JPS58195110A - 大形回転体の寿命監視方法 - Google Patents
大形回転体の寿命監視方法Info
- Publication number
- JPS58195110A JPS58195110A JP7660382A JP7660382A JPS58195110A JP S58195110 A JPS58195110 A JP S58195110A JP 7660382 A JP7660382 A JP 7660382A JP 7660382 A JP7660382 A JP 7660382A JP S58195110 A JPS58195110 A JP S58195110A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacement
- rotating body
- rotor
- detected
- detectors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/32—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring the deformation in a solid
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は例えば蒸気タービンロータなどの大形回転体の
寿命を自動的に監視する大形回転体の寿命監視方法にＩ
Ａする。
寿命を自動的に監視する大形回転体の寿命監視方法にＩ
Ａする。
一般−二蒸気タービｙ４；おけるタービンロータの寿命
監視は、−一夕表面の応力集中の高い羽根車根元（基部
）のアール部４；低サイクル熱疲労によって発生するき
裂を防止するためシ二行なわれている。こ−で低ナイク
ル熱疲労とは、タービンの起動停止負荷変化（＝よって
タービン内部の蒸気温度が変化すること仁より、ロータ
に生じる熱応力の繰返しく二よるき裂の発生をいう。こ
のように蒸気タービンの起動停止負荷変化によって比較
的高温部でのロータ表面−二発生するき鋭を監視するた
めのシステム化した発明・考案はすでに幾つかが公開さ
れている。
監視は、−一夕表面の応力集中の高い羽根車根元（基部
）のアール部４；低サイクル熱疲労によって発生するき
裂を防止するためシ二行なわれている。こ−で低ナイク
ル熱疲労とは、タービンの起動停止負荷変化（＝よって
タービン内部の蒸気温度が変化すること仁より、ロータ
に生じる熱応力の繰返しく二よるき裂の発生をいう。こ
のように蒸気タービンの起動停止負荷変化によって比較
的高温部でのロータ表面−二発生するき鋭を監視するた
めのシステム化した発明・考案はすでに幾つかが公開さ
れている。
とζろが蒸気タービンの起動停止負荷変化（二よ
□って損傷を被る場所は上記以外シーも存在している
。
□って損傷を被る場所は上記以外シーも存在している
。
例えば比較的低温部でのロータカップリング部近傍のコ
ーナ部である。すなわち、ロータカップリング部近傍の
コーナ部（；は、長期の運転実績にともなって起動停止
負荷変化によるねじ静疲労およびロータの曲りなどが作
用し、しかも応力集中が高いため、比較的低温部ではあ
るが、破壊にいたる危険性が十分（：ある。またこのよ
うな場所でＯ従来の欠陥検出は、蒸気タービン保守点検
時４＝タービンを停止させ、タービンロータの保護具を
鱗体したのら、非破壊的検査によって実施されていた。
ーナ部である。すなわち、ロータカップリング部近傍の
コーナ部（；は、長期の運転実績にともなって起動停止
負荷変化によるねじ静疲労およびロータの曲りなどが作
用し、しかも応力集中が高いため、比較的低温部ではあ
るが、破壊にいたる危険性が十分（：ある。またこのよ
うな場所でＯ従来の欠陥検出は、蒸気タービン保守点検
時４＝タービンを停止させ、タービンロータの保護具を
鱗体したのら、非破壊的検査によって実施されていた。
本発明の目的はタービンロータのような大形−転体のカ
ップリング部近傍のコーナ部に発生するき裂を自動的（
二検出し、その結果から運転の可能性をみる大形回転体
の寿命監視方法を提供する（＝ある。
ップリング部近傍のコーナ部に発生するき裂を自動的（
二検出し、その結果から運転の可能性をみる大形回転体
の寿命監視方法を提供する（＝ある。
本発明は大形回転体の軸栄装置ｔ＋＝変位量検出器を設
け、この変位量からき袈の発生とその進展を１゜ 検知する大形回転体の寿命監視方法４二関するものでる
る、 ′・ 〔発明の実施例〕 以下本発明を図面（＝示す実施例を参照して説明する。
け、この変位量からき袈の発生とその進展を１゜ 検知する大形回転体の寿命監視方法４二関するものでる
る、 ′・ 〔発明の実施例〕 以下本発明を図面（＝示す実施例を参照して説明する。
第１図は本発明による寿命監視方法が適用１ｔＬる蒸気
タービンロータのような大形回転体を示している。高圧
タービンＨの羽根群１を有するロータ２と低圧タービン
Ｌの羽根＃１を有するロータ２とをカップリング３で連
結し、さら（二低圧タービンＬのロータ２と発′題機４
のロータ５とをカップリング３で連結して発電プラント
Ｔ／Ｇを構成している。これらのカップリング３の近傍
は、第２図に示すよう≦二その羽俣群１が上・下半割り
のケーシング５．５によって保護されてお夛、そのカッ
プリング３近傍のロータ２も上・下半割りの軸受装置６
，６４二よりて保護されている。
タービンロータのような大形回転体を示している。高圧
タービンＨの羽根群１を有するロータ２と低圧タービン
Ｌの羽根＃１を有するロータ２とをカップリング３で連
結し、さら（二低圧タービンＬのロータ２と発′題機４
のロータ５とをカップリング３で連結して発電プラント
Ｔ／Ｇを構成している。これらのカップリング３の近傍
は、第２図に示すよう≦二その羽俣群１が上・下半割り
のケーシング５．５によって保護されてお夛、そのカッ
プリング３近傍のロータ２も上・下半割りの軸受装置６
，６４二よりて保護されている。
ケーシング５内は比較的高温に暴Ｊされているため、羽
根群１およびケーシング５内のロータ２などは、熱疲労
（：よる損傷が大でお石。しかし、カップリング３近傍
のロータ２は、比較的低温にａ篇されているため、起動
停止負荷変化４二よる熱１ 疲労よシは、むしろ起動停止負荷変化ｄ：よるねじ多疲
労の方が大である。さらにカップリング３近 ）傍
のロータ２は、タービンロータ構成の中でも比較的小径
４二形成される個所であシ、１ｌｉｒ＝そのコーナ部７
ｍ、７ｂには応力集中が高いため、最もき裂８ｍ 、
８ｂが発生し易いところであり、ロータの曲りなどζ；
よる影響も考慮する必要があろう。
根群１およびケーシング５内のロータ２などは、熱疲労
（：よる損傷が大でお石。しかし、カップリング３近傍
のロータ２は、比較的低温にａ篇されているため、起動
停止負荷変化４二よる熱１ 疲労よシは、むしろ起動停止負荷変化ｄ：よるねじ多疲
労の方が大である。さらにカップリング３近 ）傍
のロータ２は、タービンロータ構成の中でも比較的小径
４二形成される個所であシ、１ｌｉｒ＝そのコーナ部７
ｍ、７ｂには応力集中が高いため、最もき裂８ｍ 、
８ｂが発生し易いところであり、ロータの曲りなどζ；
よる影響も考慮する必要があろう。
そこで本発明（＝おいては、タービンロータ２の最もき
裂の発生し易いカップリング３のコーナ部７ｍ、７ｂの
部分を支持する軸受装置６（＝、変位量検出４９ｍ 、
９ｂをタービンロータ２の軸方向６：そうて設置し、タ
ービンの運転中（二弗化するき裂８ｍ、８ｂを検出しよ
うとするものである。変位量検出器９ａ、９ｂで検出さ
れた変位量は、増幅器１０ｍ 、 １０ｂを介して記録
針１１（二導き、自動的に監視するとともに、経年的な
変化に対する異常な変位ｔ（−関しては警報器１２を作
動させ、自動的（二運転停止装置１３が作動して運転を
停止させるよう（−側割する。
裂の発生し易いカップリング３のコーナ部７ｍ、７ｂの
部分を支持する軸受装置６（＝、変位量検出４９ｍ 、
９ｂをタービンロータ２の軸方向６：そうて設置し、タ
ービンの運転中（二弗化するき裂８ｍ、８ｂを検出しよ
うとするものである。変位量検出器９ａ、９ｂで検出さ
れた変位量は、増幅器１０ｍ 、 １０ｂを介して記録
針１１（二導き、自動的に監視するとともに、経年的な
変化に対する異常な変位ｔ（−関しては警報器１２を作
動させ、自動的（二運転停止装置１３が作動して運転を
停止させるよう（−側割する。
いま蒸気タービンの運転中（二、第４図の時間ｔ１で初
期のき裂が発生して変位置ノ、が検出器９１ 又は９
ｂで検出された段階でＴｏｐ１直ちに運転を停止させる
指示値である。もし運転が停止されない場合は、色装が
進展して七の変位量もが検出器９ａ又は９ｂで検出され
る時間ｔ、の段階ではロータ２が破壊する（二いたる危
険が十分にある。これらの時間ｔ１（；おける亀裂８の
初期発生の段階から時間ｔ。
期のき裂が発生して変位置ノ、が検出器９１ 又は９
ｂで検出された段階でＴｏｐ１直ちに運転を停止させる
指示値である。もし運転が停止されない場合は、色装が
進展して七の変位量もが検出器９ａ又は９ｂで検出され
る時間ｔ、の段階ではロータ２が破壊する（二いたる危
険が十分にある。これらの時間ｔ１（；おける亀裂８の
初期発生の段階から時間ｔ。
の段階までは、そのき裂８０発生状況からそのき賛の進
展状況を追って検出器９ａ、９ｂ４二よる変位量の検出
、増幅器１０ａ 、 １０ｂ（＝よる増幅および記録計
１１による記録によって連続的く一監視され、そのき豐
８の発生およびその進展状況（＝応じて警報器１２１′
作動させ、かつ運転停止装置１３によって蒸気タービン
を制御することシーなり、最悪のロータ２の破壊を未然
１：防ぐよう監視するとと（二なる。また蒸気タービン
を始動した時間ｔ。から時間ｔ１０間の運転期間におい
ても、変位量１．以上の変位量が検出１れた場合は、タ
ービン機器に何等かの異常がめったと考えられるので直
ちし運転を停止ゝさせることができるよう記録計１１か
ら警報器１２を介して運転停止装置１３が作動するよう
にシステム化すればよい。
展状況を追って検出器９ａ、９ｂ４二よる変位量の検出
、増幅器１０ａ 、 １０ｂ（＝よる増幅および記録計
１１による記録によって連続的く一監視され、そのき豐
８の発生およびその進展状況（＝応じて警報器１２１′
作動させ、かつ運転停止装置１３によって蒸気タービン
を制御することシーなり、最悪のロータ２の破壊を未然
１：防ぐよう監視するとと（二なる。また蒸気タービン
を始動した時間ｔ。から時間ｔ１０間の運転期間におい
ても、変位量１．以上の変位量が検出１れた場合は、タ
ービン機器に何等かの異常がめったと考えられるので直
ちし運転を停止ゝさせることができるよう記録計１１か
ら警報器１２を介して運転停止装置１３が作動するよう
にシステム化すればよい。
図面（−おいては、蒸気タービンのロータカップリング
近傍Ｃ二おけるき裂発生の監視（二ついて説明している
が、本発明は蒸気タービンのみならずタービン発ｔｌｔ
機のような大形回転体をも対象とし、例えば第１図の発
Ｉｌ＆機４のロータ５のカップリング３の近傍を支持す
る軸受装置仁変位量慎出器を設置すること口より、この
部分のき襞の発生およびその進展状態を監視できる。
近傍Ｃ二おけるき裂発生の監視（二ついて説明している
が、本発明は蒸気タービンのみならずタービン発ｔｌｔ
機のような大形回転体をも対象とし、例えば第１図の発
Ｉｌ＆機４のロータ５のカップリング３の近傍を支持す
る軸受装置仁変位量慎出器を設置すること口より、この
部分のき襞の発生およびその進展状態を監視できる。
以上のように本発明によれば、大形回転体の変位量から
き袋の発生を検出することによシ、例えば蒸気タービン
の運転中（；タービンロータに発生する初期のき裂を監
視し、自動的し蒸気タービンの運転を停止させるかの制
御手段を行うことができ、さら嬬：変位量の変動（二よ
ってき裂の進展状態をも監視することができる。
き袋の発生を検出することによシ、例えば蒸気タービン
の運転中（；タービンロータに発生する初期のき裂を監
視し、自動的し蒸気タービンの運転を停止させるかの制
御手段を行うことができ、さら嬬：変位量の変動（二よ
ってき裂の進展状態をも監視することができる。
第１図は蒸気タービン、発電機の発電プラント、、オｆ
工□。、２゜、−１：・’＊ Ｒｌｆｉ ｌ、よ、ヵ□
転体の寿命監視方法を説明するためのブロック図、１３
３図は第２図のＸ−Ｘ ＠ ｌ二そう断面図、第４図は
本発明（二使用する変位量検出器の変位量と時間との関
係を示す関係線図である。 Ｔ／Ｇ・・・発電プラント Ｈ・・・高圧タービンＬ
・・・低圧タービン １・・・羽根群２・・・ロー
タ ３・・・カップリング部４・・・発電
機 ５・・・ケーシング６・・・軸受装置
７ｇ、 ７ｂ・・・コーナ部８ｍ、８ｂ・・・
き裂 ９ａ、 ９ｂ・・・変位量検出器１０ａ
、１０ｂ・・・増幅器 １１・・・記録針１２・・
・警Ｗ器 １３・・・運転停止装置（８７３
３，）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ほか１名）１
： １ ′１１ 第１図 第２図 夕 ｉｏ（ 第３図 第４図 １０ ｌ、 ｔｚ 助１’、’ｊＣｔ）
工□。、２゜、−１：・’＊ Ｒｌｆｉ ｌ、よ、ヵ□
転体の寿命監視方法を説明するためのブロック図、１３
３図は第２図のＸ−Ｘ ＠ ｌ二そう断面図、第４図は
本発明（二使用する変位量検出器の変位量と時間との関
係を示す関係線図である。 Ｔ／Ｇ・・・発電プラント Ｈ・・・高圧タービンＬ
・・・低圧タービン １・・・羽根群２・・・ロー
タ ３・・・カップリング部４・・・発電
機 ５・・・ケーシング６・・・軸受装置
７ｇ、 ７ｂ・・・コーナ部８ｍ、８ｂ・・・
き裂 ９ａ、 ９ｂ・・・変位量検出器１０ａ
、１０ｂ・・・増幅器 １１・・・記録針１２・・
・警Ｗ器 １３・・・運転停止装置（８７３
３，）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ほか１名）１
： １ ′１１ 第１図 第２図 夕 ｉｏ（ 第３図 第４図 １０ ｌ、 ｔｚ 助１’、’ｊＣｔ）
Claims (2)
- （１） 大形回転体の軸方向に沿って複数個の変位量
検出器を設け、この変位量検出器よｐ検出した変位量と
時間との関係からき裂の発生を自動的に監視することを
特徴とする大形回転体の寿命監視方法 - （２） 変位量検出器は回転体のカップリング近傍の
コーナ部を支持する軸受装置に設けた特許請求の範囲第
１項記載の大形回転体の寿命監視方法（３）変位量検出
器が回転体の経年的な異常変位量を検出した賜金は自動
的に大形回転体の回転を停止させるようＣ二制御する特
許請求の範囲第１項記献の大形回転体の寿命監視方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7660382A JPS58195110A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 大形回転体の寿命監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7660382A JPS58195110A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 大形回転体の寿命監視方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58195110A true JPS58195110A (ja) | 1983-11-14 |
Family
ID=13609898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7660382A Pending JPS58195110A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 大形回転体の寿命監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58195110A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3088661A1 (en) * | 2015-04-28 | 2016-11-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Monitoring fatigue in steam turbine rotor |
-
1982
- 1982-05-10 JP JP7660382A patent/JPS58195110A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3088661A1 (en) * | 2015-04-28 | 2016-11-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Monitoring fatigue in steam turbine rotor |
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