JP3848902B2 - Heat-resistant material selection method and heat-resistant material selection program - Google Patents

Heat-resistant material selection method and heat-resistant material selection program Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電プラント等の耐熱鋼などに使用される耐熱材料選択方法及び耐熱材料選択プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、発電プラントの過熱器、再熱器、ウォータウォール、節炭器などは、高温にさらされることから、耐食性等を考慮して所定の耐熱材料が用いられる。これらの高温で使用される機器(小径管等)は、想定温度における引張特性及びクリープ強度を考慮して定められた許容引張応力をもとにして設計されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの高温で使用される機器(小径管等)は、しばしば火力発電プラントの燃焼ガス流れ、燃料の性状、燃焼条件等によって、設定温度より高温になることがあり、その場合、引張強度およびクリープ強度が低下して、予定よりも早期に破壊することがある。特に最近、耐熱性に優れる材料として開発された高強度フェライト鋼の場合、高温でも高い許容引張強度が得られているが、ある温度を超えるとその許容引張強度が大幅に低下し、短時間で破壊を起こすことがある。
【0004】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、設定温度より高温になっても大きな強度低下や早期破壊を起こさない材料を選択できる耐熱材料選択方法及び耐熱材料選択プログラムの提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の耐熱材料選択方法は、ある設定温度で所定の設定強度を有する耐熱材料を選択する場合に、前記設定温度から高温側へ所定温度上昇した際の目標破壊時間低下率又は目標破壊時間低下量を定めておき、各耐熱材料の強度回帰曲線に基づき、前記設定温度から前記所定温度上昇した際の破壊時間低下率又は破壊時間低下量が前記目標破壊時間低下率又は目標破壊時間低下量以下の材料を選択することを特徴とする。
このようにすると、設定温度より高温になっても目標破壊時間低下率(量)以下の材料のみを選択するので、温度上昇に伴う予想しなかった早期破壊を起こす問題が生じない。
【0007】
本発明の耐熱材料選択方法において、前記目標強度低下率、前記目標強度低下量、前記目標破壊時間低下率、又は前記目標破壊時間低下量は、標準試料に基づき算出されるものでもよい。
このようにすると、従来から耐熱材料としての十分な実績があり、温度上昇時の応力低下によるトラブルの少ない標準試料を目標基準として用いることができるので、通常考えられる温度上昇変動時の強度低下によって容易に破壊しない材料をより適切に選択できる。
【0008】
本発明のボイラは、前記耐熱材料選択方法によって選択された耐熱材料を用いたことを特徴とする。
【0010】
本発明の耐熱材料選択プログラムは、ある温度で所定の強度を有する耐熱材料を選択する場合に、その温度から高温側へ所定温度上昇した際の目標破壊時間低下率又は目標破壊時間低下量を定めると、各耐熱材料の強度回帰曲線に基づき、前記選択温度から前記所定温度上昇した際の破壊時間低下率又は破壊時間低下量が前記目標破壊時間低下率又は目標破壊時間低下量以下の材料を選択する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について各図に基づいて説明する。図1は本発明に係る耐熱材料選択プログラムを実現するためのコンピュータの構成を示す。
この図において、コンピュータ10は、CPU(制御部)2、応力−温度曲線DB4、応力−LMP曲線DB6、入力手段8、出力手段9、及び耐熱材料選択プログラムを格納する図示しないメモリ等を備えている。なお、「LMP」は、Larson-Miller Parameter(ラーソンミラーパラメータ)の略記であるが、詳細は後述する。又、応力−LMP曲線は、各耐熱材料のクリープ破壊(破断)強度に対する「強度回帰曲線」の一例であるが、材料のクリープ破断特性は、LMPを用いて整理する方法以外にも、複数提案されており、適宜、その強度回帰曲線を選択して用いてもよい。
【0012】
CPU2はコンピュータ10全体を制御し、入力手段8は操作者からの入力を受付ける。又、出力手段9は処理結果を出力する。応力−温度曲線DB4、応力−LMP曲線DB6は、それぞれ耐熱材料毎の特性データを格納しているが、詳細は後述する。そして、CPU2は、入力手段への入力項目と各DB4、6に基づいて耐熱材料選択プログラムを実行させ、結果を出力するようになっている。
【0013】
図2は、ある耐熱材料(2.25Cr−1Mo鋼、JIS STBA24、以下「標準試料」という)の応力−温度曲線を示す。この図において、縦軸の「許容引張応力」は、ある温度における材料の引張強度やクリープ強度に所定の安全率を見込んで設定された値である。一般に、材料の許容引張応力は使用温度上昇に伴って低下するが、その低下率が問題となる。つまり、例えば図において、使用温度T0で許容引張応力がσ0の材料を選択した場合、実際の使用環境で温度がT0+ΔTまで上昇したとき、応力はΔσだけ低下する。従って、その材料の使用環境での負荷応力に比べ、応力低下が顕著になると、早期にクリープ破壊等が生じることになる。そこで、本発明は、温度が上昇しても応力低下(あるいは破断)の少ない材料を選択しようとするものである。
【0014】
次に、コンピュータ10上で行う耐熱材料選択の処理フローについて図3を参照して説明する。この図において、まず操作者は、ある使用環境に用いる材料の設定温度T1と設定応力σ1を入力し、CPU2は入力を受付ける(ステップS10)。例えば、ボイラの伝熱管にある材料を用いる場合、伝熱管材料の温度がT1、管の負荷応力がσ1であるときが該当する。ここでいう応力は、例えば上記した許容引張応力とすればよい。CPU2は、応力−温度曲線DB4から、T1における応力がσ1以上の材料データを抽出する(ステップS12)。
【0015】
次に、CPU2は、標準試料の使用温度T0と、温度上昇度ΔTの入力を受け付ける(ステップS14)。そして、CPU2は、標準試料の応力−温度曲線から、温度上昇時(T0+ΔT)の応力低下率を算出する(ステップS16)。ここで、ステップS14、16の処理の具体例を前記図2に基づいて説明すると、標準試料の使用温度がT0からT0+ΔTに変化したときの許容引張応力の変化量Δσを求め、これより応力低下率(Δσ/σ0)を算出することとなる。このように、標準試料における応力低下率を求めておけば、従来から耐熱材料としての実績があり、温度上昇時の応力低下によるトラブルの少ない材料の応力低下率を基準として用いることができる。なお、予め応力低下率がわかっていれば、ステップS14、16の代わりに直接、目標とする応力低下率を入力するようにしてもよい。又、標準試料は、実際に用いる材料より耐熱性それ自体は劣ることが多いため、通常T0<T1の関係にある。しかし、本発明では、標準試料の使用温度近傍での応力低下率を指標とし、これより応力低下しない材料を選択することを目的とするので、T0とT1が一致することは必須ではない。
【0016】
次に、CPU2は、ステップS12で抽出した材料データから、温度上昇時(T1+ΔT)の応力低下率を算出する(ステップS18)。そして、CPU2は、ステップS18で算出した応力低下率が標準試料以下の材料を抽出し、抽出結果を出力する(ステップS20)。
【0017】
図4は、ステップS18、20の処理の具体例を示す。まず、上記ステップS12で材料1、2の応力−温度曲線データが抽出されたとする。これらの材料1,2は、いずれもT1における許容引張応力がσ1以上のものである。次に、各耐熱材料1、2の使用温度がT1からT1+ΔTに変化したときの許容引張応力の変化量Δσ1、Δσ2を求め、これよりそれぞれの材料の応力低下率を算出することとなる。ここで、ΔTの値は、ステップS14における標準試料のΔTと同一である。つまり、標準試料におけるのと同じ温度上昇度を見越した場合の、各耐熱材料の応力低下率を求めていることとなる。この例では、材料1は材料2より、T1での応力が高いものの、温度上昇時の応力低下率が標準試料のそれ(Δσ)より大きいため不採用となり、一方で、温度上昇時の応力低下率が標準試料のそれ(Δσ)より小さくなっている材料2が選択される。
【0018】
次に、本発明の第2実施形態について説明する。この実施形態では、上記応力低下率の代わりに、破壊時間低下率を指標として選択を行うことが特徴となっている。そのため、この実施形態では、応力回帰曲線を材料の特性データとして用いる。まず応力回帰曲線について、図5及び図6を参照して説明する。
図5は、金属材料技術研究所発行のクリープデータシートを参考にして、上記標準試料(STBA24)の応力−クリープ破断時間曲線を図示したものである。クリープ破断時間曲線は、温度によってそれぞれ異なっている。又、図6は、図5のデータをLMPで整理した曲線を示す。ここで、LMPは、式1
LMP=(T+273)×(C+logtr)/1000 (1)
で表される(T:温度(℃)、C:フィッティング係数、tr:クリープ破断時間(hr))。
【0019】
そして、例えばこの材料(標準試料)を応力70MPa、使用温度550℃で用いた場合のクリープ破断時間は、図6の曲線から応力70MPaのときのLMPを求め(LMP=20.7×10)、上記式1にTを代入することで計算することができる。この例では、550℃でのtr=142000hr、580℃でのtr=18500hrとなるので、これより温度上昇に伴う破壊時間低下率が求まる。
【0020】
次に、コンピュータ10上での処理フローを図7を参照して説明する。この図において、まず操作者は、ある使用環境に用いたい材料の設定温度T1と設定応力σ1を入力し、CPU2は入力を受付ける(ステップS30)。CPU2は、応力−温度曲線DB4から、T1における応力がσ1以上の材料データを抽出する(ステップS32)。ステップS30、32は、前記ステップS10、12と同様である。
【0021】
次に、CPU2は、標準試料の使用応力σ0、使用温度T0、温度上昇度ΔTの入力を受け付ける(ステップS34)。そして、CPU2は、標準試料の応力−LMP曲線から、温度上昇時(T0+ΔT)のクリープ破断時間低下率を算出する(ステップS36)。ここで、ステップS34、36の処理の具体例を前記図6に基づいて説明すると、まず、標準試料のσ0におけるLMPを曲線から求め、次に、式1にT0、T0+ΔTをそれぞれ代入することで、T0、T0+ΔTにおける破断寿命tr0、trΔをそれぞれ計算する。そして、各破断時間から破断時間低下率(trΔ/tr0)を算出する。このように、標準試料における破断時間低下率を求めておけば、従来から耐熱材料としての実績があり、温度上昇時の応力低下によるトラブルの少ない材料の破断時間低下率を基準として用いることができる。なお、予め破断時間低下率がわかっていれば、ステップS34、36の代わりに直接、目標とする破断時間低下率を入力するようにしてもよい。
【0022】
次に、CPU2は、ステップS32で抽出した材料データに関し、その材料に対応する応力回帰曲線データをDB6から抽出する。そして、上記標準試料の場合と同様な方法で、抽出した材料が設定温度T1からΔT上昇したときの破断時間低下率を算出する(ステップS38)。ここで、ΔTの値は、ステップS14における標準試料のΔTと同一である。つまり、標準試料におけるのと同じ温度上昇度を見越した場合の、各耐熱材料の応力低下率を求めていることとなる。そして、CPU2は、ステップS38で算出した破断時間低下率が標準試料以下の材料を抽出し、抽出結果を出力する(ステップS40)。
なお、上記した各実施形態では、耐熱材料の強度低下率や破壊時間低下率に着目したが、強度低下量や破壊時間低下量に着目してもよい。量に着目する場合とは、例えば、破壊時間が1万時間を超えるか否かで判断を行う場合等が該当する。
【0023】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、設定温度より高温になっても目標強度低下率や目標破壊時間低下率以下の低下率の材料のみを選択するので、予想しなかった大幅な強度低下や早期破壊を高温時に起こす問題が生じない。そのため、高温でより安全な材料を選択できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る耐熱材料選択プログラムを実現するためのコンピュータの構成を示す図である。
【図2】 標準試料の応力−温度曲線を示す図である。
【図3】 耐熱材料選択の処理フローを示す図である。
【図4】 ステップS18、20の処理の具体例を示す模式図である。
【図5】 標準試料の応力−クリープ破断時間曲線を示す図である。
【図6】 図5のデータを応力−LMPで分類した曲線を示す図である。
【図7】 耐熱材料選択の処理フローを示す別の図である。
【符号の説明】
ステップS10 ある設定温度T1で所定の設定強度σ1を有する耐熱材料を選択する手順
ステップS16 設定温度から高温側へ所定温度ΔT上昇した際の目標強度低下率を定める手順
ステップS18、20 各耐熱材料の強度回帰曲線に基づき、設定温度から所定温度上昇した際の強度低下率が目標強度低下率以下の材料を選択する手順
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat-resistant material selection method and a heat-resistant material selection program used for heat-resistant steel of a power plant or the like.
[0002]
[Prior art]
Usually, since a superheater, a reheater, a water wall, a economizer, etc. of a power plant are exposed to high temperatures, a predetermined heat resistant material is used in consideration of corrosion resistance and the like. Devices used at these high temperatures (such as small-diameter pipes) are designed based on the allowable tensile stress determined in consideration of the tensile properties and creep strength at the assumed temperature.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, equipment (such as small-diameter pipes) used at these high temperatures often becomes higher than the set temperature depending on the combustion gas flow of the thermal power plant, the properties of the fuel, the combustion conditions, etc. In that case, the tensile strength In addition, the creep strength may be reduced, causing destruction earlier than expected. In particular, in the case of high strength ferritic steels developed recently as materials with excellent heat resistance, high allowable tensile strength has been obtained even at high temperatures. May cause destruction.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a heat-resistant material selection method and a heat-resistant material selection program that can select a material that does not cause a significant decrease in strength or early destruction even when the temperature is higher than a set temperature. Objective.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the heat-resistant material selection method of the present invention, when selecting a heat-resistant material having a predetermined set strength at a certain set temperature, the target destruction when the predetermined temperature rises from the set temperature to the high temperature side Based on the strength regression curve of each heat-resistant material, the time reduction rate or the target destruction time reduction amount is determined, and the failure time reduction rate or the destruction time reduction amount when the predetermined temperature rises from the set temperature is the target destruction time reduction A material having a rate or a target destruction time reduction amount or less is selected.
In this case, even if the temperature is higher than the set temperature, only the material having a target destruction time reduction rate (amount) or less is selected, so that there is no problem of causing unexpected failure due to temperature rise.
[0007]
In the heat resistant material selection method of the present invention, the target strength reduction rate, the target strength reduction amount, the target destruction time reduction rate, or the target destruction time reduction amount may be calculated based on a standard sample.
In this way, there is a sufficient track record as a heat-resistant material from the past, and a standard sample with less trouble due to stress reduction at the time of temperature rise can be used as a target standard. A material that does not break easily can be selected more appropriately.
[0008]
The boiler according to the present invention is characterized in that the heat-resistant material selected by the heat-resistant material selection method is used.
[0010]
The heat-resistant material selection program of the present invention determines a target destruction time reduction rate or a target destruction time reduction amount when a heat-resistant material having a predetermined strength at a certain temperature is selected and the temperature rises from that temperature to a high temperature side. And, based on the strength regression curve of each heat-resistant material, select a material whose failure time reduction rate or destruction time reduction amount is lower than the target destruction time reduction rate or target destruction time reduction amount when the predetermined temperature is increased from the selected temperature. It is characterized by causing a computer to execute the processing to be performed.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a computer for realizing a heat-resistant material selection program according to the present invention.
In this figure, a computer 10 includes a CPU (control unit) 2, a stress-temperature curve DB 4, a stress-LMP curve DB 6, an input means 8, an output means 9, and a memory (not shown) for storing a heat-resistant material selection program. Yes. Note that “LMP” is an abbreviation for Larson-Miller Parameter, which will be described in detail later. In addition, the stress-LMP curve is an example of a “strength regression curve” for the creep rupture (rupture) strength of each heat-resistant material. The intensity regression curve may be appropriately selected and used.
[0012]
The CPU 2 controls the computer 10 as a whole, and the input means 8 receives input from the operator. The output means 9 outputs the processing result. The stress-temperature curve DB4 and the stress-LMP curve DB6 each store characteristic data for each heat-resistant material, details of which will be described later. The CPU 2 executes a heat-resistant material selection program based on the input items to the input means and the DBs 4 and 6 and outputs the result.
[0013]
FIG. 2 shows a stress-temperature curve of a certain heat-resistant material (2.25Cr-1Mo steel, JIS STBA24, hereinafter referred to as “standard sample”). In this figure, the “permissible tensile stress” on the vertical axis is a value set in consideration of a predetermined safety factor in the tensile strength and creep strength of the material at a certain temperature. In general, the allowable tensile stress of a material decreases as the operating temperature increases, but the rate of decrease becomes a problem. That is, for example, in the figure, when a material having an allowable tensile stress of σ0 at the use temperature T0 is selected, when the temperature rises to T0 + ΔT in the actual use environment, the stress decreases by Δσ. Accordingly, when the stress drop becomes significant compared to the load stress in the usage environment of the material, creep fracture or the like occurs at an early stage. Therefore, the present invention intends to select a material with little stress reduction (or breakage) even when the temperature rises.
[0014]
Next, a processing flow for selecting a heat-resistant material performed on the computer 10 will be described with reference to FIG. In this figure, first, the operator inputs a set temperature T1 and a set stress σ1 of a material used in a certain use environment, and the CPU 2 receives the input (step S10). For example, when the material in the heat transfer tube of the boiler is used, the case where the temperature of the heat transfer tube material is T1 and the load stress of the tube is σ1 is applicable. The stress here may be, for example, the above-described allowable tensile stress. The CPU 2 extracts material data whose stress at T1 is σ1 or more from the stress-temperature curve DB4 (step S12).
[0015]
Next, the CPU 2 accepts input of the use temperature T0 of the standard sample and the temperature rise degree ΔT (step S14). Then, the CPU 2 calculates the stress reduction rate at the time of temperature increase (T0 + ΔT) from the stress-temperature curve of the standard sample (step S16). Here, a specific example of the processing in steps S14 and S16 will be described with reference to FIG. 2. The amount of change Δσ of the allowable tensile stress when the operating temperature of the standard sample is changed from T0 to T0 + ΔT is obtained, and the stress is reduced from this. The rate (Δσ / σ0) will be calculated. Thus, if the stress reduction rate in the standard sample is obtained, the stress reduction rate of a material that has been used as a heat-resistant material and has few troubles due to stress reduction at the time of temperature rise can be used as a reference. If the stress reduction rate is known in advance, the target stress reduction rate may be directly input instead of steps S14 and S16. In addition, since the standard sample is often inferior in heat resistance per se to the actually used material, the relationship is usually T0 <T1. However, in the present invention, the stress reduction rate in the vicinity of the operating temperature of the standard sample is used as an index, and an object is to select a material that does not lower the stress. Therefore, it is not essential that T0 and T1 match.
[0016]
Next, the CPU 2 calculates a stress reduction rate when the temperature rises (T1 + ΔT) from the material data extracted in step S12 (step S18). And CPU2 extracts the material whose stress reduction rate calculated by step S18 is below a standard sample, and outputs an extraction result (step S20).
[0017]
FIG. 4 shows a specific example of the processing of steps S18 and S20. First, it is assumed that the stress-temperature curve data of the materials 1 and 2 are extracted in step S12. Each of these materials 1 and 2 has an allowable tensile stress at T1 of σ1 or more. Next, the change amounts Δσ1 and Δσ2 of the allowable tensile stress when the use temperature of each heat-resistant material 1 and 2 is changed from T1 to T1 + ΔT are obtained, and the stress reduction rate of each material is calculated therefrom. Here, the value of ΔT is the same as ΔT of the standard sample in step S14. That is, the stress reduction rate of each heat-resistant material when the same degree of temperature rise as that in the standard sample is anticipated. In this example, although material 1 has a higher stress at T1 than material 2, it is not adopted because the stress reduction rate when the temperature rises is larger than that of the standard sample (Δσ), while the stress reduction when the temperature rises Material 2 is selected whose rate is less than that of the standard sample (Δσ).
[0018]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is characterized in that selection is performed using the failure time reduction rate as an index instead of the stress reduction rate. Therefore, in this embodiment, the stress regression curve is used as material characteristic data. First, the stress regression curve will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 shows a stress-creep rupture time curve of the standard sample (STBA24) with reference to a creep data sheet issued by the Institute for Metallic Materials Technology. The creep rupture time curve varies depending on the temperature. FIG. 6 shows a curve obtained by arranging the data of FIG. 5 by LMP. Here, LMP is expressed by Equation 1.
LMP = (T + 273) × (C + logtr) / 1000 (1)
(T: temperature (° C.), C: fitting coefficient, tr: creep rupture time (hr)).
[0019]
For example, the creep rupture time when this material (standard sample) is used at a stress of 70 MPa and an operating temperature of 550 ° C. is obtained from the curve of FIG. 6 by calculating the LMP when the stress is 70 MPa (LMP = 20.7 × 10 3 ). It can be calculated by substituting T into Equation 1 above. In this example, tr = 142000 hr at 550 ° C., tr = 18500 hr at 580 ° C., and the breakdown time reduction rate associated with the temperature rise can be obtained from this.
[0020]
Next, a processing flow on the computer 10 will be described with reference to FIG. In this figure, first, the operator inputs a set temperature T1 and a set stress σ1 of a material to be used in a certain use environment, and the CPU 2 receives the input (step S30). The CPU 2 extracts material data whose stress at T1 is σ1 or more from the stress-temperature curve DB4 (step S32). Steps S30 and 32 are the same as steps S10 and S12.
[0021]
Next, the CPU 2 accepts input of the use stress σ0, the use temperature T0, and the temperature rise ΔT of the standard sample (step S34). Then, the CPU 2 calculates the creep rupture time reduction rate at the time of temperature rise (T0 + ΔT) from the stress-LMP curve of the standard sample (step S36). Here, a specific example of the processing in steps S34 and 36 will be described with reference to FIG. 6. First, the LMP at σ0 of the standard sample is obtained from the curve, and then T0 and T0 + ΔT are respectively substituted into Equation 1. , T0 and T0 + ΔT are calculated as fracture life tr0 and trΔ, respectively. Then, a rupture time reduction rate (trΔ / tr0) is calculated from each rupture time. Thus, if the rate of decrease in fracture time in a standard sample is obtained, there is a track record as a heat-resistant material from the past, and the rate of decrease in fracture time of a material with less trouble due to stress reduction at the time of temperature rise can be used as a reference. . If the rupture time reduction rate is known in advance, the target rupture time reduction rate may be directly input instead of steps S34 and S36.
[0022]
Next, CPU2 extracts the stress regression curve data corresponding to the material from DB6 regarding the material data extracted by step S32. Then, by the same method as in the case of the standard sample, the fracture time reduction rate when the extracted material rises by ΔT from the set temperature T1 is calculated (step S38). Here, the value of ΔT is the same as ΔT of the standard sample in step S14. That is, the stress reduction rate of each heat-resistant material when the same degree of temperature rise as that in the standard sample is anticipated. Then, the CPU 2 extracts a material whose fracture time reduction rate calculated in step S38 is equal to or less than the standard sample, and outputs the extraction result (step S40).
In each of the above-described embodiments, attention is paid to the strength reduction rate and the destruction time reduction rate of the heat-resistant material, but the strength reduction amount and the destruction time reduction amount may be noted. The case where attention is paid to the amount corresponds to, for example, a case where determination is made based on whether or not the destruction time exceeds 10,000 hours.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, only a material having a target strength reduction rate or a target failure time reduction rate or less is selected even when the temperature is higher than the set temperature. There is no problem of causing early destruction at high temperatures. Therefore, a safer material can be selected at a high temperature.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a computer for realizing a heat-resistant material selection program according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a stress-temperature curve of a standard sample.
FIG. 3 is a diagram showing a processing flow for selecting a heat-resistant material.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a specific example of processing in steps S18 and S20.
FIG. 5 is a diagram showing a stress-creep rupture time curve of a standard sample.
6 is a diagram showing curves obtained by classifying the data of FIG. 5 by stress-LMP. FIG.
FIG. 7 is another diagram showing a processing flow for selecting a heat-resistant material.
[Explanation of symbols]
Step S10: Step S16 for selecting a heat-resistant material having a predetermined set strength σ1 at a set temperature T1. Step S18, 20 for determining a target strength reduction rate when the predetermined temperature ΔT is increased from the set temperature to the high temperature side. Procedure for selecting a material whose strength decrease rate is less than or equal to the target strength decrease rate when the temperature rises from the set temperature to the specified temperature based on the strength regression curve

Claims (4)

ある設定温度で所定の設定強度を有する耐熱材料を選択する場合に、
前記設定温度から高温側へ所定温度上昇した際の目標破壊時間低下率又は目標破壊時間低下量を定めておき、
各耐熱材料の強度回帰曲線に基づき、前記設定温度から前記所定温度上昇した際の破壊時間低下率又は破壊時間低下量が前記目標破断時間低下率又は目標破壊時間低下量以下の材料を選択する
ことを特徴とする耐熱材料選択方法。
When selecting a heat-resistant material having a predetermined set strength at a set temperature,
The target destruction time reduction rate or the target destruction time reduction amount when the predetermined temperature rises from the set temperature to the high temperature side is determined,
Based on the strength regression curve of each heat-resistant material, select a material whose fracture time reduction rate or fracture time reduction amount is less than the target fracture time reduction rate or target fracture time reduction amount when the predetermined temperature rises from the set temperature. The heat-resistant material selection method characterized by this.
前記目標強度低下率、前記目標強度低下量、前記目標破壊時間低下率、又は前記目標破壊時間低下量は、標準試料に基づき算出されることを特徴とする請求項1に記載の耐熱材料選択方法。  The heat resistant material selection method according to claim 1, wherein the target strength reduction rate, the target strength reduction amount, the target destruction time reduction rate, or the target destruction time reduction amount is calculated based on a standard sample. . 請求項1または2のいずれかに記載の耐熱材料選択方法によって選択された耐熱材料を用いたことを特徴とするボイラ。Boiler characterized by using a heat-resistant material selected by the heat-resistant material selection method according to claim 1 or 2. ある温度で所定の強度を有する耐熱材料を選択する場合に、
その温度から高温側へ所定温度上昇した際の目標破壊時間低下率又は目標破壊時間低下量を定めると、
各耐熱材料の強度回帰曲線に基づき、前記選択温度から前記所定温度上昇した際の破壊時間低下率又は破壊時間低下量が前記目標破断時間低下率又は目標破壊時間低下量以下の材料を選択する処理
をコンピュータに実行させることを特徴とする耐熱材料選択プログラム。
When selecting a heat-resistant material having a predetermined strength at a certain temperature,
When the target destruction time reduction rate or the target destruction time reduction amount when the predetermined temperature rises from that temperature to the high temperature side is determined,
A process of selecting a material whose fracture time reduction rate or fracture time reduction amount is less than the target fracture time reduction rate or target fracture time reduction amount when the predetermined temperature rises from the selected temperature based on the strength regression curve of each heat-resistant material A computer program for selecting a heat-resistant material.
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