JP6781314B2 - タービン用ダイヤフラムの点検方法 - Google Patents

Description

本発明は、タービンの分解点検作業時に使用されるタービン用ダイヤフラムの点検方法に係り、特に上半又は下半ダイヤフラムの点検作業時に好適なタービン用ダイヤフラムの点検方法に関する。

発電設備のガスタービン、スチームタービンは、所定時間の運転後、定期的に内部点検が実施されている。
タービンの点検作業に伴う主な分解作業は、主として上部ケーシングの取り外し、上半ダイヤフラムの取り外し、タービンロータの取り外し、下半ダイヤフラムの取り外しの順に行われ、分解した部品ごとにスケール除去を目的としたホーニング、上下分割面の探傷検査などが行われている。
従来このようなタービンの点検時には、ケーシングを分解して内部のダイヤフラムを取り出して点検する受台が利用されている。

特許文献１に開示の受台は、複数個の上半ダイヤフラムが縦置き状態で並列される床面と、上半ダイヤフラムを縦方向に貫通させる貫通孔が縦置き状態の上半ダイヤフラムの倒れ防止として機能する作業床と、作業床上を走行可能な移動架台とを備えている。このような受台によれば、上半ダイヤフラムを反転操作することなく、タービン本体から抜き出した姿勢のまま縦置き状態で並列に格納できる。

特許第４７０６８２６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている受台は、タービン用上半ダイヤフラムを対象としており、下半ダイヤフラムに適用することができない。
またダイヤフラムの吊上げ作業は、建屋に設けた天井クレーンを用いている。このため上半ダイヤフラムを受台に吊り込む作業中は、天井クレーンを占有することになり、天井クレーンを使う他の作業に待ち時間が生じるおそれがあった。

上記従来技術の問題点に鑑み本発明は、タービン用ダイヤフラムの点検作業を容易かつ短期間で行うことができるタービン用ダイヤフラムの点検方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための第１の手段として、本発明は、タービンケーシングの上部ケーシングを撤去した後の下部ケーシング上面で内部の高圧ダイヤフラム又は中圧ダイヤフラムの四隅に立設可能な複数の柱と、前記複数の柱の上方を接続する横梁及び上部渡し梁を有し、前記下部ケーシング内の複数の上半又は下半ダイヤフラムを跨ぐように載置可能なフレームと、前記フレームの上部で前記上半又は下半ダイヤフラムの軸線に沿って伸び、前記上部渡し梁よりも長く設定し、一端側であって前記柱間から前記下部ケーシングの外側へ突出した箇所に前記吊下手段が長手方向に沿って移動可能なスライドスペースを有するレールと、前記レールに取り付けて前記フレームの下方から前記高圧ダイヤフラム又は中圧ダイヤフラムの前記上半又は下半ダイヤフラムを個々に吊下げ可能な吊下手段を備えたタービン用ダイヤフラムの吊架台を前記下部ケーシングの上面に配置して、前記タービンケーシング内の前記上半又は下半ダイヤフラムを同数の前記吊下手段で吊り上げる工程と、
吊上げた前記上半又は下半ダイヤフラムを軸線に沿って前記スライドスペースへ移動させて保守作業するための隙間を設けて点検する工程と、
を有することを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法を提供することにある。
上記第１の手段によれば、吊下手段を用いて下部ケーシング上で複数のダイヤフラムを取り出して吊架台に容易に吊下げることができ、タービン建屋に設けた天井クレーンの使用を最小限にしたダイヤフラムの吊下作業を行うことができる。このため、天井クレーンを頻繁に使用することによって他の作業に待ち時間が生じることなく、作業の短期化を図ることができる。

上記課題を解決するための第２の手段として、本発明は、前記第１の手段において、前記隙間を設ける工程は、前記タービンケーシングの下部ケーシングの外側まで前記軸線に沿って移動させることを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法を提供することにある。
上記第２の手段によれば、レールの長手方向に沿ってダイヤフラムを下部ケーシングの外側で作業スペースとして使用可能なスライドスペースへ移動させることができ、移動した後にダイヤフラムの間に点検スペースを容易に設けることができ点検作業の効率化が図れる。

上記課題を解決するための第３の手段として、本発明は、前記第１又は第２の手段において、前記吊り上げる工程は、前記１単位の上半又は下半ダイヤフラムの位置及び向きを維持した状態で吊り上げることを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法を提供することにある。
上記第３の手段によれば、ダイヤフラムのすべてを配置順に従って吊下げることにより、タービン組立状態と同じ順序を維持することができ、ダイヤフラムの位置・向きなどを間違えるミスが生じることがなくなる。

上記課題を解決するための第４の手段として、本発明は、前記第１ないし第３のいずれか１の手段において、前記吊り上げる工程は、吊り上げたダイヤフラム同士を仕切る固定治具を前記ダイヤフラム同士の間に挿入することを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法を提供することにある。
上記第４の手段によれば、吊架台に吊下げた複数の上半及び下半ダイヤフラムの間を仕切ることができ、吊架台の移動又は吊下手段の移動の際にダイヤフラム同士が接触することにより損傷することを防止できる。

上記課題を解決するための第５の手段として、本発明は、第１ないし第４の手段のいずれか１の手段において、前記吊り上げる工程は、前記吊下手段で上半ダイヤフラムの頂点の吊金具と係止することを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法を提供することにある。
上記第５の手段によれば、上下二分割したダイヤフラムのうち、上半ダイヤフラムは頂点に取り付ける吊金具を介してセンターレールの吊下手段で吊下げることができ、点検作業の効率化を図ることができる。

上記課題を解決するための第６の手段として、本発明は、第１ないし第５の手段のいずれか１の手段において、前記吊り上げる工程は、前記吊下手段で下半ダイヤフラムの両端の吊金具と係止することを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法を提供することにある。
上記第６の手段によれば、上下二分割したダイヤフラムのうち、下半ダイヤフラムは両端に取り付ける吊金具を介して２本のサイドレールの吊下手段で吊下げることができ、点検作業の効率化を図ることができる。

上記課題を解決するための第７の手段として、本発明は、第１ないし第６の手段のいずれか１の手段において、前記吊り上げる工程は、前記タービンケーシング上に設置した吊架台で行い、
前記吊架台を天井クレーンで点検作業場所まで移動する工程と有することを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法を提供することにある。
上記第７の手段によれば、吊下手段を用いて下部ケーシング上で複数のダイヤフラムを取り出して吊架台に容易に吊下げることができ、タービン建屋に設けた天井クレーンの使用を最小限にしたダイヤフラムの吊下作業を行うことができる。このため、天井クレーンを頻繁に使用することによって他の作業に待ち時間が生じることなく、作業の短期化を図ることができる。

本発明によれば、タービン建屋に設けた天井クレーンの使用を最小限にしてダイヤフラムを下部ケーシングから取り外し及び取り付け作業を行うことができる。このため、天井クレーンを頻繁に使用することによって他の作業に待ち時間が生じることなく、作業の短期化を図ることができる。
またケーシングに収納された高圧ダイヤフラム（複数のダイヤフラムで構成）あるいは中圧ダイヤフラム（複数のダイヤフラムで構成）をそれぞれ１単位として、吊架台に吊下げることができ、ダイヤフラムの位置・向きを間違えるミスが生じることがない。
さらに下部ケーシングの外側（スライドスペース）でダイヤフラムを点検検査することもできる。

タービン用上半ダイヤフラムの吊架台の正面図である。 タービン用上半ダイヤフラムの吊架台の平面図である。 タービン用上半ダイヤフラムの吊架台の側面図である。 吊下手段の説明図である。 タービンケーシングの下部ケーシングの平面図である。 タービン用下半ダイヤフラムの吊架台の説明図である。 タービン用ダイヤフラムの吊架台を用いた点検作業の説明図である。

本発明のタービン用ダイヤフラムの点検方法の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。

図５はタービンケーシングの下部ケーシングの平面図である。なお同図中のタービン用ダイヤフラムの吊架台１０は、柱の下端のフランジ２３のみ示している。図示のように下部ケーシング１の内部には高圧ダイヤフラム２と、中圧ダイヤフラム３が取り付けられている。高圧ダイヤフラム２と中圧ダイヤフラム３は直径及び重量が異なるため、本発明のタービン用ダイヤフラムの吊架台１０は、一例として、高圧ダイヤフラム２、中圧ダイヤフラム３をそれぞれ1単位とし、吊架台一台分の吊下げ対象としている。
本発明のタービン用ダイヤフラムの吊架台は、タービン用ダイヤフラムを上下に分割した上半ダイヤフラム又は下半ダイヤフラムの保守作業等に適用可能な架台である。

［タービン用ダイヤフラムの吊架台１０］
図１はタービン用上半ダイヤフラムの吊架台の正面図である。図２はタービン用上半ダイヤフラムの吊架台の平面図である。図３はタービン用上半ダイヤフラムの吊架台の側面図であり（１）は左側面図、（２）は右側面図である。
図示のようにタービン用ダイヤフラムの吊架台１０は、フレーム２０と、レール３０と、吊下手段４０と、固定治具５０を含んだ構成としている。

［フレーム２０］
フレーム２０は、柱２２と、横梁２４と、上部渡し梁２５を含んだ構成としている。
柱２２は、下部ケーシング１の上面に一端を配置して他端が垂直方向に伸びる４本のＨ形鋼である。４本の柱２２は、下部ケーシングの内部に取り付けたダイヤフラムの１単位（高圧ダイヤフラム、中圧ダイヤフラムなど）を平面視して四隅に配置して、４本の柱２２で囲まれた範囲にタービン組立状態の１単位のダイヤフラムが収まるようにしている。

また柱２２の一端側の端面にフランジ２３を形成し、フレーム２０と下部ケーシング１の接触面積を確保して、上面に配置したときの安定性を高めるとともに、下部ケーシング１の上面に載置する際に柱２２の先端によって上面が損傷することを防止している。フランジ２３は、板状の鋼材を柱２２の下端に接合したり、ゴムなどの緩衝材を締結ボルトにより柱２２の下端に固定している。柱２２の全長は、一例として吊下げ前のダイヤフラムの上端と、吊下げた後のダイヤフラムの下端の距離が数百ミリとなるように設定して、吊下げたダイヤフラムを移動させる際に、吊下げる前の他のダイヤフラムと接触することがないようにしている。

横梁２４は、両端が２本の柱２２の上端に接続し、長手方向が下部ケーシング１の長手方向、換言するとダイヤフラムの軸線と直交する方向に沿って配置されるＨ形鋼である。横梁２４の全長は、下部ケーシング１の幅方向（長手方向と直交する方向）に応じて設定され、かつ吊下げるダイヤフラムの直径よりも長くなるように設定している。

上部渡し梁２５は、両端を２本の柱２２に跨るように接続し、長手方向が下部ケーシング１の長手方向に沿って配置されるＨ形鋼である。上部渡し梁２５の全長は、吊下げるダイヤフラムの１単位（高圧ダイヤフラム、中圧ダイヤフラムなど）を納める下部ケーシングの開口面（上部ケーシングとの接合面）に載置する柱２２の位置に応じて設定している。
またフレーム２０には、４つのブレース２８（補強板）を正面および背面の柱２２と上部渡し梁２５に跨るように取り付け、さらに４つのブレース２８を上面の横梁２４と上部渡し梁２５に跨るように取り付けて剛性を高めている。またフレーム２０は上面の四隅に、建屋の天井クレーンのクレーンフックと係合可能な吊り具２９を設けている。

［下部渡し梁２６］
下部渡し梁２６は、長手方向が上部渡し梁２５の長手方向に沿って２本の柱２２に跨るように配置される溝形鋼である。下部渡し梁２６は、上部渡し梁２５の全長よりも長く設定し、一端側が２本の柱２２間から突出している。下部渡し梁２６は、柱２２の下端からの高さが吊下げる上半又は下半ダイヤフラムと、フレーム２０の正面視又は側面視で重なる位置に取り付けている。
前述の柱２２、横梁２４、上部渡し梁２５、下部渡し梁２６は、締結ボルト、溶接などの固定手段を用いて互いに接合している。

［レール３０］
レール３０は、上部渡し梁２５の長手方向に沿って２本の横梁２４に跨るＩ形鋼であり、いずれか一方のフランジを横梁２４の下面に締結ボルト、溶接などの固定手段を用いて接合させている。レール３０は、下部渡し梁２６と同様に、上部渡し梁２５の全長よりも長く設定し、一端側が２本の柱２２間から突出している。このレール３０の一端側であって柱２２間から突出した箇所は、後述する吊下手段４０が進退移動可能なスライドスペース３４となり、吊下げた複数の上半又は下半ダイヤフラムの間に保守作業に必要な所定幅の隙間を設けることができる。

また本実施形態のレール３０は、横梁２４の中央に取り付けたセンターレール３０ａと、このセンターレール３０ａを中心として、所定間隔を開けて対称となるように２本のサイドレール３０ｂを含んだ構成としている。そしてレール３０は、レール３０の長手方向と直交する方向に伸びるストッパ３２を両端に設けている。このストッパ３２は、後述する吊下手段４０がレール３０から脱落することを防止するものである。センターレール３０ａは、フレーム２０の平面視で、上半ダイヤフラム６の頂点の吊金具５１とほぼ重なる位置、換言すると吊金具５１を通る垂直線上に取り付けている。２本のサイドレール３０ｂは、フレーム２０の平面視で、下半ダイヤフラム７の両端の吊り具とほぼ重なる位置、換言すると吊金具５１を通る垂直線上に取り付けている。

［吊下手段４０］
図４は吊下手段の説明図である。図示のように吊下手段４０は、プレーントロリ４２及びチェーンブロック４４を含んだ構成としている。
プレーントロリ４２はレール３０のフランジを挟むように車体を取り付けて、この車体にフランジ上面に乗せる複数の車輪４３ａと、チェーンブロック４４の上部フック４５と係合する取付け穴４３ｂを設けて、レール３０の長手方向に沿って走行する移動体である。

チェーンブロック４４は、プレーントロリ４２の取付け穴４３ｂに上部フック４５を係止して、下部フック４６を上半又は下半ダイヤフラムの吊金具５１に係止して上方へ吊り上げてフレーム２０にダイヤフラムを吊下げる手段である。
なお吊下手段４０は、ダイヤフラムを吊下げることができものであれば、チェーンブロックの他にもホイスト、ウィンチなどを適用することもできる。
このような吊下手段４０は、１本のレール３０当たり、取り下げるダイヤフラムの１単位（高圧ダイヤフラム、中圧ダイヤフラムなど）と同数取り付けている。そしてチェーンブロック４４で吊り下げたダイヤフラムをレール３０の長手方向に沿ってプレーントロリ４２により移動させることができる。

［固定治具５０］
固定治具５０は、長手方向が下部ケーシング１の幅方向に沿って一対の下部渡し梁２６上面に着脱可能に取り付けた部材である。固定治具５０の全長は、下部ケーシング１の幅方向に配置した２本の柱２２間よりも長く設定している。このような固定治具５０は、複数の吊下手段４０で吊り下げたダイヤフラム同士の間に挿入して、下部渡し梁２６の上面に配置することにより、ダイヤフラム同士を仕切ることができ、吊架台１０又はダイヤフラムを移動させる際にダイヤフラム同士が接触して破損することを防止できる。

図６はタービン用下半ダイヤフラムの吊架台の説明図であり、（１）は正面図であり、（２）は左側面図であり、（３）は右側面図である。
図６に示す吊架台の構成は、図１−３に示す構成と概ね同一であるが、下部渡し梁２６Ａの取り付け箇所が異なっている。下半ダイヤフラムに適用する下部渡し梁２６Ａは、図１−３に示す下部渡し梁２６の取付け箇所よりも下方に取り付けている。これは、下部ケーシング１内の下半ダイヤフラム７の上端の分割端面が、ケーシング内に納まっており、上半ダイヤフラムと同じ高さまで吊上げなくても、吊下げたダイヤフラムを移動させる際に、吊下げる前の他のダイヤフラムと接触することがないためである。

下半ダイヤフラム７を吊り下げる場合は、以下のように行っている。下半ダイヤフラム７は、分割端面が上方側にあり、分割端面の両端に吊金具５１を２つ取り付けている。このため、この吊金具５１を通る垂直線上に配置された２つのサイドレール３０ｂの吊下手段４０を用いている。

［作用］
図７はタービン用下半ダイヤフラムの吊架台を用いた点検作業の説明図である。
図７（１）に示すように、タービンケーシングの上部ケーシングを撤去し、タービン建屋の天井クレーン５を用いてタービン用ダイヤフラムの吊架台１０を下部ケーシング１の上面に設置する。吊架台１０の柱２２が１単位のダイヤフラムの四隅に配置されるように下部ケーシング１の上面に取り付け、柱２２で囲まれた範囲にタービン組立状態の１単位のダイヤフラムが収まるようにしている。そして上半ダイヤフラム６の頂点を通る垂直線上にセンターレール３０ａの中心が重なるように配置する。

図７（２）に示すように、吊下手段４０を用いて上半ダイヤフラム６を吊上げる。吊下手段４０は１単位のダイヤフラムと同数レール３０ａに取り付けている。そこで１単位のダイヤフラムのいずれか一方の端部から、吊下手段４０のチェーンブロック４４の下部フック４６を上半ダイヤフラム６の吊金具５１に係止させた後、上半ダイヤフラム６をフレーム２０の側面視又は正面視で下部渡し梁２６と重なる高さまで吊上げる。

図７（３）に示すように、吊架台１０に吊下げた上半ダイヤフラム６と次に吊上げる上半ダイヤフラム６の間に固定治具５０を差し込み、下部渡し梁２６の上面に取り付ける。
以下、吊下手段４０の吊上げ作業と、固定治具の仕り作業を繰り返し行い、１単位のダイヤフラムをすべて吊架台１０に吊下げる。そして吊架台１０の吊り具２９にワイヤを通して天井クレーンを用いて点検作業場所まで移動させる。

図７（４）に示すように、レール３０のスライドスペース３４に近い側の上半ダイヤフラム６から個別にスケール除去を目的としたホーニング、上下分割面の探傷検査などの点検作業を行う。点検作業後の上半ダイヤフラム６は、スライドスペース３４の先端側へ移動させることにより、次に作業を行う上半ダイヤフラム６と作業後の上半ダイヤフラム６との間に作業スペースを設けることができ、常に吊架台１０に吊り下げた状態で点検作業を行うことができる。
上半ダイヤフラムを取り外した後は、新たな吊架台１０でサイドレール３０ｂを用いて、下半ダイヤフラムの点検作業を図７（１）〜（４）に示す工程と同様な手順で行うことができる。

このような本発明のタービン用ダイヤフラムの点検方法によれば、タービン建屋に設けた天井クレーンの使用を最小限にしてダイヤフラムを下部ケーシングから取り外し又は下部ケーシングへ取り付け作業を行うことができる。そして吊架台に吊下げた状態で下部ケーシングの外側に作業スペースを確保することができダイヤフラムを個別に点検作業することができる。これにより、従来のようにダイヤフラムを吊り上げ、仮置きする工程がなくなり作業の効率化が図れる。
またダイヤフラム１単位毎、吊架台に吊下げて、吊下げた状態で点検作業を行えるため、ダイヤフラムのタービン組立状態を維持でき、ダイヤフラムの位置・向きを間違えるミスが生じることがない。

本発明のタービン用ダイヤフラムの点検方法は、特に上下二分割構造を採用したタービン用ダイヤフラムを吊下げる架台として各種プラント設備などにおいて産業上利用することができる。

１………下部ケーシング、２………高圧ダイヤフラム、３………中圧ダイヤフラム、５………天井クレーン、１０………タービン用ダイヤフラムの吊架台、２０………フレーム、２２………柱、２３………フランジ、２４………横梁、２５………上部渡し梁、２６………下部渡し梁、２８………ブレース、２９………吊り具、３０………レール、３０ａ………センターレール、３０ｂ………サイドレール、３２………ストッパ、３４………スライドスペース、４０………吊下手段、４２………プレーントロリ、４３ａ………車輪、４３ｂ………取付け穴、４４………チェーンブロック、４５………上部フック、４６………下部フック、５０………固定治具、５１………吊金具。

Claims (6)

1. タービンケーシングの上部ケーシングを撤去した後の下部ケーシング上面で内部の高圧ダイヤフラム又は中圧ダイヤフラムの四隅に立設可能な複数の柱と、前記複数の柱の上方を接続する横梁及び上部渡し梁を有し、前記下部ケーシング内の複数の上半又は下半ダイヤフラムを跨ぐように載置可能なフレームと、前記フレームの上部で前記上半又は下半ダイヤフラムの軸線に沿って伸び、前記上部渡し梁よりも長く設定し、一端側であって前記柱間から前記下部ケーシングの外側へ突出した箇所に前記吊下手段が長手方向に沿って移動可能なスライドスペースを有するレールと、前記レールに取り付けて前記フレームの下方から前記高圧ダイヤフラム又は中圧ダイヤフラムの前記上半又は下半ダイヤフラムを個々に吊下げ可能な吊下手段を備えたタービン用ダイヤフラムの吊架台を前記下部ケーシングの上面に配置して、前記タービンケーシング内の前記上半又は下半ダイヤフラムを同数の前記吊下手段で吊り上げる工程と、
   吊上げた前記上半又は下半ダイヤフラムを軸線に沿って前記スライドスペースへ移動させて保守作業するための隙間を設けて点検する工程と、
   を有することを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法。
2. 請求項１に記載されたタービン用ダイヤフラムの点検方法であって、
   前記吊り上げる工程は、前記１単位の上半又は下半ダイヤフラムの位置及び向きを維持した状態で吊り上げることを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法。
3. 請求項１又は２に記載されたタービン用ダイヤフラムの点検方法であって、
   前記吊り上げる工程は、吊り上げたダイヤフラム同士を仕切る固定治具を前記ダイヤフラム同士の間に挿入することを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１に記載されたタービン用ダイヤフラムの点検方法であって、
   前記吊り上げる工程は、前記吊下手段で上半ダイヤフラムの頂点の吊金具と係止することを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか１に記載されたタービン用ダイヤフラムの点検方法であって、
   前記吊り上げる工程は、前記吊下手段で下半ダイヤフラムの両端の吊金具と係止することを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法。
6. 請求項１ないし５のいずれか１に記載されたタービン用ダイヤフラムの点検方法であって、
   前記吊架台を天井クレーンで点検作業場所まで移動する工程と有することを特徴とするタービン用ダイヤフラムの点検方法。

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