EP3615263A1 - Reparierter ring und verfahren zur reparatur eines rings, der zur abdichtung verwendet wird - Google Patents

Reparierter ring und verfahren zur reparatur eines rings, der zur abdichtung verwendet wird

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EP3615263A1
EP3615263A1 EP18723421.6A EP18723421A EP3615263A1 EP 3615263 A1 EP3615263 A1 EP 3615263A1 EP 18723421 A EP18723421 A EP 18723421A EP 3615263 A1 EP3615263 A1 EP 3615263A1
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EP
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ring
repaired
thickening
repairing
sealing
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Withdrawn
Application number
EP18723421.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Bell
Anett Bergmann
Christoph Bieniakonski
Marius Busschulte
Stephan Ernst
Bora Kocdemir
Markus Legenbauer
Adam Maguire
Michael Oehmichen
Daniel Ostwald
Ulrich Stanka
Andreas Ulma
Niclas van der Lest
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a repaired ring and a method for repairing such rings, which are used for sealing, especially in steam turbines for sealing a vapor space to an environment or steam rooms with different pressures.
  • SLM-compatible design / redesign of steam turbine parts U, I and L rings are today manufactured conventionally or by means of SLM and have long delivery times. They are used in various components (for example, valves, H-type turbines) to seal the steam space from the environment or steam rooms with different pressures.
  • the rings have an allowance that is customized during the revision ⁇ time.
  • FIGS. 1, 2 show a new ring
  • FIGS. 3 and 4 schematically show a repaired ring
  • FIGS. 5, 6 show an L and I ring.
  • the figures and the description represent only embodiments of the invention.
  • Figures 1, 2 show a new sealing ring 1 here preferably in a U-shape, but it can also have an I or L shape.
  • the new sealing ring 1 ⁇ has on both sides bearing surfaces 4, 7, which are formed on the inner edge 20 and rise from the surrounding surface 5.
  • FIG. 4 shows a cross-section of such a ring 1, which for example has a U-shape here.
  • the contact surfaces 4, 7 are processed, depending ⁇ but is applied only to an abutment surface 7 material.
  • the application of the material can be carried out by various application methods, so that a thickening takes place.
  • These may be, additive method in which the ring is immersed in a powder bed and stepwise by selective laser sintering or laser melting of the area is set up or through build-up welding, in particular powder deposit welding ⁇ is the sealing function restored.
  • the thickening 10 is preferably carried out by means of selective laser melt melting (SLM) or laser powder build-up welding (LMD) near the final contour.
  • SLM selective laser melt melting
  • LMD laser powder build-up welding
  • FIG. 3 shows a further variant.
  • ring 1 4 material is carried from ⁇ not only as according to figure, which is worn out, but he deliberately 16 ⁇ demonstrates a groove in which an insert ring 13 is inserted as thickening 10th
  • the insert ring 13 can be connected in the groove 16 in various ways: soldering, welding, mechanical clamping.
  • the thickening 10 on only one side 7 compensates for the removal on both sides 4, 7 or the bearing surface opposite the sealing ring surfaces.
  • Figure 5 shows an L-ring 11 with contact surfaces 20 ⁇ and Figure 6 shows an I-ring 111 with contact surface 21, 21 ⁇ .

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Durch Materialauftrag (10, 13) auf nur einer Seite (7) im Revisionsfall können Dichtungsringe (1) wieder einfach hergestellt und verwendet werden.

Description

Reparierter Ring und Verfahren zur Reparatur eines Rings, der zur Abdichtung verwendet wird
Die Erfindung betrifft einen reparierten Ring und ein Verfahren zur Reparatur solcher Ringe, die zur Abdichtung, insbesondere bei Dampfturbinen zur Abdichtung eines Dampfraumes gegenüber einer Umgebung oder Dampfräumen mit unterschiedlichen Drücken eingesetzt werden.
SLM-gerechtes Design/Umkonstruktion von Dampfturbinenteilen U-, I- und L-Ringe werden heute konventionell oder mittels SLM gefertigt und haben lange Lieferzeiten. Sie werden in verschiedenen Komponenten (z.B. Ventile, H-Turbine) zur Ab- dichtung des Dampfraumes gegenüber Umgebung oder Dampfräume mit unterschiedlichen Drücken eingesetzt.
Folgende Probleme sollen durch die Erfindung gelöst werden: a) Lieferzeiten sind länger als die Revisionszeiten. Dadurch müssen die Ringe unabhängig von der Befundung vorzeitig beschafft werden.
b) Die Ringe haben ein Aufmaß, das während der Revisions¬ zeit individuell angepasst wird.
c) Die alten Ringe werden entsorgt.
d) Transportaufwand bei großen Ringen (z.B. 2m Durchmesser) e) Hohe Beschaffungs- und Fertigungskosten der Schmiede¬ teile.
Heute werden ausschließlich Schmiedeteile verwendet, die lan- ge Beschaffungszeit haben. Die Lieferanten müssen qualifi¬ ziert werden. Für Revisionen müssen die Ringe im Vorfeld mit Aufmaß beschafft werden. Für die großen Ringe werden besondere Bearbeitungsmaschinen benötigt. Es ist daher Aufgabe der Erfindung o.g. Problem zu lösen.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen reparierten Ring gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 2. In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden kön¬ nen, um weitere Vorteile zu erzielen.
Es zeigen die Figuren 1, 2 einen neuen Ring sowie die Figuren 3 und 4 schematisch einen reparierten Ring und Figuren 5, 6 einen L- und I-Ring. Die Figuren und die Beschreibung stellen nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
Figuren 1, 2 zeigen einen neuen Dichtring 1 hier vorzugs- weise in einer U-Form, er kann aber auch eine I- oder L-Form haben .
Der neue Dichtring 1 λ weist auf beiden Seiten Anlageflächen 4, 7 auf, die am Innenrand 20 ausgebildet sind und sich von der umliegenden Fläche 5 erheben.
Im Betrieb kommt es zu Abnutzung mittels Reibung, Oxidation und/oder Erosion der Anlageflächen 4, 7 des Dichtrings 1 oder an den gegenüberliegenden Anlageflächen 4 und 7.
Im Revisionsfall werden diese gegenüberliegenden Anlageflä¬ chen von 4, 7 nachgearbeitet, wodurch die Dichtwirkung des alten Rings (1λ) nicht mehr gegeben ist und der Ring somit nicht mehr weiterverwendet werden kann.
Durch ein neues Reparaturkonzept kann die Dichtfläche des Rings aufgearbeitet werden. Damit ist die Anlage des Dicht¬ rings wieder gegeben.
Die Figur 4 zeigt im Querschnitt einen solchen Ring 1, der hier beispielsweise eine U-Form aufweist. Erfindungsgemäß wurden die Anlageflächen 4, 7 bearbeitet, je¬ doch wird nur auf einer Anlagefläche 7 Material aufgetragen.
Die Auftragung des Materials kann durch verschiedene Auf- tragungssverfahren erfolgen, so dass eine Aufdickung 10 erfolgt .
Dies können additive Verfahren sein, bei dem der Ring in ein Pulverbett eingebettet wird und durch selektives Lasersintern oder Laserschmelzen schrittweise der Bereich aufgebaut wird oder durch Auftragschweißen, insbesondere Pulverauftrag¬ schweißen wird die Dichtungsfunktion wieder hergestellt.
Die Aufdickung 10 erfolgt vorzugsweise mittels Selektivem La- serschmelzen (SLM) oder Laser-Pulverauftragschweißen (LMD) endkonturnah .
Figur 3 zeigt eine weitere Variante.
Bei dem Ring 1 wird nicht nur wie gemäß Figur 4 Material ab¬ getragen, das abgenutzt ist, sondern bewusst eine Nut 16 er¬ zeugt, in der ein Einlegering 13 als Aufdickung 10 eingelegt wird . Der Einlegering 13 kann auf verschiedene Arten in der Nut 16 verbunden sein: Lötung, Schweißung, mechanische Verklammerung .
Es müssen keine neuen Ringe beschafft oder bevorratet werden. Die alten Ringe werden nur im Befundfall aufbereitet.
Die Aufdickung 10 auf nur einer Seite 7 gleicht den Abtrag auf beiden Seiten 4, 7 bzw. der dem Dichtringsflächen gegenüberliegenden Anlagefläche aus.
Figur 5 zeigt einen L-Ring 11 mit Anlageflächen 20 λ und Figur 6 einen I-Ring 111 mit Anlagefläche 21, 21 λ.

Claims

Patentansprüche
1. Reparierter Ring (1) zur Dichtung,
insbesondere ein I-, L- oder U-Ring,
der gegenüberliegende Anlageflächen (4, 7) aufweist, wobei der reparierte Ring (1) als neuer Ring (1λ) vorher im
Einsatz war und
durch Bearbeitung der Anlageflächen (4, 7) Material abge- tragen wurde,
und bei dem an nur einer Anlagefläche (7) eine Aufdickung (10, 13) nach dem Materialabtrag vorhanden ist.
2. Verfahren zur Reparatur eines Rings,
insbesondere in einer I-, L- oder U-Form,
bei dem an gegenüberliegenden, abgenutzten Anlageflächen (4, 7) Material abgetragen wird und
nur auf einer Seite der Anlagefläche (7) Material dort wie- der ersetzt wird.
3. Reparierter Ring oder Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Aufschweißung (10) als Aufdickung vorhanden ist,
insbesondere wobei der reparierte Ring (1) in der
Aufdickung (10) ein anderes Material und/oder eine andere Mikrostruktur aufweist.
4. Reparierter Ring (1) oder Verfahren nach Anspruch 1, 2, oder 3,
bei dem die Aufdickung durch einen Einlegering (13) erfolgt,
insbesondere in einer Vertiefung.
5. Reparierter Ring oder Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
bei dem der Ring (1) metallisch ist.
6. Reparierter Ring oder Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder 5,
bei dem der ursprüngliche Ring (1λ) eine Schmiedeteil dar¬ stellt.
EP18723421.6A 2017-06-02 2018-04-20 Reparierter ring und verfahren zur reparatur eines rings, der zur abdichtung verwendet wird Withdrawn EP3615263A1 (de)

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EP (1) EP3615263A1 (de)
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