締結部品に使用されている火力用高温ボルトの寿命

1) 運転中の高温ボルトの変化

1. 構造的特徴

ボルトのねじ山の根元、特にボルトの第 1 バックルの根元の応力集中領域は特に深刻です。 ボルト締付け後の気密保持に要する時間は、一般にオーバーホール期間、すなわち（２～３）×１００００時間である。 ボルトを使い続ける限り、オーバーホールのたびにボルトの増し締めが必要です。

2. 稼働中の高温ボルトの変化

クリープボルトと緩和ボルトはクリープ温度範囲内で動作しますが、動作中に応力緩和が発生し、クリープ損傷の原因となります。

疲労 火力発電ユニットの特定の部品に使用されているボルト（速度調整弁のボルトなど）は、機械的疲労損傷である疲労損傷を引き起こします。

微細構造特性の変化 一部の低合金 CrMoV 鋼ボルトは、高温使用中に明らかな微細構造特性の変化、主に熱間脆性を示します。 熱脆性が進行すると、ボルト材料の脆化転移温度が上昇し、室温での衝撃靱性が大幅に低下します。

(2) 高温ボルトの寿命を左右する要因

1. ボルトを選ぶ

ボルトの構造はボルトの寿命に大きく影響します。 一般的なボルトの寿命は、同材質の薄肉腰ボルトに比べて一般的に短いです。 これは、ボルトの応力集中係数が大きく、局所的な応力集中が伝わりにくいためです。

2. 製造と設置

ボルトの表面品質が悪くなると、焼き付きが発生し、ボルトの寿命が短くなります。

取り付けと締め付けのプロセスが間違っていると、ボルトに追加の曲げ応力が加わり、ボルトの寿命が短くなります。また、ボルトを締めすぎるとボルトの寿命が短くなります。

3. 素材

材料の衝撃靱性が低いと、ボルトの寿命が短くなります。 したがって、原材料に粗大な結晶や熱処理欠陥がある場合、使用中に材料の熱脆化が進行し、ボルトの寿命に影響を与えます。