JPS5958265A - 高温流体用容器のフランジ締付装置 - Google Patents
高温流体用容器のフランジ締付装置Info
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- JPS5958265A JPS5958265A JP16646682A JP16646682A JPS5958265A JP S5958265 A JPS5958265 A JP S5958265A JP 16646682 A JP16646682 A JP 16646682A JP 16646682 A JP16646682 A JP 16646682A JP S5958265 A JPS5958265 A JP S5958265A
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- Japan
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- steam
- bolt
- tightening
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- Pending
Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
- F16B31/04—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for maintaining a tensile load
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Vessels And Lids Thereof (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などの高温作動流体を用い
る圧力容器における改良したフランジ締付装置に関する
。
る圧力容器における改良したフランジ締付装置に関する
。
一般に蒸気タービンの高圧および低圧ケーシングは、分
解、点検保守に便利なように水平面で上下に２分割され
ており、高強度のボルトで締結されて内部蒸気が漏洩し
ないように気密が保たれている。ケーシングのフランジ
の締付法には、いろいろの問題がある。フランジは厚肉
で、ケーシング胴体はフランジ（二対して薄肉に構成さ
れている。
解、点検保守に便利なように水平面で上下に２分割され
ており、高強度のボルトで締結されて内部蒸気が漏洩し
ないように気密が保たれている。ケーシングのフランジ
の締付法には、いろいろの問題がある。フランジは厚肉
で、ケーシング胴体はフランジ（二対して薄肉に構成さ
れている。
フランジをボルト締めするときの接合面の締付圧力は、
この継目を開けようとする全蒸気圧よりも大きいことが
必要である。高圧蒸気に対するフランジの締付法には、
最近いくつかの改善策がある。その一つはボルトヒータ
などを使用することで、ボルトの中心に穴を設け、そこ
へ電熱線を入れてボルトを熱して膨張させ、しかるのち
打撃スパナで締めつければボルトが冷却された時に強力
な締付力が発生することを利用したもの□である。
この継目を開けようとする全蒸気圧よりも大きいことが
必要である。高圧蒸気に対するフランジの締付法には、
最近いくつかの改善策がある。その一つはボルトヒータ
などを使用することで、ボルトの中心に穴を設け、そこ
へ電熱線を入れてボルトを熱して膨張させ、しかるのち
打撃スパナで締めつければボルトが冷却された時に強力
な締付力が発生することを利用したもの□である。
しかして、タービンの高温運転中におけるフランジ締付
面の気密を保持するためには、ケーシングのフランジよ
りもボルトの方が先に暖捷り、熱膨張によりボルトの締
付力が小さくなり、気密力が減少することを防ぐ必要が
ある。特に蒸気タービンは、起動から停止に至るまでの
間に内部の蒸気圧力、温度変化が激しくてケーシングの
温度分布の変化は大きなものになる。さらに蒸気入口部
の構造は、複維であるために厚肉のフランジに対して自
由な熱膨張が阻害され、ケーシング内部に熱応力の割れ
を生じたりする。これは内部の温度と水平フランジ部の
温度差による熱応力の発生によるもので、特に起動時な
どの非常熱応力の発生が主原因となっている。
面の気密を保持するためには、ケーシングのフランジよ
りもボルトの方が先に暖捷り、熱膨張によりボルトの締
付力が小さくなり、気密力が減少することを防ぐ必要が
ある。特に蒸気タービンは、起動から停止に至るまでの
間に内部の蒸気圧力、温度変化が激しくてケーシングの
温度分布の変化は大きなものになる。さらに蒸気入口部
の構造は、複維であるために厚肉のフランジに対して自
由な熱膨張が阻害され、ケーシング内部に熱応力の割れ
を生じたりする。これは内部の温度と水平フランジ部の
温度差による熱応力の発生によるもので、特に起動時な
どの非常熱応力の発生が主原因となっている。
このフランジ部と内部ケーシング蒸気室の温度差を少な
くするだめに、一般的に行なわれているのは水平フラン
ジを起動時に加熱する構造が採用されている。この加熱
には、タービンの内部より蒸気を抽出し、水平継手ボ化
ト穴を利用してカスケード方式に蒸気を低温側に導き、
蒸気入口部などの厚肉フランジをウオーミングする方法
である。
くするだめに、一般的に行なわれているのは水平フラン
ジを起動時に加熱する構造が採用されている。この加熱
には、タービンの内部より蒸気を抽出し、水平継手ボ化
ト穴を利用してカスケード方式に蒸気を低温側に導き、
蒸気入口部などの厚肉フランジをウオーミングする方法
である。
この方法は、フランジと内部蒸気室の温度差は減少（〜
、熱応力の発生も減少し、クラックなどのケーシングに
対する損傷度合も少なくなる利点を有する。しかしこの
反面、ボルト穴を通して高温蒸気でウオーミングするた
めに、ボルトがフランジより先に過熱する可節性が強い
。このため前述のようにボルトの締付力が、低下して蒸
気洩れの生じるおそれが出てくる。
、熱応力の発生も減少し、クラックなどのケーシングに
対する損傷度合も少なくなる利点を有する。しかしこの
反面、ボルト穴を通して高温蒸気でウオーミングするた
めに、ボルトがフランジより先に過熱する可節性が強い
。このため前述のようにボルトの締付力が、低下して蒸
気洩れの生じるおそれが出てくる。
本発明の目的は、フランジ部の高温蒸気でウオーミング
を行なっても締付ボルトの過熱によって締付力が低下し
ない高温流体用容器のフランジ締付装置を提供するにあ
る。
を行なっても締付ボルトの過熱によって締付力が低下し
ない高温流体用容器のフランジ締付装置を提供するにあ
る。
本発明は容器のフランジ部における締付ボルトの周囲に
熱不良導体で熱伝導率の小さな物質で作った保護筒を施
すことにより、高温蒸気でのウオーミング時に締付ボル
トが過熱しないようにした高温流体用容器のフランジ締
付装置に関するものである。
熱不良導体で熱伝導率の小さな物質で作った保護筒を施
すことにより、高温蒸気でのウオーミング時に締付ボル
トが過熱しないようにした高温流体用容器のフランジ締
付装置に関するものである。
以下本発明を図面に示す実施例について説明する。例え
ば蒸気タービンの高圧および低圧ケーシングの如き高温
、高圧蒸気にさらされる容器１は、水平面Ｘ−Ｘで上下
部分Ｌａ、１ｂＥ２分割されており、その上部フランジ
２ａおよび下部フランジ２ｂを高温度の締付ボルト３で
締めっけることにより、その接合面Ｘ−Ｘの締付力が確
保されている。ボルト３はその上下端部にナラ）４ａ、
４ｂおよび座金５ａ、５ｂを設けて締めつけているが、
ボルト締付けに際してはボルトヒータなどを用いて強力
な力で締めつけている。
ば蒸気タービンの高圧および低圧ケーシングの如き高温
、高圧蒸気にさらされる容器１は、水平面Ｘ−Ｘで上下
部分Ｌａ、１ｂＥ２分割されており、その上部フランジ
２ａおよび下部フランジ２ｂを高温度の締付ボルト３で
締めっけることにより、その接合面Ｘ−Ｘの締付力が確
保されている。ボルト３はその上下端部にナラ）４ａ、
４ｂおよび座金５ａ、５ｂを設けて締めつけているが、
ボルト締付けに際してはボルトヒータなどを用いて強力
な力で締めつけている。
７ランジ２ｂには、フランジ２ ａ ｒ ２ ｂを高温
蒸気でウオーミングするために、ボルト孔６にケーシン
グｌ内の高温高圧蒸気を通すウオーミング用蒸気孔７を
設けている。このボルト孔６に流入した高温蒸気は、ボ
ルト孔６の周りを加熱したのち、連絡孔８から次の隣接
するボルト孔にカスケード方式で導かれるようになって
いる。本発明においては、フランジのウオーミング時に
、締付ボルト３がフランジ２ａ、２ｂより先に過熱する
ことを防ぐため、締付ボルト３の周囲に保護筒９を設け
たことを特徴としている。この保護筒９は熱の不良゛導
体、熱伝導率の小さな物質で作り、この物質としては例
えば石綿板などの断熱材が好ましい。通常鉄材の熱伝導
率は３０〜５０ Ｋｃａｌ／ｍｈ ”Ｑに対し、石綿板
のそれは０．０５Ｋｃｏｅ／ｍｈ”Ｑ程度であり、約■
の熱伝導度となっている。さらに石綿板は耐熱時にも６
００℃程度まで可能であり、長時間の運用にも充分（二
使用することが可能である。
蒸気でウオーミングするために、ボルト孔６にケーシン
グｌ内の高温高圧蒸気を通すウオーミング用蒸気孔７を
設けている。このボルト孔６に流入した高温蒸気は、ボ
ルト孔６の周りを加熱したのち、連絡孔８から次の隣接
するボルト孔にカスケード方式で導かれるようになって
いる。本発明においては、フランジのウオーミング時に
、締付ボルト３がフランジ２ａ、２ｂより先に過熱する
ことを防ぐため、締付ボルト３の周囲に保護筒９を設け
たことを特徴としている。この保護筒９は熱の不良゛導
体、熱伝導率の小さな物質で作り、この物質としては例
えば石綿板などの断熱材が好ましい。通常鉄材の熱伝導
率は３０〜５０ Ｋｃａｌ／ｍｈ ”Ｑに対し、石綿板
のそれは０．０５Ｋｃｏｅ／ｍｈ”Ｑ程度であり、約■
の熱伝導度となっている。さらに石綿板は耐熱時にも６
００℃程度まで可能であり、長時間の運用にも充分（二
使用することが可能である。
したがって、ケーシング−内の高温蒸気のウオーミング
蒸気Ｓが、蒸気孔７からボルト孔６に流入するが、この
蒸気Ｓは直接締付ボルト３に触れることなく、熱伝導率
の低い保護筒９の外側を矢示のように廻って連絡孔８か
ら次のボルト孔に導かれ、穀層にケーシングｌの低温部
へ流出することになる。この間に肉厚のフランジ２ａ、
２ｂはウオーミング蒸気によって過熱されて短時間にウ
オーミング効果をあげるが、ボルト３の過熱は、保護筒
９によって防止される。したがってフランジ２ａ１２ｂ
の接合面は、強力な締付ボルト３の締付力によって締め
つけられ、この接合面から蒸気洩れが生じる心配はなく
なる。
蒸気Ｓが、蒸気孔７からボルト孔６に流入するが、この
蒸気Ｓは直接締付ボルト３に触れることなく、熱伝導率
の低い保護筒９の外側を矢示のように廻って連絡孔８か
ら次のボルト孔に導かれ、穀層にケーシングｌの低温部
へ流出することになる。この間に肉厚のフランジ２ａ、
２ｂはウオーミング蒸気によって過熱されて短時間にウ
オーミング効果をあげるが、ボルト３の過熱は、保護筒
９によって防止される。したがってフランジ２ａ１２ｂ
の接合面は、強力な締付ボルト３の締付力によって締め
つけられ、この接合面から蒸気洩れが生じる心配はなく
なる。
図面に示す実施例では、締付ボルト３と保護筒９とを別
ピースとして組み合せているが、締付ボルト３の表面に
直接石綿テープなどを巻きつけるか、または耐熱性低熱
伝導率性の合成樹脂皮膜を施こして保護筒を形成しても
よい。さらに蒸気タービンのケーシングのみに限らず本
発明は蒸気のような高温流体を扱う容器のフランジ接合
部に適用できる。
ピースとして組み合せているが、締付ボルト３の表面に
直接石綿テープなどを巻きつけるか、または耐熱性低熱
伝導率性の合成樹脂皮膜を施こして保護筒を形成しても
よい。さらに蒸気タービンのケーシングのみに限らず本
発明は蒸気のような高温流体を扱う容器のフランジ接合
部に適用できる。
以上のように本発明によれば、容器フランジの締付ボル
トの周囲に熱不良導体、熱伝導率の小さい保護筒を形成
したことにより、締付ボルト孔内に高温蒸気を導いても
、高温蒸気によるボルトの過熱は抑制され、いわゆるフ
ランジウオーミングの効果をあげることができ、併せて
フランジ接合面の強力な締付力が保持される効果を有す
る。
トの周囲に熱不良導体、熱伝導率の小さい保護筒を形成
したことにより、締付ボルト孔内に高温蒸気を導いても
、高温蒸気によるボルトの過熱は抑制され、いわゆるフ
ランジウオーミングの効果をあげることができ、併せて
フランジ接合面の強力な締付力が保持される効果を有す
る。
図面は本発明（−よる高温流体用容器のフランジ締付装
置を示す断面図である。
置を示す断面図である。
Claims (3)
- （１） 高温流体を扱い必要に応じて高温流体が導き
入れられる締付ボルト孔を有するフランジ接合部におい
て、その７ランジ接合部の締付ボルトの周囲に熱伝導率
の低い物質で作った保護層を設けたことを特徴とする高
温流体用容器のフランジ給付装置。 - （２）保護層は熱伝導率の低い物質で筒状に作りこれで
締付ボルトのボルト孔内の部分を囲んで形成した特許請
求の範囲第１項記載の高温流体用容器のフランジ締付装
置。 - （３）保護層は締付ボルトの周囲を熱伝導率の低い物質
で被櫟して形成した特許請求の範囲第１項記載の高温流
体用容器のフランジ締付装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16646682A JPS5958265A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 高温流体用容器のフランジ締付装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16646682A JPS5958265A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 高温流体用容器のフランジ締付装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5958265A true JPS5958265A (ja) | 1984-04-03 |
Family
ID=15831914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16646682A Pending JPS5958265A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 高温流体用容器のフランジ締付装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5958265A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1217169A2 (en) * | 2000-12-22 | 2002-06-26 | General Electric Company | Cooled bolted joint for rotor disks |
| JP2013076339A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-25 | Toshiba Corp | 蒸気タービンケーシング |
| JP2013170528A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Hitachi Ltd | タービンのケーシング固定構造、ケーシング構造及びガスタービン |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16646682A patent/JPS5958265A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1217169A2 (en) * | 2000-12-22 | 2002-06-26 | General Electric Company | Cooled bolted joint for rotor disks |
| EP1217169A3 (en) * | 2000-12-22 | 2004-01-07 | General Electric Company | Cooled bolted joint for rotor disks |
| JP2013076339A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-25 | Toshiba Corp | 蒸気タービンケーシング |
| JP2013170528A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Hitachi Ltd | タービンのケーシング固定構造、ケーシング構造及びガスタービン |
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