JPS58211507A - タ−ビンケ−シング - Google Patents
タ−ビンケ−シングInfo
- Publication number
- JPS58211507A JPS58211507A JP9321582A JP9321582A JPS58211507A JP S58211507 A JPS58211507 A JP S58211507A JP 9321582 A JP9321582 A JP 9321582A JP 9321582 A JP9321582 A JP 9321582A JP S58211507 A JPS58211507 A JP S58211507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine casing
- stress
- flange
- cylinder
- welded
- 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.)
- Granted
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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
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
- F01D25/243—Flange connections; Bolting arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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】
本発明はタービンケーシングの構造に係り、特に、ター
ビンケーシングの高応力部の範囲を減少せしめる構造と
溶接部の残留応力低減組立法により品質向上を図った鋼
板溶接構造のタービンケーシングに関する。
ビンケーシングの高応力部の範囲を減少せしめる構造と
溶接部の残留応力低減組立法により品質向上を図った鋼
板溶接構造のタービンケーシングに関する。
従来、高温高圧蒸気を内包するタービンケーシングは鋳
造によって製作していた。鋳造製の場合、タービンケー
シングのような大型構造物で、しかも寸法変化が多いた
めに、寸法の変化する部分には湯回りの関係から、必要
以上に肉厚を大にしなければならないため経済的でない
。また、鋳造によるため、全域にわたり欠陥が生じやす
く、全域に非破壊検査を実癩する必要があると共に、大
型構造物であるために検査との取扱いに労力が多く、補
修作業により品質が一定せずに品質的に問題がある。さ
らに、一体構造で鋳造するために、厚肉部と薄肉部の拘
束状聾の相違から高い残留応力が発生しやすいう 本発明の目的は、高応力が作用する範囲を低減し、製作
作業性に優れたタービンケーシングを提供するにあるう 本発明の要点はタービンケーシングの各部材に鋼板を用
い、シェル部に於て、シェル部を形成する鎖板と円筒を
傾斜させ、円錐台形状として、溶接形成するにある。
造によって製作していた。鋳造製の場合、タービンケー
シングのような大型構造物で、しかも寸法変化が多いた
めに、寸法の変化する部分には湯回りの関係から、必要
以上に肉厚を大にしなければならないため経済的でない
。また、鋳造によるため、全域にわたり欠陥が生じやす
く、全域に非破壊検査を実癩する必要があると共に、大
型構造物であるために検査との取扱いに労力が多く、補
修作業により品質が一定せずに品質的に問題がある。さ
らに、一体構造で鋳造するために、厚肉部と薄肉部の拘
束状聾の相違から高い残留応力が発生しやすいう 本発明の目的は、高応力が作用する範囲を低減し、製作
作業性に優れたタービンケーシングを提供するにあるう 本発明の要点はタービンケーシングの各部材に鋼板を用
い、シェル部に於て、シェル部を形成する鎖板と円筒を
傾斜させ、円錐台形状として、溶接形成するにある。
第１１図は本発明の溶接型タービンケーシングの構造を
示すっボイジーから導びかれた高温高圧蒸気は円筒１に
産金された主蒸気管６ａ、６ｂから１、タービンケーシ
ング内に流入する。日間１の両端部には鏡板２．３が接
合されている。また、円筒１の再熱蒸気室１７の低圧排
気室１８側への再熱蒸気流入のための再熱管１４が接合
されている。
示すっボイジーから導びかれた高温高圧蒸気は円筒１に
産金された主蒸気管６ａ、６ｂから１、タービンケーシ
ング内に流入する。日間１の両端部には鏡板２．３が接
合されている。また、円筒１の再熱蒸気室１７の低圧排
気室１８側への再熱蒸気流入のための再熱管１４が接合
されている。
鏡板２と円節１から成る高圧排気室１６のシェル部の上
半部には高圧内部ケーシング支持のためのリング１５お
よび下半部には蒸気排出口である排気管１２が接合され
る。一方、鏡板３と円筒１から成る低圧排気室１８には
蒸気を抽出するための抽気管１３が下半部に接合される
。低圧タービン側へ蒸気を導びくための排気管１１と鏡
板１０が上半部に接合されている。円筒１の内壁へは高
圧排気室１６、再熱蒸気室１７および低圧排気室１８を
仕切るためと、それぞれの内部ケーシングを支持するサ
ポートリング４．５が接合されている。鏡板２，３の他
端部には、外部からの空気流入防止のための厚肉形状の
パツキンリング８．９がそれぞれ接合され、パツキンリ
ング８．９の下半部にけシール蒸気の流出入のための蒸
気管１９゜２０が接合されている。円１７１１、鏡板２
．３及びバッキング８．９の端部に１弓、これらを収り
かこむようにフランジツガ接合されている。
半部には高圧内部ケーシング支持のためのリング１５お
よび下半部には蒸気排出口である排気管１２が接合され
る。一方、鏡板３と円筒１から成る低圧排気室１８には
蒸気を抽出するための抽気管１３が下半部に接合される
。低圧タービン側へ蒸気を導びくための排気管１１と鏡
板１０が上半部に接合されている。円筒１の内壁へは高
圧排気室１６、再熱蒸気室１７および低圧排気室１８を
仕切るためと、それぞれの内部ケーシングを支持するサ
ポートリング４．５が接合されている。鏡板２，３の他
端部には、外部からの空気流入防止のための厚肉形状の
パツキンリング８．９がそれぞれ接合され、パツキンリ
ング８．９の下半部にけシール蒸気の流出入のための蒸
気管１９゜２０が接合されている。円１７１１、鏡板２
．３及びバッキング８．９の端部に１弓、これらを収り
かこむようにフランジツガ接合されている。
蒸気タービンケーシングのように高温高圧蒸気を内包す
る構造物は高温（３５０〜５６６°Ｃ）であるため、構
造物に対する許容応力は非常に圓く、特に、５６６°Ｃ
の円筒１に対しては、その値は、さらに低くなる。これ
に対して、熱及び内圧による応力及び残留応力があるが
、これらが高応力であると、前述する許容応カケ超えて
、破壊を生ずる結果となる。このため 高応力をおさえ
ると共に残留応力ヲ低くシ、前述の許容応力より低くお
さえて、充分な安全性をもったタービンケーシングを提
供する必要がある。
る構造物は高温（３５０〜５６６°Ｃ）であるため、構
造物に対する許容応力は非常に圓く、特に、５６６°Ｃ
の円筒１に対しては、その値は、さらに低くなる。これ
に対して、熱及び内圧による応力及び残留応力があるが
、これらが高応力であると、前述する許容応カケ超えて
、破壊を生ずる結果となる。このため 高応力をおさえ
ると共に残留応力ヲ低くシ、前述の許容応力より低くお
さえて、充分な安全性をもったタービンケーシングを提
供する必要がある。
この溶接型タービンケーシングの構造及び製作方法につ
いて、以下に説明するう 従来の鋳造製タービンケーシングの場合、再熱蒸気室１
７で再熱蒸気室１７と低圧排気室】８とを連結するため
Ｖこ、再熱蒸Ａ盗１７と低圧排気室１８側に急傾斜で連
結されたｒ４＋青となっているういわゆる、円筒形状と
円錐台形状とからなっている。この形状の急変により、
応力が集中しぬすい。
いて、以下に説明するう 従来の鋳造製タービンケーシングの場合、再熱蒸気室１
７で再熱蒸気室１７と低圧排気室】８とを連結するため
Ｖこ、再熱蒸Ａ盗１７と低圧排気室１８側に急傾斜で連
結されたｒ４＋青となっているういわゆる、円筒形状と
円錐台形状とからなっている。この形状の急変により、
応力が集中しぬすい。
再熱蒸気室１７へ流入する高温高圧（４０ｋｇ／＋ｏ＋
２．５３８°Ｃ）の蒸気によって、タービンケーシング
を破壊することが考えられる。
２．５３８°Ｃ）の蒸気によって、タービンケーシング
を破壊することが考えられる。
本発明の鋼板製タービンケーシングは低圧排気室１８と
なる鏡板２と低圧排気室１８の鏡板３とを連結するため
に、なだらかな傾斜をもった円錐台形状の゛円筒１とし
た。
なる鏡板２と低圧排気室１８の鏡板３とを連結するため
に、なだらかな傾斜をもった円錐台形状の゛円筒１とし
た。
つぎく、本発明の鋼板製タービンケーシングの製作手順
について述べる。ｆｉｌ板、円錐台形状の円筒および排
気管等をもつシェル部とパツキンリングサポートおよび
フランジをもつ７ランジ郊全各々別体に製作し、最後に
、別体同志を一体とする、この方法は、シェル部の各部
片が比較的４板であること、溶接時の拘東状螺が、薄板
同志であるので同一であること、６溶接時の加熱による
変形が比較的目由であることから、高応力が生じる溶接
による残留応力を小さくすもことができる。さらに、シ
ェル部製作后、フランジ部との溶接はノニル部とフラン
ジ部の剛性及び拘束が同一レベルとなること、また、高
応力部への溶接時の熱影響がないために溶接による残留
応力が生じない、一方、シェル部を形成する部片とフラ
ンジ部を繰返し溶接していく製作方法もあるが、こΩ手
法は拘束差の相違により、シェル部の変形が拘束されて
前に溶接したシェル部の溶接部の残留応力が高くなり、
溶接部に亀裂を生ずる問題がある。また、シェル部を形
成する部片汀前述のように、複数の部片がら成っている
が、各部片間の溶接は腹雑であるために、シェル部にけ
反転又は回転等が要求され、フランジ部を溶接すると溶
接時の作業性が著しく悪くなる。
について述べる。ｆｉｌ板、円錐台形状の円筒および排
気管等をもつシェル部とパツキンリングサポートおよび
フランジをもつ７ランジ郊全各々別体に製作し、最後に
、別体同志を一体とする、この方法は、シェル部の各部
片が比較的４板であること、溶接時の拘東状螺が、薄板
同志であるので同一であること、６溶接時の加熱による
変形が比較的目由であることから、高応力が生じる溶接
による残留応力を小さくすもことができる。さらに、シ
ェル部製作后、フランジ部との溶接はノニル部とフラン
ジ部の剛性及び拘束が同一レベルとなること、また、高
応力部への溶接時の熱影響がないために溶接による残留
応力が生じない、一方、シェル部を形成する部片とフラ
ンジ部を繰返し溶接していく製作方法もあるが、こΩ手
法は拘束差の相違により、シェル部の変形が拘束されて
前に溶接したシェル部の溶接部の残留応力が高くなり、
溶接部に亀裂を生ずる問題がある。また、シェル部を形
成する部片汀前述のように、複数の部片がら成っている
が、各部片間の溶接は腹雑であるために、シェル部にけ
反転又は回転等が要求され、フランジ部を溶接すると溶
接時の作業性が著しく悪くなる。
以下に製作方法について述べる。
第２図は本発明の円筒１を円錐台形状に成形し、この円
筒に設けられる内部ケーシングを支持するサポートリン
グ４．５を円板形状に成形し、円筒１の内表面側に溶接
２１ｆ、２１ｇで固着する。
筒に設けられる内部ケーシングを支持するサポートリン
グ４．５を円板形状に成形し、円筒１の内表面側に溶接
２１ｆ、２１ｇで固着する。
固着後、円筒１の両端部に設けられる鐘握を鋼板より成
形して鏡板２．３を、第３図に示すように浴接２１ａ、
２１ｂで固着する。さらに、５ｇ４図。
形して鏡板２．３を、第３図に示すように浴接２１ａ、
２１ｂで固着する。さらに、５ｇ４図。
第５図は第３Ｊのように製作したシェル部に排ｆｉ管１
１，１２、主蒸気管６、抽気管１３及び再熱管を溶接２
】で１檜して、シェル部全体を完成させる。
１，１２、主蒸気管６、抽気管１３及び再熱管を溶接２
】で１檜して、シェル部全体を完成させる。
一方、厚板部であるフランジ部はフランジ部片７ａ〜７
ｄとパツキンリング８．９から成る。第６図は完成され
たフランジ部を示す。第７図はフランジ部金形成するパ
ツキンリング８．９の溶接前の形状を示し１図示のよう
に内側を円形状に加工する、一方のフランジ部片７ａ〜
７ｄけ第８図に示すように台形形状に厚板鋼板より切断
し、フランジ部片７３〜７ｄをつくり出す。その後、フ
ランジ部片７ａ、７ｂとフランジ部片７Ｃ，７ｄをそれ
ぞれ溶接２１ａで固着する。さらに、パツキンリング８
．９をそれぞれ溶接２１ｂ、２ＩＣで固着し、フランジ
％’に完成させる。以上のように、各々別本で製作した
後、第９図に示すようにフランジ部７にシェル部を組合
せて溶接２１だよりフランジ部訃よびシェル部を一体構
令とする。
ｄとパツキンリング８．９から成る。第６図は完成され
たフランジ部を示す。第７図はフランジ部金形成するパ
ツキンリング８．９の溶接前の形状を示し１図示のよう
に内側を円形状に加工する、一方のフランジ部片７ａ〜
７ｄけ第８図に示すように台形形状に厚板鋼板より切断
し、フランジ部片７３〜７ｄをつくり出す。その後、フ
ランジ部片７ａ、７ｂとフランジ部片７Ｃ，７ｄをそれ
ぞれ溶接２１ａで固着する。さらに、パツキンリング８
．９をそれぞれ溶接２１ｂ、２ＩＣで固着し、フランジ
％’に完成させる。以上のように、各々別本で製作した
後、第９図に示すようにフランジ部７にシェル部を組合
せて溶接２１だよりフランジ部訃よびシェル部を一体構
令とする。
第１０図は両者の製造法による残留応力を高応力部にて
測定した結果である。この図から全鋼板タービンケーシ
ングは残留応力が従来に比べ約１／２と低減しているこ
と７Ｉｌ；わかる。
測定した結果である。この図から全鋼板タービンケーシ
ングは残留応力が従来に比べ約１／２と低減しているこ
と７Ｉｌ；わかる。
両者の内圧作用時の作用応力レベルについて、上半ター
ビンケーシングを比較してその結果を第１１図、第１２
図に示す。第１１図は従来の鋳鋼製タービンケーシング
、第１２図は鋼板層タービンケーシングを示し、高応力
の生ずる外表面の応力分布を示す。図中に示す斜線部は
四応力レベルを示ス。第１１図の鋳鋼製タービンケーシ
ングは高応力部が円滴郁に幅広く分布し、前述する再熱
蒸気室１７と低圧排気室１８力）ら成る円筒と円錐台と
の連結する部分には、急激な形状変化により、高応力が
集甲している。一方、第１２図の鋼板製タービンケーシ
ング：仕前述する鋳鋼製タービンケーシングに比べ、゛
同一レベルの応力分布が狭く、形状Ｔ化がないため、高
応力が生じていない。この結果から円錐台形状の円筒１
を有する本発明の鋼板製タービンケーシングは高応力が
生じなく、すぐれた構造であることがわかる。なお図中
１：３け抽気管であるう 本発明によればタービンケーシングの高応力分布域を狭
くすると共に応力集中がなく、しかも、残留応力を少な
くおさえることができる。
ビンケーシングを比較してその結果を第１１図、第１２
図に示す。第１１図は従来の鋳鋼製タービンケーシング
、第１２図は鋼板層タービンケーシングを示し、高応力
の生ずる外表面の応力分布を示す。図中に示す斜線部は
四応力レベルを示ス。第１１図の鋳鋼製タービンケーシ
ングは高応力部が円滴郁に幅広く分布し、前述する再熱
蒸気室１７と低圧排気室１８力）ら成る円筒と円錐台と
の連結する部分には、急激な形状変化により、高応力が
集甲している。一方、第１２図の鋼板製タービンケーシ
ング：仕前述する鋳鋼製タービンケーシングに比べ、゛
同一レベルの応力分布が狭く、形状Ｔ化がないため、高
応力が生じていない。この結果から円錐台形状の円筒１
を有する本発明の鋼板製タービンケーシングは高応力が
生じなく、すぐれた構造であることがわかる。なお図中
１：３け抽気管であるう 本発明によればタービンケーシングの高応力分布域を狭
くすると共に応力集中がなく、しかも、残留応力を少な
くおさえることができる。
第１図は本発明の鋼板ケーシングの断面図、第２図は円
筒とサボー） ＩＪングの構造図、第３図は第２図へ鏡
板を織付けた構造図、第４図吋帛３１へ部片を溶接しｆ
Ｃ構造図、第５１３！］け第４図のＶ−■矢視断面図
第６図はフランジ部の構造図、第７＋Ｊは第６図のパツ
キンリング図、勇Ｆｌ？を第６図の■−Ｗ天視天面断面
図９図はフランジ部とシェル部の溶接図１．ｄｌＯ図は
残留応力比較図、第１１図は従来の鋳造ケーシングの外
表面の応力分布図、第１２図は本発明のタービンケーシ
ングの外表面の応力分布図である。 １・・・円筒、２９．３・・・鏡板。 代理人 弁理士 高僑明夫 第 ｌ 国 某３ 呂 茅２ 図 ／ ン 第 ５ 圀 第 ｂ 図 奉“２ 早８ッ
筒とサボー） ＩＪングの構造図、第３図は第２図へ鏡
板を織付けた構造図、第４図吋帛３１へ部片を溶接しｆ
Ｃ構造図、第５１３！］け第４図のＶ−■矢視断面図
第６図はフランジ部の構造図、第７＋Ｊは第６図のパツ
キンリング図、勇Ｆｌ？を第６図の■−Ｗ天視天面断面
図９図はフランジ部とシェル部の溶接図１．ｄｌＯ図は
残留応力比較図、第１１図は従来の鋳造ケーシングの外
表面の応力分布図、第１２図は本発明のタービンケーシ
ングの外表面の応力分布図である。 １・・・円筒、２９．３・・・鏡板。 代理人 弁理士 高僑明夫 第 ｌ 国 某３ 呂 茅２ 図 ／ ン 第 ５ 圀 第 ｂ 図 奉“２ 早８ッ
Claims (1)
- １、蒸気配管を備えたタービンケーシングの中央部を上
、下に分割し、鋼板からなる円筒で円錐台部を形成し、
前記タービンケーシングの端部を上、下に分割された鋼
板からなる鏡板で形成し、前記円錐台部と前記鏡板とを
溶接してシェル部を形成し、鋼板からなるフランジ部を
別体にて形成し、前記フランジ部を前記シェル部の接合
面に溶接して一体のケーシングとすることを特徴とする
タービンケーシング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9321582A JPS58211507A (ja) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | タ−ビンケ−シング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9321582A JPS58211507A (ja) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | タ−ビンケ−シング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58211507A true JPS58211507A (ja) | 1983-12-09 |
| JPH0333886B2 JPH0333886B2 (ja) | 1991-05-20 |
Family
ID=14076333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9321582A Granted JPS58211507A (ja) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | タ−ビンケ−シング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58211507A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2158996A1 (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-03 | Rolls-Royce plc | A method of joining articles |
| CN106761973A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-31 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种汽轮机中压单层焊接汽缸结构 |
| JP2021134679A (ja) * | 2020-02-25 | 2021-09-13 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 車室の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5267407A (en) * | 1975-12-01 | 1977-06-03 | Toshiba Corp | Turbine casing |
-
1982
- 1982-06-02 JP JP9321582A patent/JPS58211507A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5267407A (en) * | 1975-12-01 | 1977-06-03 | Toshiba Corp | Turbine casing |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2158996A1 (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-03 | Rolls-Royce plc | A method of joining articles |
| CN106761973A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-31 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种汽轮机中压单层焊接汽缸结构 |
| JP2021134679A (ja) * | 2020-02-25 | 2021-09-13 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 車室の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0333886B2 (ja) | 1991-05-20 |
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