JPS61240159A - Method for ultrasonic flaw detection for steam turbine rotor - Google Patents
Method for ultrasonic flaw detection for steam turbine rotorInfo
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- JPS61240159A JPS61240159A JP60080277A JP8027785A JPS61240159A JP S61240159 A JPS61240159 A JP S61240159A JP 60080277 A JP60080277 A JP 60080277A JP 8027785 A JP8027785 A JP 8027785A JP S61240159 A JPS61240159 A JP S61240159A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/26—Scanned objects
- G01N2291/269—Various geometry objects
- G01N2291/2693—Rotor or turbine parts
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、蒸気タービン用ロータの探傷方法に係り、ホ
イールの動翼植込み部(ダブテール部)の亀裂を検出す
る為の超音波探傷手法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a flaw detection method for a rotor for a steam turbine, and more particularly, to an ultrasonic flaw detection method for detecting cracks in a rotor blade embedded portion (dovetail portion) of a wheel. It is.
先ず、第5図及び第6図を参照しつつ、蒸気タービンロ
ータに動翼を組み立てる為の構造、並びに組み立て方法
を説明する。第5図は、動翼の組立て状況を蒸気入口側
から見た外観図である。第6図は、動翼を組立てる手順
を示す鳥敞図である。First, a structure and an assembly method for assembling rotor blades to a steam turbine rotor will be explained with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is an external view of the assembled rotor blades as seen from the steam inlet side. FIG. 6 is a schematic diagram showing the procedure for assembling the rotor blade.
ロータホイールの外周側には、動翼1を植込む為の動翼
1の動翼ダブテール1aと相似形のホイールダブテール
6が形成されている。このダブテールの形状は5色々な
形があるが1本図は、ツリー型(鞍型)を示す、動翼が
組立てられた状態でロータが回転すると、動翼には遠心
力が働きこの遠心力を支える為に、動翼】においては、
動翼のダブテールフックlb、ホイールダブテールにお
いては、ホイールのダブテールフック6bを持つ構造と
なっている。一方、動翼1をホイールに植込む為には、
ホイールダブテール6において、ホイールのダブテール
フック6bの無い、動翼挿入溝6aが、1〜2カ所設け
られている。動翼1は、動翼挿入溝6aから順次に円周
方向に入れてゆき最後に、前記の動翼の如きダブテール
フック1bの無い、止め金(又は止め翼)5を打ち込む
、止め金5は、数本の止めどン4によって固定されてい
る。数本の動翼は、振動数の調整と蒸気のもれ防止の為
に、動翼1の外周側にシュラウドリング3を取付け、テ
ノン2をかしめることにより固定されている。一方、高
圧初段動翼及び中圧初段動翼は、他の段落に比べて温度
及び応力が非常に厳しい条件下にあり、10数年も運転
すると、経年的な材料強度の低下とも併せて、動翼のダ
ブテールフック1b及びホイールのダブテールフック6
bに亀裂が発生する虞れがある。第7図は、ホイールの
ダブテールフック6bに、亀裂7が発生した状況を示す
、従来、動翼のダブテールフック1bの亀裂を検出する
技術に関して、K、に、総合技術センサ発行(昭和59
年1月20日)の「プラントの損傷事例と経年劣化・寿
命予測法」における“蒸気タービンの損傷事例と対策”
と題する文献において論じられている。ホイールのダブ
テールフック6bの亀裂を検出する為には、従来技術に
おいては、一般に、止め金5を分解して動翼1を全部抜
き取った後に、ホイールダブテール6を磁粉探傷検査し
ている。このため、動翼1の抜き取りと再組立の為に多
大の時間と労力とを要している。その上、動翼を抜き取
るには、第6図に示したシュラウドリング3を外さねば
ならない、このため、シュラウドリング3は全数新品と
交換しなければならない、また、シュラウドリング3を
新品と交換した後の再組立に際しては、テノン2のかし
め代を確保する為、動翼の肩落しを必要とするなど、多
大の付帯工事費および試料費が掛がる。A wheel dovetail 6 having a similar shape to the rotor blade dovetail 1a of the rotor blade 1 into which the rotor blade 1 is embedded is formed on the outer peripheral side of the rotor wheel. There are five different shapes for this dovetail, but this figure shows a tree shape (saddle shape).When the rotor rotates with the rotor blades assembled, centrifugal force acts on the rotor blades.This centrifugal force In order to support the moving blades,
The rotor blade has a dovetail hook lb, and the wheel dovetail has a wheel dovetail hook 6b. On the other hand, in order to install the rotor blade 1 into the wheel,
In the wheel dovetail 6, one or two rotor blade insertion grooves 6a without wheel dovetail hooks 6b are provided. The rotor blade 1 is inserted in the circumferential direction sequentially from the rotor blade insertion groove 6a, and finally, the stopper (or stopper blade) 5, which does not have the dovetail hook 1b like the above-mentioned rotor blade, is driven in. , is fixed by several stoppers 4. The several rotor blades are fixed by attaching a shroud ring 3 to the outer peripheral side of the rotor blade 1 and caulking a tenon 2 in order to adjust the frequency and prevent steam leakage. On the other hand, the high-pressure first-stage rotor blades and the intermediate-pressure first-stage rotor blades are under extremely severe temperature and stress conditions compared to other stages, and after being operated for more than 10 years, their material strength deteriorates over time. Moving blade dovetail hook 1b and wheel dovetail hook 6
There is a risk that cracks will occur in b. Figure 7 shows a situation in which a crack 7 has occurred in the dovetail hook 6b of a wheel.The conventional technique for detecting a crack in the dovetail hook 1b of a rotor blade was published by General Technology Sensor in 1983, by K.
“Steam turbine damage cases and countermeasures” in “Plant damage cases and aging deterioration/life prediction method” (January 20, 2017)
Discussed in the literature entitled. In order to detect cracks in the wheel dovetail hook 6b, in the prior art, the wheel dovetail 6 is generally inspected for magnetic particles after the stopper 5 is disassembled and the rotor blade 1 is completely removed. Therefore, it takes a lot of time and effort to remove and reassemble the rotor blade 1. Furthermore, in order to remove the rotor blade, the shroud ring 3 shown in Figure 6 must be removed. Therefore, all the shroud rings 3 must be replaced with new ones. During subsequent reassembly, a large amount of incidental construction costs and sample costs would be incurred, such as the need to drop the shoulders of the moving blades in order to secure the caulking allowance for Tenon 2.
本発明の目的は、動翼を植込んだ状態で、ホイールのダ
ブテールフック部の亀裂を検出する方法を提供すること
にある。An object of the present invention is to provide a method for detecting cracks in the dovetail hook portion of a wheel with a rotor blade installed.
上記の目的を達成するため、本発明の方法は。 To achieve the above object, the method of the present invention.
ツリー型(鞍型)の動翼植込部(ダブテール部)を設け
た蒸気タービンロータの超音波探傷方法において、動翼
の止金および止翼の何れか一方を取り外し、動翼をロー
タに植込んだままの状態で、ロータホイールの動翼挿入
溝にダブテールフック端面に超音波探触子を当て、該ロ
ータホイールの円周方向に超音波を入射することを特徴
とする。In an ultrasonic flaw detection method for a steam turbine rotor equipped with a tree-shaped (saddle-shaped) rotor blade implantation part (dovetail part), either the stopper or stopper blade of the rotor blade is removed and the rotor blade is implanted into the rotor. The method is characterized in that an ultrasonic probe is applied to the end face of the dovetail hook in the rotor blade insertion groove of the rotor wheel while the rotor wheel remains in the rotor blade insertion groove, and ultrasonic waves are incident in the circumferential direction of the rotor wheel.
次に1本発明の実施例を、第1図及び第2図により説明
する。第1図は、先に第6図に示した止め金5を分解し
た後に、動翼1を植込んだままの状態で、ホイールのダ
ブテールフッタ部のき裂を検出する方法を表わす外観図
であり、第2図は、第1図のA−A断面図である。最初
に、止め金5を分解する。ホイールダブテール6の動翼
挿入溝6aにおいて、ホイールのダブテールフック端面
6c(第2図)に超音波探触子8を当て、超音波を円周
方向に入れることにより、ホイールのダブテールフック
6bのき裂7(第7図)を検出するものである。超音波
の信号は、リード線12を介して、超音波探触子[9の
画面に波形が表示される。超音波による探傷原理を、第
3図及び第4図により説明する。第3図は1表面波法に
よって検出する方法を示し、入射波10aは、ホイール
フック6bの表面にそって進み、亀裂があれば、反射波
10bが帰ってきて、超音波探触子8に捕えられる。亀
裂が無ければ、動翼挿入溝6aが1カ所の場合は1反射
波10bが1周して、帰ってくる。又、動翼挿入溝6a
が2カ所の場合は、半周して帰ってくる。超音波探傷装
置!9の画面において、入射波はllaに表示され、ホ
イールのダブテールフック端面6cからの反射波は、1
1bに表示される。亀裂があれば、亀裂からの反射波1
1cが表示される1画面の横軸は円周方向の距離を示し
、亀裂からの反射波11cの高さくたて軸)は亀裂の大
きさを示す、第4図は、斜角波法によって検出する方法
を示する超音波は斜めに入射するもので、入射波10c
は、ホイールフック6bの表面と、ホイール6の外周面
とで反射され、反射波10dが帰ってくるものである。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an external view showing a method for detecting a crack in the dovetail footer of a wheel with the rotor blade 1 still installed after disassembling the stopper 5 shown in FIG. 6. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1. First, disassemble the stopper 5. In the rotor blade insertion groove 6a of the wheel dovetail 6, the ultrasonic probe 8 is applied to the dovetail hook end surface 6c (Fig. 2) of the wheel, and ultrasonic waves are applied in the circumferential direction to detect the dovetail hook 6b of the wheel. This is to detect fissure 7 (Fig. 7). The ultrasonic signal is transmitted via the lead wire 12, and the waveform is displayed on the screen of the ultrasonic probe [9]. The principle of flaw detection using ultrasonic waves will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 shows a detection method using the surface wave method, in which the incident wave 10a travels along the surface of the wheel hook 6b, and if there is a crack, the reflected wave 10b returns to the ultrasonic probe 8. Captured. If there is no crack, and if there is only one rotor blade insertion groove 6a, one reflected wave 10b will make one revolution and return. Also, the rotor blade insertion groove 6a
If there are two locations, it will return after making a half-circle. Ultrasonic flaw detection device! 9, the incident wave is displayed at lla, and the reflected wave from the wheel dovetail hook end face 6c is displayed at 1.
1b. If there is a crack, the reflected wave from the crack 1
The horizontal axis of one screen where 1c is displayed shows the distance in the circumferential direction, and the vertical axis (height of the reflected wave 11c from the crack) shows the size of the crack. The method of detection shows that the ultrasonic waves are incident obliquely, and the incident wave is 10c.
is reflected by the surface of the wheel hook 6b and the outer peripheral surface of the wheel 6, and a reflected wave 10d returns.
第3図又は第4図の方法で探傷し、前述の反射波11c
が検出されたときは、亀裂が発生しているものと判断し
て適宜の処置を講じる。また、前記の反射波11cが認
められなければ亀裂が発生していないものと判断して、
当該ロータホイールを再使用する。The flaw was detected by the method shown in Fig. 3 or 4, and the reflected wave 11c was
If this is detected, it is assumed that a crack has occurred and appropriate measures are taken. Furthermore, if the reflected wave 11c is not observed, it is determined that no crack has occurred, and
Reuse the rotor wheel.
本発明によれば、止め金(又は止め翼)を分解するだけ
で、動翼を分解せずに、ホイールダブテールのフック部
を検査することができるので、検査時間が短縮でき、か
つ動翼を分解する事に伴なう一部の部品の新製交換を未
然に防止できるという優れた実用的効果が有る。According to the present invention, the hook portion of a wheel dovetail can be inspected by simply disassembling the stopper (or stopper blade) without disassembling the rotor blade, so the inspection time can be shortened and the rotor blade can be inspected. This has an excellent practical effect of preventing the replacement of some parts with new ones due to disassembly.
第1図は本発明方法の実施例の説明図、第2図は第1図
のA−A断面図、第3図は本発明方法を適用した場合の
表面波法による超音波探傷原理図。
第4図は同じく斜角技法による超音波探傷原理図、第5
図は動翼の組立図、第6図は動翼の組立法を示す鳥敞図
、第7図はホイールのダブテールフック部のき裂状況を
示す外観図である。
(1・・・動翼、la・・・動翼ダブテール、1b・・
・動翼のダブテールフック、2・・・テノン、3・・・
シュラウドリング、4・・・止めピン、5・・・止め金
、6・・・ホイールダブテール、6a・・・ホイールの
動翼挿入溝。
6b・・・ホイールのダブテールフック、6c・・・ホ
イールのダブテールフック端面、7・・・き裂、8・・
・超音波探触子、9・・・超音波探傷装置、10a及び
10c・・・入射波、10b及び10d・・・反射波、
11a・・・表示入射波形、llb・・・表示反射波形
、11c・・・き裂からの表示反射波形、12・・・リ
ード線。FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the method of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing the principle of ultrasonic flaw detection using the surface wave method when the method of the present invention is applied. Figure 4 is a diagram of the principle of ultrasonic flaw detection using the bevel technique, and Figure 5
This figure is an assembly diagram of the rotor blade, FIG. 6 is a schematic diagram showing how to assemble the rotor blade, and FIG. 7 is an external view showing the state of cracks in the dovetail hook portion of the wheel. (1... Moving blade, la... Moving blade dovetail, 1b...
・Dovetail hook of moving blade, 2... Tenon, 3...
Shroud ring, 4... Stopping pin, 5... Stopping metal, 6... Wheel dovetail, 6a... Wheel rotor blade insertion groove. 6b...Wheel dovetail hook, 6c...Wheel dovetail hook end face, 7...Crack, 8...
- Ultrasonic probe, 9... Ultrasonic flaw detection device, 10a and 10c... Incident wave, 10b and 10d... Reflected wave,
11a...display incident waveform, llb...display reflected waveform, 11c...display reflected waveform from crack, 12...lead wire.
Claims (1)
設けた蒸気タービンロータの超音波探傷方法において、
動翼の止金および止翼の何れか一方を取り外し、動翼を
ロータに植込んだままの状態で、ロータホイールの動翼
挿入溝にダブテールフック端面に超音波探触子を当て、
該ロータホイールの円周方向に超音波を入射することを
特徴とする、蒸気タービンロータの超音波探傷方法。1. In an ultrasonic flaw detection method for a steam turbine rotor equipped with a tree-shaped (saddle-shaped) moving blade floating part (dovetail part),
Remove either the retaining blade or the stop blade of the rotor blade, and with the rotor blade still installed in the rotor, apply an ultrasonic probe to the end face of the dovetail hook in the rotor wheel's rotor blade insertion groove.
An ultrasonic flaw detection method for a steam turbine rotor, the method comprising injecting ultrasonic waves in the circumferential direction of the rotor wheel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60080277A JPS61240159A (en) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | Method for ultrasonic flaw detection for steam turbine rotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60080277A JPS61240159A (en) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | Method for ultrasonic flaw detection for steam turbine rotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61240159A true JPS61240159A (en) | 1986-10-25 |
Family
ID=13713777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60080277A Pending JPS61240159A (en) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | Method for ultrasonic flaw detection for steam turbine rotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61240159A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102539534A (en) * | 2006-09-29 | 2012-07-04 | 株式会社日立制作所 | Turbine fork ultrasonic flaw detection device and method |
CN102606230A (en) * | 2012-02-28 | 2012-07-25 | 上海发电设备成套设计研究院 | Device and method for monitoring crack extension life of retaining ring of steam turbine generator |
-
1985
- 1985-04-17 JP JP60080277A patent/JPS61240159A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102539534A (en) * | 2006-09-29 | 2012-07-04 | 株式会社日立制作所 | Turbine fork ultrasonic flaw detection device and method |
CN102606230A (en) * | 2012-02-28 | 2012-07-25 | 上海发电设备成套设计研究院 | Device and method for monitoring crack extension life of retaining ring of steam turbine generator |
CN102606230B (en) * | 2012-02-28 | 2014-08-20 | 上海发电设备成套设计研究院 | Device and method for monitoring crack extension life of retaining ring of steam turbine generator |
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