JP5881474B2 - ガスタービンケーシングの組立分解治具、これを備えているガスタービン、ガスタービンケーシングの組立方法及び分解方法 - Google Patents

ガスタービンケーシングの組立分解治具、これを備えているガスタービン、ガスタービンケーシングの組立方法及び分解方法 Download PDF

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Description

本発明は、周方向の一部を形成する第一周割ケーシングと周方向の他の一部を形成する第二周割ケーシングとが締結具で接続されているガスタービンケーシングの組立分解治具、これを備えているガスタービン、ガスタービンケーシングの組立方法及び分解方法に関する。
ガスタービンは、例えば、以下の特許文献１に記載されているように、外気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、燃料を圧縮空気に混合して燃焼させ燃焼ガスを生成する複数の燃焼器と、燃焼ガスにより駆動するタービンと、を備えている。圧縮機は、回転軸線を中心として回転する圧縮機ロータと、この圧縮機ロータを覆う圧縮機ケーシングと、を備えている。また、タービンは、圧縮機ロータと接続され前述の回転軸線を中心として回転するタービンロータと、このタービンロータを覆うタービンケーシングと、このタービンロータを駆動させた排気ガスとしての燃焼ガスが通る排気ケーシングとを備えている。
圧縮機ケーシング、タービンケーシング、排気ケーシングは、いずれも筒状を成し、相互に、ボルト及びナットにより接続されて、筒状のガスタービンケーシングを構成している。
圧縮機ケーシング、タービンケーシング及び排気ケーシングは、一般的に、いずれも、ケーシングの上側を形成する上半ケーシングと下半ケーシングとを備えている。上半ケーシングと下半ケーシングとは、ボルト及びナットにより接続されている。
特開２００８− ６４０４３号公報
ガスタービンを修理・点検する場合には、ガスタービンケーシングを分解する必要がある。このガスタービンケーシングは自重や熱により経年変形するため、ガスタービンケーシングの分解や分解後の組立が困難になる場合がある。
そこで、本発明は、ガスタービンケーシングが自重や熱により変形しても、容易に分解や組立を行うことができるようにするガスタービンケーシングの組立分解治具、これを備えているガスタービン、ガスタービンケーシングの組立方法及び分解方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための発明に係るガスタービンケーシングの組立分解治具は、
回転軸線を中心として回転するロータの外周を覆い、周方向の一部を形成する第一周割ケーシングと該周方向の他の一部を形成する第二周割ケーシングとが締結具で接続されているガスタービンケーシングの組立分解治具において、前記第一周割ケーシングと前記第二周割ケーシングとのうち、一方の周割ケーシングに固定される固定部と、該固定部から延びて他方の周割ケーシングの外面に対向するジャッキ受け部とを有することを特徴とする。
まず、ガスタービンケーシングの分解時における当該組立分解治具の利用形態について説明する。
ここで、ガスタービンケーシングは、ロータの回転軸線が延びている軸方向の一部を形成する中央側ケーシングと、中央側ケーシングに対して軸方向の端側を形成する端側ケーシングとが第一締結具で接続されて構成されているとする。さらに、中央側ケーシングは、その周方向の一部を形成する中央側第一周割ケーシングと、周方向の他の一部を形成する中央側第二周割ケーシングとが第二締結具で接続されて構成されているとする。また、端側ケーシングは、その周方向の一部を形成して中央側第一周割ケーシングと軸方向で隣り合って第一締結具で接続されている端側第一周割ケーシングと、周方向の他の一部を形成して中央側第二周割ケーシングと軸方向で隣り合って第一締結具で接続されている端側第二周割ケーシングとが、第三締結具で接続されて構成されているとする。
まず、当該組立分解治具のうち、第一組立分解治具の固定部を端側第一周割ケーシングに固定し、第一組立分解治具のジャッキ受け部と軸方向で間隔をあけて第二組立分解治具の固定部が対向するよう、この固定部を端側第二周割ケーシングに固定する。
次に、中央側第一周割ケーシングと中央側第二周割ケーシングとを接続している第二締結具を外し、端側第一周割ケーシングと端側第二周割ケーシングとを接続している第三締結具を外し、中央側第二周割ケーシングと端側第二周割ケーシングとを接続している第一締結具を外す。
次に、第一組立分解治具のジャッキ受け部と第二組立分解治具の固定部との間、又は、第一組立分解治具の固定部と第二組立分解治具のジャッキ受け部との間にジャッキを配置する。
続いて、ジャッキの両端部の間隔を広げて、中央側第二周割ケーシングから端側第二周割ケーシングを軸方向に離す。そして、端側第二周割ケーシングが軸方向で離れている状態で、この中央側第二周割ケーシングを中央側第一周割ケーシングから離す。
以上のように、中央側第二周割ケーシングを中央側第一周割ケーシングから離す際には、この中央側第二周割ケーシングから端側第二周割ケーシングが軸方向で離れている状態であるため、この中央側第二周割ケーシングを中央側第一周割ケーシングから容易に離すことができる。
次に、ガスタービンケーシングの組立時における当該組立分解治具の利用形態について説明する。
ここで、ガスタービンケーシングは、周方向の一部を形成する第一周割ケーシングと周方向の他の一部を形成する第二周割ケーシングとが締結具で接続されて構成されているとする。
まず、第一周割ケーシングと第二周割ケーシングとのうち、熱による変形により、周方向の両端部における径方向の間隔が狭い一方の周割ケーシングに組立分解治具の固定部を固定する。
次に、第二周割ケーシングを第一周割ケーシングと対向するよう配置する。
次に、第一周割ケーシングと第二周割ケーシングとのうち、周方向の両端部における径方向の間隔が狭い一方の周割ケーシングに固定されている組立分解治具のジャッキ受け部と、周方向の両端部における径方向の間隔が広い他方の周割ケーシングの外面との間にジャッキを配置する。
続いて、ジャッキの両端部の間隔を広げて、他方の周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔を狭め、一方の周割ケーシングの周方向の両端部に他方の周割ケーシングの周方向の両端部を対向させる。
そして、両端部が互いに対向している一方の周割ケーシングと他方の周割ケーシングとを締結具で接続する。
以上のように、熱による経年変形により、第一周割ケーシングの周方向の両端部と第二周割ケーシングの周方向の両端部とが互いに対向しなくなっても、強制的に、第一周割ケーシングの周方向の両端部と第二周割ケーシングの周方向の両端部とを互いに対向させることができるので、第一周割ケーシングと第二周割ケーシングとを容易に接続することができる。
ここで、前記ガスタービンケーシングの組立分解治具において、前記第一周割ケーシング及び前記第二周割ケーシングは、それぞれ、互いに対向して前記締結具で接続されるフランジ部を有しており、前記固定部は、前記一方の周割ケーシングの前記フランジ部に固定され、前記ジャッキ受け部は、前記他方の周割ケーシングの前記フランジ部に対向してもよい。
第一周割ケーシングのフランジ部と第二周割ケーシングのフランジ部とは、互いに接触するものある。このため、当該組立分解治具では、両周割ケーシングに跨るように配置しても、大型化を避けることができる。フランジ部は、ケーシング中で比較的剛性が高いため、ジャッキからの力を受けても、この力による変形を最小限にすることができる。
また、前記ガスタービンケーシングの組立分解治具において、前記ジャッキ受け部に、前記他方の周割ケーシングの外面と間隔をあけて対向し、前記回転軸線に対する径方向に垂直な径方向受け面が形成されていてもよい。
まず、第一周割ケーシングと第二周割ケーシングとのうち、一方の周割ケーシングに当該組立分解治具を固定する。次に、当該組立分解治具と他方の周割ケーシングの外面との間にジャッキを配置する。そして、ジャッキの両端部の間隔を広げて、他方の周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔を狭める。この際、当該組立分解治具では、ジャッキの両端部が広がる方向に対して、垂直な径方向受け面でジャッキが発生する力を受けるので、ジャッキを安定支持することができる。
また、前記ガスタービンケーシングの組立治具において、前記ジャッキ受け部及び前記固定部には、前記回転軸線が延びる軸方向の一方の側を向き且つ該軸方向に垂直な軸方向受け面が形成されていてもよい。
まず、複数の当該組立分解治具のうち、第一組立分解治具の固定部を端側第一周割ケーシングに固定し、第一組立分解治具のジャッキ受け部と軸方向で間隔をあけて第二組立分解治具の固定部が対向するよう、この固定部を端側第二周割ケーシングに固定する。次に、第一組立分解治具のジャッキ受け部と第二組立分解治具の固定部との間、又は、第一組立分解治具の固定部と第二組立分解治具のジャッキ受け部との間にジャッキを配置する。そして、ジャッキの両端部の間隔を広げて、中央側第二周割ケーシングから端側第二周割ケーシングを軸方向に離す。この際、当該組立分解治具では、ジャッキの両端部が広がる方向に対して、垂直な軸方向受け面でジャッキが発生する力を受けるので、ジャッキを安定支持することができる。
上記目的を達成するための発明に係るガスタービンケーシングの組立分解治具セットは、
前記ガスタービンケーシングの組立分解治具を複数備え、複数の前記組立分解治具のうちの一部は、前記第一周割ケーシングに固定される前記固定部を有する第一径方向治具を成し、複数の該組立分解治具のうちの他の一部は、前記第二周割ケーシングに固定される前記固定部を有する第二径方向治具を成してもよい。
当該組立分解治具セットでは、第一周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔が熱影響で広がった場合、第二周割ケーシングに第二径方向治具を固定し、第二径方向治具と第一周割ケーシングの外面との間にジャッキを配置する。そして、ジャッキの両端部の間隔を広げて、第一周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔を狭める。
また、当該組立分解治具セットでは、第二周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔が熱影響で広がった場合、第一周割ケーシングに第一径方向治具を固定し、第一径方向治具と第二周割ケーシングの外面との間にジャッキを配置する。そして、ジャッキの両端部の間隔を広げて、第二周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔を狭める。
よって、当該組立分解治具セットでは、第一周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔が熱影響で広がった場合でも、第二周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔が熱影響で広がった場合でも、対応することができる。
また、当該組立治具セットでは、中央側第一周割ケーシングから中央側第二周割ケーシングを外す際、まず、第一径方向治具の固定部を端側第一周割ケーシングに固定し、第一径方向治具のジャッキ受け部と軸方向で間隔をあけて第二径方向治具の固定部が対向するよう、この固定部を端側第二周割ケーシングに固定する。次に、第一径方向治具のジャッキ受け部と第二径方向治具の固定部との間、又は、第一径方向治具の固定部と第二径方向治具のジャッキ受け部との間にジャッキを配置する。続いて、ジャッキの両端部の間隔を広げて、中央側第二周割ケーシングから端側第二周割ケーシングを軸方向に離す。そして、端側第二周割ケーシングが軸方向で離れている状態で、この中央側第二周割ケーシングを中央側第一周割ケーシングから離す。
よって、当該組立分解治具セットでは、中央側第二周割ケーシングから端側第二周割ケーシングが軸方向に離れている状態で、この中央側第二周割ケーシングを中央側第一周割ケーシングから離すことができる。
また、前記ガスタービンケーシングの組立分解治具セットにおいて、一対の前記第一径方向治具と、一対の前記第二径方向治具とを備え、一対の前記第一径方向治具のうち、一方の該第一径方向治具は、前記第一周割ケーシングの周方向の一端部に固定される前記固定部を有し、他方の該第一径方向治具は、該第一周割ケーシングの周方向の他端部に固定される前記固定部を有し、一対の前記第二径方向治具のうち、一方の該第二径方向治具は、前記第二周割ケーシングの周方向の一端部に固定される前記固定部を有し、他方の該第二径方向治具は、該第二周割ケーシングの周方向の他端部に固定される前記固定部を有してもよい。
当該組立分解治具セットでは、第一周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔が熱影響で広がった場合、第二周割ケーシングの周方向の一端部に一方の第二径方向治具を固定し、この第二周割ケーシングの周方向の他端部に他方の第二径方向治具を固定する。次に、一方の第二径方向治具と第一周割ケーシングの外面との間にジャッキを配置すると共に、他方の第二径方向治具と第一周割ケーシングの外面との間にジャッキを配置する。そして、両方のジャッキの両端部の間隔を広げて、第一周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔を狭める。
また、当該組立分解治具セットでは、第二周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔が熱影響で広がった場合、第一周割ケーシングの周方向の一端部に一方の第一径方向治具を固定し、この第一周割ケーシングの周方向の他端部に他方の第一径方向治具を固定する。次に、一方の第一径方向治具と第二周割ケーシングの外面との間にジャッキを配置すると共に、他方の第一径方向治具と第二周割ケーシングの外面との間にジャッキを配置する。そして、両方のジャッキの両端部の間隔を広げて、第二周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔を狭める。
また、当該組立治具セットでは、中央側第一周割ケーシングから中央側第二周割ケーシングを外す際、まず、一方の第一径方向治具の固定部を端側第一周割ケーシングの周方向の一端部に固定し、この第一径方向治具のジャッキ受け部と軸方向で間隔をあけて、一方の第二径方向治具の固定部が対向するよう、この固定部を端側第二周割ケーシングの周方向の一端部に固定する。さらに、他方の第一径方向治具の固定部を端側第一周割ケーシングの周方向の他端部に固定し、この第一径方向治具のジャッキ受け部と軸方向で間隔をあけて、他方の第二径方向治具の固定部が対向するよう、この固定部を端側第二周割ケーシングの周方向の他端部に固定する。次に、一方の第一径方向治具のジャッキ受け部と一方の第二径方向治具の固定部との間、又は、一方の第一径方向治具の固定部と一方の第二径方向治具のジャッキ受け部との間にジャッキを配置する。さらに、他方の第一径方向治具のジャッキ受け部と他方の第二径方向治具の固定部との間、又は、他方の第一径方向治具の固定部と他方の第二径方向治具のジャッキ受け部との間にジャッキを配置する。続いて、各ジャッキの両端部の間隔を広げて、中央側第二周割ケーシングから端側第二周割ケーシングを軸方向に離す。そして、端側第二周割ケーシングが軸方向で離れている状態で、この中央側第二周割ケーシングを中央側第一周割ケーシングから離す。
上記目的を達成するための発明に係るガスタービンケーシングの組立分解治具セットは、
前記ガスタービンケーシングの組立分解治具を少なくとも一対備え、一対の前記組立分解治具は、それぞれ径方向治具を成し、一方の径方向治具は、前記一方の周割ケーシングの周方向の一端部に固定される前記固定部を有し、他方の径方向治具は、該一方の周割ケーシングの周方向の他端部に固定される前記固定部を有してもよい。
当該組立分解治具セットでは、第一周割ケーシングと第二周割ケーシングとのうち、他方の周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔が熱影響で広がった場合、一方の周割ケーシングの周方向の一端部に一方の径方向治具を固定する。次に、一方の周割ケーシングの周方向の他端部に他方の径方向治具を固定する。そして、両方のジャッキの両端部の間隔を広げて、他方の周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔を狭める。
上記目的を達成するための発明に係るガスタービンケーシングの組立分解治具セットは、
前記ガスタービンケーシングの組立分解治具を複数備え、複数の前記組立分解治具は、それぞれ軸方向治具を成し、一部の軸方向治具は、第一軸方向治具として前記第一周割ケーシングに固定される前記固定部を有し、他の一部の軸方向治具は、第二軸方向治具として、いずれかの該第一軸方向治具と組を成し、該組を成す該第一軸方向治具と前記回転軸線が延びる軸方向に間隔をあけて、前記第二周割ケーシングに固定される前記固定部を有し、前記第一軸方向治具の前記ジャッキ受け部と、該第一軸方向治具と組を成す前記第二軸方向治具の前記固定部とには、それぞれ、前記軸方向で互いに間隔をあけて対向する軸方向受け面が形成されていてもよい。
当該組立治具セットでは、中央側第一周割ケーシングから中央側第二周割ケーシングを外す際、まず、第一軸方向治具の固定部を端側第一周割ケーシングに固定し、第一軸方向治具のジャッキ受け部と軸方向で間隔をあけて第二軸方向治具の固定部が対向するよう、この固定部を端側第二周割ケーシングに固定する。次に、第一軸方向治具のジャッキ受け部と第二軸方向治具の固定部との間、又は、第一軸方向治具の固定部と第二軸方向治具のジャッキ受け部との間にジャッキを配置する。続いて、ジャッキの両端部の間隔を広げて、中央側第二周割ケーシングから端側第二周割ケーシングを軸方向に離す。そして、端側第二周割ケーシングが軸方向で離れている状態で、この中央側第二周割ケーシングを中央側第一周割ケーシングから離す。
よって、当該組立分解治具セットでは、中央側第二周割ケーシングから端側第二周割ケーシングが軸方向に離れている状態で、この中央側第二周割ケーシングを中央側第一周割ケーシングから離すことができる。
また、前記ガスタービンケーシングの組立分解治具セットにおいて、一対の前記第一軸方向治具と、一対の該第一軸方向治具と組を成す一対の前記第二軸方向治具とを備え、一対の前記第一軸方向治具のうち、一方の該第一軸方向治具は、前記第一周割ケーシングの周方向の一端部に固定される前記固定部を有し、他方の該第一軸方向治具は、該第一周割ケーシングの周方向の他端部に固定される前記固定部を有し、一対の前記第二軸方向治具のうち、一方の該第二軸方向治具は、前記一方の第一軸方向治具と前記軸方向に間隔をあけて、前記第二周割ケーシングの周方向の一端部に固定される前記固定部を有し、他方の該第二軸方向治具は、前記他方の第一軸方向治具と前記軸方向に間隔をあけて、該第二周割ケーシングの周方向の他端部に固定される前記固定部を有してもよい。
当該組立治具セットでは、中央側第一周割ケーシングから中央側第二周割ケーシングを外す際、まず、一方の第一軸方向治具の固定部を端側第一周割ケーシングの周方向の一端部に固定し、この第一軸方向治具のジャッキ受け部と軸方向で間隔をあけて、一方の第二軸方向治具の固定部が対向するよう、この固定部を端側第二周割ケーシングの周方向の一端部に固定する。さらに、他方の第一軸方向治具の固定部を端側第一周割ケーシングの周方向の他端部に固定し、この第一軸方向治具のジャッキ受け部と軸方向で間隔をあけて、他方の第二軸方向治具の固定部が対向するよう、この固定部を端側第二周割ケーシングの周方向の他端部に固定する。次に、一方の第一軸方向治具のジャッキ受け部と一方の第二軸方向治具の固定部との間、又は、一方の第一軸方向治具の固定部と一方の第二軸方向治具のジャッキ受け部との間にジャッキを配置する。さらに、他方の第一軸方向治具のジャッキ受け部と他方の第二軸方向治具の固定部との間、又は、他方の第一軸方向治具の固定部と他方の第二軸方向治具のジャッキ受け部との間にジャッキを配置する。続いて、各ジャッキの両端部の間隔を広げて、中央側第二周割ケーシングから端側第二周割ケーシングを軸方向に離す。そして、端側第二周割ケーシングが軸方向で離れている状態で、この中央側第二周割ケーシングを中央側第一周割ケーシングから離す。
上記目的を達成するための発明に係るガスタービンは、
前記ガスタービンケーシングの組立分解治具と、前記第一周割ケーシング及び前記第二周割ケーシングを有する前記ガスタービンケーシングと、を備えていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための発明に係るガスタービンは、
前記ガスタービンケーシングの組立分解治具セットと、前記第一周割ケーシング及び前記第二周割ケーシングを有するガスタービンケーシングと、を備えていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するためのガスタービンケーシングの組立方法は、
回転軸線を中心として回転するロータの外周を覆い、周方向の一部を形成する第一周割ケーシングと該周方向の他の一部を形成する第二周割ケーシングとが締結具で接続されるガスタービンケーシングの組立方法において、前記第一周割ケーシングと前記第二周割ケーシングとのうち、一方の周割ケーシングに固定される固定部と、該固定部から延びて他方の周割ケーシングの外面に対向するジャッキ受け部とが形成されている組立分解治具を準備する治具準備工程と、前記第一周割ケーシングと前記第二周割ケーシングとのうち、周方向の両端部における径方向の間隔が狭い一方の周割ケーシングに前記組立分解治具の前記固定部を固定する治具固定工程と、前記第二周割ケーシングを前記第一周割ケーシングと対向するよう配置する周割ケーシング配置工程と、前記第一周割ケーシングと前記第二周割ケーシングとのうち、周方向の両端部における径方向の間隔が狭い前記一方の周割ケーシングに固定されている前記組立分解治具の前記ジャッキ受け部と、周方向の両端部における径方向の間隔が広い他方の周割ケーシングの外面との間にジャッキを配置するジャッキ配置工程と、前記ジャッキの両端部の間隔を広げて、前記他方の周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔を狭め、前記一方の周割ケーシングの周方向の両端部に該他方の周割ケーシングの周方向の両端部を対向させるジャッキ操作工程と、前記両端部が互いに対向している前記一方の周割ケーシングと前記他方の周割ケーシングとを前記締結具で接続するケーシング接続工程と、を実行することを特徴とする。
当該ガスタービンケーシングの組立方法では、周方向の両端部における径方向の間隔が広い他方の周割ケーシングの両端部の径方向の間隔を狭めて、一方の周割ケーシングの周方向の両端部に他方の周割ケーシングの周方向の両端部を対向させる。このため、当該組立方法では、一方の周割ケーシングと他方の周割ケーシングとを容易に締結具で接続することができる。
また、上記目的を達成するためのガスタービンケーシングの分解方法は、
回転軸線を中心として回転するロータの外周を覆い、該回転軸線が延びている軸方向の一部を形成する中央側ケーシングと該中央側ケーシングに対して該軸方向の端側を形成する端側ケーシングとが第一締結具で接続されているガスタービンケーシングであって、前記中央側ケーシングは、その周方向の一部を形成する中央側第一周割ケーシングと、周方向の他の一部を形成する中央側第二周割ケーシングとが第二締結具で接続されて構成されており、前記端側ケーシングは、その周方向の一部を形成して前記中央側第一周割ケーシングと前記軸方向で隣り合って前記第一締結具で接続されている端側第一周割ケーシングと、周方向の他の一部を形成して前記中央側第二周割ケーシングと前記軸方向で隣り合って前記第一締結具で接続されている端側第二周割ケーシングとが、第三締結具で接続されて構成されているガスタービンケーシングの分解方法において、
前記端側第一周割ケーシングと前記端側第二周割ケーシングとのうち、一方の周割ケーシングに固定される固定部と、該固定部から延びて他方の周割ケーシングの外面に対向するジャッキ受け部とが形成されている複数の組立分解治具を準備する治具準備工程と、複数の前記組立分解治具のうち、第一組立分解治具の前記固定部を前記端側第一周割ケーシングに固定し、該第一組立分解治具の前記ジャッキ受け部と前記軸方向で間隔をあけて第二組立分解治具の前記固定部が対向するよう該固定部を前記端側第二周割ケーシングに固定する治具固定工程と、前記中央側第一周割ケーシングと前記中央側第二周割ケーシングとを接続している前記第二締結具を外し、前記端側第一周割ケーシングと前記端側第二周割ケーシングとを接続している前記第三締結具を外し、前記中央側第二周割ケーシングと前記端側第二周割ケーシングとを接続している前記第一締結具を外す締結具外し工程と、前記第一組立分解治具の前記ジャッキ受け部と前記第二組立分解治具の前記固定部との間、又は、前記第一組立分解治具の前記固定部と前記第二組立分解治具の前記ジャッキ受け部との間にジャッキを配置するジャッキ配置工程と、前記ジャッキの両端部の間隔を広げて、前記中央側第二周割ケーシングから前記端側第二周割ケーシングを前記軸方向に離すジャッキ操作工程と、前記端側第二周割ケーシングが前記軸方向で離れている状態で前記中央側第二周割ケーシングを前記中央側第一周割ケーシングから離す中央側ケーシング外し工程と、を実行することを特徴とする。
当該ガスタービンケーシングの分解方法では、中央側第二周割ケーシングから端側第二周割ケーシングが軸方向で離れている状態で、中央側第二周割ケーシングを中央側第一周割ケーシングから離す。よって、当該分解方法では、中央側第二周割ケーシングを中央側第一周割ケーシングから容易に離すことができる。
本発明によれば、ガスタービンケーシングが自重や熱により変形しても、容易にガスタービンケーシングの分解や組立を行うことができる。
本発明に係る一実施形態におけるガスタービンの側面図である。 本発明に係る一実施形態におけるガスタービンの要部側面図である。 本発明に係る一実施形態における組立分解治具及びその周りのガスタービンケーシングの斜視図である。 本発明に係る一実施形態における組立分解治具及びその周りのガスタービンケーシングの側面図である。 本発明に係る一実施形態における組立分解治具及びその周りのガスタービンケーシングの平面図である。 本発明に係る一実施形態におけるガスタービンケーシングの分解手順を示すフローチャートである。 本発明に係る一実施形態の分解過程における組立分解治具及びその周りのガスタービンケーシングの平面図である。 本発明に係る一実施形態の分解過程における組立分解治具及びその周りのガスタービンケーシングの側面図である。 本発明に係る一実施形態におけるガスタービンケーシングの組立手順を示すフローチャートである。 本発明に係る一実施形態の組立過程における組立分解治具及びその周りの排気ケーシングの平面図である。 本発明に係る一実施形態の組立過程で、軸方向から見た組立分解治具及び排気ケーシングを示す説明図（その１）である。 本発明に係る一実施形態の組立過程で、軸方向から見た組立分解治具及び排気ケーシングを示す説明図（その２）である。 本発明に係る一実施形態の組立過程で、軸方向から見た組立分解治具及び排気ケーシングを示す説明図（その３）である。 本発明に係る一実施形態の変形例における組立分解治具及びその周りのガスタービンケーシングの斜視図である。
以下、本発明に係るガスタービンの一実施形態について、図１〜図１３を参照して詳細に説明する。
本実施形態のガスタービンは、図１に示すように、外気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機１と、燃料供給源からの燃料を圧縮空気に混合して燃焼させ燃焼ガスを生成する複数の燃焼器４と、燃焼ガスにより駆動するタービン２と、を備えている。
圧縮機１は、水平方向に延びる回転軸線Ａｒを中心として回転する圧縮機ロータ５と、この圧縮機ロータ５の外周を覆う圧縮機ケーシング１０と、を備えている。また、タービン２は、圧縮機ロータ５に接続され前述の回転軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ６と、このタービンロータ６の外周を覆うタービンケーシング２０と、このタービンロータ６を駆動させる排気ガスとしての燃焼ガスが通る排気ケーシング３０とを備えている。タービンケーシング２０は、圧縮機ケーシング１０の下流側に接続され、排気ケーシング３０は、タービンケーシング２０の下流側に接続されている。また、複数の燃焼器４は、タービンケーシング２０中の上流側の部分に接続されている。ガスタービンケーシング９は、これら圧縮機ケーシング１０とタービンケーシング２０と排気ケーシング３０とを有して構成されている。なお、以下の説明の都合上、回転軸線Ａｒが延びている方向を軸方向Ｄａとし、回転軸線周りの方向を周方向Ｄｃとする。
圧縮機ケーシング１０、タービンケーシング２０（中央側ケーシング）、排気ケーシング３０（端側ケーシング）は、いずれも筒状を成す筒部１１，２１，３１を有している。圧縮機ケーシング１０の筒部１１の下流端部、タービンケーシング２０の筒部２１の上下流端部、排気ケーシング３０の筒部３１の上流端部には、各筒部１１，２１，３１の全周に沿って、回転軸線Ａｒを中心とする径方向Ｄｒの外側に向って突出する縦方向フランジ部（軸方向フランジ部）１２，２２，３２が形成されている。
圧縮機ケーシング１０の下流端部の縦方向フランジ部１２には、締結具としてのボルト及びナットにより、タービンケーシング２０の上流側端部の縦方向フランジ部２２が接続されている。また、タービンケーシング２０の下流側端部の縦方向フランジ部２２には、排気ケーシング３０の上流側端部の縦方向フランジ部３２が締結具としてのボルト及びナット（第一締結具）により、に接続されている。
圧縮機ケーシング１０、タービンケーシング２０及び排気ケーシング３０は、いずれも、周方向Ｄｃの一部であって各ケーシング１０，２０，３０の下側を形成する下半ケーシング（第一周割ケーシング）１０ａ，２０ａ，３０ａと、周方向Ｄｃの他の一部であって各ケーシング１０，２０，３０の上側を形成する上半ケーシング（第二周割ケーシング）１０ｂ，２０ｂ，３０ｂとを有している。
圧縮機ケーシング１０の下半ケーシング１０ａ及び上半ケーシング１０ｂは、いずれも、圧縮機ケーシング１０の筒部１１の半分を形成する半筒部１１ａ，１１ｂと、縦方向フランジ部１２の周方向Ｄｃにおける半分を形成する軸方向半フランジ部１２ａ，１２ｂと、半筒部１１ａ，１１ｂの周方向Ｄｃの両端部に径方向Ｄｒの外側に向って突出形成されている水平方向フランジ部（周方向フランジ部）１３ａ，１３ｂと、を有している。タービンケーシング２０の下半ケーシング２０ａ及び上半ケーシング２０ｂも、圧縮機ケーシング１０と同様、半筒部２１ａ，２１ｂと、軸方向半フランジ部２２ａ，２２ｂと、水平方向フランジ部２３ａ，２３ｂとを有している。また、排気ケーシング３０の下半ケーシング３０ａ及び上半ケーシング３０ｂも、圧縮機ケーシング１０と同様、半筒部３１ａ，３１ｂと、軸方向半フランジ部３２ａ，３２ｂと、水平方向フランジ部３３ａ，３３ｂとを有している。
各ケーシング１０，２０，３０の下半ケーシング１０ａ，２０ａ，３０ａの水平方向フランジ部１３ａ，２３ａ，３３ａと上半ケーシング１０ｂ，２０ｂ，３０ｂの水平方向フランジ部１３ｂ，２３ｂ，３３ｂとは、互いに対向して締結具としてのボルト及びナットにより接続されている。圧縮機ケーシング１０の下半ケーシング１０ａと上半ケーシング１０ｂとを接続するボルト及びナットと、タービンケーシング２０の下半ケーシング２０ａと上半ケーシング２０ｂとを接続するボルト及びナット（第二締結具）と、排気ケーシング３０の下半ケーシング３０ａと上半ケーシング３０ｂとを接続するボルト及びナット（第三締結具）とは、互いに同じサイズのものであってもよいが、異なるサイズのものであってもよい。
本実施形態のガスタービンは、さらに、ガスタービンケーシング９の組立及び分解を容易化するための組立分解治具セットを備えている。
この組立分解治具セットは、図２〜図５に示すように、同一の組立分解治具４０を４個備えている。組立分解治具４０は、排気ケーシング３０の下半ケーシング３０ａと上半ケーシング３０ｂとのうち、一方の半ケーシング３０ａ(or３０ｂ)に固定される固定部４１と、この固定部４１から延びて他方の半ケーシング３０ｂ(ｏｒ３０ａ)の外面に対向するジャッキ受け部４５とを有している。
固定部４１は、直方体形状を成し、この直方体の一の面が一方の半ケーシング３０ａ(or３０ｂ)の水平方向フランジ部３３ａ（or３３ｂ）の外面に接する固定面４２を成す。固定部４１には、この固定面４２と対をなす固定対向面４２ｘからこの固定面４２に貫通する複数のボルト孔４１ｖが形成されている。なお、以下では、直方体の固定部４１で固定面４２と隣接する一の面を第一軸方向受け面４３とし、この第一軸方向受け面４３と対を成す面を受け対向面４３ｘとし、固定面４２及び第一軸方向受け面４３に隣接して周方向Ｄｃを向く一対の面をそれぞれ周方向面４４とする。
ジャッキ受け部４５は、固定部４１の一の周方向面４４に対して垂直な方向に延び且つ固定対向面４２ｘに沿って形成されている径方向受け部４６と、この周方向面４４に対して垂直な方向に延び且つ受け対向面４３ｘに沿って形成されている軸方向受け部４８とを有している。すなわち、ジャッキ受け部４５は、Ｌ字形を成し、Ｌ字の縦線と横線とのうち、一方が径方向受け部４６を成し、他方が軸方向受け部４８を成している。径方向受け部４６で、固定部４１の固定面４２側の面は、この固定面４２と平行な径方向受け面４７を成している。また、軸方向受け部４８で、固定部４１の第一軸方向受け面４３側の面は、この第一軸方向受け面４３と平行な第二軸方向受け面４９を成している。
本実施形態では、以上で説明した４個の組立分解治具４０が排気ケーシング３０に予め固定されている。具体的に、４個の組立分解治具４０のうちの２個の組立分解治具４０は、第一組立分解治具４０ａとして、排気ケーシング３０の下半ケーシング３０ａにおける一対の水平方向フランジ部３３ａに固定されている。２個の第一組立分解治具４０ａのうち、１個の第一組立分解治具４０ａは、その固定面４２が下半ケーシング３０ａにおける水平方向フランジ部３３ａの径方向端面と接し、且つその径方向受け面４７が上半ケーシング３０ｂにおける水平方向フランジ部３３ｂの径方向端面に対向している状態で、その固定部４１のボルト孔４１ｖに挿通されたボルト５０（図５）により、下半ケーシング３０ａの水平方向フランジ部３３ａに固定されている。また、残りの１個の第一組立分解治具４０ａは、下半ケーシング３０ａにおける径方向反対側の水平方向フランジ部３３ａに、先に説明した第一組立分解治具４０ａと同様に固定されている。また、４個の組立分解治具４０のうちの残りの２個の組立分解治具４０は、第二組立分解治具４０ｂとして、排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂにおける一対の水平方向フランジ部３３ｂに固定されている。２個の第二組立分解治具４０ｂのうち、１個の第二組立分解治具４０ｂは、その固定面４２が上半ケーシング３０ｂにおける水平方向フランジ部３３ｂの径方向端面と接し、その径方向受け面４７が下半ケーシング３０ａにおける水平方向フランジ部３３ａの径方向端面に対向し、且つその第一軸方向受け面４３が第一組立分解治具４０ａの第二軸方向受け面４９に対向している状態で、その固定部４１のボルト孔４１ｖに挿通されたボルト５０により、上半ケーシング３０ｂの水平方向フランジ部３３ｂに固定されている。また、残りの１個の第二組立分解治具４０ｂは、上半ケーシング３０ｂにおける径方向反対側の水平方向フランジ部３３ｂに、先に説明した第二組立分解治具４０ｂと同様に固定されている。
次に、修理・点検時等におけるガスタービンケーシング９の分解組立手順について説明する。
ガスタービンケーシング９は、自重や長期間の使用による経年変化等で変形して、図１中の太破線Ｌで示すように、ガスタービンケーシング９の軸方向Ｄａの中央部が下がり、ガスタービンケーシング９の軸方向Ｄａの両端部が相対的に上がる。このようにガスタービンケーシング９が変形すると、軸方向Ｄａの端側に配置されている圧縮機ケーシング１０の上半ケーシング１０ｂの下端と排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂの下端との軸方向Ｄａの間隔に対して、圧縮機ケーシング１０の上半ケーシング１０ｂの上端と排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂの上端との軸方向Ｄａの間隔が相対的に狭まる。このため、ガスタービンケーシング９の分解時に、軸方向Ｄａの中央部に配置されているタービンケーシング２０の上半ケーシング２０ｂと他のケーシングとを接続しているボルト及びナットを全て外しても、タービンケーシング２０の上半ケーシング３０ｂを持ち上げることが困難になる。
そこで、以下では、まず、修理・点検時等におけるガスタービンケーシング９の分解手順について、図６に示すフローチャートに従って説明する。なお、圧縮機ケーシング１０、タービンケーシング２０、排気ケーシング３０の下半ケーシング１０ａ，２０ａ，３０ａは、そのままで、これらの上半ケーシング１０ｂ，２０ｂ，３０ｂのみを外すことで、ガスタービンの基本的な修理・点検が可能であるため、以下では、これらの上半ケーシング１０ｂ，２０ｂ，３０ｂを外す手順（分解手順）について説明する。
まず、以上で説明した複数の組立分解治具４０を準備する（Ｓ１）。次に、複数の組立分解治具４０を排気ケーシング３０に固定する（Ｓ２）。この際、図４及び図５に示すように、排気ケーシング３０の下半ケーシング（第一周割ケーシング）３０ａに、複数の組立分解治具４０のうちの第一組立分解治具（第一軸方向治具）４０ａをボルト５０（図５）で用いて固定する。さらに、この第一組立分解治具４０ａと軸方向Ｄａに間隔をあけて上半ケーシング（第二周割ケーシング）３０ｂに第二組立分解治具（第二軸方向治具）４０ｂをボルト５０で固定する。各組立分解治具４０ａ，４０ｂを固定すると、第一組立分解治具４０ａの第一軸方向受け面４３と第二組立分解治具４０ｂの第二軸方向受け面４９とは、軸方向Ｄａに垂直になって互いに対向する。また、第一組立分解治具４０ａの第二軸方向受け面４９と第二組立分解治具４０ｂの第一軸方向受け面４３とは、軸方向Ｄａに垂直になって互いに対向する。なお、本実施形態の場合、ガスタービンの製造工程で、複数の組立分解治具４０が準備され、複数の組立分解治具４０が排気ケーシング３０に固定されるため、この組立分解治具４０の準備工程（Ｓ１）及び固定工程（Ｓ２）は、ガスタービンの製造工程に含まれることになる。
次に、圧縮機ケーシング１０の下半ケーシング１０ａと上半ケーシング１０ｂとを接続しているボルト及びナット、タービンケーシング２０の下半ケーシング２０ａと上半ケーシング２０ｂとを接続しているボルト及びナット、排気ケーシング３０の下半ケーシング３０ａと上半ケーシング３０ｂとを接続しているボルト及びナットを外す。さらに、圧縮機ケーシング１０の上半ケーシング１０ｂとタービンケーシング２０の上半ケーシング２０ｂとを接続しているボルト及びナット、タービンケーシング２０の上半ケーシング２０ｂと排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂとを接続しているボルト及びナットを外す（Ｓ３）。なお、ボルト及びナットを外す順序は、以上の順序に限定されない。
次に、図７及び図８に示すように、排気ケーシング３０の下半ケーシング３０ａに固定されている第一組立分解治具４０ａの第二軸方向受け面４９と、排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂに固定されている第二組立分解治具４０ｂの第一軸方向受け面４３との間に、ジャッキ６０を配置する（Ｓ４）。この際、第一組立分解治具４０ａの第二軸方向受け面４９と第二組立分解治具４０ｂの第一軸方向受け面４３とのうち、一方の受け面４３（or４９）にジャッキ６０のヘッド面６１を接触させ、他方の受け面４９（or４３）にジャッキ６０のベース面６２を接触させる。なお、この際使用するジャッキ６０は、ネジ等を用いた機械式ジャッキでもよいし、油圧ジャッキでもよく、本実施形態では、ジャッキの駆動形式を問わない。
なお、ここでは、第一組立分解治具４０ａの第二軸方向受け面４９と第二組立分解治具４０ｂの第一軸方向受け面４３との間にジャッキ６０を配置している。しかしながら、第一組立分解治具４０ａの第一軸方向受け面４３と第二組立分解治具４０ｂの第二軸方向受け面４９との間にジャッキ６０を配置してもよい。また、ここでは、下半ケーシング３０ａの一対の水平方向フランジ部３３ａ，３３ａのそれぞれに固定されている第一組立分解治具４０ａ,４０ａと、上半ケーシング３０ｂの一対の水平方向フランジ部３３ｂ,３３ｂのそれぞれに固定されている第二組立分解治具４０ｂ，４０ｂとの間にジャッキ６０，６０を配置している。しかしながら、下半ケーシング３０ａの一対の水平方向フランジ部３３ａの一方に固定されている第一組立分解治具４０ａと、上半ケーシング３０ｂの一対の水平方向フランジ部３３ｂの一方に固定されている第二組立分解治具４０ｂとの間にのみジャッキ６０を配置してもよい。
また、本実施形態では、複数の組立分解治具４０が予め排気ケーシング３０に固定されているが、複数の組立分解治具４０が予め排気ケーシング３０に固定されていない場合には、遅くとも、このジャッキ配置工程（Ｓ４）の前に、治具準備工程（Ｓ１）及び治具固定工程（Ｓ２）を実行する必要がある。
次に、ジャッキ６０を操作して、ガスタービンケーシング９の軸方向Ｄａを向いているジャッキ６０のヘッド面６１とベース面６２との間隔を広げる（Ｓ５）。この結果、排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂと下半ケーシング３０ａとは、軸方向Ｄａで互いに相反する向きに相対移動する。この場合、排気ケーシング３０の下半ケーシング３０ａは固定されているままであり、排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂの上流側にはタービンケーシング２０の上半ケーシング２０ｂが位置している。このため、図８に示すように、排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂは、軸方向Ｄａでタービンケーシング２０の上半ケーシング２０ｂから遠ざかる向きに、つまり下流側に移動し、タービンケーシング２０の上半ケーシング２０ｂから離れる。このように、ステップ１で準備し、ステップ２で固定した複数の組立分解治具４０は、分解時にタービンケーシング２０の上半ケーシング３０ｂを軸方向Ｄａに移動させるために利用されるため、軸方向治具として機能する。
次に、タービンケーシング２０の上半ケーシング２０ｂをクレーン等で持ち上げて、この上半ケーシング２０ｂを下半ケーシング２０ａから外す（Ｓ６）。
図１を用いて前述したように、ガスタービンケーシング９が自重により変形して、圧縮機ケーシング１０の上半ケーシング１０ｂの下端と排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂの下端との間隔に対して、圧縮機ケーシング１０の上半ケーシング１０ｂの上端と排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂの上端との間隔が相対的に狭まったとする。しなしながら、本実施形態では、排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂが下流側に移動して、圧縮機ケーシング１０の上半ケーシング１０ｂと排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂとの間の軸方向Ｄａにおける間隔が広がるため、タービンケーシング２０の上半ケーシング２０ｂのフランジ等を損傷させることなく、この上半ケーシング２０ｂを容易に外すことができる。
次に、排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂ及び圧縮機ケーシング１０の上半ケーシング１０ｂを順次クレーン等で持ち上げて、これらの上半ケーシング３０ｂ，１０ｂを外す（Ｓ７，８）。以上で、ガスタービンケーシング９の分解作業が終了する。なお、ここでは、タービンケーシング２０の上半ケーシング２０ｂを外してから排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂを外しているが、逆に、排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂを外してからタービンケーシング２０の上半ケーシング２０ｂを外してもよい。
ところで、圧縮機ケーシング１０、タービンケーシング２０及び排気ケーシング３０の下半ケーシング１０ａ，２０ａ，３０ａと上半ケーシング１０ｂ，２０ｂ，３０ｂは、熱の影響により、下半ケーシング１０ａ，２０ａ，３０ａと上半ケーシング１０ｂ，２０ｂ，３０ｂとを接続するボルト及びナットを外した段階で、図１１及び図１２に示すように、上半ケーシング３０ｂの周方向Ｄｃの両端部における径方向（水平方向）Ｄｒの間隔が下半ケーシング３０ａの周方向Ｄｃの両端部における径方向（水平方向）Ｄｒの間隔に対して、相対的に広がってしまう又は狭まってしまうことがある。特に、高温ガスに晒される排気ケーシング３０は、このような変形傾向が高い。このため、ガスタービンケーシング９を分解した後、再度、組み立てる際に、排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂの周方向Ｄｃの両端部と、この排気ケーシング３０の下半ケーシング３０ａの周方向Ｄｃの両端部における径方向Ｄｒの位置とが合わず、上半ケーシング３０ｂと下半ケーシング３０ａとを接続することが困難になる。
そこで、以下では、修理・点検時等におけるガスタービンケーシング９の分解後の組立手順について、図９に示すフローチャートに従って説明する。なお、ここでは、高温ガスに晒される排気ケーシング３０の組み立て、つまり排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂをその下半ケーシング３０ａに接続する手順についてのみ説明する。
まず、以上で説明した複数の組立分解治具４０を準備する（Ｓ１１）。次に、複数の組立分解治具４０を排気ケーシング３０に固定する（Ｓ１２）。この際、排気ケーシング３０の下半ケーシング（第一周割ケーシング）３０ａと上半ケーシング（第二周割ケーシング）３０ｂとのうち、周方向Ｄｃの両端部における径方向（水平方向）Ｄｒの間隔が狭い一方の半ケーシング３０ａ(or３０ｂ)に組立分解治具４０（４０ａ）の固定部４１を固定する。各組立分解治具４０の固定部４１を一方の半ケーシング３０ａ(or３０ｂ)に固定すると、各組立分解治具４０の径方向受け面４７は、排気ケーシング３０の径方向Ｄｒに垂直な面となる。ここでは、図１１に示すように、周方向Ｄｃの両端部における径方向（水平方向）Ｄｒの間隔が上半ケーシング３０ｂよりも下半ケーシング３０ａの方が狭く、この下半ケーシング３０ａに組立分解治具４０を固定するものとする。なお、本実施形態の場合、ガスタービンの製造工程で、複数の組立分解治具４０（４０ａ，４０ｂ）が準備され、複数の組立分解治具４０が予め排気ケーシング３０に固定されるため、分解時における組立分解治具４０（４０ａ，４０ｂ）の準備工程（Ｓ１）及び固定工程（Ｓ２）と同様、組立時における組立分解治具４０の準備工程（Ｓ１１）及び固定工程（Ｓ１２）も、ガスタービンの製造工程に含まれることになる。
次に、排気ケーシング３０の下半ケーシング３０ａの内面と上半ケーシング３０ｂの内面が対向するよう、下半ケーシング３０ａの上に上半ケーシング３０ｂを置く（Ｓ１３）。
次に、図１０及び図１１に示すように、下半ケーシング３０ａに固定されている組立分解治具４０（４０ａ，４０ｂ）の径方向受け面４７と、上半ケーシング３０ｂの水平方向フランジ部３３ａにおける径方向Ｄｒの端面３３ｃとの間に、ジャッキ６０を配置する（Ｓ１４）。
なお、本実施形態では、複数の組立分解治具４０（４０ａ，４０ｂ）が予め排気ケーシング３０に固定されているが、排気ケーシング３０に複数の組立分解治具４０（４０ａ，４０ｂ）が予め固定されていない場合には、遅くとも、このジャッキ配置工程（Ｓ１４）の前に、治具準備工程（Ｓ１１）及び治具固定工程（Ｓ１２）を実行する必要がある。
次に、ジャッキ６０を操作して、ガスタービンケーシング９の径方向Ｄｒを向いているジャッキ６０のヘッド面とベース面との間隔を広げる（Ｓ１５）。この操作で、排気ケーシング３０の上半ケーシング３０ｂは、その周方向Ｄｃの両端部における径方向Ｄｒの間隔が狭まり、上半ケーシング３０ｂの周方向Ｄｃの両端部に形成されている水平方向フランジ部３３ｂのボルト孔の位置と、下半ケーシング３０ａの周方向Ｄｃの両端部に形成されている水平方向フランジ部３３ａのボルト孔の位置とが一致した段階で、このジャッキ６０の操作を停止する。このように、ステップ１１で準備し、ステップ１２で固定した複数の組立分解治具４０は、組立時に下半ケーシング３０ａ又は上半ケーシング３０ｂの径方向Ｄｒの変形の矯正に利用されるため、径方向治具として機能する。
そして、上半ケーシング３０ｂの周方向Ｄｃの両端部に形成されている水平方向フランジ部３３ｂのボルト孔、及び、下半ケーシング３０ａの周方向Ｄｃの両端部に形成されている水平方向フランジ部３３ａのボルト孔にボルトを挿通させ、このボルトのネジ部にナットを捻じ込んで、下半ケーシング３０ａに上半ケーシング３０ｂを接続する（Ｓ１６）。以上で、排気ケーシング３０の組立作業が終了する。
前述したように、排気ケーシング３０が熱により変形して、上半ケーシング３０ｂの周方向Ｄｃの両端部における径方向（水平方向）Ｄｒの間隔が下半ケーシング３０ａの周方向Ｄｃの両端部における径方向（水平方向）Ｄｒの間隔に対して、相対的に広がってしまったとする。しなしながら、本実施形態では、上半ケーシング３０ｂの周方向Ｄｃの両端部における径方向Ｄｒの間隔を狭めて、下半ケーシング３０ａの周方向Ｄｃの両端部における径方向Ｄｒの間隔に合わせているため、上半ケーシング３０ｂを容易に下半ケーシング３０ａに接続することができる。
なお、以上では、上半ケーシング３０ｂの周方向Ｄｃの両端部における径方向Ｄｒの間隔が下半ケーシング３０ａの周方向Ｄｃの両端部における径方向Ｄｒの間隔に対して、相対的に広がった場合について説明した。しかしながら、逆に、図１２に示すように、上半ケーシング３０ｂの周方向Ｄｃの両端部における径方向Ｄｒの間隔が下半ケーシング３０ａの周方向Ｄｃの両端部における径方向Ｄｒの間隔に対して、相対的に狭まった場合でも、対応することができる。この場合、周方向Ｄｃの両端部における径方向Ｄｒの間隔が下半ケーシング３０ａよりも狭い上半ケーシング３０ｂに組立分解治具４０（４０ｂ）を固定する（Ｓ１２）。そして、上半ケーシング３０ｂに固定されている組立分解治具４０の径方向受け面４７と、下半ケーシング３０ａの水平方向フランジ部３３ａにおける径方向Ｄｒの端面との間に、ジャッキ６０を配置し（Ｓ１４）、このジャッキ６０を操作する（Ｓ１５）。この結果、下半ケーシング３０ａの周方向Ｄｃの両端部における径方向Ｄｒの間隔が狭まることになる。
また、以上では、下半ケーシング３０ａの一対の水平方向フランジ部３３ａ，３３ａのそれぞれに組立分解治具４０（４０ａ，４０ｂ），４０（４０ａ，４０ｂ）を固定し、上半ケーシング３０ｂと各組立分解治具４０（４０ａ，４０ｂ），４０（４０ａ，４０ｂ）との間にジャッキ６０，６０を配置している。しかしながら、図１３に示すように、下半ケーシング３０ａの一対の水平方向フランジ部３３ａの一方にのみ組立分解治具４０（４０ａ，４０ｂ）を固定し、上半ケーシング３０ｂと一つの組立分解治具４０（４０ａ，４０ｂ）との間にジャッキ６０を配置してもよい。この場合、上半ケーシング３０ｂの他方の水平方向フランジ部３３ａと下半ケーシング３０ａの他方の水平方向フランジ部３３ｂとをボルト及びナット５１で仮接続又は本接続してから、一方側のジャッキ６０を操作することになる。
また、以上は、排気ケーシング３０が熱により変形した場合の例であるが、タービンケーシング２０や圧縮機ケーシング１０が熱により変形した場合も同様に対応することが可能である。また、以上は、ロータが水平方向に延びているガスタービンの例であるが、ロータが鉛直方向に延びているガスタービンであっても、ケーシングが変形した場合、このケーシングの周方向Ｄｃの一部を形成する第一周割ケーシングと周方向Ｄｃの他の一部を形成する第二周割ケーシングに対して、同様の作業を行うことで、このケーシングの変形に対応することができる。
次に、図１４を参照して、上記実施形態における組立分解治具４０の変形例について説明する。
本変形例の組立分解治具７０は、上記実施形態の組立分解治具４０と同様、上半ケーシング３０ｂと下半ケーシング３０ａとのうち、一方の半ケーシング３０ａ(or３０ｂ)に固定される固定部７１と、この固定部７１から延びて他方の半ケーシング３０ｂ(or３０ａ)の外面に対向するジャッキ受け部７５とを有している。
この固定部７１は、上記実施形態の組立分解治具４０の固定部４１と同様、直方体形状を成し、この直方体の一の面が一方の半ケーシング３０a(or３０b)の水平方向フランジ部３３ａ（or３３ｂ）の外面に接する固定面７２を成す。なお、以下では、直方体の固定部７１で固定面７２と対を成す面を固定対向面７２ｘとし、この固定面７２に隣接する一対の面を第一軸方向受け面７３とし、固定面７２及び第一軸方向受け面７３に隣接して周方向Ｄｃを向く一対の面を周方向面７４とする。この固定部７１には、ボルト孔８０が形成されている。このため、この固定部７１を水平方向フランジ部３３ａ（or３３ｂ）に固定する際には、ボルトで固定する。但し、この固定部７１を溶接で固定してもよい。
ジャッキ受け部７５は、上記実施形態の組立分解治具４０のジャッキ受け部４５と異なり、直方体形状を成し、固定部７１の一の周方向面７４に上に固定対向面７２ｘに沿って形成されている。直方体形状のジャッキ受け部７５で、固定部７１の固定面７２側の面であってこの固定面７２に平行な面は径方向受け面７７を成す。また、このジャッキ受け部７５で、固定部７１の第一軸方向受け面７３と平行な面は第二軸方向受け面７９を成す。
本変形例の組立分解治具７０を径方向治具として機能させる場合も、上記実施形態の組立分解治具４０を用いる場合と同様、組立分解治具７０の径方向受け面７７と、この組立分解治具７０が固定されていない方の半ケーシング３０ｂ（or３０ａ）の水平方向フランジ部３３ｂ（or３３ｂ）との間にジャッキ６０を配置する。また、本変形例の組立分解治具７０を軸方向治具として機能させる場合も、上記実施形態の組立分解治具４０を用いる場合と同様、軸方向Ｄａに間隔をあけて配置されている二つの組立分解治具７０ａ，７０ｂの一方の組立分解治具７０ａの第一軸方向受け面７３と他方の組立分解治具７０ｂの第二軸方向受け面７９との間にジャッキ６０を配置する。
以上のように、組立分解治具７０は、本変形例のように、固定部７１にボルト孔が無く、しかもジャッキ受け部７５が直方体形状で、極めて単純な形状であっても、上半ケーシング３０ｂと下半ケーシング３０ａとのうち、一方の半ケーシング３０ａ(or３０ｂ)に固定される固定部７１と、この固定部７１から延びて他方の半ケーシング３０ｂ(or３０ａ)の外面に対向するジャッキ受け部７５とを有していれば、その機能を達成させることができる。また、径方向治具として組立分解治具４０,７０を固定した際、この組立分解治具４０,７０の径方向受け面４７，７７は、ケーシングの径方向Ｄｒに垂直であると、ジャッキ６０の安定性が高まるので好ましいが、ケーシングの径方向Ｄｒに垂直である必要はない。さらに、軸方向治具として組立分解治具４０,７０を固定した際、この組立分解治具４０,７０の軸方向受け面４３,４９，７３，７９は、ケーシングの軸方向Ｄａに垂直であると、ジャッキ６０の安定性が高まるので好ましいが、ケーシングの軸方向Ｄａに垂直である必要はない。
１：圧縮機、２：タービン、４：燃焼器、５：圧縮機ロータ、６：タービンロータ、９：ガスタービンケーシング、１０：圧縮機ケーシング、１０ａ，２０ａ，３０ａ：下半ケーシング（第一周割ケーシング）、１０ｂ，２０ｂ，３０ｂ：上半ケーシング（第二周割ケーシング）、１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ：軸方向半フランジ部、１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂ：水平方向フランジ部、４０，７０：組立分解治具、４０ａ：第一組立分解治具、４０ｂ：第二組立分解治具、４１，７１：固定部、４２，７２：固定面、４３，７３：第一軸方向受け面、４５，７５：ジャッキ受け部、４７，７７：径方向受け面、４９，７９：第二軸方向受け面、６０：ジャッキ

Claims (13)

  1. 回転軸線を中心として回転するロータの外周を覆い、周方向の一部を形成する第一周割ケーシングと該周方向の他の一部を形成する第二周割ケーシングとが締結具で接続されているガスタービンケーシングの組立分解治具において、
    前記第一周割ケーシングと前記第二周割ケーシングとのうち、一方の周割ケーシングに固定される固定部と、該固定部から延びて他方の周割ケーシングの外面に対向するジャッキ受け部とを有する、
    ことを特徴とするガスタービンケーシングの組立分解治具。
  2. 請求項１に記載のガスタービンケーシングの組立分解治具において、
    前記第一周割ケーシング及び前記第二周割ケーシングは、それぞれ、互いに対向して前記締結具で接続されるフランジ部を有しており、
    前記固定部は、前記一方の周割ケーシングの前記フランジ部に固定され、前記ジャッキ受け部は、前記他方の周割ケーシングの前記フランジ部に対向する、
    ことを特徴とするガスタービンケーシングの組立分解治具。
  3. 請求項１又は２に記載のガスタービンケーシングの組立分解治具において、
    前記ジャッキ受け部に、前記他方の周割ケーシングの外面と間隔をあけて対向し、前記回転軸線に対する径方向に垂直な径方向受け面が形成されている、
    ことを特徴とするガスタービンケーシングの組立分解治具。
  4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のガスタービンケーシングの組立分解治具において、
    前記ジャッキ受け部及び前記固定部には、前記回転軸線が延びる軸方向の一方の側を向き且つ該軸方向に垂直な軸方向受け面が形成されている、
    ことを特徴とするガスタービンケーシングの組立分解治具。
  5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のガスタービンケーシングの組立分解治具を複数備え、
    複数の前記組立分解治具のうちの一部は、前記第一周割ケーシングに固定される前記固定部を有する第一径方向治具を成し、複数の該組立分解治具のうちの他の一部は、前記第二周割ケーシングに固定される前記固定部を有する第二径方向治具を成す、
    ことを特徴とするガスタービンケーシングの組立分解治具セット。
  6. 請求項５に記載のガスタービンケーシングの組立分解治具セットにおいて、
    一対の前記第一径方向治具と、一対の前記第二径方向治具とを備え、
    一対の前記第一径方向治具のうち、一方の該第一径方向治具は、前記第一周割ケーシングの周方向の一端部に固定される前記固定部を有し、他方の該第一径方向治具は、該第一周割ケーシングの周方向の他端部に固定される前記固定部を有し、
    一対の前記第二径方向治具のうち、一方の該第二径方向治具は、前記第二周割ケーシングの周方向の一端部に固定される前記固定部を有し、他方の該第二径方向治具は、該第二周割ケーシングの周方向の他端部に固定される前記固定部を有する、
    ことを特徴とするガスタービンケーシングの組立分解治具セット。
  7. 請求項１から４のいずれか一項に記載のガスタービンケーシングの組立分解治具を少なくとも一対備え、
    一対の前記組立分解治具は、それぞれ径方向治具を成し、一方の径方向治具は、前記一方の周割ケーシングの周方向の一端部に固定される前記固定部を有し、他方の径方向治具は、該一方の周割ケーシングの周方向の他端部に固定される前記固定部を有する、
    ことを特徴とするガスタービンケーシングの組立分解治具セット。
  8. 請求項１から４のいずれか一項に記載のガスタービンケーシングの組立分解治具を複数備え、
    複数の前記組立分解治具は、それぞれ軸方向治具を成し、一部の軸方向治具は、第一軸方向治具として前記第一周割ケーシングに固定される前記固定部を有し、他の一部の軸方向治具は、第二軸方向治具として、いずれかの該第一軸方向治具と組を成し、該組を成す該第一軸方向治具と前記回転軸線が延びる軸方向に間隔をあけて、前記第二周割ケーシングに固定される前記固定部を有し、
    前記第一軸方向治具の前記ジャッキ受け部と、該第一軸方向治具と組を成す前記第二軸方向治具の前記固定部とには、それぞれ、前記軸方向で互いに間隔をあけて対向する軸方向受け面が形成されている、
    ことを特徴とするガスタービンケーシングの組立分解治具セット。
  9. 請求項８に記載のガスタービンケーシングの組立分解治具セットにおいて、
    一対の前記第一軸方向治具と、一対の該第一軸方向治具と組を成す一対の前記第二軸方向治具とを備え、
    一対の前記第一軸方向治具のうち、一方の該第一軸方向治具は、前記第一周割ケーシングの周方向の一端部に固定される前記固定部を有し、他方の該第一軸方向治具は、該第一周割ケーシングの周方向の他端部に固定される前記固定部を有し、
    一対の前記第二軸方向治具のうち、一方の該第二軸方向治具は、前記一方の第一軸方向治具と前記軸方向に間隔をあけて、前記第二周割ケーシングの周方向の一端部に固定される前記固定部を有し、他方の該第二軸方向治具は、前記他方の第一軸方向治具と前記軸方向に間隔をあけて、該第二周割ケーシングの周方向の他端部に固定される前記固定部を有する、
    ことを特徴とするガスタービンケーシングの組立分解治具セット。
  10. 請求項１から４のいずれか一項に記載のガスタービンケーシングの組立分解治具と、
    前記第一周割ケーシング及び前記第二周割ケーシングを有する前記ガスタービンケーシングと、
    を備えていることを特徴とするガスタービン。
  11. 請求項５から９のいずれか一項に記載のガスタービンケーシングの組立分解治具セットと、
    前記第一周割ケーシング及び前記第二周割ケーシングを有するガスタービンケーシングと、
    を備えていることを特徴とするガスタービン。
  12. 回転軸線を中心として回転するロータの外周を覆い、周方向の一部を形成する第一周割ケーシングと該周方向の他の一部を形成する第二周割ケーシングとが締結具で接続されるガスタービンケーシングの組立方法において、
    前記第一周割ケーシングと前記第二周割ケーシングとのうち、一方の周割ケーシングに固定される固定部と、該固定部から延びて他方の周割ケーシングの外面に対向するジャッキ受け部とが形成されている組立分解治具を準備する治具準備工程と、
    前記第一周割ケーシングと前記第二周割ケーシングとのうち、周方向の両端部における径方向の間隔が狭い一方の周割ケーシングに前記組立分解治具の前記固定部を固定する治具固定工程と、
    前記第二周割ケーシングを前記第一周割ケーシングと対向するよう配置する周割ケーシング配置工程と、
    前記第一周割ケーシングと前記第二周割ケーシングとのうち、周方向の両端部における径方向の間隔が狭い前記一方の周割ケーシングに固定されている前記組立分解治具の前記ジャッキ受け部と、周方向の両端部における径方向の間隔が広い他方の周割ケーシングの外面との間にジャッキを配置するジャッキ配置工程と、
    前記ジャッキの両端部の間隔を広げて、前記他方の周割ケーシングの周方向の両端部における径方向の間隔を狭め、前記一方の周割ケーシングの周方向の両端部に該他方の周割ケーシングの周方向の両端部を対向させるジャッキ操作工程と、
    前記両端部が互いに対向している前記一方の周割ケーシングと前記他方の周割ケーシングとを前記締結具で接続するケーシング接続工程と、
    を実行することを特徴とするガスタービンケーシングの組立方法。
  13. 回転軸線を中心として回転するロータの外周を覆い、該回転軸線が延びている軸方向の一部を形成する中央側ケーシングと該中央側ケーシングに対して該軸方向の端側を形成する端側ケーシングとが第一締結具で接続されているガスタービンケーシングであって、
    前記中央側ケーシングは、その周方向の一部を形成する中央側第一周割ケーシングと、周方向の他の一部を形成する中央側第二周割ケーシングとが第二締結具で接続されて構成されており、前記端側ケーシングは、その周方向の一部を形成して前記中央側第一周割ケーシングと前記軸方向で隣り合って前記第一締結具で接続されている端側第一周割ケーシングと、周方向の他の一部を形成して前記中央側第二周割ケーシングと前記軸方向で隣り合って前記第一締結具で接続されている端側第二周割ケーシングとが、第三締結具で接続されて構成されているガスタービンケーシングの分解方法において、
    前記端側第一周割ケーシングと前記端側第二周割ケーシングとのうち、一方の周割ケーシングに固定される固定部と、該固定部から延びて他方の周割ケーシングの外面に対向するジャッキ受け部とが形成されている複数の組立分解治具を準備する治具準備工程と、
    複数の前記組立分解治具のうち、第一組立分解治具の前記固定部を前記端側第一周割ケーシングに固定し、該第一組立分解治具の前記ジャッキ受け部と前記軸方向で間隔をあけて第二組立分解治具の前記固定部が対向するよう該固定部を前記端側第二周割ケーシングに固定する治具固定工程と、
    前記中央側第一周割ケーシングと前記中央側第二周割ケーシングとを接続している前記第二締結具を外し、前記端側第一周割ケーシングと前記端側第二周割ケーシングとを接続している前記第三締結具を外し、前記中央側第二周割ケーシングと前記端側第二周割ケーシングとを接続している前記第一締結具を外す締結具外し工程と、
    前記第一組立分解治具の前記ジャッキ受け部と前記第二組立分解治具の前記固定部との間、又は、前記第一組立分解治具の前記固定部と前記第二組立分解治具の前記ジャッキ受け部との間にジャッキを配置するジャッキ配置工程と、
    前記ジャッキの両端部の間隔を広げて、前記中央側第二周割ケーシングから前記端側第二周割ケーシングを前記軸方向に離すジャッキ操作工程と、
    前記端側第二周割ケーシングが前記軸方向で離れている状態で前記中央側第二周割ケーシングを前記中央側第一周割ケーシングから離す中央側ケーシング外し工程と、
    を実行することを特徴とするガスタービンケーシングの分解方法。
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