JPS62258102A - レ−シングワイヤ切損部の補修方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は蒸気タービン等において、隣接するタービン動
翼を連結するレーシングワイヤが切損した場合における
レーシングワイヤ切鴎部の補修方法に関する。

（従来の技術） 最近げ設される火力発電所および原子力発電所において
は蒸気タービンの低圧段部の蒸気流路面積を増大ｊノで
、低圧段における排気損失を減少させることによって蒸
気タービンのｔｏ機出力の増大化が図られている。この
対応に伴って低圧段の彷翼の長さが長大になり、タービ
ン運転中における動翼先端部の周速は音速をはるかに超
える高速度に達している。

一方、大型蒸気タービンの復水器は一般に低Ｔ［タービ
ンロータの直下に配設されており、低圧最終段を通過し
た蒸気はその流れの方向を軸方向から垂直方向へ転向し
て復水器へ導かれる。この転向流のため低圧最終段出口
部において周方向に不均−な静圧分布を生じ、これによ
り動翼は励振力を受ける。

一般に、タービンの周方向に然気の流れが一様でないと
き、いずれかの動翼の固有振動数が、回転数の整数倍に
一致すると、共振し大きな励振力を受け、その結果、動
翼が破壊に至る場合がある。

したがって、動翼の構造設計にあたっては、回転数の整
数倍と動翼の固有振動数との一致を回避するための離調
股引が行なわれている。

特に、低圧最終段の動翼は長大になるため励振力を受け
た場合の固有振動数は回転数の低倍数と一致し易い。し
たがって、両者の一致を回避するために、隣接する動翼
をレーシングワイヤにて連結し、剛性を強化する方法が
採用されている。具体的には個々のタービンの規模によ
って安なるが、一般に全数で百数十枚に及ぶ動翼のうち
、隣接する数枚の動翼を１本のレーシングワイヤにて連
結した動翼群をロータの全周にわたって数十群配設して
いる。伯の例では、ＦＩＪ’ＩＪの全数を１本のレーシ
ングワイヤにて連結した！ｒ４造を採用して離調対策と
することもある。

次に、！ＦＪＪ　’ＩＪの連結構造を添付図面に従って
具体的に説明する。第４図はレーシングワイヤによる動
翼の連結構造を示す斜視図であり、第５図は第４図にお
けるｖ−■矢視断面図である。図においてレーシングワ
イヤ１は、隣接する数枚の動翼２に穿設された貫通孔２
ａに挿通された後に、ロウ付は溶接によって動翼２に固
定される。

上記構成によれば、タービンの回転時においてレーシン
グワイヤ１および動翼２には、回転半径方向に遠心力が
作用し、レーシングワイｒ１Ｇよ隣接する２枚の動翼に
よって両端を支持される梁に相当する荷重を受ける。し
たがって、レーシングワイ１７１の両端部位において最
大の曲げ応力が作用するため、この部分が切損し易い。

さらにレーシングワイヤ１と動翼２は一体的に固定され
ているため、動翼２に加わる励振力はレーシングワイヤ
１へも作用する。こうしてレーシングワイヤ１には遠心
力と励振力が重複して作用するため、強度上非常に苛酷
な使用状態に置かれる。

したがって、所定期間運転後、定期的にタービン内部を
開放してレーシングワイヤの切損の有無を検査し、もし
切損または亀裂が発見されｌ；場合は速やかに補修する
ことが要請されている。

次に、従来の補修方法について図面に従って説明づる。

ここでは、隣接する４枚の動ＷＪ２を１本のレーシング
ワイヤ１にて連結した場合で例示した第６図ないし第９
図に従って説明する。

なお、切損形態は第６図に示すように位置によって２種
類あり、それぞれ補修のプロセスが異なっている。

すなわち、レーシングワイヤ１の切損部３ａが、２枚の
動翼のほぼ中間に位置する場合の補り作業としては、第
７図に示すようにまずレーシングワイヤ１の片側より深
さがワイヤの太さの半分より若干深い開先５ａをグライ
ンダ等にて研削して形成する。次に第８図に示寸ように
前記開先５ａ部に肉盛溶接６を施し、さらにこの肉盛溶
接６の反対側より央開先５ｂを形成する。この場合片側
より行なった肉盛溶接６の最深部の溶は込み不足をなく
すために、この部分を若干削り去るように裏開先５ｂを
形成する。次にこの開先５ｂに肉盛溶接を施し、最後に
余盛部をグラインダ等で平滑に仕上げて６復を行なう。

一方、レーシングワイヤ１の切損部３ｂがレーシングワ
イヤ１と動ｖＩＪ２との溶接接合部４の近傍に発生した
場合の補修方法は、この切損部３ｂを２枚の動翼のほぼ
中間の作業性の良い位置までまず移動させ、しかる後に
、前述の折損部３ａの補修要領に準拠して補修を実施す
る。すなわち、第９図に例示するように、まずレーシン
グワイヤ１と４枚の［！！２とを固定している溶接接合
部４をバーナ等で加熱溶融して除去し、レーシングワイ
１７１が移動できるようにする。次にレーシングワイ１
７１の切損部３ｂが隣接する動翼２のほぼ中間位置にな
るように移動する。すなわち、図において破線位置から
左方の実線位置へΔ）だけ移動する。この状態において
前述の補修方法を適用する。

ここでレーシングワイヤ１をΔ１だけ左方へ移動したた
め、レーシングワイヤの右（・；から動翼２の端面まで
の長さが補り前の状態より短くなり、一方左端では逆に
長くなる。これらの長さを元の通りに仕上げるために、
短くなった側のレーシングワイＡフ端にはΔ）分だけ溶
接肉盛７を滴し、他端は△ｊ相当分を切１１７ｉ撤去す
る。次に、レーシングワイヤ１と４枚のｖＪχ２とをロ
ウ付は等の溶接施工により固定し？＋１！修を完了する
。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の補修方法では、作業が複雑でかつ工程数が著しく
多く、補修に多大な労力と熟達した技關を要し、また多
くの時間を費づ欠点があった。

すなわち、切損部が隣接する動翼の中間部にある場合に
おいては、切損部の溶接開先の加工工程および突合せ溶
接の工程が必要とされる。また切Ｊｆ’１部がロウ付は
溶接部の始端部に発生した場合には、ロウ付ｔＪ溶接部
の加熱による除去の工程、レーシングワイヤの移動工程
、レーシングワイヤの折損部の溶接開先の加工工程およ
び溶接工程、そしてレーシングワイヤの寸法調整工程が
必要とされるため、作業■稈が多肢にわたり多大な補ｆ
ｌｌ１５間を要する問題点があった。この補修期間の艮
１ｙｌ化は発電ブラントにおいては稼動率の低下を１ｒ
Ｉ来し、その経済的損失Ｊ３よび社会的影響は極めて大
きい。

一方、切損部がロウ付は溶接部の近傍に発生した場合に
は、そのままでは補修作業が不可能なため、まずロウ付
は溶接部を加熱して除去し、切損部をｖＪ翼間で作業の
し易い位置まで移動させる必要がある。このロウ付は溶
接部の除去にあたっては高温のバーナ炎で長時間加熱が
必要であり、その熱影響によってＦＩＪ翼自体の材質が
硬化し、そのため靭性が低下し、部材に割れが生じ易く
なり動翼の信頼性を低下させるおそれもあった。

本発明は上述した問題点を解決するために発案されたも
のであり、補修作業工程の単純化を図り、短時間で補修
ができ、さらに構成部材への熱影響の少ない、レーシン
グワイヤ切損部のＭｒｉ方法を提供することを目的とす
る。

（発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 上記目的のため、本発明に係るレーシングワイヤ切損部
の補修方法は、レーシングワイヤの切ＪＩ’３部の外周
表面に補強スリーブを巻き付け、しかる後に、補強スリ
ーブの軸方向の端縁同士を接合づるとともに補強スリー
ブの周方向の両端面に溶接を施工することにより、補強
スリーブとレーシグワイＡ７およびｅ翼を一体的に固定
して構成している。

（作用） 上記手順に従って、切損部の外周表面に巻き付けられ、
両端面を溶接により固定された補強スリーブが、レーシ
ングワイヤの切損部の強度低下を補償する。

（実施例） 次に、この発明の一実施例を図面に基づいてご２明づ゛
る。

第１図は本発明方法に用いる補強スリーブを取付けた状
態を示す断面図であり、第２図は施工要領を示す斜視図
であり、レーシングワイヤ１の切損部３ａが隣接するｆ
Ｊ＋　ｍ　２の中間部に発生した場合で例示している。

図において、補修を行なう場合にはまずレーシングワイ
ヤ１の切損部３ａを包み込むように補強スリーブ８を巻
き付ける。すなわち、第２図で破線示するように、予め
略Ｕ字形に湾曲成形された補強スリーブ８をレーシング
ワイヤ１の切損部３ａを含む外周表面に実線で示すよう
に巻き付ける。

次に、補強スリーブ８の軸方向の端縁同士を接合すると
ともに、周方向の両端面に隅肉溶接を施工することによ
って切損部３ａ前後のレーシングワイヤ１と補強スリー
ブ８を固定して補修作業を完了する。

なお、補強スリーブ８は所定厚さの平板材料を巻き付け
て形成してもよいが、レーシングワイヤ１の直径に合せ
て予め、略Ｕ字形に形成しておけば、切損部３ａへの装
着操作Ｊ３よびりき付は作業が容易になる。

第３図は他の実施例を表わす断面図であり、レーシング
ワイヤ１の切損ｎｌ３ｂが、レーシングワイヤ１と動翼
２との溶接接合部４の近傍に発生した場合にＪ３　ＧＪ
る補修要領を例示している・この場合、レーシングワイ
ヤ１と動翼２とを接合している溶着金属がレーシングワ
イ鬼７１０表面で切１０部３ｂの近傍に突出しているの
で、そのまま補強スリーブ１１を巻き付けても補強スリ
ーブ１１は、溶：ｉ′？金属が障害となってレーシング
ワイｉ７１の表面に密着しないので継手強度が低下する
。

そこで、切損部３ｂの近傍に位置する溶接接合部４を溶
解除去し、しかる後に補強スリーブ１１をレーシングワ
イヤ１の切損部３ｂを包み込むように密着させて巻き付
ける。ここで、補強スリーブ１１は第３図に例示するよ
うに、動ｍ２の貫通口２ａの縁部に接する形状に調製さ
れる。そして補強スリーブ１１の軸方向の端縁同士を接
合し、さらに周方向の両端面のうち、動翼２に当接する
部位にはロウ付は溶接を施して補強スリーブ１１と動翼
２を接合し、他端は隅肉溶接を施工して補強スリーブ１
１とレーシングワイヤ１を固定する。

なお、補強スリーブの肉厚および隅肉溶接の脚長を決定
するにあたっては、レーシングワイヤが本来右していた
剛性と耐応力強電を補ｆζ１１“るように配慮すること
は設計的な事項である。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の補修方法によれ
ばレーシングワイヤの切損部に補強スリーブを巻き付け
、両端を溶接するという簡単な作業工程で短時間に補修
が可能になる。

また、従来切損部の発生位置によっては、レーシングワ
イヤと動翼との接合金属を加熱して除去しレーシングワ
イヤを移動する操作も必要とされたが、本発明方法によ
れば、その操作を必要とせず補修作業が大幅に簡略化さ
れる。

さらに、加熱作業が大幅に省略できるので、部材に対す
る熱影響も減少する。すなわち、ｅ京等の構成部材の熱
変成による材質の劣化および寿命の短縮化が少なく、タ
ービン設備の信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を示すもので補強スリー
ブを取ｆ−Ｊ　ｉノだ状態を示す断面図、第２図は補強
スリーブを巻き付【ブる作業の施工要領を示す斜視図、
第３図は本発明方法の他の実施例を示す断面図、第４図
はレーシングワイヤによる動翼の連結！ｆ４漬を示す斜
視図、第５図は第４図におけ図である。 １・・・レーシングワイＡ７．２・・・動Ｗ、２ａ・・
・動ＮのｖＩ通孔、３ａ、３ｂ・・・切損部、４・・・
溶接接合部、５ａ・・・開先、５ｂ・・・衷開先、６，
７・・・溶接肉盛、８・・・補強スリーブ、９・・・軸
方向溶接部、１０・・・周り向隅肉溶接部、１１・・・
補強スリーブ。 代理人弁即」つ　　則　近　憲　缶 周　　　　　　　　　三　　俣　　弘　　文蔓　ｆ　図 蓼３因 壬４　図 茶５　因 羊６　図 茶７　図 ＄８　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タービン等の動翼を相互に連結するレーシングワイ
   ヤの切損部を補修するにあたり、初めに切損部の外周表
   面に補強スリーブを巻き付け、しかる後に補強スリーブ
   の軸方向の端縁同士を接合するとともに、補強スリーブ
   の周方向の両端面に溶接を施工することにより、補強ス
   リーブとレーシングワイヤおよび動翼一体的に固定する
   ことを特徴とするレーシングワイヤ切損部の補修方法。 ２、補強スリーブをレーシングワイヤに容易に被着でき
   るよう予め略Ｕ字状に形成してなる特許請求の範囲第１
   項記載のレーシングワイヤ切損部の補修方法。