JPS63106538A - タ−ビンロ−タ翼溝肩部の余寿命評価システム - 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】 産業上の利用分野 本発明は、高・中圧タービンロータの翼溝肩部クリープ
損傷の非破壊検出により余寿命を評価する技術分野で利
用される。

従来の技術 第５ａ、５ｂ、５ｃ図に示すように、高・中正タービン
翼溝肩部３には、長期使用によってクリープ損傷が進行
し、き裂となって翼２の飛散につながる事故の発生が危
惧される。

図が示すように、危惧される位置はロータｌの外表面か
ら観察出来ない位置にあり、かつ翼２抜取りを行なって
も翼溝内面からのこのような局部３の金属組織観察は、
きわめて困難であるため、クリープ損傷の検出として現
状で考えられることは、 （ａ）　ＵＴによる通常の探傷法で発生したき裂を検出
する。

（ｂ）き裂発生による翼の浮き上がり、あるいは翼溝部
のめくれ上がりの計測。

（ｃ）翼抜き取り後の、翼溝内面からのＭＴによる探傷
法で発生したき裂を検出する。

によらざるを得ない。しかしながら、そのような現象が
発見されない場合、少なくとも次回の検査時に処置する
迄の継続使用の余裕度は保証できない。それ故、それ迄
にクリープ損傷の検出をする必要がある。

発明が解決しようとする問題点 （Ａ）クリープキャビティー観察による寿命評価法非破
壊的検出法として、レプリカ採取によるクリープキャビ
ティー観察を行なう。ここで、クリープキャビティーは
、クリープ損傷によって生ずる空孔（ボイド）であり、
採取したレプリカを電子顕微鏡観察することにより把握
できる。

クリープキャビティー数とクリープ試験条件の間には、
例えば第２図の関係がある（あらかじめ試験片で比較の
基準となる検定曲線を作成しておく）。第２図の任意の
温度における等応力線図の検定カーブを用いてクリープ
損傷評価を行なう。

なお、第２図の検定カーブは、実験データに基づく計算
式から求めるもので、その内容をミニコンを用いてソフ
ト化したので、任意の温度のものが、簡単に引出し利用
可能である。

（Ｂ）検査法 上述のように、本方法は、クリープ損傷部のレプリカ採
取により評価することを特徴する。しかしながら、翼溝
肩部のレプリカを採取することは、その個所が曲率局部
であり、かつ狭い翼溝内面からの採取でもあることから
、従来技術では不可能と言わざるを得ない。

しかしながら、ロータは円周形をしており、その列の翼
を抜き取れば、翼溝底には小型の金属組織転写装置が載
置でき、レプリカ採取の摘要が可能となる。

（Ｃ）局部金属組織転写装置 上述のように、本方法には、実機翼溝部に載置して直接
被検査面を研磨及び転写する超小型局部金属組織転写装
置が必要である。

そこで、次のような機能を有するユニット装置を考えた
。

（イ）局部グラインダ自動研磨装置 （ロ）局部金属組織転写装置 上記自動研磨装置は第３ａ、３ｂ図に示すような構成を
持ち、翼溝内面から肩部表面を研、磨し、被検査面の局
部３を作成する。

また、研磨具４を表面仕上状態に応じて交換し、被検査
面の局部３をグラインダ研磨からパフ研磨まで仕上げる
。

金属組織転写装置は第４ａ、４ｂ図に示すような構造を
持ち、翼溝内面から自動研磨装置を用いて作製した被検
査面局部３の金属組織をレプリカ５へ転写してレプリカ
採取する。

これら自動研磨装置及び金属組織転写装置の組合せによ
り、翼溝肩部のような局部３の金属組織転写が可能とな
る。

問題点を解決するための手段 本発明は、上述の問題点を解決するために、次のような
手段を採っている。すなわち、タービンロータの翼溝部
に載置され、直接被検査面を研磨するユニットと、局部
の微視的損傷をレプリカに転写するユニットよりなる局
部金属組織転写装置と、これら上記作業を制御するコン
トロールボックス及び上記レプリカの観察によるクリー
プ損傷を評価して余寿命評価計算を行なうミニコンより
構成したタービンロータＩｔ肩部の余寿命評価システム
とする。

作用 上記手段によれば、したがって、局部金属組織転写装置
について、各ユニット機構の小型、単純化を図った狭い
翼澗部載置作業でも所定の機能で作動することが可能と
なる。

実施例 次に、本発明の実施例について、第１図を参照して詳述
する。

検査の方法を第１図にフローヂャートとして示す。

（ａ）まず、検査ロータの運転データを採取し、各種評
価が正しくできるようにする。

（ｂ）次に、翼枚数り後、ＭＴ探傷を実施Ｉ７、き裂の
有無を確認する。

（ｃ）翼溝肩部を前処理として局部研磨装置で磨く。

まずグラインダにて荒仕上げを行ない、後パフ研磨まで
仕上げる。その後、エツチングを施し、レプリカ採取の
被検査面とする。

（ｄ）局部金属組織転写装置により、被検査面のレプリ
カを採取し、クリープキャビティー観察を行なう。

（ｅ）得られた結果から、全寿命評価を行ない、設備の
保守管理の判断基準とする。

発明の効果 本発明によると、タービンロータの翼溝肩部のき裂に至
るまでのクリープ損傷を非破壊的に検出し使用可能期限
を推定することにより、翼飛散につながる事故発生の未
然防止が可能となると共に、早期に設備の改廃について
検討準備を行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の非破壊手法による翼溝肩部の余寿命評
価法の一実施例を示すフローチャート、第２図はキャビ
ティー数とクリープ条件の検定カーブを示す図表、第３
ａ図は局部グラインダ自動研磨装置の斜視図、第３ｂ図
はその研磨具部の断面図、第４ａ図は局部金属組織転写
装置の斜視図、第４ｂ図はレプリカ部の断面図、第５ａ
図は従来よりクリニブが危惧される位置を示すセレーシ
ョン型翼の断面図、第５ｂ図は同様なＴ型の例の′断面
図、第５ｃ図は翼根部の断面図である。 ｌ・・ロータ、２・・翼、３・・翼溝肩の局部（披検査
面）、４・・研磨具、５・・レプリカ。 ７色、 復代理人　木　村　　正　巳　・ｌ 、１１ヵ１．肩゛・ｊ 第１図 第２図 クリープＱｒ８１　　Ｌ　　（ｌｉ） 第３０図 第３ｂ図 第４α図 第４ｂ図 第５α図 第５ｃ 第５ｂ図 １１ｖ力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タービンロータの翼溝部に載置され、直接被検査面を研
   磨するユニットと、局部の微視的損傷をレプリカに転写
   するユニットよりなる局部金属組織転写装置と、これら
   上記作業を制御するコントロールボックス及び上記レプ
   リカの観察によるクリープ損傷を評価して余寿命評価計
   算を行なうミニコンより構成されるタービンロータ翼溝
   肩部の余寿命評価システム。