改良9Cr-1Mo鋼の実機サイズ再熱蒸気管エルボ内圧クリープ試験と寿命評価

藤田明吾; 齊藤健介; 宮地良和; 伊藤拓哉; 武正文夫; 野中勇; 村田純教; 森永正彦

文献

J-GLOBAL ID：200902209335866248 整理番号：09A1218170

改良9Cr-1Mo鋼の実機サイズ再熱蒸気管エルボ内圧クリープ試験と寿命評価

Internal Pressure Creep Test and Life Evaluation for Full Size Reheat Elbow of Mod.9Cr-1Mo Steel

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著者 (8件)： , , , , , , ,
資料名：
巻： 58 号： 11 ページ： 930-936 (J-STAGE) 発行年： 2009年
JST資料番号： F0385A ISSN： 0514-5163 CODEN： ZARYA 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

本文では,高効率火力発電用ボイラに使用されている改良9Cr-1Mo鋼製高温再熱蒸気管の破断メカニズムの解明および寿命評価法の確立を目的に実機サイズのエルボ試験体による内圧クリープ試験を実施した。本研究で得られた知見は次の通りである。(1)エルボ内圧クリープ試験体は腹側溶接継手の会合部で発生したき裂が溶接熱影響部細粒域に沿って進展し,溶接金属部で破損した。(2)エルボ内圧クリープ試験体は3軸効果により腹側の会合部の溶接熱影響部細粒域にボイドが発生・成長し,き裂がHAZに沿ってリーク寸前まで進行し,外面近傍で延性破壊を生じ,溶接金属部でリークに至った。(3)エルボ内圧クリープ試験体は腹側溶接部のTOFD検査において,寿命比0.88で会合部に入ったき裂を検出することができた。(4)非破壊検査による余寿命評価は従来鋼では寿命比0.4以降で表面のクリープ損傷を検出できるのに対し,改良9Cr-1Mo鋼板では表面のクリープ損傷の検出は不可能である。(5)エルボ内圧クリープ試験体の破断寿命をエルボ腹側の実肉厚から求めた平均径の応力でまとめた結果,単軸クリープ破断試験結果よりも若干短時間となる。

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ボイラ , 金属材料

引用文献 (16件)：

1) F. Masuyama, N. Komai and A. Sasada, “Creep failure experience in welds of advanced steel boiler components”, IIW Doc, XI-795-04 (2004).
2) A. Iseda, Y. Sawaragi and K. Yoshikawa, “Effects of nitrogen content and tempering treatment on creep rupture properties of 9Cr-1Mo-V-Nb steel with simulated HAZ heating”, Tetsu-to-Hagane, Vol.77, No.4, pp.582-589 (1999).
3) J. Lee, K. Maruyama, I. Nonaka and T. Ito, “Cavity formation mechanism in HAZ of a welded mod.9Cr-1Mo steel”, Report of the 123rd Committee on Heat-Resisting Materials and Alloys Japan Society for the Promotion of Science, Vol.44, No.3, pp.249-254 (2003).
4) K. Kimura, R. Kume, K. Saito and K. Fujiyama, “Estimation of creep damage for the components of mod.9Cr-1Mo steel : 3rd report, creep damage assessment for seam weld in internally pressurized pipe”, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. A, Vol.67, No.661, pp.1429-1435 (2001).
5) K. Kimura, R. Kume, K. Saito and K. Fujiyama, “Estimation of creep damage for the components of mod. 9Cr-1Mo steel : 4th report, creep damage assessment for circular seam welded joint in internally pressurized pipe”, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. A, Vol.67, No.664, pp.1906-1912 (2001).

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