di_ins, the standard strength data used for the life evaluation is considered to be higher than the actual strength, so the percentile may be changed to a small value. On the other hand, when the cumulative damage degree Di_sum is larger than the cumulative damage degree Di_ins, it is considered that the standard strength data used for the life evaluation is lower than the actual strength, so it is advisable to change the percentile to a value larger than 50%. ..
As a result, as shown in FIG. 6, each percentile is determined for each evaluation site A1 to Ak.

続いて、等価強度データ作成部３４は、評価部位Ａ１～Ａｋについて決定されたパーセンタイル（例えば、１０％、３５％、・・・９％）を用いて、評価部位Ａ１～Ａｋについての固有強度データを得る。例えば、評価部位Ａ１であれば、パーセンタイル１０％を通る強度データを固有強度データとする。
なお、上述した固有強度データの求め方については、上述の方法に限定されず、例えば、統計的演算手法等の公知の演算技術を適宜適用することが可能である。 Subsequently, the equivalent intensity data creation unit 34 uses the percentiles (for example, 10%, 35%, ... 9%) determined for the evaluation sites A1 to Ak, and the intrinsic intensity data for the evaluation sites A1 to Ak. To get. For example, in the case of the evaluation site A1, the intensity data passing through the percentile 10% is used as the intrinsic intensity data.
The above-mentioned method for obtaining the intrinsic strength data is not limited to the above-mentioned method, and for example, a known calculation technique such as a statistical calculation method can be appropriately applied.

続いて、評価部位Ａ１～Ａｋについて決定されたパーセンタイルに基づいて、確率紙プロットや統計的手法を用いてパーセンタイルの確率分布特性を得る。そして、この確率分布特性から等価強度データを演算により求める。
例えば、評価部位Ａ１～Ａｋのパーセンタイルが正規分布に従うと仮定したとき、例えば図８に示すような等価強度データが得られる。 Subsequently, based on the percentiles determined for the evaluation sites A1 to Ak, the probability distribution characteristics of the percentiles are obtained by using a probability paper plot or a statistical method. Then, the equivalent intensity data is obtained by calculation from this probability distribution characteristic.
For example, assuming that the percentiles of the evaluation sites A1 to Ak follow a normal distribution, equivalent intensity data as shown in FIG. 8, for example, can be obtained.

このようにして、等価強度データ作成部３４によって等価強度データが作成されると、第２寿命評価部３３は、等価強度データ作成部３４によって得られた等価強度データを用いて、対象部材の未評価部位Ａｋ＋１～Ａｎ（図４参照）について解析的寿命評価を行う。これにより、他の評価部位Ａｋ＋１～Ａｎについては、対象部材固有の強度データから推定された等価強度データを用いて寿命評価を行うことができる。この結果、標準強度データを用いて寿命評価を行う場合と比べて評価精度を高めることが可能となる。また、評価部位Ａｋ＋１～Ａｎについては実機データを取得する必要がないため、労力の軽減や時間の短縮を図ることが可能となる。 When the equivalent strength data is created by the equivalent strength data creating unit 34 in this way, the second life evaluation unit 33 uses the equivalent strength data obtained by the equivalent strength data creating unit 34 to unevaluate the target member. Analytical life evaluation is performed for the evaluation sites Ak + 1 to An (see FIG. 4). Thereby, for the other evaluation sites Ak + 1 to An, the life can be evaluated using the equivalent strength data estimated from the strength data peculiar to the target member. As a result, it is possible to improve the evaluation accuracy as compared with the case of performing the life evaluation using the standard intensity data. Further, since it is not necessary to acquire the actual machine data for the evaluation sites Ak + 1 to An, it is possible to reduce the labor and the time.

破損確率評価部３５（図２参照）は、等価強度データ作成部３４によって作成された等価強度データと、次回検査時点までに予定されている運転条件の情報を用いて、次回の検査時点における破損確率評価を行う。
ここで、第１寿命評価部３２によって累積損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓが算出されている評価部位Ａ１～Ａｋについては、各評価部位Ａ１～Ａｋに対応する固有強度データが得られている。したがって、評価部位Ａ１～Ａｋについては、今回の検査時点における累積損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓ、それぞれの固有強度データ、及び次回の検査時点までの運転条件を用いて、次回の検査時点における累積損傷度を演算する。 The breakage probability evaluation unit 35 (see FIG. 2) uses the equivalent strength data created by the equivalent strength data creation unit 34 and the information on the operating conditions scheduled by the next inspection time to break the damage at the next inspection time. Perform probability evaluation.
Here, for the evaluation sites A1 to Ak for which the cumulative damage degree Di_ins is calculated by the first life evaluation unit 32, the intrinsic strength data corresponding to each evaluation site A1 to Ak is obtained. Therefore, for the evaluation sites A1 to Ak, the cumulative damage degree Di_ins at the time of this inspection, the respective intrinsic strength data, and the operating conditions up to the next inspection time are used to calculate the cumulative damage degree at the next inspection time. ..

また、第１寿命評価部３２による累積損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓが存在せず、また、そのために固有強度データが存在しない評価部位Ａｋ＋１～Ａｎについては、等価強度データ作成部３４によって作成された等価強度データを用いて演算された今回の検査時点における累積損傷度Ｄｉ＿ｓｕｍ及び等価強度データと次回の検査時点までの運転条件とから演算される累積損傷度を用いて、次回の検査時点における累積損傷度を演算する。 Further, for the evaluation sites Ak + 1 to An in which the cumulative damage degree Di_ins by the first life evaluation unit 32 does not exist and the intrinsic strength data does not exist for that purpose, the equivalent intensity data created by the equivalent intensity data creation unit 34 is used. The cumulative damage degree at the next inspection time is calculated using the cumulative damage degree Di_sum calculated using this method and the cumulative damage degree calculated from the equivalent strength data and the operating conditions up to the next inspection time. ..

そして、破損確率評価部３５は、各評価部位Ａ１～Ａｎについてそれぞれ次回の検査時点における累積損傷度を演算すると、以下の（３）式を用いて、次回検査時における破損確率（PoF：Probability of Failure）を算出する。 Then, when the damage probability evaluation unit 35 calculates the cumulative damage degree at the time of the next inspection for each of the evaluation parts A1 to An, the damage probability (PoF: Probability of) at the time of the next inspection is used by the following equation (3). Failure) is calculated.

Figure 0007039784000002
Figure 0007039784000002

上記（３）式において、Ｌｉ＿ｎｅｘｔは、評価部位Ａｉ（ｉ＝１～ｎの整数）の次回検査時における破断寿命、ｔｉ＿ｎｅｘｔは、評価部位Ａｉ（ｉ＝１～ｎの整数）の今回検査時から次回検査時までの運転時間、Ｄｉ＿ｓｕｍは、評価部位Ａｉ（ｉ＝１～ｎの整数）の今回検査時における累積損傷度である。
図９は、上記破損確率ＰｏＦを等価強度データ上に示した図である。
このようにして、次回検査時の破損確率を演算することにより、現時点で交換しなければならない部材を定量的に評価することができる。 In the above equation (3), Li_next is the fracture life of the evaluation site Ai (integer of i = 1 to n) at the next inspection, and ti_next is the fracture life of the evaluation site Ai (integer of i = 1 to n) from the time of this inspection. The operation time until the next inspection, Di_sum, is the cumulative damage degree of the evaluation site Ai (integer of i = 1 to n) at the time of the current inspection.
FIG. 9 is a diagram showing the failure probability PoF on the equivalent strength data.
In this way, by calculating the damage probability at the next inspection, it is possible to quantitatively evaluate the member that must be replaced at the present time.

次に、上記構成を備える寿命評価装置１による寿命評価方法について図１０を参照して簡潔に説明する。
まず、ステップＳＡ１において、今回の検査において寿命評価を実施する複数の評価部位（例えば、図４のＡ１～Ａｎ）が設定される。続いて、ステップＳＡ２において、ステップＳＡ１で設定された複数の評価部位Ａ１～Ａｎのうち、指定された一部の評価部位Ａ１～Ａｋについて検査データに基づく寿命評価が行われる。例えば、一部の評価部位Ａ１～Ａｋに対して非破壊検査が行われ、その検査データに基づいて寿命評価が行われる。これにより、一部の評価部位Ａ１～Ａｋに対して累積損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓ（図６参照）が第１寿命評価結果として算出される。 Next, a life evaluation method using the life evaluation device 1 having the above configuration will be briefly described with reference to FIG. 10.
First, in step SA1, a plurality of evaluation sites (for example, A1 to An in FIG. 4) for performing life evaluation in this inspection are set. Subsequently, in step SA2, the life evaluation based on the inspection data is performed for some of the designated evaluation sites A1 to Ak among the plurality of evaluation sites A1 to An set in step SA1. For example, a non-destructive inspection is performed on some of the evaluation sites A1 to Ak, and a life evaluation is performed based on the inspection data. As a result, the cumulative damage degree Di_ins (see FIG. 6) is calculated as the first life evaluation result for some of the evaluation sites A1 to Ak.

ステップＳＡ３では、一部の評価部位Ａ１～Ａｋについて、解析的寿命評価が行われることにより、累積損傷度Ｄｉ＿ｓｕｍ（図６参照）が第２寿命評価結果として算出される。
ステップＳＡ４では、等価強度データの作成が行われる。具体的には、ステップＳＡ３で得られた各評価部位の累積損傷度Ｄｉ＿ｓｕｍが累積損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓと一致するようなパーセンタイルの同定を行い、得られたパーセンタイルから等価強度データを作成する。
ステップＳＡ５では、残りの評価部位Ａｋ＋１～Ａｎについて、ステップＳＡ４で作成した等価強度データを用いて解析的寿命評価が行われる。
ステップＳＡ６では、破損確率ＰｏＦの評価が行われる。具体的には、一部の評価部位Ａ１～Ａｋについては、同定によって得たパーセンタイルから取得される固有強度データを用いて破損確率ＰｏＦが演算され、残りの評価部位Ａｋ＋１～Ａｎについては、ステップＳＡ５で作成した等価強度データを用いて破損確率ＰｏＦが算出される。 In step SA3, the cumulative damage degree Di_sum (see FIG. 6) is calculated as the second life evaluation result by performing an analytical life evaluation for some of the evaluation sites A1 to Ak.
In step SA4, equivalent intensity data is created. Specifically, percentiles are identified so that the cumulative damage degree Di_sum of each evaluation site obtained in step SA3 matches the cumulative damage degree Di_ins, and equivalent strength data is created from the obtained percentiles.
In step SA5, analytical life evaluation is performed on the remaining evaluation sites Ak + 1 to An using the equivalent intensity data created in step SA4.
In step SA6, the damage probability PoF is evaluated. Specifically, for some evaluation sites A1 to Ak, the breakage probability PoF is calculated using the intrinsic strength data obtained from the percentile obtained by identification, and for the remaining evaluation sites Ak + 1 to An, step SA5. The failure probability PoF is calculated using the equivalent strength data created in.

以上、説明してきたように、本実施形態によれば、第１寿命評価部３２によって得られた累積損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓ（第１寿命評価結果）が正しい寿命評価結果であるとみなし、累積損傷度Ｄｉ＿ｉｎｓに一致または近似するような第２寿命評価が得られるような強度データを固有強度データとして演算する。そして、評価部位毎に得た固有強度データを用いて、当該対象部材に用いられている材料の等価強度データを作成する。これにより、製造元や特徴形状等の違いに起因する誤差を低減した当該対象部材に固有の等価強度データを得ることが可能となる。そして、等価強度データを用いて他の未評価部位（例えば、Ａｋ＋１～Ａｎ）について解析的寿命評価を行うことで、標準材料強度データを用いる場合に比べて評価精度を向上させることが可能となる。また、他の未評価部位については、実機データを取得する必要がないため、労力の低減や時間短縮を図ることが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the cumulative damage degree Di_ins (first life evaluation result) obtained by the first life evaluation unit 32 is regarded as the correct life evaluation result, and the cumulative damage degree Di_ins Intensity data such that a second life evaluation that matches or approximates is obtained is calculated as intrinsic intensity data. Then, using the intrinsic strength data obtained for each evaluation site, the equivalent strength data of the material used for the target member is created. This makes it possible to obtain equivalent strength data peculiar to the target member with reduced errors due to differences in the manufacturer, characteristic shape, and the like. Then, by performing analytical life evaluation on other unevaluated parts (for example, Ak + 1 to An) using the equivalent strength data, it is possible to improve the evaluation accuracy as compared with the case of using the standard material strength data. .. In addition, since it is not necessary to acquire actual machine data for other unevaluated parts, it is possible to reduce labor and time.

以上、本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、上記実施形態で説明した情報提示処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。 Although some embodiments of the present invention have been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. Various changes or improvements can be made to the above embodiments without departing from the gist of the invention, and the modified or improved embodiments are also included in the technical scope of the present invention. Moreover, you may combine the said embodiment as appropriate.
Further, the flow of information presentation processing described in the above embodiment is also an example, and unnecessary steps are deleted, new steps are added, or the processing order is changed within a range not deviating from the gist of the present invention. You may.

例えば、上記実施形態では、等価強度データを得るために必要とする評価部位の数（上記例では、ｋ個）を任意に設定していたが、等価強度データを得るために必要とする評価部位の数を統計学的手法を用いて演算し、より適切な数を設定することとしてもよい。例えば、標本統計学の考えに従った、信頼水準１－γの演算手法を導入することにより、一定の信頼性以上の等価強度データを得るために最低限必要なデータ数を算出し、このデータ数に応じた評価部位を設定することとしてもよい。
また、実機検査データを取得する評価部位を選定する場合において、部品交換を行ってから間もない部位については、クリープが発生していたとしても微小なことが多く、実機検査データに基づく寿命評価の精度が低い傾向にある。したがって、実機検査データを取得する評価部位、すなわち、上記実施形態における評価部位Ａ１～Ａｋについては、使用期間がある程度経過している部位、例えば、使用期間が予め設定された期間以上の部位を設定するとよい。このように、使用期間がある程度長い部位を実機検査の評価部位として選定することで、試用期間が短い部位については等価強度データを用いた解析的寿命評価を行うこととなる。これにより、実機検査データに基づく寿命評価よりも高い精度で寿命評価を行うことが可能となる。 For example, in the above embodiment, the number of evaluation sites (k in the above example) required to obtain the equivalent intensity data is arbitrarily set, but the evaluation sites required to obtain the equivalent intensity data are set arbitrarily. The number of may be calculated using a statistical method to set a more appropriate number. For example, by introducing a calculation method with a reliability level of 1-γ according to the idea of sample statistics, the minimum number of data required to obtain equivalent intensity data above a certain reliability is calculated, and this data. Evaluation sites may be set according to the number.
In addition, when selecting the evaluation site for acquiring the actual machine inspection data, the part that has just been replaced is often minute even if creep occurs, and the life evaluation based on the actual machine inspection data Tends to be less accurate. Therefore, for the evaluation sites for acquiring the actual machine inspection data, that is, the evaluation sites A1 to Ak in the above embodiment, a site for which the usage period has passed to some extent, for example, a site for which the usage period is set in advance or longer is set. It is good to do it. In this way, by selecting a part with a long usage period as an evaluation part for actual machine inspection, an analytical life evaluation using equivalent intensity data is performed for a part with a short trial period. This makes it possible to perform life evaluation with higher accuracy than life evaluation based on actual machine inspection data.

更に、上記実施形態では、各評価部位Ａ１～Ａｎについて独立した部位としてそれぞれ破損確率を演算していたが、例えば、図４に示すように、複数の部位が接続されて構成される部材については、一つの部位に損傷が発生すると、その損傷部位に接続されている他の部位についても交換を余儀なくされる場合がある。このような接続条件も加味して、破損確率を演算することとしてもよい。例えば、複数の部位が接続されてなる部材については、その部材を構成する各部位の損傷度を乗算することにより、部材全体の損傷度を演算することとしてもよい。 Further, in the above embodiment, the damage probability is calculated as an independent part for each evaluation part A1 to An, but for example, as shown in FIG. 4, for a member configured by connecting a plurality of parts. If one part is damaged, the other parts connected to the damaged part may have to be replaced. The damage probability may be calculated in consideration of such connection conditions. For example, for a member in which a plurality of parts are connected, the degree of damage of the entire member may be calculated by multiplying the degree of damage of each part constituting the member.

また、上述した実施形態では、各評価部位における寿命評価や破損確率を評価したが、この評価結果を用いて、予防保全や事故発生後の事後保全にかかわるコストや時間の情報を入力情報として与えることで、交換数量に応じた計画外停止リスク（稼働率）や保全費用（予防保全費用、事故発生後の事後保全費用）、及び客先被害額（事故対応費用、売電機会損失）等を評価することとしてもよい。
例えば、破損確率評価部３５によって算出された破損確率（PoF）に加えて、検査工事費用（PMC：Preventive Maintenance Cost）や故障時の事故対応費用（CMC：Corrective Maintenance Cost）を用いることにより、以下の（４）式から総工事費用ＴＣを定量的に評価することができる。 Further, in the above-described embodiment, the life evaluation and the damage probability at each evaluation site are evaluated, and the evaluation results are used to give information on the cost and time related to preventive maintenance and post-accident maintenance as input information. By doing so, the risk of unplanned outage (operation rate), maintenance cost (preventive maintenance cost, post-maintenance cost after an accident), customer damage amount (accident response cost, power sale opportunity loss), etc. according to the replacement quantity, etc. It may be evaluated.
For example, by using the inspection work cost (PMC: Preventive Maintenance Cost) and the accident response cost (CMC: Corrective Maintenance Cost) in addition to the damage probability (PoF) calculated by the damage probability evaluation unit 35, the following The total construction cost TC can be quantitatively evaluated from the equation (4).

ＴＣ＝ＰＭＣ＋ＣＭＣ×ＰｏＦ （４） TC = PMC + CMC x PoF (4)

更に、事故対応費用ＣＭＣに事故に伴う設備停止時間と停止に伴う客先の機会損失（例えば、発電事業者であれば売電機会の喪失）を考慮することで、設備稼働率、収益性を考慮した総費用を定量化することができる。これにより、例えば、総費用を最小化する運用条件等を提案することが可能となる。 Furthermore, by considering the equipment downtime due to the accident and the opportunity loss of the customer due to the outage (for example, the loss of power sales opportunity in the case of a power generation company) in the accident response cost CMC, the equipment operation rate and profitability can be improved. The total cost considered can be quantified. This makes it possible to propose, for example, operating conditions that minimize the total cost.

１ 寿命評価装置
３１ 記憶部
３２ 第１寿命評価部
３３ 第２寿命評価部
３４ 等価強度データ作成部
３５ 破損確率評価部
Ａ１～Ａｎ 評価部位
1 Life evaluation device 31 Storage unit 32 1st life evaluation unit 33 2nd life evaluation unit 34 Equivalent strength data creation unit 35 Breakage probability evaluation unit A1 to An evaluation site

Claims (3)

対象部材の複数の評価部位の実機検査データを用いて寿命評価を行い、第１寿命評価結果を得る第１寿命評価部と、
前記対象部材の標準材料強度データ及び運転条件を用いて、複数の前記評価部位について解析的寿命評価を行い、第２寿命評価結果を得る第２寿命評価部と、
前記評価部位毎に、前記第１寿命評価結果との差分が所定の許容範囲内となるような前記第２寿命評価結果が得られる強度データを固有強度データとして演算し、演算した各前記評価部位の固有強度データを用いて、前記対象部材の等価強度データを作成する等価強度データ作成部と、
を有し、
前記標準材料強度データは、前記対象部材とは異なるメーカにより製造された試験体または異なる特徴形状を有する試験体に基づいて取得されたデータを統計的に処理して得られたばらつきを含む強度データであり、
前記等価強度データ作成部は、前記標準材料強度データと該標準材料強度データの元データのばらつきを示す分布の情報を有しており、前記分布のパーセンタイルを走査することにより、前記第１寿命評価結果との差分が前記許容範囲内となる前記第２寿命評価結果が得られるようなパーセンタイルを同定して前記固有強度データを得るとともに、各前記固有強度データのパーセンタイルの確率分布から前記等価強度データを演算により求め、
前記第２寿命評価部は、前記等価強度データ作成部によって作成された前記等価強度データを用いて前記対象部材の未評価部位について解析的寿命評価を行う寿命評価装置。 The first life evaluation unit, which evaluates the life using the actual machine inspection data of multiple evaluation parts of the target member and obtains the first life evaluation result,
Using the standard material strength data of the target member and operating conditions , the second life evaluation unit that performs analytical life evaluation for the plurality of evaluation parts and obtains the second life evaluation result, and the second life evaluation unit.
For each evaluation site, strength data for obtaining the second life evaluation result such that the difference from the first life evaluation result is within a predetermined allowable range is calculated as intrinsic strength data, and each of the calculated evaluation sites is calculated. Equivalent strength data creation unit that creates equivalent strength data of the target member using the intrinsic strength data of
Have,
The standard material strength data is strength data including variations obtained by statistically processing data acquired based on a test piece manufactured by a manufacturer different from the target member or a test piece having a different characteristic shape. And
The equivalent strength data creation unit has information on the distribution showing the variation between the standard material strength data and the original data of the standard material strength data, and evaluates the first life by scanning the percentile of the distribution. The percentile is identified so that the second life evaluation result whose difference from the result is within the allowable range can be obtained, and the intrinsic strength data is obtained. At the same time, the equivalent intensity data is obtained from the probability distribution of the percentile of each intrinsic strength data. Is calculated by calculation,
The second life evaluation unit is a life evaluation device that performs analytical life evaluation of an unevaluated portion of the target member using the equivalent strength data created by the equivalent strength data creation unit. 前記等価強度データを用いて次回検査時までの損傷確率を評価する損傷確率評価部を備える請求項１に記載の寿命評価装置。 The life evaluation device according to claim 1, further comprising a damage probability evaluation unit that evaluates the damage probability until the next inspection using the equivalent strength data. 対象部材の複数の評価部位の実機検査データを用いて寿命評価を行い、第１寿命評価結果を得る第１寿命評価工程と、
前記対象部材の標準材料強度データ及び運転条件を用いて、複数の前記評価部位について解析的寿命評価を行い、第２寿命評価結果を得る第２寿命評価工程と、
前記評価部位毎に、前記第１寿命評価結果との差分が所定の許容範囲内となるような前記第２寿命評価結果が得られる強度データを固有強度データとして演算し、演算した各前記評価部位の固有強度データを用いて、前記対象部材の等価強度データを作成する等価強度データ作成工程と、
前記等価強度データを用いて前記対象部材の未評価部位について解析的寿命評価を行う寿命解析工程と
を有し、
前記標準材料強度データは、前記対象部材とは異なるメーカにより製造された試験体または異なる特徴形状を有する試験体に基づいて取得されたデータを統計的に処理して得られたばらつきを含む強度データであり、
前記等価強度データ作成工程は、前記標準材料強度データと該標準材料強度データの元データのばらつきを示す分布の情報において、該分布のパーセンタイルを走査することにより、前記第１寿命評価結果との差分が前記許容範囲内となる前記第２寿命評価結果が得られるようなパーセンタイルを同定して前記固有強度データを得るとともに、各前記固有強度データのパーセンタイルの確率分布から前記等価強度データを演算により求める寿命評価方法。 The first life evaluation process, in which the life is evaluated using the actual machine inspection data of multiple evaluation parts of the target member and the first life evaluation result is obtained,
A second life evaluation step of performing analytical life evaluation of a plurality of the evaluation sites using the standard material strength data of the target member and operating conditions and obtaining a second life evaluation result.
For each evaluation site, strength data for obtaining the second life evaluation result such that the difference from the first life evaluation result is within a predetermined allowable range is calculated as intrinsic strength data, and each of the calculated evaluation sites is calculated. Equivalent strength data creation step of creating equivalent strength data of the target member using the intrinsic strength data of
It has a life analysis step of performing an analytical life evaluation for an unevaluated part of the target member using the equivalent strength data.
The standard material strength data is strength data including variations obtained by statistically processing data acquired based on a test piece manufactured by a manufacturer different from the target member or a test piece having a different characteristic shape. And
In the equivalent strength data creation step, the difference from the first life evaluation result by scanning the percentile of the distribution in the distribution information showing the variation between the standard material strength data and the original data of the standard material strength data. The percentile is identified so that the second life evaluation result within the permissible range can be obtained, and the intrinsic strength data is obtained. At the same time, the equivalent intensity data is obtained by calculation from the probability distribution of the percentile of each intrinsic strength data. Life evaluation method.
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