JP4094425B2 - 蒸気タービンのハーフシェルを位置合わせする方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の１つ又は複数の実施形態は、一般的に、蒸気タービンの分野に関する。具体的には、本発明の実施形態は、蒸気タービンを整備する際に、部品を分解し、再組立てし、位置合わせすることのような、蒸気タービンの整備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気タービンは、通常は、発電機自体の内部の部品に接近できるようにするために、１つ又は複数の取外し可能な上部（例えば、上部シェル又はケーシング）を使用して構成される。タービン内部の部品は、多数の固定部品と回転部品を含む。回転部品は、タービンの作動中に回転する１つ又は複数のホイール、シャフト及びベアリング等を含む。固定部品は、タービンの作動中に静止したままである１つ又は複数の固定ホイール、ダイヤフラム、支持パッド、デフレクタ等を含む。タービンはまた、通常その他のタービン部品の支持体として働き、漏れを防ぐために蒸気の経路をシールするのを助けることができる、１つ又は複数の下部部分（例えば、下部シェル又はケーシング）を含む。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
タービンの様々な部品における精密許容誤差は、タービン効率に直接影響を及ぼす。例えば、数トンの重さがある大型蒸気タービンは、その内部部品についてミリメートル（ｍｍ）、又は１０００分の1インチ（ミル）で表される許容誤差を有することがある。固定部品と回転部品が互いに近過ぎると、作動中にこれらの部品の間に擦過が生じることになる。この擦過は、整備又はオーバホールした後にタービンを始動させるのを困難にし、また過度の振動を生じさせる。擦過はまた、回転部品と固定部品との間のシールを摩損し、該部品自体が摩損してしまった後の自由状態で、擦過が起こった領域に過度の隙間が生じることになる。
【０００４】
固定部品と回転部品が互いに離れ過ぎていると、これらの部品の間に蒸気漏れが起こり、タービン効率が低下する。従って、タービンを整備又は保守する時に、種々の部品が正確に位置合わせされ、位置決めされることが保証されるように十分配慮することが望ましい。
【０００５】
タービンのオフライン整備又はオーバホール中に、通常「トップス」と呼ばれる１つ又は複数の上部ケーシングを取外すことで、タービンの種々の部品に接近することができる。トップスが取外された状態で、タービンの固定部品と回転部品を点検し、調整し、清掃し、修理し、交換し、及び／又はその他の整備をすることができる。点検の形式の１つは、タービン作動によって種々の部品に生じた変位量を求めることである。例えば、或る固定部品においては、位置合わせに関し変位を生じていることがある。位置合わせがずれてきた部品は、この点検の一部として再び位置合わせすることができる。整備又はオーバホールが完了したとき、上部ケーシングを再取付けして、タービンを作動状態に戻すことができる。
【０００６】
不都合なことに、トップスをタービンの上に戻した時に、位置合わせ問題がよく起こる。上部ケーシングは、１トン又はそれ以上の重量になる場合があり、該上部ケーシングをタービンの上に置くことで、既に位置合わせされている部品に、付加的な変位量又は歪み量が生じることになる。このような変位は通常、ここでは、トップスによる変位と呼ばれる。例えば、下部ケーシングは、トップスが取外された状態の時に、支持点間で反り又は撓みを生じており、該下部ケーシングに接続された１つ又は複数の固定部品も、同様に変位することになる。トップスが取外された状態で部品が位置合わせされると、トップスが再取付けされた時に該部品が移動することになり、実際には位置合わせ状態からずれることになる。
【０００７】
この問題に対処するために、トップス取付け／トップス取外しによる位置合わせ手順を実行するのが普通である。この手順においては、上部ケーシングが最初に取外され、種々の部品が必要に応じて整備され及び／又は位置合わせされる。これらの部品が整備された後に、上部ケーシングが再取付けされ、種々の部品の、ユニット中心線に対する位置が、垂直方向及び横方向の両方について測定される。次いで、上部ケーシングが再び取外され、トップス取外し時のラインが測定される。トップス取外し時のラインは、上部ケーシング及び／又は部品が取外された状態での、内部部品の垂直方向及び横方向の位置を測定するものである。次いで、これらの測定値が比較され、トップスが取外された状態の時の、内部部品の理想ラインが求められる。
【０００８】
次いで、上部ケーシングが取外された状態で、トップスによる変位を考慮して部品が調整される。トップスが再取付けされる時に、部品が移動して位置合わせ状態になることが期待される。例えば、トップスが置かれているときの測定値と、トップスが取外されているときの測定値との組は、トップスが置かれている時に特定の部品が上向きに１０ミルだけ移動するということを示すことがある。この上昇を考慮して、この部品は、トップスが取外されている状態で、１０ミルだけ低くなるように位置合わせすることができる。
【０００９】
上述のトップス取付け／トップス取外しによる手順は、種々のタービン部品が、整備の完了時に最適に位置合わせされていることを保証するのを助ける。しかしながら、トップス取付け／トップス取外しによる手順は、時間がかかる。様々な測定を実行したり、上部ケーシングを取外したり、再取付けしたりするのに多くの時間を要し、結果として、人件費が高くつき、タービンがオフラインであることに起因する収益の損失量が大きくなる。従って、タービンの種々の部品を位置合わせするのに必要とされる時間を減らすことが可能なタービンの整備手順についての必要性がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つ又は複数の実施形態は、タービン部品を位置合わせするのに要する時間を減らすのを助けるものであり、以下に概説される。簡単に述べると、一実施形態において、トップスが取外されている状態での、種々の部品が示す相対的な（それぞれの）変位量を求めるために、一連の測定が行われる。これらの測定において、１つ又は複数の予測されるオフセット値を求めて、トップスによる変位を補正するために、予測アルゴリズムが使用される。次いで、タービンがトップスの取外された状態のままでありながら、予想されるトップスによる変位を考慮して、種々の部品を調整することができる。トップスが再取付けされた時に、部品がそれ自体で位置合わせ状態に移動することになり、トップスが置かれている状態での別の一連の測定、トップスの取外し、及び部品の再位置合わせの必要性を減少させることができる。
【００１１】
別の実施形態においては、下部ケーシング又はシェルに配置された１つ又は複数の支持点を通る基準面を使用して、歪み位置マップを生成することができる。この平面から、タービンの１つ又は複数の点における垂直方向の変位を測定することができ、これらの変位から、垂直方向及び／又は横方向の変位の予測を計算することができる。次いでこれらの予測値は、トップスが置かれた状態の時に起こる変位を考慮して、トップスが取外された状態で１つ又は複数の部品を調整するのに使用することができる。
【００１２】
これらの及び他の実施形態及び特徴は、添付の図面を参照する以下の記述において、より詳細に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本出願の全体を通じて、図面の間で同じ特徴を示すために、同じ符号を使用する。
【００１４】
図１は、簡略化された、完全な状態のタービン１００の外観図である。シャフト１０２が、タービン１００の長さ方向に延びるように示されており、通常は、作動中にタービン１００により駆動される負荷（図示せず）に連結することができる。このような負荷は、例えば、発電機である。負荷側の端部は、通常はタービンの発電機端と呼ばれ、その一方で、これと反対側の端部は、通常はタービンのタービン端と呼ばれる。
【００１５】
図２は、図１のタービン１００の簡略化された分解図を表す。図２に見られるように、タービン１００は、シャフト１０２に取付けられた複数のホイール１０４を含む。これらのホイール１０４は、複数の半径方向に配列された、通常はブレード又はバケット（図示せず）と呼ばれる翼形部を含むものであり、この翼形部は、蒸気がタービンの蒸気経路を通過する際に、該蒸気から運動エネルギーを受け取る。タービン１００はまた、複数のブレード又はバケットを備えることができる、ホイールに対応する固定部品である複数のダイヤフラム（図示せず）を含む。当該技術分野において理解されているように、ホイールの翼形部とダイヤフラムにより形成された種々の部品は、一緒になって、蒸気がタービン１００を通って膨張し、移動する際に、ホイールが蒸気から運動エネルギーを受け取ることができるようにする。
【００１６】
タービン１００は、作動中に、ホイールとダイヤフラムと蒸気をシールするように組み立てられる、２つ又はそれ以上の別々の部品を用いて包囲することができる。例示的な図２の実施形態において、タービン１００は、下部ケーシング１０６と上部ケーシング１０８からなる。通常は、下部ケーシング１０６は固定であり、タービン１００の種々の部品を、該下部ケーシング１０６上に取付け、及び／又は置くことができる。或いは、下部ケーシング１０６は、１つ又は複数の可動部品を含むことができる。上部ケーシング１０８は、タービン内部の種々の部品に接近できるように取外し可能とすることができる。上部ケーシングと下部ケーシングが一緒になる表面すなわち継ぎ目は、通常は水平接合部と呼ばれる。
【００１７】
図３は、トップスが取外された状態のタービン１００の簡略化された上から見た図である。上述のように、タービン１００は、種々のホイール１０４に対応する部品として、翼形部（図示せず）を有する複数のダイヤフラム３０２を含む。ダイヤフラム３０２は、タービンに沿って配置された１つ又は複数のダイヤフラム支持点（図示せず）において、下部ケーシング１０６の上に各々取付けることができる。各ダイヤフラムの支持点は、通常はその端の近くに配置され、シャフト１０２の軸線の周りに対称に配置することができ、フォーミング・ダイヤフラム・ポケットと呼ばれる。下部ケーシング１０６はまた、１つ又は複数の支持点３０４を含むことができる。下部ケーシングの支持点３０４は、その上にタービン１００が置かれる固定の点と支持部を与える。例示的なタービン１００において、４つの支持点３０４が図示されているが、他のタービンは、より多い又はより少ない数の支持点をもつことができる。
【００１８】
図４は、本発明の例示的な実施形態を示すフロー図であり、これにより、タービン１００内部の種々の部品のトップスによる変位を、トップスが取外されているときに予測することができる。このような予測は、タービン部品を再位置合わせするのに必要とされる時間量を減らすことができ、通常の位置合わせプロセスにおけるトップスの取外し／トップスの取付けの大部分を除外することができる。
【００１９】
図４のプロセスにおいて、タービン１００の全体にわたり、種々の点に現れる相対的な垂直方向の変位を測定して、このような垂直方向の変位を表す位置マップを生成することができる。図５は、図３の例示的なタービン１００を上から見た図の例示的な位置マップであり、図４のステップにより生成することができ、後で説明する。図５の位置マップには、４つの下部ケーシング支持点３０４を有する下部ケーシング１０６と、シャフト１０２が示されているが、説明を分かりやすくするために、ダイヤフラムとホイールは示されていない。
【００２０】
図４のプロセスを参照して、タービン端に最も近いダイヤフラムの位置合わせを説明する。しかしながら、ここに開示される同じプロセスを、タービン１００の他の部品、段及び／又はダイヤフラムに同様に使用することができる、ということを理解されたい。ステップ４０２において、上部ケーシング１０８が取外された後に、支持点３０４のいずれか３つを通る基準面を確立することができる。基準面は、タービン全体にわたり、他の点に現れる相対的な変位を測定するのに使用することができるものであり、いずれかの基準フレームにより、他の形式の測定を同様に使用できることを理解されたい。好ましい実施形態において、１つ又は複数のレーザ装置を使用することで、基準面を定めることができる。同様に、ここで説明される種々の測定は、レーザ装置か又は距離を測定するための他の方法のいずれかを用いて実行することができる。
【００２１】
基準面は、ゼロ（０）の高さをもつように定めることができ、この数値は、図５の位置マップに見られる。図５の例において、基準面は、タービン端の左右の支持点と、発電機端の右側の支持点を用いて定められる。図５のマップにおいて、これらの支持点における高さは、ゼロ（０）で示される。第４支持点３０４における高さは、必要なものではないが、同様に測定することもできる。
【００２２】
次いで、ステップ４０４において、位置合わせされる部品についての左右の支持点の相対的な高さが測定される。図５のマップにおいて、位置合わせされるダイヤフラム（又は他の部品、段、その他）の左右の支持点が、点５０２ａと点５０２ｂとしてそれぞれ表される。この高さは、公知の手段のいずれを用いても測定することができ、１つ又は複数のレーザの使用により達成可能である。測定されると、その高さをマップに入力することができる。図５の例において、左側の部品の支持点５０２ａが、−４０単位の相対的な高さをもつように示されており、これは、支持点５０２ａが、基準面より４０単位低いことを意味する。測定単位のいずれかを用いて、位置マップ及び／又は相対的な高さの測定を達成することができ、簡単のために、ここではこれらの単位を単純に「単位」と呼ぶ。しかしながら、これらの単位は、ミル、ミリメートル、インチ、センチメートルその他などのような他の形式で表すこともできることが、理解されるであろう。右側の部品の支持点５０２ｂが、−４６単位、すなわち基準面より４６単位低い高さをもつように示されている。
【００２３】
ステップ４０６において、部品の支持点５０２ａ及び５０２ｂについての左側の高さと右側の高さとの間の平均がとられる。図５の例において、この平均は、−４３単位すなわち（１／２）（（−４０）＋（−４６））である。ステップ４０８において、部品の支持点５０２ａ及び５０２ｂについての左側の高さと右側の高さとの間の差が計算される。図５の例において、その差は６単位であり、右側の支持点５０２ｂが、左側より低い。
【００２４】
ステップ４１０において、ステップ４０６と４０８で計算された数値に調整アルゴリズムが適用され、部品の支持点５０２ａ及び５０２ｂについてのトップスによる変位を補正するための予測オフセット値が得られる。このアルゴリズムは、トップスの取付け／トップスの取外しによる多数の整備と位置合わせプロセスから得られたサンプリング・データの分析を通じて、本発明者らによって見出され、多数の回帰分析により試験されたものである。
【００２５】
この例示的な好ましい実施形態の調整アルゴリズムにおいて、部品の支持点５０２ａ及び５０２ｂの両方についての、単一の予測値が求められる。しかしながら、この単一の予測値は、垂直方向の変位の予測値と、横方向（シャフト１０２の軸線に対して垂直な）の変位の予測値との両方を含むことができる。別の実施形態では、これらの予測オフセット値の１つだけを計算し、使用するものとすることができる。
【００２６】
このアルゴリズムによれば、トップスによる垂直方向の変位を補正するのに必要とされるオフセットは、ステップ４０６で求められた平均の１／３であると予測される。図５の例において、この予測値は、−４３単位の１／３、すなわち−１４．３３３単位となる。ゼロより小さいオフセットの予測値は、部品の支持点５０２ａ及び５０２ｂ（及びそれらの上に取付けられた部品）が予測値だけ上昇する（すなわち高さが上昇する）と予想され、補正のために部品を予測値だけ下げることが必要とされる、ということを示す。図５の例において、支持点５０２ａ及び５０２ｂは、１４．３３３単位だけ上昇すると予測される。
【００２７】
このアルゴリズムの別の態様によれば、トップスによる横（又は図５における左右）方向の変位についての予測オフセット値も求めることができる。この横方向のオフセットは、ステップ４０８で計算された差の絶対値の１／２となると予測される。図５の例において、予測されたトップスによる横方向の変位は、６単位の１／２、すなわち３単位である。横方向の計算において、横方向の変位についてのオフセット方向は、ステップ４０４で測定された、部品の２つの支持点５０２ａ及び５０２ｂの高さがより小さい側の方向になると予測される。図５の例において、左側の部品の支持点５０２ａの高さが、より大きい（−４０単位、右側５０２ｂの−４６単位と比較したとき）ので、部品の支持点５０２ａ及び５０２ｂは、トップスによる横方向の変位を補正するために、右に（より小さい高さの方に）３単位の横方向のオフセットを要すると予測される。
【００２８】
ステップ４１２において、上部ケーシングが再取付けされた時にそれらの位置合わせが改善されるように、計算された予測オフセット値を用いて、予測される変位を考慮して部品を調整することができる。図５の例において、部品の支持点５０２ａ及び５０２ｂは、タービンの上部ケーシングを再取付けすることで、１４．３３３単位だけ上昇し、左に３単位だけ移動すると予測される。これを補正するために、ステップ４１２において、部品の支持点５０２ａ及び５０２ｂは、１４．３３３単位だけ低く、右に３単位だけ移動するように調整することができ、これにより、タービンの上部ケーシングを再取付けすることで、部品の支持点５０２ａ及び５０２ｂが変位して位置合わせ状態にされることが予測できる。
【００２９】
図６は、本発明の実施形態を適用可能な、別の例示的なタービン６００を示す。タービン６００において、シャフト６０２とホイール６０４は、タービン１００について説明したのと同様のものである。タービン６００はまた、合体されて内側シェルを形成する、下部ケーシング６０６と上部ケーシング６０８をそれぞれ含むことができる。この内側シェルは、タービン１００について上述した単一のシェルと同様のものとすることができ、回転シャフト６０２の周りの蒸気圧をシールするのを助けることができる。或いは、内側シェルは、タービン１００のシェルとは異なるものとすることができる。図６のタービン６００はまた、外側シェルの下部ケーシング６１０と、外側シェルの上部ケーシング６１２により形成された外側シェルを含むことができる。外側シェルは、タービン内の蒸気のための付加的な密閉圧力容器を形成し、排気の経路を定めるのを助け、当該技術分野において公知の他の機能を実行することができ、多数の外側シェル支持点（図示せず）を含むことができる。
【００３０】
図７は、１つ又は複数のダイヤフラム７０２と、外側シェルの支持点７０４を有することができる、タービン６００の例示的な上から見た図である。図８は、図７に示すタービン６００の例示的な位置マップを示すものであり、タービンを簡単にするために、ホイールとダイヤフラムは省略されている。図８にはまた、後で説明する本発明の別の実施形態を用いて測定することが可能な、部品の支持点８０２ａ及び８０２ｂも示されている。以下の説明は、部品の支持点８０２ａ及び８０２ｂのトップスによる変位を補正するためにオフセット値を予測するものであるが、他の点及び／又は支持点における変位も予測可能であるということを理解されたい。
【００３１】
図９は、支持点８０２ａ及び８０２ｂのトップスによる変位についての予測オフセット値を求める例示的な方法を示す。図９のステップは、図４に示され既に説明されたステップと類似であるが、内側シェルと外側シェルとを有するタービンについてのものとは異なる。最初に、ステップ９０２において、上部ケーシング６０８、６１２を取外した後に、タービンの種々の点についての垂直方向の変位を測定するために、基準面を定めることができる。好ましい例示的な実施形態において、外側シェルの３つの下部支持点７０４を用いて、基準面が定められる。図８の例示的なマップにおいて、タービン端における外側シェルの左右の支持点７０４と、発電機端における左側の支持点７０４とを用いて、基準面を定めることができる。これらの点における相対的な高さは、ゼロ（０）として示される。
【００３２】
次に、ステップ９０４において、公知の方法のいずれかを用いて、部品の左右の支持点８０２ａ及び８０２ｂの高さを測定することができる。図８の例示的なマップは、これらの点が、−３５単位の高さと、−４０単位の高さをそれぞれもつことを示している。ステップ９０６において、部品の支持点８０２ａ及び８０２ｂの両側の内側シェル沿いの点８０４ａ及び８０４ｂにおいて、高さ測定が行われる。これらの内側シェルの点８０４ａ及び８０４ｂは、部品の支持点８０２ａ及び８０２ｂと、同じ軸線位置に沿って又は同じ軸平面に配置されることが好ましく、シャフト軸線から離れるように、支持点８０２ａ、８０２ｂから内側シェルにぶつかるまで横方向に移動させることで同定することができる。これらの点は、内側シェルの水平接合部に沿って配置することができる。図８の位置マップは、内側シェルの点８０４ａ及び８０４ｂにおける高さが、それぞれ−３０単位と、−４０単位であることを示す。
【００３３】
ステップ９０８において、外側シェルの下部支持体上の左右の点８０６ａ及び８０６ｂで、高さ測定が行われる。これらの点８０６ａ及び８０６ｂはまた、部品の支持点８０２ａ及び８０２ｂと、内側シェルの点８０４ａ及び８０４ｂと、同じ軸線位置又は同じ軸平面に沿って配置されることが好ましい。これらの点は、外側シェルの水平接合部に沿って配置することができる。幾つかの実施形態において、点８０４及び／又は８０６は、支持点８０２ａ及び８０２ｂに揃えることができる。図８において、これらの点８０６ａ及び８０６ｂは、それぞれ、−２５単位と−３５単位の垂直方向の高さを示す。
【００３４】
ステップ９１０において、１）測定された外側シェルの点（例えば８０６ａ）の相対的な高さに、２）測定された部品の支持点（例えば８０２ａ）とこれに対応する内側シェルの点（例えば８０４ａ）との間の相対的な高さにおける差を加えることで、特定の部品、段又はダイヤフラムについての左側及び右側の全高が計算される。この全高は、多くの方法で計算することができ、好ましい実施形態において、ステップ９０８で測定した外側シェルの相対的な高さを、ステップ９０４で測定した部品の支持点の相対的な高さに加え、次いで、ステップ９０６で測定した内側シェルの相対的な高さを引くことで、左側及び右側の各々について計算される。内側シェルと外側シェルは、同じトップスによる変位を受けることが予想されることから、内側シェルの相対的な高さを引くことで、アルゴリズムが、内側シェルの点と外側シェルの点（例えば、それぞれ８０４ａと８０６ａ）との間の高さにおける差を無視できるようになる。図８の例を用いて、左側の全高が計算され、（（−２５）＋（−３５−（−３０）））すなわち−３０単位となる。右側の全高も計算され、（（−３５）＋（−４０−（−４０）））すなわち−３５単位となる。
【００３５】
左側及び右側の全高が計算されると、位置合わせされる部品、段又はダイヤフラムについてのオフセットを計算することができる。ステップ９１２において、トップスによる垂直方向の変位についての予想されたオフセット値を、ステップ９１０で計算した左側及び右側の全高値の平均の１／３として計算することができる。図８の例において、この値は、（１／３）（１／２）（（−３０）＋（−３５））すなわち−１０．８３３３単位と計算することができる。従って、予想されるトップスによる垂直方向の変位を補正するために、測定する部品、段又はダイヤフラムが、−１０．８３３３単位の垂直方向のオフセット（すなわち１０．８３３３単位だけ下げること）を必要とすることが予測される。次いで、この例において、測定された部品は、トップスが再取付けされたときに、１０．８３３３単位だけ上昇すると予想される。
【００３６】
ステップ９１４において、測定された部品、段又はダイヤフラムについての横方向の変位を補正するのに必要とされるオフセットも計算することができる。この横方向のオフセットは、ステップ９１０で計算した左側及び右側の全高の差の絶対値の１／２として計算することができる。横のオフセット方向は、この２つの値のうち、より低い側の方向である。横方向のオフセットは、図８の値を使用すると、（１／２）｜（（−３０）−（−３５））｜すなわち２．５単位と計算される。右側の全高の値が、より低い（−３５）ので、横方向のオフセットは右に向かう。従って、測定された部品についての横方向のオフセットは、右に２．５単位となり、これは、トップスが再取付けされると、測定された部品が左に２．５単位移動すると予測されることを意味する。
【００３７】
ステップ９１６において、トップスが再取付けされた時にトップスによる位置合わせが改善するように、ステップ９１２及びステップ９１４で計算したオフセット値を使用して、トップスによる変位を補正するように測定された部品を調整することができる。図８の例において、支持点８０２ａ及び８０２ｂを、１０．８３３３単位だけ下げ、右に２．５単位だけ移動することができる。
【００３８】
前述の説明において、タービンのトップスが再取付けされた時に部品が受けることがある１つ又は複数の歪みを補正するために、予測オフセット値が計算される。この例は、単一の部品（又は段、ダイヤフラムその他）についての測定値を表すものであるが、タービンの周りの多数の部品及び位置についても、上記で概説した種々のステップを繰り返すことができることが理解されるであろう。例えば、図１０は、多数の測定点をとった例示的な位置マップを示す。次に本発明の１つ又は複数の実施形態を使用して、種々の部品についての予測オフセット値を求めることができ、タービンの１つ又は複数の上部ケーシングが再取付けされた時に起こると予測される変位が補正されるように、多くの部品を調整することができる。
【００３９】
別の実施形態において、適切な軸線位置におけるシェル沿いの多数の点を測定し、次いで、測定された最大の偏りを予測計算に使用することで、種々の測定点（例えば、内側及び／又は外側シェルの測定点８０４、８０６）を同定することができる。例えば、図８の点８０６ａは、−２５単位の高さをもつことが示されている。別の実施形態において、点８０６ａの近くの外側シェル６１０上に（例えば、点８０６ａの近くの外側シェル６１０の左側／外縁と、点８０６ａの近くの外側シェル６１０の右側／内縁に）、多数の測定点をとることができる。多数の測定点をとる場合に、測定された最大の偏りが、本発明の別の実施形態に好ましく使用される。従って、例えば、点８０６ａの近くの外側シェル６１０が、完全な同一水準にない場合には、多数の測定点をとることができ、測定された最大の偏りを使用することができる。図１１は、図８の点８０６ａの拡大図を示し、この別の実施形態の例を説明するものであり、内側シェル６１０の左側沿いの点８０６ａの付近に多数の測定点１１０２がとられている。図１１における測定された最大の偏りは、−２５単位であり、この高さは、別の実施形態の中で、点８０６ａの高さとして上述の予測計算に使用することができる。
【００４０】
別の実施形態において、タービンは、多数のケーシングが存在する領域（例えば、内側及び外側）と、単一のケーシングのみが存在する他の領域（例えば、外側シェル）を含むことができる。このようなタービンにおいて、単一の／２重のシェルを備えるタービンについて上述した種々のステップを組み合わせて、その軸線位置におけるケーシングの特定の数に応じて、種々の部品についての予測値を生成することができる。例えば、タービンの高圧領域は、内側ケーシングと外側ケーシングの両方で包囲することができ、このような領域内の部品についての予測値を、図８について説明したように計算することができる。このタービンはまた、外側ケーシングによってのみ包囲される低圧領域も含むことができ、このような領域内の部品についての予測値を、図５について説明したように計算することができる。
【００４１】
上記の説明は、本発明の例示的な実施形態についてのものであるが、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、本開示に鑑みてこれらの実施形態を変形することも可能であることを理解されたい。例えば、本発明は、ここで説明した特徴の種々の組み合わせ、及び副次的な組み合わせを使用することで、実現することができる。上述の測定は、説明したような基準面を別の実施形態で使用して行うことができるが、測定の別の形態のいずれか又は平面のいずれかを用いて、上述の種々の垂直方向の変位を測定することができる。
【００４２】
別の実施形態において、上記で計算された種々の予測値はさらに、開示した予測モデルにおける変動を考慮した所定量だけオフセットされることができる。従って、別の実施形態においては、結果を修正し、及び／又は計測性能におけるばらつきを補正するために、計算値における１％、２％、５％、１０％、２５％等だけの増減を含むことができる。予測モデルはまた、１ミル、０．０１ミリメートル等のような所定のファクタ量により調整することができる。さらに別の実施形態において、ここで使用された種々の位置合わせの実行における変動が許容されるように、許容値を調整することができる。例えば、幾つかの又は全ての予測計算を、プラス／マイナス０．０１％、０．５％、１％、２％、５％、１０％等の許容範囲内で変化させることができる。許容される変動がより大きくなると、より簡単に位置合わせを行うことができるようになる。
【００４３】
上述の種々の実施形態は、種々の蒸気タービン形式及び／又はセクションに実施することができる。例えば、１つ又は複数の説明した実施形態は、ＬＳＴＧ Ｆｏｓｓｉｌ ＨＰ／ＲＨＴ及びＬＰタービンセクションに適用することができる。Ｄ５‐８‐Ｇ２‐６‐Ｓ２のＦｏｓｓｉｌコード、原子力ＨＰ Ｍ＆Ｎユニット・コード及びその他の形式のものを有する蒸気タービンも同様である。
【００４４】
本発明を、種々の例示的な好ましい実施形態について説明してきたが、当業者には、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、またその要素を均等物に置き換えることができることが明らかであろう。さらに、本発明の本質的な技術的範囲から逸脱することなく、特定の状況又は課題に対応するように本発明の教示に多くの変更を行うことができる。従って、本発明は、本発明を実行するのに最良の形態であると考えられる開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求範囲の技術的範囲内にある全ての実施形態を含むことを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 例示的な簡略化された従来のタービンを示す図。
【図２】 図１に示す簡略化された従来のタービンの分解図。
【図３】 上部ケーシングが取外された状態の図１のタービンを上から見た図。
【図４】 本発明の例示的な実施形態において取り入れたステップを示すフロー図。
【図５】 図３のタービンの点の相対的な高さを示す位置マップ。
【図６】 各々が上部及び下部ケーシングを備えた内側及び外側シェルを有する従来の蒸気タービンの分解図。
【図７】 上部ケーシングが取外された状態の図６のタービンを上から見た図。
【図８】 図７のタービンの点の相対的な高さを示す位置マップ。
【図９】 本発明の例示的な実施形態において取り入れたステップを示すフロー図。
【図１０】 図８のマップの多数の高さ点を示す例示的な位置マップ。
【図１１】 本発明の別の例示的な実施形態による、図８のマップの一部の拡大図。
【符号の説明】
４０２ 基準面を定める
４０４ 左右の部品支持点を測定する
４０６ 左右の高さの平均を計算する
４０８ 左右の高さの差を計算する
４１０ トップスによる変位についての予測値を計算する
４１２ 部品を調整する

Claims (10)

1. シャフト（１０２）を備える蒸気タービンの少なくとも一つの部品を位置合わせする方法であって、
   前記蒸気タービンの上部ケーシング（１０８）が取外された状態で、下部ケーシング（１０６）上の前記上部ケーシングの支持点（３０４）の高さに対する、前記シャフトの軸線から横方向に離れる左右の支持点（５０２ａ , ５０２ｂ）を有する単一の固定部品の左右の支持点（５０２ａ , ５０２ｂ）のそれぞれの高さを求め、
   前記部品の左右の支持点（５０２ａ , ５０２ｂ）それぞれの高さに基づいて、前記部品の前記左右の支持点（５０２ａ , ５０２ｂ）についての予測オフセット値を前記部品の左右の支持点の高さの平均の１／３から所定の範囲内となるよう計算し（ステップ４０６〜４１０）、
   前記予測オフセット値により、前記部品の前記左右の支持点（５０２ａ , ５０２ｂ）を調整して、前記タービンの前記上部ケーシングを再取付けしたときの前記部品の位置合わせが改善されるようにする（ステップ４１２）、
   ステップを含むことを特徴とする方法。
2. シャフト（１０２）を備える蒸気タービンの少なくとも一つの部品を位置合わせする方法であって、
   前記蒸気タービンの上部ケーシング（１０８）が取外された状態で、下部ケーシング（１０６）上の前記上部ケーシングの支持点（３０４）の高さに対する、前記シャフトの軸線から横方向に離れる左右の支持点（５０２ａ , ５０２ｂ）を有する単一の固定部品の左右の支持点（５０２ａ , ５０２ｂ）のそれぞれの高さを求め、
   前記部品の左右の支持点（５０２ａ , ５０２ｂ）それぞれの高さに基づいて、前記部品の前記左右の支持点（５０２ａ , ５０２ｂ）についての予測オフセット値を前記高さの差の１／２の所定の範囲内となるよう計算し（ステップ４０６〜４１０）、
   前記予測オフセット値により、前記部品の前記左右の支持点（５０２ａ , ５０２ｂ）を調整して、前記タービンの前記上部ケーシングを再取付けしたときの前記部品の位置合わせが改善されるようにする（ステップ４１２）、
   ステップを含むことを特徴とする方法。
3. 前記予測オフセット値が、垂直方向の変位値であり、前記調整ステップにおいて、前記予測オフセット値により、前記部品の前記左右の支持点が上昇されるか又は下降されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記予測オフセット値が、横方向の変位値であり、前記調整ステップにおいて、前記予測オフセット値により、前記タービンの軸線（１０２）を横切る方向に、前記部品の前記左右の支持点（５０２）が移動されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
5. 前記調整ステップにおいて、前記右側の支持点（５０２ｂ）の前記高さが、前記左側の支持点（５０２ａ）の前記高さより低い場合に、前記部品の前記左右の支持点（５０２ａ , ５０２ｂ）が右に移動され、前記左側の支持点（５０２ａ）の前記高さが、前記右側の支持点（５０２ｂ）の前記高さより低い場合に、前記部品の前記左右の支持点（５０２ａ , ５０２ｂ）が左に移動されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 上部ケーシング（６１２、６０８）を各々が備えた外側シェル（６１０、６１２）と内側シェル（６０６、６０８）と、シャフト（１０２）とを有するタービンの少なくとも一つの部品を位置合わせする方法であって、
   前記内側及び外側シェルの前記上部ケーシング（６０８、６１２）が取外された状態で、前記シャフトの軸線から横方向に離れる左右の支持点（８０２ａ , ８０２ｂ）を有する 単一の固定部品の左右の支持点（８０２ａ、８０２ｂ）の第１のそれぞれの高さを、前記シャフト（１０２）の軸線から横方向に離れて前記部品の左右の支持点（８０２ａ、８０２ｂ）と同じ軸線位置にある前記内側シェル上の左右の点（８０４ａ、８０４ｂ）の高さに対して求め、
   前記内側及び外側シェルの前記上部ケーシング（６０８、６１２）が取外された状態で、外側シェルの下部ケーシング（６１０）上の上部ケーシング（６１２）の支持点（７０４）の高さに対する、前記シャフト（１０２）の軸線から横方向に離れて前記部品の左右の支持点（８０２ａ、８０２ｂ）と同じ軸線位置にある前記外側シェル上の左右の点（８０６ａ、８０６ｂ）の第２のそれぞれの高さを求め、
   前記第１のそれぞれの高さを、前記第２のそれぞれの高さに加えることにより、左側及び右側の全変位値を計算し（ステップ９１０）、
   前記左側及び右側の全変位値を用いて垂直方向の予測オフセット値を前記左側及び右側の全変位値の平均の１／３に等しい値の所定の範囲内となるように計算し（ステップ９１２又は９１４）、
   前記予測オフセット値に従って前記部品の前記左右の支持点（８０２ａ、８０２ｂ）を調整して、前記内側及び外側シェルの前記上部ケーシングを再取付けすることにより生じた歪みを前記予測オフセット値により補正する（ステップ９１６）、
   ステップを含むことを特徴とする方法。
7. 上部ケーシング（６１２、６０８）を各々が備えた外側シェル（６１０、６１２）と内側シェル（６０６、６０８）と、シャフト（１０２）とを有するタービンの少なくとも一つの部品を位置合わせする方法であって、
   前記内側及び外側シェルの前記上部ケーシング（６０８、６１２）が取外された状態で、前記シャフトの軸線から横方向に離れる左右の支持点（８０２ａ , ８０２ｂ）を有する単一の固定部品の左右の支持点（８０２ａ、８０２ｂ）の第１のそれぞれの高さを、前記シャフト（１０２）の軸線から横方向に離れて前記部品の左右の支持点（８０２ａ、８０２ｂ）と同じ軸線位置にある前記内側シェル上の左右の点（８０４ａ、８０４ｂ）の高さに対して求め、
   前記内側及び外側シェルの前記上部ケーシング（６０８、６１２）が取外された状態で、外側シェルの下部ケーシング（６１０）上の上部ケーシング（６１２）の支持点（７０４）の高さに対する、前記シャフト（１０２）の軸線から横方向に離れて前記部品の左右の支持点（８０２ａ、８０２ｂ）と同じ軸線位置にある前記外側シェル上の左右の点（８０６ａ、８０６ｂ）の第２のそれぞれの高さを求め、
   前記第１のそれぞれの高さを、前記第２のそれぞれの高さに加えることにより、左側及び右側の全変位値を計算し（ステップ９１０）、
   前記左側及び右側の全変位値を用いて横方向の予測オフセット値を前記左側及び右側の全変位値の差の１／２に等しい値の所定の範囲内となるように計算し（ステップ９１２又は９１４）、
   前記予測オフセット値に従って前記部品の前記左右の支持点（８０２ａ、８０２ｂ）を調整して、前記内側及び外側シェルの前記上部ケーシングを再取付けすることにより生じた歪みを前記予測オフセット値により補正する（ステップ９１６）、
   ステップを含むことを特徴とする方法。
8. 前記部品の前記左右の支持点（８０２ａ、８０２ｂ）と、前記内側シェル上の前記左右の点（８０４ａ、８０４ｂ）が、前記タービンのシャフトの軸線に垂直な直線を形成することを特徴とする、請求項６又は７に記載の方法。
9. 前記部品の前記左右の支持点（８０２ａ、８０２ｂ）と、前記外側シェル上の前記左右の点（８０６ａ、８０６ｂ）が、前記タービンのシャフトの軸線に垂直な直線を形成することを特徴とする、請求項６又は７に記載の方法。
10. 前記部品はダイヤフラムである請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。

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