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微小サンプルによる設備診断

微小サンプルによる設備診断

運用中の設備の健全性および寿命診断を行うには、実体からサンプルを採取して、採取材に試験を実施して評価する方法が信頼性の高い方法と考えられます。

しかし、サンプル採取によって設備が破損しては、その後の使用に差し障りがあるので、必要最小限のサンプルを材料特性に影響がないように採取することが望まれます。

当社は、()神戸工業試験場と共同で、以下の手順で微小サンプルによる設備診断を行います。


1.サンプル採取

 可搬型の放電サンプリング装置(神戸工業試験場)を用いて、実設備から現場でサンプル採取を行います。標準採取資料寸法は2.5t x 20W x 40Lmmです。放電加工による表面部位漉き取りのため、加工による変形および材質変化は最小限に抑えられます。図1に放電サンプリング状況を示します。

放電サンプリング
図1 放電サンプリング


本装置による現場でのサンプル採取は以下の利点を有しています。

① 試料採取・摘出時間が短い(標準1ヶ所2~3時間)

② 現地仮設から養生までを一括で請負(標準1週間)

③ 大規模な工事を必要としないコンパクト工事。通常、余肉(腐食代)の範囲内でのサンプリング(設計必要肉厚を維持)のため、採取後の補修肉盛りなどは不要です。

④ 本機機能とスタッフの機動性による低コストの実現

⑤ あらゆる場所、部位に対応して試料採取・摘出可能

 

2.試験片加工

採取した微小サンプルから各種微小試験片による試験のための試験片加工を行います。図2に各種微小試験片試験のために加工した試験片を示します。


微小試験片
図2 微小試験片


上述の放電加工微小サンプリングによるサンプルのみならず、少量しかサンプリングできないものから微小試験片の作製を行います。必要に応じて、試験片チャック部を溶接接合した試験片を作製いたします。

 

3.微小試験片による材料特性評価

 神戸工業試験場が微小(サブミリサイズ)シリーズとして開発した高低サイクル疲労試験機、クリープ試験機等を用いて評価を行います。図サブミリサイズ疲労試験機、図4にサブミリサイズクリープ試験機を示します。


サブミリサイズ疲労試験機
図3 サブミリサイズ疲労試験機

サブミリサイズクリープ試験機
図4 サブミリサイズクリープ試験機


また、微小試験片(直径8mm、厚さ0.5mm 円盤型試験片)によるスモールパンチクリープ試験も可能です。図5にスモールパンチクリープ試験機を示します。


スモールパンチクリープ試験機

図5 スモールパンチクリープ試験機

 

4.総合評価

 微小試験片による試験結果は、通常サイズの試験片による試験結果と比較するための補正が必要となります。当社の疲労およびクリープの専門家およびデータベースによる補正結果に加えて、通常の金属組織試験、硬さ試験および設計・運転条件の記録などを基に、当社の圧力容器・ボイラの設備診断の専門家を交えて、総合的に検討して、対象設備の健全性、余寿命を評価いたします。