JPH11345019A - プラントの保守支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期の保守計画に基づいて、プラントを構成
する機器の修理日程等のプラントの長期的な保守条件を
確立するプラントの保守支援装置を提供すること。 【解決手段】 本発明のプラントの保守支援装置１０
は、プラントに関するデータを保持するデータ保持部１
０と、長期の保守計画を設定する条件設定部２０と、デ
ータ保持部１０のデータと保守計画とに基づいて適合す
る保守条件を演算する適合条件演算部３０とを備える。
データ保持部１０は、プラントの運転条件に関する運転
データを保持する運転データ保持部１１と、プラントを
構成する機器の修理条件に関する修理データを保持する
修理データ保持部１４とを有する。適合条件演算部３０
は、運転データと保守計画とに基づいて定期検査日程を
設定する検査日程演算部３１と、修理データと定期検査
日程とに基づいてプラントを構成する機器の修理日程を
設定する修理日程演算部３２とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラントの保守支
援装置に係り、とりわけ長期の保守計画に基づいて、プ
ラントを構成する機器の修理日程等のプラントの保守条
件を演算することができるプラントの保守支援装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】プラント、例えば発電プラントの定期検
査は、従来一般に４年の間隔で実施されている。プラン
トの定期検査中は、プラントを一定期間停止する。

【０００３】定期検査によって故障や不具合が発見され
た設備部分は、緊急の対処が必要な場合はその時に修理
されるが、通常は次回の定期検査時に修理あるいは更新
される。すなわち、定期検査中はプラントの検査と並行
して、前回の定期検査で不具合等を発見した設備部分の
修理や更新も行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】プラントは、構成機器
の種類および数が多く、各定期検査において不具合等が
発見される構成機器の点数も少なくない。従来は、各定
期検査毎に次回の定期検査において修理、更新する構成
機器を特定しているため、長期的な保守日程を予め策定
することが困難であり、例えば連続する定期検査の定期
検査期間が、共に１５０日を越えるような長期となる場
合等が生じている。プラントの定期検査が長期に及ぶと
いうことは、それだけプラントの停止期間が長くなると
いうことであり、好ましくない。

【０００５】一方、プラントによっては、特定の構成機
器に着目して、その構成機器についての保守日程を策定
し、これに基づいてプラント全体の保守日程を決定する
ことも行われている。しかしながら、構成機器相互の関
係を全く考慮していないため、例えば２０年以上の長期
に及ぶようなプラントの保守日程を決定することは困難
である。

【０００６】また、保守に関するコストを管理する上で
も、プラントの長期的な保守日程を詳細に策定すること
が望まれている。

【０００７】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、長期の保守計画に基づいて、プラントを
構成する機器の修理日程等のプラントの長期的な保守条
件を確立することができるプラントの保守支援装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、プラントに関
するデータを保持するデータ保持部と、長期の保守計画
を設定する条件設定部と、データ保持部に保持されたデ
ータと条件設定部に設定された保守計画とに基づいて適
合する保守条件を演算する適合条件演算部とを備え、デ
ータ保持部は、プラントの運転条件に関する運転データ
を保持する運転データ保持部と、プラントを構成する機
器の修理条件に関する修理データを保持する修理データ
保持部と、を有し、適合条件演算部は、運転データ保持
部に保持された運転データと条件設定部に設定された保
守計画とに基づいて、定期検査日程を設定する検査日程
演算部と、修理データ保持部に保持された修理データと
検査日程演算部が設定した定期検査日程とに基づいて、
プラントを構成する機器の修理日程を設定する修理日程
演算部と、を有する、ことを特徴とするプラントの保守
支援装置である。

【０００９】本発明によれば、適合条件演算部の検査日
程演算部によって定期検査日程を設定することができ、
適合条件演算部の修理日程演算部によってプラントを構
成する機器の修理日程を設定することができるため、プ
ラントの長期的な保守条件を確立することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００１１】図１は、本発明によるプラントの保守支援
装置の一実施の形態を示すブロック図である。図１に示
すように、プラントの保守支援装置１は、プラントに関
するデータを保持するデータ保持部１０と、長期の保守
計画を設定する条件設定部２０と、データ保持部１０に
保持されたデータと条件設定部２０に設定された保守計
画とに基づいて適合する保守条件を演算する適合条件演
算部３０とを備えている。

【００１２】データ保持部１０、条件設定部２０および
適合条件演算部３０は、互いに電気的に接続され、各種
データの送受信が行われるようになっている。また適合
条件演算部３０は、さらに最適条件判別部４０および表
示部５０に接続されている。

【００１３】データ保持部１０は、図１に示すように、
プラントの運転条件に関する運転データを保持する運転
データ保持部１１と、プラントの定期検査の日程に関す
る定期検査データを保持する定期検査データ保持部１２
と、プラントを構成する機器の種類や個数に関する機器
データを保持する機器データ保持部１３と、プラントを
構成する機器の修理条件に関する修理データを保持する
修理データ保持部１４とを有している。

【００１４】この場合、運転データ保持部１１に保持さ
れる運転データとしては、プラントの運転開始年月日
と、本実施の形態を使用する保守計画策定日と、保守計
画策定日までの累積運転時間と、今後の運転計画稼働率
Ｋが考えられる。

【００１５】このうち運転計画稼働率Ｋは、Ｋ＝年間運
転計画時間／８７６０で定義される数値である。なお、
８７６０＝２４（時間）×３６５（日）である。一般
に、運転計画稼働率Ｋは、４０％〜８０％の範囲が用い
られる。

【００１６】また、定期検査データ保持部１２に保持さ
れるプラントの定期検査の日程に関する定期検査データ
としては、前回の定期検査完了年月日と、定期検査間隔
Ｙと、定期検査日数Ｄが考えられる。この場合、前回の
定期検査とは、本実施の形態を使用してプラントの保守
条件を確立する以前の、最も至近の定期検査である。

【００１７】本実施の形態では、運転計画稼働率Ｋを定
期検査間隔Ｙに対応した期間毎に設定し、運転計画稼働
率Ｋと定期検査間隔Ｙと定期検査日数Ｄとを同じデータ
ベースで保持している。ここで具体例を表１に示す。表
１に示すように、一般に定期検査間隔Ｙは４年以下、定
期検査日数は６０日〜１２０日の範囲が用いられる。

【００１８】

【表１】 また、機器データ保持部１３に保持される機器データと
しては、機器名称Ｍおよび個数Ｚが考えられる。具体例
として、発電プラントの蒸気タービンの機器データを表
２に示す。

【００１９】

【表２】 また、修理データ保持部１４に保持される修理データと
しては、修理項目Ｓおよび修理回数Ｗと、各修理項目Ｓ
の各修理回数Ｗについての実施適当時間範囲Ｈｂ〜Ｈｅ
（修理実施適当時期データ）、必要修理日数ＤＮ（必要
修理日数データ）および必要修理コストＣ（必要修理コ
ストデータ）が考えられる。修理データのデータベース
の一般形を表３に示す。

【００２０】

【表３】 ここで修理項目Ｓとは、一般点検、精密点検、寿命診断
点検、部品交換、機能回復修理および一式新製交換等の
保守作業の具体的な項目である。一般に、修理項目は１
つの機器で２０〜３０項目である。また修理回数は、各
修理項目について一般に１０回程度が最高である。

【００２１】また実施適当時間範囲Ｈｂ〜Ｈｅとは、そ
の修理回数の修理項目を実施するのに適当なプラントの
運転開始日からの累積運転時間の範囲であり、Ｈｂは最
小運転時間、Ｈｅは最大運転時間である。実施適当時間
範囲Ｈｂ〜Ｈｅは、同一の修理項目について修理回数毎
の範囲が重複しないように設定される。

【００２２】具体例として、蒸気タービンの高圧ロータ
についての修理データを表４に示す。

【００２３】

【表４】 次に、条件設定部２０について説明する。条件設定部２
０は、保守計画として、プラントの計画耐用年数ＴＹ
と、プラントの計画耐用時間ＴＨとが設定されるように
なっている。例えば、表５に示すような数値が入力設定
される。

【００２４】

【表５】 次に、適合条件演算部３０について説明する。適合条件
演算部３０は、図１に示すように、運転データ保持部１
１に保持された運転データと条件設定部２０に設定され
た保守計画とに基づいて、定期検査日程を設定する検査
日程演算部３１と、修理データ保持部１４に保持された
修理データと検査日程演算部３１が設定した定期検査日
程とに基づいて、プラントを構成する機器の修理日程を
設定する修理日程演算部３２とを有している。

【００２５】さらに適合条件演算部３０は、修理データ
保持部１４に保持されたプラントを構成する機器毎の必
要修理日数（必要修理日数データ）に基づいて、各定期
検査毎の必要定期検査日数を演算する必要定期検査日数
演算部３３と、修理データ保持部１４に保持されたプラ
ントを構成する機器毎の必要修理コスト（必要修理コス
トデータ）に基づいて、定期検査毎の必要定期検査コス
トを演算する必要定期検査コスト演算部３４と、必要定
期検査日数および必要定期検査コストに対する適合条件
を入力する適合条件入力部３５と、必要定期検査日数、
必要定期検査コストに基づいて適合条件に適合する保守
条件を判別する適合判別部３６とを有している。

【００２６】次に、最適条件判別部４０および表示部５
０について説明する。最適条件判別部４０は、必要定期
検査日数演算部３３が演算した各定期検査毎の必要定期
検査日数を累積演算して累積必要定期検査日数を演算す
る累積必要検査日数演算部４１と、必要定期検査コスト
演算部３４が演算した各定期検査毎の必要定期検査コス
トを累積演算して累積必要定期検査コストを演算する累
積必要定期検査コスト演算部４２と、累積必要定期検査
日数および累積必要定期検査コストに対する累積条件を
入力する累積条件入力部４３と、累積必要定期検査日
数、累積必要定期検査コストに基づいて累積条件に適合
する保守条件を判別する判別部４４とを有している。ま
た表示部５０は、適合条件演算部３０および最適条件判
別部４０の各種の演算結果および判別結果を表示するよ
うになっている。

【００２７】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について説明する。まずデータ保持部１０の運転
データ保持部１１、定期検査データ保持部１２、機器デ
ータ保持部１３、修理データ保持部１４に、前記の表
１、表２および表４に示したデータが設定され保持され
る。その他、運転データ保持部１１には、保守計画策定
日として１９９８年１月１日が設定、保持され、保守計
画策定日までの累積運転時間として２０、０００時間が
設定、保持される。

【００２８】次に、条件設定部２０に、前記の表５に示
したデータが設定される。

【００２９】次に、適合条件判別部３０の検査日程演算
部３１は、運転データ保持部１１に保持された運転計画
稼働率Ｋに基づいて、条件設定部２０に設定されたプラ
ントの計画耐用年数ＴＹ、計画耐用時間ＴＨのうちいず
れが早期に到達されるかを演算し、早期に到達される方
を耐用保守期間の最終期限として確定する。

【００３０】さらに検査日程演算部３１は、定期検査デ
ータ保持部１２に保持された定期検査間隔Ｙおよび定期
検査日数Ｄに基づいて、耐用保守期間内の定期検査日程
を演算し決定する。

【００３１】表１および表５に示すデータの場合、耐用
保守期間の最終期限は計画耐用年数ＴＹによって確定さ
れ、定期検査日程は表６に示すように決定される。

【００３２】

【表６】 続いて、修理日程演算部３２は、修理データ保持部１４
に保持された修理データ、特に実施適当時間範囲Ｈｂ〜
Ｈｅと、検査日程演算部３１が設定した定期検査日程と
に基づいて、プラントを構成する機器の修理日程を設定
する。すなわち、各修理日程として、Ｈｂ≦定期検査時
のプラントの累積運転時間≦Ｈｅとなるような定期検査
日程が選択される。実施適当時間範囲Ｈｂ〜Ｈｅの範囲
が大きい場合、複数の定期検査日程が選択される場合が
ある。その場合は、それら全てのパターンケースを条件
に適合する修理日程として保持する。

【００３３】さらに修理日程演算部２３は、保持された
前記の修理日程について、各定期検査において実施され
る修理項目の必要定期検査日数の最大値を保持し、当該
定期検査の定期検査日数Ｄの範囲に入っているか否かを
判別する。範囲内であれば条件に適合する日程とし、範
囲外であれば条件外の日程とする。

【００３４】その後、必要定期検査日数演算部３３によ
って、各修理項目の必要修理日数に基づいて定期検査毎
の必要定期検査日数が演算され、必要定期検査コスト演
算部３４によって、各修理項目の必要修理コストに基づ
いて定期検査毎の必要定期検査コストが演算される。必
要定期検査日数は、当該定期検査における修理項目の必
要修理日数の最大値である。必要定期検査コストは、当
該定期検査における修理項目が単一の場合にはその必要
修理コストであり、修理項目が複数の場合には、単純に
それらの必要修理コストの和ではなく、実情に応じて必
要修理コストの和より小さな値となるような所定の方法
によって演算される。

【００３５】なお、適合条件入力部３５に、必要定期検
査日数および必要定期検査コストに対する適合条件を入
力してもよい。この場合、総合判別部３６によって必要
定期検査日数および必要定期検査コストに基づいて、適
合条件に適合する保守条件が判別される。

【００３６】その後、累積必要検査日数演算部４１は、
必要定期検査日数を累積演算して累積必要定期検査日数
を演算し、累積必要定期検査コスト演算部４２は、必要
定期検査コストを累積演算して累積必要定期検査コスト
を演算する。

【００３７】一方、累積条件入力部４３に累積必要定期
検査日数および累積必要定期検査コストに対する累積条
件が入力され、判別部４４によって累積必要定期検査日
数、累積必要定期検査コストに基づいて累積条件に適合
する保守条件が判別される。

【００３８】その後、表示部５０は、適合条件演算部３
０および最適条件判別部４０の各種の演算結果および判
別結果を表示する。なお、必要定期検査日数が当初設定
した定期検査日数より短い場合、日程を詰めてもよい。

【００３９】具体例を用いて説明すれば、表３に示す修
理データおよび表６に示す定期検査日程の場合、修理日
程演算部２３によって表７に示すような修理日程が設定
される。なお、一般点検の１回目の修理日程について
は、すでに保守計画策定時点において実施適当時間範囲
を経過しているため無視されている。

【００４０】

【表７】 表７の○マークに示すように、一般点検の６回目が２つ
の定期検査日程に適合し、精密点検の２回目、４回目が
それぞれ２つの定期検査日程を選択可能で、寿命診断の
２回目が２つの定期検査日程を選択可能で、中心孔検査
の２回目が３つの定期検査日程を選択可能で、カップリ
ングボルト修理の２回目が２つの定期検査日程を選択可
能で、新製交換の１回目が３つの定期検査日程を選択可
能である。このため、これらの組み合わせ全てのパター
ンケース、すなわち２×２×２×２×３×２×３＝２８
８の修理日程パターンケースが条件に適合する日程とし
て保持される。

【００４１】次に修理日程演算部２３によって、２８８
の修理日程パターンケースについて、各定期検査におい
て実施される修理項目Ｓの必要定期検査日数ＤＮの最大
値を保持し、当該定期検査の定期検査日数Ｄの範囲に入
っているか否かが判別される。この判別によって表７に
×マークで示す修理日程が選択不可能となり、条件に適
合する日程として残されるパターンケースは、２×２×
２×２×２×２＝６４パターンケースとなる。

【００４２】表７に基づく６４のパターンケースの修理
日程について、必要定期検査日数および累積必要定期検
査日数の抜粋を表８に示す。

【００４３】

【表８】 次に、別の機器について選別された修理日程について、
必要定期検査日数および累積必要定期検査日数を表９
に、必要定期検査コストおよび累積必要定期検査コスト
を表１０に示す。

【００４４】

【表９】

【００４５】

【表１０】 この別の機器の修理日程については、適合条件入力部３
５に、必要定期検査日数および必要定期検査コストに対
する適合条件として、定期検査毎に、必要定期検査日数
≦１５０、必要定期検査コスト≦１００、が入力され
る。また累積条件入力部４３に、累積必要定期検査日数
および累積必要定期検査コストに対する適合条件とし
て、累積必要定期検査日数≦１１００、累積必要定期検
査コスト≦２５０、が入力される。これらの条件を満た
す表９および表１０に示すパターンケースｎについて、
各種の演算結果をグラフとして図２に示す。

【００４６】以上のように本実施の形態によれば、検査
日程演算部３１によって定期検査日程を設定することが
でき、修理日程演算部３２によってプラントを構成する
機器の修理日程を設定することができるため、プラント
の長期的な保守日程を確立することができる。

【００４７】また本実施の形態によれば、各修理項目の
必要修理日数を考慮することにより、予め設定した定期
検査日程に合致するような保守条件を選択することがで
きる。また各修理項目の必要修理日数と必要修理コスト
とを考慮することにより、より適した保守条件を選択す
ることができる。

【００４８】また本実施の形態によれば、最適判別部４
４によって、累積必要定期検査日数と累積必要修理コス
トとを考慮しているため、より適した保守条件を選択す
ることができる。

【００４９】さらに本実施の形態によれば、計画耐用年
数と計画耐用時間とを考慮して保守期間を確立している
ため、保守期間および保守条件の信頼性が高い。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、プラント
の長期的な保守条件を確立することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプラントの保守支援装置の一実施
の形態を示すブロック図。

【図２】本発明によって設定された保守条件の一例にお
いて必要定期検査日数および必要コストを示す図。

【符号の説明】

１ プラントの保守支援装置 １０ データ保持部 １１ 運転データ保持部 １２ 定期検査データ保持部 １３ 機器データ保持部 １４ 修理データ保持部 ２０ 条件設定部 ３０ 適合条件判別部 ３１ 検査日程演算部 ３２ 修理日程演算部 ３３ 必要定期検査日数演算部 ３４ 必要定期検査コスト演算部 ４０ 最適条件判別部 ５０ 表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深 田 真 充 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラントに関するデータを保持するデータ
   保持部と、 長期の保守計画を設定する条件設定部と、 データ保持部に保持されたデータと条件設定部に設定さ
   れた保守計画とに基づいて適合する保守条件を演算する
   適合条件演算部とを備え、 データ保持部は、 プラントの運転条件に関する運転データを保持する運転
   データ保持部と、 プラントを構成する機器の修理条件に関する修理データ
   を保持する修理データ保持部と、を有し、 適合条件演算部は、 運転データ保持部に保持された運転データと条件設定部
   に設定された保守計画とに基づいて、定期検査日程を設
   定する検査日程演算部と、 修理データ保持部に保持された修理データと検査日程演
   算部が設定した定期検査日程とに基づいて、プラントを
   構成する機器の修理日程を設定する修理日程演算部と、
   を有する、ことを特徴とするプラントの保守支援装置。
2. 【請求項２】修理データ保持部は、プラントを構成する
   機器毎に、修理実施適当時期データと、必要修理日数デ
   ータと、必要修理コストデータとを含む修理データを保
   持することを特徴とする請求項１に記載のプラントの保
   守支援装置。
3. 【請求項３】適合条件演算部は、修理データ保持部に保
   持されたプラントを構成する機器毎の必要修理日数デー
   タあるいは必要修理コストデータに基づいて、各定期検
   査毎の必要定期検査日数あるいは必要定期検査コストを
   演算し、必要定期検査日数あるいは必要定期検査コスト
   に基づいて適合する保守条件を決定することを特徴とす
   る請求項２に記載のプラントの保守支援装置。
4. 【請求項４】適合条件演算部にさらに最適条件判別部が
   接続され、 最適条件判別部は、適合条件演算部が演算した各定期検
   査毎の必要定期検査日数あるいは必要定期検査コストを
   累積演算して累積必要定期検査日数あるいは累積必要定
   期検査コストを演算し、累積必要定期検査日数あるいは
   累積必要定期検査コストに基づいて最適な保守条件を決
   定することを特徴とする請求項３に記載のプラントの保
   守支援装置。
5. 【請求項５】条件設定部は、プラントの計画耐用年数と
   計画耐用時間とが設定されるようになっていることを特
   徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の保守支援装
   置。