検査・サービス
製鉄・産業設備保全

ひずみ測定によるクレーンの余寿命評価

クレーン供用状況から余寿命年数を算出

長年使用されたクレーン等の鋼構造物は、繰り返し荷重による疲労損傷が発生し、破壊の恐れがあります。クレーン健全性が損なわれる時期を予想する方法が、日本鋼構造協会の「疲労設計指針」に基づいたひずみ測定による余寿命評価方法です。注目する溶接部位に発生する応力変動を実測し、これをレインフロー法によって解析することで応力振幅と繰り返し回数を算出します。このデータと着目点の溶接継手調査によって分類された溶接継手疲労等級に対応した疲労限度曲線とを比較して余寿命評価を行います。

ひずみ計測による応力測定では、単なる応力状態の確認でしか期待できません。クレーン疲労損傷を考慮した場合、動的応力状態の計測による応力振幅と繰り返し回数は有益な情報です。

余寿命評価の流れ

1. 計画
クレーン部材や継手で、高応力が作用するポイントを現場確認します。測定点数や計測期間などを決定し、余寿命診断計画書を作成します。

ひずみゲージ

2. 設営
計画書に従って、ひずみゲージを貼り、計測器を設置し、連続計測します。その間に、継手部の構造を調査し、継手等級を選定します。
3. 計測
ひずみ測定結果
4. 解析
得られた計測結果から応力頻度分布を求めます。これまでの荷役実績と、試験期間中の実績を提供して戴きます。

応力頻度測定結果

5. 診断
試験した継手の等級に応じたS-N曲線(右図)において応力範囲Δσiが作用した回数niを疲労限度曲線Niで除した値の総和が1未満の場合に余寿命を算出します。

疲労限度曲線

こんなポイントが「強み」です。

1.クレーン余寿命評価の実績多数

2.実施計画提案が可能

  • 作業・計測条件の決定
  • 応力測定の着目点の選定

3.ご依頼担当者様の作業実施環境の調整業務の手間は最小限

適用分野

  • 製鐵・産業設備保全
  • 試験検査・測定

計測法の原理・特徴

試験体への応力により伸縮が生じます。表面にひずみゲージを貼ることで試験体と同量の伸縮がひずみゲージにも生じます。ひずみゲージは伸縮に応じた微少な電圧変化が表れ、電圧変化から伸縮量を換算し、さらに伸縮量から応力を算出します。このひずみ量の変化を時間とともに計測するのが、動ひずみ計測です。

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