JPS61159155A - ノズルダイアフラム試験装置 - Google Patents
ノズルダイアフラム試験装置Info
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- JPS61159155A JPS61159155A JP59280921A JP28092184A JPS61159155A JP S61159155 A JPS61159155 A JP S61159155A JP 59280921 A JP59280921 A JP 59280921A JP 28092184 A JP28092184 A JP 28092184A JP S61159155 A JPS61159155 A JP S61159155A
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- JP
- Japan
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- nozzle diaphragm
- nozzle
- deformation
- load
- outer ring
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/14—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N2291/02854—Length, thickness
-
- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures 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］
本発明は外輪と内輪との間にノズル翼を溶接固着してな
るノズルダイヤフラムの溶接固着部の強度を試験するノ
ズルダイアフラム試験装置に関する。
るノズルダイヤフラムの溶接固着部の強度を試験するノ
ズルダイアフラム試験装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
一般に、蒸気タービンのノズルダイヤフラムは蒸気の膨
張を司るノズル翼の上部および下部を溶接または鋳造に
より外輪および内輪に固着する構造に大別さ・れる。
張を司るノズル翼の上部および下部を溶接または鋳造に
より外輪および内輪に固着する構造に大別さ・れる。
第６図は溶接構造のノズルダイヤフラムを示すもので、
このノズルダイヤフラムは外輪１と内輪２との間にノズ
ル３を溶接固着して構成されている。
このノズルダイヤフラムは外輪１と内輪２との間にノズ
ル３を溶接固着して構成されている。
第７図はこのようなノズルダイヤフラムを蒸気タービン
ケーシング内に組立てた状態を示すもので、ノズルダイ
ヤフラムの外輪１はそのスチームジヨイント面４でケー
シング５と接するように組み立てられている。
ケーシング内に組立てた状態を示すもので、ノズルダイ
ヤフラムの外輪１はそのスチームジヨイント面４でケー
シング５と接するように組み立てられている。
一般にノズルダイヤフラムはタービン運転時におけるノ
ズルダイヤフラムの前接の圧力差によりスチームジヨイ
ント面４を支点とする変形が生じこの変形に対し十分な
強度を有する構造であることが蒸気タービンの安全な運
転に対し不可欠である。
ズルダイヤフラムの前接の圧力差によりスチームジヨイ
ント面４を支点とする変形が生じこの変形に対し十分な
強度を有する構造であることが蒸気タービンの安全な運
転に対し不可欠である。
これに対しノズル翼３の外輪１および内輪２との溶接固
着部はノズルダイヤフラムの前後の圧力差による外力に
対し応力集箇所となり亀裂等の欠陥が非常に生じやすい
。
着部はノズルダイヤフラムの前後の圧力差による外力に
対し応力集箇所となり亀裂等の欠陥が非常に生じやすい
。
このためノズルダイヤフラムの製造においては、溶接欠
陥の発生を最小にすることが肝要であり、また溶接固着
部が健全であることを予め確認して使用に供することが
必要である。このため従来この溶接固着部については染
色浸透探傷試験、磁粉探傷試験、超音波探傷試験等の非
破壊検査が製造過程および供用中の定期検査時に実施さ
れている。
陥の発生を最小にすることが肝要であり、また溶接固着
部が健全であることを予め確認して使用に供することが
必要である。このため従来この溶接固着部については染
色浸透探傷試験、磁粉探傷試験、超音波探傷試験等の非
破壊検査が製造過程および供用中の定期検査時に実施さ
れている。
しかしながら、これらの検査は荷重等を受けない、いわ
ゆる静的な状態での確認手法であり、これらの非破壊検
査を駆使しても溶接内部を完全に検査することは不可能
であり、運転中有害な亀裂の発生因子になるか否かを評
価するには不十分である。
ゆる静的な状態での確認手法であり、これらの非破壊検
査を駆使しても溶接内部を完全に検査することは不可能
であり、運転中有害な亀裂の発生因子になるか否かを評
価するには不十分である。
そこで、従来から蒸気タービン運転時のノズルダイヤフ
ラムの変形を模擬した動的な試験を行うことのできるノ
ズルダイアフラム試験装置が要望されている。
ラムの変形を模擬した動的な試験を行うことのできるノ
ズルダイアフラム試験装置が要望されている。
［発明の目的コ
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたもので、
タービン運転時の変形を模擬した動的な試験を容易に行
うことができ、これによりノズルダイヤフラムの動的強
度およびその健全性を十分確保することのできるノズル
ダイアフラム試験装置を提供しようとするものである。
タービン運転時の変形を模擬した動的な試験を容易に行
うことができ、これによりノズルダイヤフラムの動的強
度およびその健全性を十分確保することのできるノズル
ダイアフラム試験装置を提供しようとするものである。
［発明の概要］
すなわち本発明は外輪と内輪との間にノズル翼を溶接固
着してなるノズルダイヤフラムの前記溶接固着部の強度
を試験するノズルダイアフラム試験装置において、前記
外輪を固定する外輪固定手段と、前記内輪の蒸気流入側
側面に荷重を加える荷重付与手段と、この荷重付与手段
により加えられた荷重により生ずる前記内輪の変位を検
出する変位検出手段と、前記荷重付与手段により加えら
れた荷重により前記溶接固着部に発生する音響信号を検
出する音響信号検出手段とを備えたことを特徴とするノ
ズルダイアフラム試験装置である。
着してなるノズルダイヤフラムの前記溶接固着部の強度
を試験するノズルダイアフラム試験装置において、前記
外輪を固定する外輪固定手段と、前記内輪の蒸気流入側
側面に荷重を加える荷重付与手段と、この荷重付与手段
により加えられた荷重により生ずる前記内輪の変位を検
出する変位検出手段と、前記荷重付与手段により加えら
れた荷重により前記溶接固着部に発生する音響信号を検
出する音響信号検出手段とを備えたことを特徴とするノ
ズルダイアフラム試験装置である。
［発明の実施例］
以下本発明の詳細を図面に示す１実施例について説明す
る。
る。
第１図は本発明の１実施例のノズルダイアフラム試験装
置を示すもので、図において符号６は外輪１と内輪２と
の間にノズル翼３を溶接固着してなるノズルダイヤフラ
ムを示している。
置を示すもので、図において符号６は外輪１と内輪２と
の間にノズル翼３を溶接固着してなるノズルダイヤフラ
ムを示している。
このようなノズルダイヤフラム６ではタービン運転時に
ノズル翼３に蒸気流を受けることによりスチームジヨイ
ント面４を中心として、第２図の曲線ａに示すような変
形が生ずる。
ノズル翼３に蒸気流を受けることによりスチームジヨイ
ント面４を中心として、第２図の曲線ａに示すような変
形が生ずる。
そこで本実施例ではこの変形を模擬的に発生させるため
、外輪固定手段７と荷重付与手段８とが配設されている
。
、外輪固定手段７と荷重付与手段８とが配設されている
。
すなわち基礎台９上方には基礎台９と一定間隔をおいて
支柱１０により上下動自在とされる押え板１１が対向配
置されている。押え板１１下面と外輪１のスチームジョ
イント面４間にはブロック１２が介挿されている。また
外輪１のスチームジヨイント面４と対向する面と基礎台
９との間には外輪１を支持する支持部材１３が配置され
ている。
支柱１０により上下動自在とされる押え板１１が対向配
置されている。押え板１１下面と外輪１のスチームジョ
イント面４間にはブロック１２が介挿されている。また
外輪１のスチームジヨイント面４と対向する面と基礎台
９との間には外輪１を支持する支持部材１３が配置され
ている。
内輪２の蒸気上流側側面と基礎台９との間には蒸気上流
側側面に荷重を加える例えば油圧ジヤツキ１４からなる
荷重付与手段８が配置されている。
側側面に荷重を加える例えば油圧ジヤツキ１４からなる
荷重付与手段８が配置されている。
この荷重付与手段°８を作動することにより内輪２の蒸
気上流側側面に荷重が付与され第２図に示すようなター
ビン運転時のノズルダイヤフラムの変形を模擬的に発生
することができる。
気上流側側面に荷重が付与され第２図に示すようなター
ビン運転時のノズルダイヤフラムの変形を模擬的に発生
することができる。
内輪２の上面と押え板２０下面との間には荷重付与手段
８により加えられた荷重により生ずる内輪２の変位を検
出する変位検出手段１５の変位計１６が配設されいる。
８により加えられた荷重により生ずる内輪２の変位を検
出する変位検出手段１５の変位計１６が配設されいる。
すなわちノズルダイヤフラム６はタービン運転状態の１
００％負荷時には第２図に示したような変形を生ずるが
、このノズルダイヤフラム６に対して溶接固着部に亀裂
が発生し破壊寸前までの荷重を付加したときの変形量は
第３図の曲線すに示すようになる。すなわち破壊直前に
ノズルダイヤフラム６全体で最大変形量を呈するノズル
翼３と内輪２との溶接固着部に最も近い位置に変位計１
６を配設することにより異常変形をさも有効に監視する
ことができる。
００％負荷時には第２図に示したような変形を生ずるが
、このノズルダイヤフラム６に対して溶接固着部に亀裂
が発生し破壊寸前までの荷重を付加したときの変形量は
第３図の曲線すに示すようになる。すなわち破壊直前に
ノズルダイヤフラム６全体で最大変形量を呈するノズル
翼３と内輪２との溶接固着部に最も近い位置に変位計１
６を配設することにより異常変形をさも有効に監視する
ことができる。
外輪１の外周には荷重付与手段８によりノズルダイヤフ
ラム６に加えられた荷重により溶接固着部に発生する音
響信号を検出する音響信号検出手段１７のＡＥセンサー
１８が配置されている。
ラム６に加えられた荷重により溶接固着部に発生する音
響信号を検出する音響信号検出手段１７のＡＥセンサー
１８が配置されている。
このＡＥセンサー１８は２次元的に異常の発生位置を評
価するため、３個を１組とし円板形状の外輪１外周に９
０度の間隔を置いて４組配置されている。すなわちノズ
ルダイヤフラム６の１／４円周を１組のＡＥセンサー１
８により探傷することにより、外輪１とノズル１３との
溶接固着部からの異常音か、あるいは内輪２とノズル翼
３との溶接固着部からの異常音か、ざらに溶接固着部以
外からの異常音かを正確かつ容易に知ることができる。
価するため、３個を１組とし円板形状の外輪１外周に９
０度の間隔を置いて４組配置されている。すなわちノズ
ルダイヤフラム６の１／４円周を１組のＡＥセンサー１
８により探傷することにより、外輪１とノズル１３との
溶接固着部からの異常音か、あるいは内輪２とノズル翼
３との溶接固着部からの異常音か、ざらに溶接固着部以
外からの異常音かを正確かつ容易に知ることができる。
以上のように構成されたノズルダイアフラム試験装置で
は解析装置２０に予じめ入力された個々のノズルダイヤ
フラム６の設計荷重に従って電動油圧ジヤツキ１４が作
動し、これによりノズルダイヤフラム６が運転状態を模
擬した条件下に置かれる。運転状態と同様の変形量の推
移は内輪２に配置される変位計１６のデーターを変換子
２１により電気信号に変換することにより行われる。電
気信号に変換された変形量は解析装置２０に記憶された
後、比較器２２に出力され、予じめ入力されている設計
変形量を変換した電気信号と比較され、変換子２１から
の電気信号に異常があるときには、解析装置２０により
電動油圧ジヤツキ１４の油圧が安全圧に制御され警報器
２３により警報信号が出力される。
は解析装置２０に予じめ入力された個々のノズルダイヤ
フラム６の設計荷重に従って電動油圧ジヤツキ１４が作
動し、これによりノズルダイヤフラム６が運転状態を模
擬した条件下に置かれる。運転状態と同様の変形量の推
移は内輪２に配置される変位計１６のデーターを変換子
２１により電気信号に変換することにより行われる。電
気信号に変換された変形量は解析装置２０に記憶された
後、比較器２２に出力され、予じめ入力されている設計
変形量を変換した電気信号と比較され、変換子２１から
の電気信号に異常があるときには、解析装置２０により
電動油圧ジヤツキ１４の油圧が安全圧に制御され警報器
２３により警報信号が出力される。
すなわち内輪２に電動油圧ジヤツキ１４によりかかる荷
重と変位計１６により検出される内輪２の変異とが常に
比較されているため、設計に対する実製品の強度を確実
に評価することができ、また不意の過負荷に対する製品
の破損を確実に回避することができる。
重と変位計１６により検出される内輪２の変異とが常に
比較されているため、設計に対する実製品の強度を確実
に評価することができ、また不意の過負荷に対する製品
の破損を確実に回避することができる。
一方、音響信号検出手段１７ではＡＥセンサー１８によ
り受信された音響信号はプリアンプ２４で増幅され、フ
ィルター２５で雑音を消去された債、さらにメインアン
プ２６で増幅され、増幅された音響信号は、ＡＥ発生数
、位置評定の信号処理を施すに必要なパルスに変換する
ための振幅弁別器２７を介して、解析装置２０に入力さ
れる。
り受信された音響信号はプリアンプ２４で増幅され、フ
ィルター２５で雑音を消去された債、さらにメインアン
プ２６で増幅され、増幅された音響信号は、ＡＥ発生数
、位置評定の信号処理を施すに必要なパルスに変換する
ための振幅弁別器２７を介して、解析装置２０に入力さ
れる。
解析装置２０では信号受信の時間差計測処理により位置
評定が行われ、このデーターは解析装置２０に記憶され
る。記憶された音響信号は比較器２８に出力され、この
比較器２８において破壊発生時のデータと比較され、異
常信号が確゛認された場合には警報器２３が作動される
。
評定が行われ、このデーターは解析装置２０に記憶され
る。記憶された音響信号は比較器２８に出力され、この
比較器２８において破壊発生時のデータと比較され、異
常信号が確゛認された場合には警報器２３が作動される
。
第４図および第５図は以上のように構成されたノズルダ
イアフラム試験装置による破壊試験結果の１例を示すも
ので、第４図の棒グラフに示すようにＡＥ発生位置は内
輪２とノズル翼３との溶接固着部′および外輪１とノズ
ル翼３との溶接固着部に顕著に現われている。また第５
図の曲線ｄに示すように、変形量がタービン１００％負
荷運転時の設計変形量Ｘの約２倍を超えた時点２ｘから
急激にＡＥ発生数が増加している。なお実製品にあって
は溶接固着部に異常な欠陥が存在する場合には、変形量
が小さくても欠陥を起点とする破壊発生し伴い第５図に
示すと同様なＡＥが発生し警報器２３が作動される。
イアフラム試験装置による破壊試験結果の１例を示すも
ので、第４図の棒グラフに示すようにＡＥ発生位置は内
輪２とノズル翼３との溶接固着部′および外輪１とノズ
ル翼３との溶接固着部に顕著に現われている。また第５
図の曲線ｄに示すように、変形量がタービン１００％負
荷運転時の設計変形量Ｘの約２倍を超えた時点２ｘから
急激にＡＥ発生数が増加している。なお実製品にあって
は溶接固着部に異常な欠陥が存在する場合には、変形量
が小さくても欠陥を起点とする破壊発生し伴い第５図に
示すと同様なＡＥが発生し警報器２３が作動される。
すなわち以上のように構成されたノズルダイアフラム試
験装置では、変位検出手段１６と音響信号検出手段１７
とを連動することによりノズルダイヤフラム６の強度試
験を確実に行うことができる。またノズルダイヤフラム
６の溶接量を極度に減少するような新しい設計に対して
は、ノズルダイヤフラム６に荷重付与手段８により破壊
に至る荷重を加え亀裂発生位置や耐荷重などを確実に検
査することが可能となる。
験装置では、変位検出手段１６と音響信号検出手段１７
とを連動することによりノズルダイヤフラム６の強度試
験を確実に行うことができる。またノズルダイヤフラム
６の溶接量を極度に減少するような新しい設計に対して
は、ノズルダイヤフラム６に荷重付与手段８により破壊
に至る荷重を加え亀裂発生位置や耐荷重などを確実に検
査することが可能となる。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明のノズルダイアフラム試験装
置によれば、ノズルダイヤフラム６に運転状態の動的変
形を模擬的に発生することができ、この状態における溶
接固着部の安全性およびその強度を確実に診断すること
ができる。これによりユーザーのニーズに対応した必要
強度と適性品質とを有するノズルダイヤフラム６の製造
が容易に可能となる。
置によれば、ノズルダイヤフラム６に運転状態の動的変
形を模擬的に発生することができ、この状態における溶
接固着部の安全性およびその強度を確実に診断すること
ができる。これによりユーザーのニーズに対応した必要
強度と適性品質とを有するノズルダイヤフラム６の製造
が容易に可能となる。
第１図は本発明のノズルダイアフラム試験装置の一実施
例を示す側面図およびブロック図、第２図はノズルダイ
ヤフラムの変形を示すグラフ、第３図はノズルダイヤフ
ラムの破壊試験時における変形を示すグラフ、第４図は
ノズルダイヤフラムのＡＥ発生数および変形量をグラフ
、第５図はＡＥ発生数と変形量との関係を示すグラフ、
第６図は溶接構造のノズルダイヤフラムを示す縦断面図
、第７図は第６図に示すノズルダイヤフラムを蒸気ター
ビン内に配置した状態を示す縦断面図である。 １・・・・・・外輪 ２・・・・・・内輪 ３・・・・・・ノズル翼 ６・・・・・・ノズルダイヤフラム ７・・・・・・外輪固定手段 ８・・・・・・荷重付与手段 ９・・・・・・基礎台 １１・・・・・・押え板 １４・・・・・・電動油圧ジヤツキ １６・・・・・・変位計 １７・・・・・・音響信号検出手段 １８・・・・・・ＡＥセンサー ２０・・・・・・解析装置 代理人弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 １豹量 第Ｇ図
例を示す側面図およびブロック図、第２図はノズルダイ
ヤフラムの変形を示すグラフ、第３図はノズルダイヤフ
ラムの破壊試験時における変形を示すグラフ、第４図は
ノズルダイヤフラムのＡＥ発生数および変形量をグラフ
、第５図はＡＥ発生数と変形量との関係を示すグラフ、
第６図は溶接構造のノズルダイヤフラムを示す縦断面図
、第７図は第６図に示すノズルダイヤフラムを蒸気ター
ビン内に配置した状態を示す縦断面図である。 １・・・・・・外輪 ２・・・・・・内輪 ３・・・・・・ノズル翼 ６・・・・・・ノズルダイヤフラム ７・・・・・・外輪固定手段 ８・・・・・・荷重付与手段 ９・・・・・・基礎台 １１・・・・・・押え板 １４・・・・・・電動油圧ジヤツキ １６・・・・・・変位計 １７・・・・・・音響信号検出手段 １８・・・・・・ＡＥセンサー ２０・・・・・・解析装置 代理人弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 １豹量 第Ｇ図
Claims (1)
- （１）外輪と内輪との間にノズル翼を溶接固着してなる
ノズルダイヤフラムの前記溶接固着部の強度を試験する
ノズルダイアフラム試験装置において、前記外輪を固定
する外輪固定手段と、前記内輪の蒸気流入側側面に荷重
を加える荷重付与手段と、この荷重付与手段により加え
られた荷重により生ずる前記内輪の変位を検出する変位
検出手段と、前記荷重付与手段により加えられた荷重に
より前記溶接固着部に発生する音響信号を検出する音響
信号検出手段とを備えたことを特徴とするノズルダイア
フラム試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59280921A JPS61159155A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | ノズルダイアフラム試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59280921A JPS61159155A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | ノズルダイアフラム試験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61159155A true JPS61159155A (ja) | 1986-07-18 |
Family
ID=17631785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59280921A Pending JPS61159155A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | ノズルダイアフラム試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61159155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007111745A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Denso Corp | 溶接工作物の異常判別評価方法およびその異常判別評価装置 |
-
1984
- 1984-12-29 JP JP59280921A patent/JPS61159155A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007111745A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Denso Corp | 溶接工作物の異常判別評価方法およびその異常判別評価装置 |
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