DE2845339C2

DE2845339C2 - Verfahren zum Überwachen von Spannungsänderungen innerhalb von Teilen einer Turbomaschine und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2845339C2
Application number: DE2845339A
Authority: DE
Inventors: David Charles Schenectady N.Y. Gonyea; Lloyd Harold Scotia N.Y. Johnson; Jens Schenectady N.Y. Kure-Jensen; Ronald John Placek; Dominic Peter Timo
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1977-10-20
Filing date: 1978-10-18
Publication date: 1985-03-07
Also published as: GB2006490A; FR2406808A1; JPS5478196A; GB2006490B; JPS5715331B2; CA1117658A; DE2845339A1; IT7828920A0; US4104908A; FR2406808B1; ES474329A1; IT1099426B; CH640351A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen von Spannungsänderungen innerhalb von Teilen einer Turbomaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der DE-OS 14 954 bekannt.

Die Fertigung oder das Schmeiden von einen großen Durchmesser aufweisenden Rotoren für Turbomaschinen zur Erzeugung elektrischer Leistung kann in der Nähe der Mittelachse des Rotors zum Einschluß von Spannungsanstiegspunkten führen. Diese Spannungsanstiegspunkte resultieren aus Einschlüssen sowie Verunreinigungen, die in dem Rotor zum Zeitpunkt seiner Herstellung auftreten. Diese Verunreinigungen können sich, wenn sie an Ort und Stelle belassen werden, ausbreiten oder vergrößern, und sie können schließlich zu einer reduzierten Betriebselastizität oder zu einer frühzeitigen Erneuerung eines Rotors in einer Turbomaschine führen. Es ist deshalb erwünscht, diese Mängel an dem Rotorkern zu vermeiden, und somit ist es zur Praxis von Turbomaschinen-Herstellern geworden, den Rotorkern auszubohren, so daß an der Rotormittellinie ein Rotorbohrungsloch mit einem Durchmesser von mehreren Zentimetern gebildet wird. Somit wird durch den Rotorbohrungsraum ein großer Teil des unerwünschten Materials in dem Rotor vermieden, während auch eine bequeme Stelle für eine Ultraschallprüfung des Rotors vorgesehen wird.

Moderne Rotormaterialien für Damofturbinenrotoren bestehen aus Stahllegierungen, die vom Standpunkt einer Bohrungsspannungsanalyse die folgenden Eigenschaften haben können. Bei einer niedrigeren Bohrungstemperatur weist das Rotormaterial brüchige Eigenschäften auf, während das Rotormaterial bei höheren Bohrungstemperaturen duktile Eigenschaften hat. Die Grenze zwischen den niedrigeren (brüchig) und den höheren (duktil) Temperaturen ist die sogenannte Übergangstemperatur FATT(Fracture Appearance Transition Temperature), die bei modernen Rotormaterialien irgendwo in dem Bereich von 93° C bis 177° C liegen kann. Die Übergangstemperatur kann benutzt werden, um gewisse Temperatur-Spannung-Bereiche abzugrenzen. Bei Temperaturen unterhalb der Übergangstemperatur, wo das Rotormaterial mehr brüchige Eigenschaften hat, müssen bei der Konstruktion vorwiegend Rotorstoß- bzw. -berstprobleme berücksichtigt werden, während bei Temperaturen oberhalb der Übergangstemperatur Rißverlängerungsprobleme überwiegen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Verfahren der eingangs genannten Gattung genauer zu gestalten, indem die unterschiedlichen Materialeigenschaften der Turbomaschinenteile bei niederen Temperaturen (brüchig) und bei höheren Temperaturen (duktil) bei der Überwachung der Spannungsänderungen berücksichtigt werden. Des weiteren ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Diagramm, das die zulässsige Spannung innerhalb der Turbomaschinenteile in Abhängigkeit von der Temperatur darstellt, wobei die Übergangstemperatur für brüchige und duktile Eigenschaften dargestellt ist,

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann,

Fig.3 eine Darstellung der Eingänge und Ausgänge einer Rechnereinrichtung gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung und

F i g. 4 ein die vorliegende Erfindung darstellendes Flußdiagramm.

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, die die Gesamtspannung (Ordinate) in Abhängigkeit von der momentanen Betriebstemperatur (Abszisse) für ein typisches Rotormaterial, wie für einen Cr-M-V-Stahl zeigt. Die Gesamtspannung entspricht der Aufsummierung der Wärmespannungskomponente und der Zentrifugalst Spannungskomponente. Die Übergangstemperatur FA TT liegt für das typische moderne Rotormaterial bei etwa 177°C. Die Übergangstemperatur kann für ein bestimmtes Material durch Testproben empirisch abgeleitet werden, und zwar bei verschiedenen Temperaturen, bis eine prozentuale (gewöhnlich 50%) Verteilung von brüchigem und duktilem Material in der Testprobe nach einem Schlagversuch entsprechend Standard-Testverfahren aufgefunden wird.

Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die tatsächliche Gesamtspannung mit einer zulässigen Spannung verglichen, um zu bestimmen, ob eine Zählung durchgeführt oder nicht durchgeführt werden sollte. Der Ausdruck zulässige Spannung

wird in einem relativen Sinne benutzt, da dann, wenn die zulässige Spannung überschritten wird, die schlimmste Folge eine Zählung sein würde. Darüber hinaus basiert die sogenannte zulässige Spannung auf der Möglichkeit einer schädlichen Spannungsänderung statt einer tatsächlichen Spannungsänderung. Somit ist die zulässige Spannung auf einen vorbestimmten Betriebssicherheitswert statt auf irgendeinen bekannten Bruchwert eingestellt

Der brüchige Bereich und der duktile Bereich in Fig. 1 sind ferner in Zonen I, II und Hl unterteilt. Die Zone I stellt eine erste Wahrscheinlichkeit für einen durch Rotorbersten erfolgenden Ausfall bei niedriger Temperatur (unterhalb FA TT) dar, und diese Zone I hat eine mit A bezeichnete untere Grenzlinie. Die Zone II stellt eine höhere "Wahrscheinlichkeit für einen Ausfall durch einen Rotorberstvorgang bei niedriger Temperatur dar. Diese Zone II hat eine mit C bezeichnete untere Grenzlinie. Die Zone III stellt einen Gefahrenbereich bei Temperaturen im duktilen Bereich dar, bei denen das Interesse auf eine Rißverlängerung in dem Rotor gerichtet ist Die Linie D ist ein Beispiel für eine Hochfahrkurve einer Turbomaschine.

Es ist festzustellen, daß in dem brüchigen Bereich die Linie A der niedrigeren zulässigen Spannung und die Linie C der höheren zulässigen Spannung direkt proportional zur Temperatur sind. In dem duktilen Bereich besitzt die Linie B für die zulässige Spannung eine negative Steigung. Die Linien A, B und C sind als gerade Linien dargestellt da diese angenähert, bequem und gewissermaßen einfacher zu simulieren sind. Jedoch führen Ausdrücke höherer Ordnung zu gekrümmten Linien für sogenannte zulässige Spannungen. Darüber hinaus ist davon auszugehen, daß die Obergangstemperatur FA TTnur angenähert ist und daß Einstellungen für zeitliche Änderungen vorgenommen werden können, die in dem Material aufgrund einer Versprödung desselben auftreten können.

Die Linien A, B und C in F i g. 1 basieren auf bekannten Rotormaterialeigenschaftcr:. Beispielsweise ist es bekannt, daß für Rotormaterialien das Rißwachstum auf einen realistischen Wert begrenzt werden kann, wenn die gesamte zulässige Spannung auf das 0,9fache der Streckgrenze des Materials begrenzt wird. Somit führt ein Aufzeichnen dieser in dem duktilen Bereich auftretenden Werte in Abhängigkeit von der Temperatur zu der Linie B. Die Linie B hat in Übereinstimmung mit der bekannten Abhängigkeit der Streckgrenze von der Temperatur eine negative Steigung.

In dem brüchigen Bereich werden die Linien A und C von Werten abgeleitet die aus der nachfolgenden bekannten Formel erhalten werden:

2Af

Scr Vä.

Hierbei sind Kic die Bruchzähigkeit oder kritische Spannungsintensität des Materials bei der interessierenden Temperatur, Scr ist bei jeder Temperatur zu berechnen, a = Rißgröße (Millimeter) und M= 1,21 (für kreisförmigen Oberflächenriß).

Die Werte von Scr können in dem brüchigen Bereich aufgetragen werden, wobei die Linie C die kritischen Spannungswerte Scr ohne einen Sicherheitsabstand darstellen kann. Die Linie A kann dann kritische Spannungswerte darstellen, die einen passenden Sicherheitsfaktor enthalten.

Die strichpunktierte Kurve D zeigt eine typische Turbinen-Hochfahrkurve (Spannung/Temperatur), wobei eine Spannungsüberschreitung, durch einen Eintritt in die Zone I aufgetreten ist Gemäß der Erfindung würde ein solcher Verlauf zu einer einzelnen Zählung führen. Nach Ablauf einer Zeitperiode in einer Kraftanlage, die einem zyklischen Lastbetrieb unterworfen ist. führt das Auftreten von Spannungsänderungen zu einer Rotor-Vergangenheit, die beim Bestimmen des Rotorzustandes, des Wartungsplans und der Betriebsvorgänge nützlieh ist.

Fig.2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer elektronischen Schaltungsanordnung, die zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Eine Turbomaschine 10 enthält einen Rotor 11 mit einer darin ausgebildeten Rotorbohrung 13. Dampf wird durch eine Einlaßdüsc 15 in das Rotorgehause eingelassen und durch einen Auslaß 16 aus dem Gehäuse abgelassen. Es sind Mittel zum Erfassen eines Betriebszustandes der Turbine vorgesehen, wie beispielsweise der Betriebstemperatur Ts am Umfangsbereich der Rotoroberfläche. Ein solches Temperaturerfassungsmittel kann einen Fühler 17 oder ein Thermoelement enthalten, welches ein Temperatursignal für einen Temperatur/Spannung-Wandler 19 liefert. Das Ausgangssignal des Temperatur/Spannung-Wandlers 19 ist ein Spannungssignal VVs, das proportional zu einem Dampfturbinen-Betriebszustand ist Das zur Dampftemperatur proportionale Spannungssignal wird dann einem Bohrungsspannungsrechner 21 und einem Bohrungstemperaturrechner 23 eingegeben. Der Aufbau und die Betriebsweise dieser beiden Glieder sind in der US-PS 34 46 824 beschrieben.

Ein Zahnrad 25 oder eine ähnliche Vorrichtung wird von dem Turbinenrotor angetrieben und bildet einen Teil des Turbinendrehzahlmessers. Ein magnetischer Fühler 27 befindet sich in unmittelbarer Nähe des Zahnrades und ist elektrisch an einen Frequenz/Spannung-Wandler 29 angekoppelt, dessen Ausgangsgröße ein zur Frequenz oder Drehzahl proportionaler Spannungspe-

gel Wist Der Spannungspegel wird dann einem Zentrifugalspannungsrechner 31 eingegeben, der die elektrische Spannungseingangsgröße in eine Berechnung der mechanischen Spannung umsetzt. Ein Beispiel für eine Vorrichtung, die ein Spannungssignal in eine zur Zentri-

fugalspannung proportionale Spannung umsetzen kann, ist in vorstehend genannter US-PS 34 46 824 beschrieben. Die auf der Zentrifugalkraft beruhende Spannungskomponente Sc und die auf Wärmefaktoren beruhende Spannungskomponente Sb vom Rechner 21 werden je-

weils einem Summierverstärker 33 zum Aufsummieren der Spannungskomponenten Sc und Sb zur Gesamtspanr.ar.g S-eir.gegebea

Die Ausgangsgröße vom Bohrungstemperaturrechner 23 ist die berechnete Betriebstemperatur Tb. die einem Komparatorglied 35 eingegeben wird. Dieses vergleicht die Betriebstemperatur T_B mit der Übergangstemperatur FATT, die in dem Komparator mittels einer Spannungseinstellschraube 37 vorgegeben werden kann. Wenn die zur Betriebstemperatur Tb proportionale Eingangsspannung größer als die der Temperatur FA TT entsprechende Spannung ist läuft der Komparator 35 hoch, um ein Relais K 1 zu erregen.

Die Betriebstemperatur Tb wird auch Funktionsgeneratoren 39, 41 und 43 eingegeben, die als Mitte! zum Berechnen einer zulässigen Spannung betrachtet werden können. Diese Glieder sind analog zu dem in der obengenannten US-PS 34 46 824 gezeigten Glied 38. Jeder der Funktionsgeneratoren produziert einen Teil der

in Fig. I dargestellten Kurve bezüglich der Abhängigkeit zwischen der Temperatur und der zulässigen Spannung. Es erzeugen der Funktionsgenerator 39 die Linie A. der Funktionsgenerator 41 die Linie C und der Funktionsgenerator 43 die Linie B.

Es sind beispielhaft drei Zähler als Teil einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Anzahl der Zähler kann in Übereinstimmung mit den spezifischen Erfordernissen eines bestimmten Systems vergrößert oder verkleinert werden. Ein Komparator 45 betätigt den Zähler in der Zone I. Ein Komparator 47 ist dem Zähler der Zone Il zugeordnet, während ein Komparator 49 dem Zähler der Zone III zugeordnet ist. Jeder Zähler weist eine Zählvorrichtung auf, die einen permanenten Speicher haben kann, und zwar zum Speichern von Zählwerken in Übereinstimmung mit dcr noch zu beschreibenden Schaltlogik.

Jeder der Komparatoren 45, 47 und 49 hat zwei Eingänge. An einem Eingang steht die Gesamtspannung Sr von dem Summierverstärker 33 an. Dem anderen Eingang wird die zulässige Spannung von einem entsprechenden Funktionsgenerator 39, 41 oder 43 zugeführt. Alle Schalter sind in ihrem Normalzustand vor dem Erregen durch das zugeordnete Relais dargestellt.

Bei der Erläuterung der den zuvor erwähnten Zählern und Komparatoren zugeordneten Schaltlogik wird die Betriebsweise der Vorrichtung ebenfalls wie folgt beschrieben. Die Ausgangsgrößen der Zähler für die Zonen 1, II und III hängen von der Ausgangsgröße des jeweils zugeordneten Komparators ab, ob ein Zählwert zuvor während desselben Wärmezyklus in den Zähler eingebracht wurde und ob die Übergangstemperatur FA TT überschritten worden ist. Um einen Zählwert in den Zähler der Zone I einzubringen, muß die Gesamtspannung St die zulässige Spannung für die Zone übersteigen, um eine Ausgangsgröße vom Komparator 45 zu bewirken. Zwei andere Bedingungen müssen auch erfüllt sein. Die Betriebstemperatur Tb muß unter der Übergangstemperatur FATT liegen, so daß das Relais K 1 stromlos und demnach der Schalter K 1-1 geschlossen bleiben. Auch sollte kein vorheriger Zählbetrag während desselben Wärmezyklus eingebracht worden sein, oder mit anderen Worten, es kann ohne ein Rücksetzen nicht mehr als eine Zählung in demselben Zähler stattfinden. Dieses Ergebnis wird durch ein mit Zeitverzögerung ansprechendes Relais K 2 erreicht, welches seine zugeordneten Schalter K 2-1, K 2-2 nach einer Zählung öffnet und mittels einer Leistungsversorgung PS über einen Schalter K 2-3 offen hält Wenn die Temperatur FA 77" von der Betriebstemperatur überschritten wird, erfolgt ein Öffnen des Schalters K1, um den Zähler zurückzusetzen. In ähnlicher Weise zählt der Zähler der Zone H die Ausschläge in die Zone II, wenn die Gesamtspannung Sr die zulässige Spannung vom Funktionsgenerator 41 übersteigt. Die Zähler für die Zonen ! und II werden zurückgesetzt wenn die Betriebstemperatur die Übergangstemperatur übersteigt, so daß das Relais K 1 erregt und die Relais K 2 sowie K 3 stromlos werden.

Der Zähler der Zone III arbeitet wie folgt Wenn die Temperatur /vtTTüberschritten wird, schließt beim Erregen des Relais K 1 der Schalter K1-3. Das Relais K 4 wird erregt, um einen elektrischen Kreis über den Schalter K 133-4 zur Leistungsversorgung PS zu schließen. Sämtliche Zähler sind von der Beendigung eines Wärmezyklus abhängig, wie er am besten in der US-PS 40 46 002 mit dem Titel »Method and Apparatus for Determining Rotor Life Expended« beschrieben ist Dort wurde ein vollständiger Wärmezyklus so angenommen, daß er einen negativen Kühlhalbzyklus und einen positiven Heizhalbzyklus hat. Diese Zyklen wurden durch einen Verstärker 29 (F i g. 2) des genannten US-Patents verfolgt, wobei dieser Verstärker während des negativen oder Kühlhalbzyklus einschaltete. In ähnlicher Weise wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein mit dem Verstärker 51 benutzt, um eine Relaisschaltung 55 zu steuern. Beim Abkühlen erfolgt ein Einschalten des Verstärkers 51, um ein Relais K 129 zu erregen, was dazu führt, daß das Auftreten des Kühlvorganges in der Relaisschaltung, insbesondere K 130. gespeichert wird. Beim Aufheizen erfolgt ein Abschalten des Verstärkers 51, und dieser Vorgang wird im Relais K131 gespeichert. Wenn wieder ein Kühlvorgang auftritt, wird das Relais K132 erregt, um schließlich das Relais K133 zu erregen, welches den Schalter K 133-4 öffnet, um den Zähler der Zone 111 zurückzusetzen.
F i g. 3 zeigt einen Rechner 201 mit weiteren Einzelheiten. Wiederum enthält eine Turbomaschine 10 einen Rotor 11 mit einer Rotorbohrung 13, und dieser Rotor ist in dem Turbinengehäuse durch Dampf drehbar, der durch eine Düse 15 eintritt und durch einen Auslaß 16 austritt. Ein Fühler 17 erfaßt die Dampftemperatur oder er kann alternativ die Temperatur des angrenzenden Metalls aufnehmen. Die Dampftemperatur wird in dem Temperatur/Spannung-Wandler 19 in eine zu ihr proportionale Spannung umgesetzt. Somit sind Mittel zum Erfassen eines Betriebszustandes der Turbine vorgesehen. In ähnlicher Weise sind Mittel zum Erfassen der Turbinendrehzahl vorgesehen, und diese Mittel können das Zahnrad 25 sowie einen magnetischen Fühler 27 enthalten, dessen Ausgangsgröße einem Frequenz/ Spannung-Wandler 29 eingegeben wird. Danach können die Signale einem Rechner 201 eingegeben werden. Der Rechner kann so programmiert sein, daß die folgenden Berechnungen ausgeführt werden. Die Zentrifugalspannungskomponente Sc kann von dem Ausgang des Frequenz/Spannung-Wandlers 29 abgeleitet werden, und es kann ferner vor dem Berechnen von Sc eine PufFer- oder Anpassungsschaltungsanordnung sowie ein Analog/Digital-Wandler (nicht dargestellt) enthalten sein. Aus der Dampftemperatureingangsgröße können die Wärmespannungskomponente Ss und die Betriebstemperatur Tb berechnet werden. Die Gesamtspannung Sr ist die Summe der Zentrifugalspannung Sc und der Wärmespannungskomponente Sb- Die Betriebstemperatur Tb wird Funktionsgeneratoren 39, 41, 43 eingegeben, wobei diese Glieder die zulässige Spannung bei jeder momentanen Betriebstemperatur berechnen. Es sind auch Vergleichsglieder $ vorhanden, die die tatsächliche Gesamtspannung Sr mit der iulässigen Spannung für jede Zone vergleichen, um zu bestimmen, ob die zulässige Spannung für die jeweilige Zone überschritten worden ist

Es wird ein Vergleich zwischen der Betriebstemperatur T_B und der Übergangstemperatur FA TT durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Temperatur FA TTüberschritten worden ist (Tb£ Tfatt)- Wenn dieses bejaht wird, dann kann nur eine Zählung von dem Rechner der Zone III verarbeitet werden. Wenn dieses verneint wird, dann kann eine Zählung für die Zonen I und II stattfinden. Schließlich ist ein Rücksetzen-Block eingeführt um anzuzeigen, daß nur eine Zählung pro Wärmezyklus in jedem Zähler gespeichert werden kann, wonach ein Rücksetzen durchgeführt werden muß, um eine neue Zählung vorzunehmen.
F i g. 4 zeigt ein Flußdiagramm für eine klarere Dar-

Stellung des logischen Ablaufs. Bei dem Flußdiagramm ist die vorherige Berechnung der Betriebstemperatur Tb und der Gesamtspannung vorausgesetzt. Es wird einleitend eine Untersuchung dahingehend durchgeführt, ob die Betriebstemperatur größer als die Temperatur Tfatt ist. Wenn dieses zutrifft, schaltet das Programm zur Zone III. Wenn dieses nicht zutrifft, überprüft das Programm die Zonen I und II auf schon während des Wärmezyklus durchgeführte Zählungen und darauf, ob die Gesamtspannung die zulässige Spannung für die Zone I oder die Zone II überschritten hat. Das Programm erlaubt nur maximal eine Zählung pro Zone und pro Wärmezyklus. Die Zähler für die Zonen I und II werden zurückgesetzt, wenn die Betriebstemperatur die Übergangstemperatur Tfatt übersteigt, während der Zähler für die Zone III am Ende des Wärmezyklus zurückgesetzt wird.

H ierzu 4 Blatt Zeichnungen

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% .

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Überwachen von Spannungsänderungen innerhalb von Teilen einer Turbomaschine, bei dem gewissen Turbomaschinenteilen von der Betriebstemperatur der Turbomaschine abhängige zulässige Spannungswerte zugeordnet werden können, die oberhalb oder unterhalb einer bestimmten Übergangstemperatur einen unterschiedlichen Verlauf zeigen, und bei dem Spannungsänderungen gezählt werden, dadurch gekennzeichnet,

— daß unterhalb der Übergangstemperatur die zulässigen Spannungswerte für das brüchige Material und oberhalb der Übergangstemperatur die zulässigen Spannungswertc für das duktile Material zur Überwachung verwendet werden,

— daß in mindestens einem ersten Zähler die Spannungsänderungen gezählt werden, die unterhalb der Übergangstemperatur die zulässigen Spannungswerte überschreiten, und

— daß in mindestens einem zweiten Zähler die Spannungsänderungen gezählt werden, die oberhalb der Übergangstemperatur die zulässigen Spannungswerte überschreiten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangstemperatur zwischen einem brüchigen Materialbereich, in dem die zulässige Spannung direkt proportional zur Betriebstemperatur ist, und einem duktilen Materialbereich liegt, in dem die zulässige Spannung linear mit negativer Steigung zur Betriebstemperatur verläuft.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebstemperatur der Turbomaschine erfaßt wird, die Spannung-Temperatur-Kurve der Turbomaschine in Temperaturzonen unterteilt wird, für die jeweils eine zulässige Spannung festgesetzt wird, die tatsächliche Gesamtspannung in dem Turbinenmaschinenteil bei jeder Betriebstemperatur bestimmt wird, die tatsächliche Gesamtspannung mit der zulässigen Spannung in jeder Temperaturzone verglichen und immer dann eine Zählung für eine jeweilige Temperaturzone vorgenommen wird, wenn die tatsächliche Gesamtspannung die auf der Betriebstemperatur der Maschine basierende zulässige Spannung für diese Temperaturzone übersteigt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Temperaturzonenunterteilung eine erste Kurve der zulässigen Spannung über der Betriebstemperatur in wenigstens einem Bereich verwendet wird, um einen ersten Betriebssicherheitswert festzulegen, und eine zweite Kurve der zulässigen Spannung über der Betriebstemperatur in einem zweiten Bereich verwendet wird, um einen zweiten Betriebssichtrheitswert festzulegen, wobei die Betriebssieherhcitswertc jeweils von der Bc- ho triebstemperatur abhängen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zählen der Spannungsänderungen, bei denen die talsächliche Gesamtspannung die zulässige Spannung an jeder Seite der Übergangstemperatur übersteigt, die Betriebstemperatur der Turbomaschine ermittelt, die tatsächliche Gesamtspannung bestimmt, eine auf der Betriebstemperatur basierende zulässige Spannung berechnet, die Betriebstemperatur mit der Übergangstemperatur verglichen, die tatsächliche Gesamtspannung mit der zulässigen Spannung verglichen, um eine Spannungsänderung zu ermitteln, und jede Spannungsänderung, bei der die Betriebstemperatur von einem niedrigen zu einem hohen Wert ansteigt, gezählt und gespeichert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein dritter Zähler separate Zählungen von oberhalb der Übergangstemperatur auftretenden Spannungsänderungen speichert, daß der erste und der zweite Zähler angesteuert werden. wenn die Betriebstemperatur unterhalb der Über· gangstemperatur liegt, daß der dritte Zähler angesteuert wird, wenn die Betriebstemperatur oberhalb der Übergangstemp^ratur liegt, und daß in jedem Zähler ein Maximum von einem Zählwert immer dann gespeichert wird, wenn die Betriebstemperatur von einem niedrigen zu einem hohem Wert ansteigt und eine zulässige Spannung für den jeweils zugeordneten Zähler überschritten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Zähler zurückgecetzt werden, wenn die Betriebstemperatur die Übergangstemperatur übersteigt, und daß der dritte Zähler am Ende eines Wärmezyklus zurückgesetzt wird.

8 Verfahren nach Anspruch 1. wobei Spannungs· änderungen gezählt werden, bei denen die zulässige Spannung auf irgendeiner Seite der Übergangstemperatur überschritten wird, dadurch gekennzeichnet. daß ein Zähler in Abhängigkeit davon ausgewählt wird, ob die Betriebstemperatur der Turbomaschine oberhalb oder unterhalb der Übergangstemperatur liegt, daß die tatsächliche Gesamtspannung mit der zulässigen Spannung verglichen wird und daß die Spannungsänderungen gezählt werden, bei denen die tatsächliche Gesamtspannung die zulässige Spannung übersteigt, wenn die Betriebstemperatur von einem niedrigen zu einem hohen Wert ansteigt.

9. Vorrichtung zum Überwachen von Spannungsänderungen innerhalb von Teilen einer Turbomaschine, die einen Rotor mit einer darin ausgebildeten axialen Bohrung und einer Übergangstemperatur aufweist, unterhalb derer die zulässige Spannung direkt proportional zur Temperatur ist und oberhalb derer die zulässige Spannung mit negativer Steigung linear zur Temperatur verläuft, wobei Spannungsänderungen, bei denen die zulässige Spannung durch die tatsächliche Gesamtspannung überschritten wird, gezählt werden, gekennzeichnet durch Mittel (17) zum Messen einer Betriebstemperatur Tb in der Turbomaschine (10), durch Mittel (25,27) zum Messen der Rotordrehzahl der Turbomaschine (10), durch Mittel (19, 21, 29, 31, 33) zum Bestimmen der tatsächlichen Gesamtspannung (Sr), durch Spannungskomparatoren (45,47,49) zum Bestimmen des Auftretens einer Spannungsänderung, bei der die tatsächliche Gcsamtspannung (Si) die zulässige Spannung übersteigt, durch ein Komparalorglieil (35) zur Bestimmung, ob die Betriebstemperatur (Tu) oberhalb oder unterhalb der Übergangstemperatur (Tfatt) liegt, durch zumindest einen Zähler zum Zählen von unterhalb der Übergangstemperatur (Tr \n) auftretenden Spannungsänderungen und durch zumindest einen Zähler zum Zählen von oberhalb der Übergangstemperatur (Tfatt) auftretenden Span-

nungsänderungea

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Wandler (19, 21) zum Umwandeln der Betriebstemperatur der Turbomaschine in eine Wärmespannungskomponente (Sb) der Boh.ting, Wandler (29, 31) zum Umwandeln der Rotordrehzahl der Turbomaschine in eine Zentrifagslspannungskomponente (Sc) der Bohrung und durch Summierverstärker (33) zum Addieren der Wärmespannungskomponente (Sb) und der Zentrifugalspannungskomponrnte (Sc) zu der tatsächlichen Gesamtspannung (St).

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen ersten und einen zweiten Zähler zum Zählen von unterhalb der Übergangstemperatur (Τγαγτ) auftretenden Spannungsänderungen, wobei der erste Zähler immer dann zählt, wenn die tatsächliche Gesamtspannung (St) die zulässige Bohrungs-Spannung übersteigt, und der zweite Zähler immer dann zählt, wenn die tatsächliche Gesa.ntspannung (St) die zulässige Bohrungs-Spannung um eine vorbestimmte Größe übersteigt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zähler während jedes Wärmezyklus von kalt nach heiß maximal einen Zählwert weiterzählt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Zähler Spannungsänderungen oberhalb der Übergangstemperatur zählt und erste Rücksetzmittel zum Zurücksetzen des ersten und des zweiten Zählers, wenn die Betriebstemperatur die Übergangstemperatur (Tfatt) übersteigt, und zweite Rücksetzmittel zum Zurücksetzen des dritten Zählers am Ende eines Wärmezyklus vorgesehen sind.