KR20070114241A - 퇴적물의 제거 방법 - Google Patents

퇴적물의 제거 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070114241A
KR20070114241A KR1020070049713A KR20070049713A KR20070114241A KR 20070114241 A KR20070114241 A KR 20070114241A KR 1020070049713 A KR1020070049713 A KR 1020070049713A KR 20070049713 A KR20070049713 A KR 20070049713A KR 20070114241 A KR20070114241 A KR 20070114241A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
component
jet
liquid jet
passage
liquid
Prior art date
Application number
KR1020070049713A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101339045B1 (ko
Inventor
이안 머레이 개리
제임스 리차드 아이유안 로이드
토마스 버틀러
Original Assignee
롤스-로이스 피엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 롤스-로이스 피엘씨 filed Critical 롤스-로이스 피엘씨
Publication of KR20070114241A publication Critical patent/KR20070114241A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101339045B1 publication Critical patent/KR101339045B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/002—Cleaning of turbomachines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/024—Cleaning by means of spray elements moving over the surface to be cleaned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
    • B23P6/002—Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
    • B24C3/325—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for internal surfaces, e.g. of tubes
    • B24C3/327—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for internal surfaces, e.g. of tubes by an axially-moving flow of abrasive particles without passing a blast gun, impeller or the like along the internal surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C7/00—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
    • B24C7/0007—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a liquid carrier
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/06—Cooling passages of turbine components, e.g. unblocking or preventing blocking of cooling passages of turbine components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/90—Coating; Surface treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/202—Heat transfer, e.g. cooling by film cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/607—Preventing clogging or obstruction of flow paths by dirt, dust, or foreign particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/611—Coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

구성요소를 통해 연장되는 통로로부터 퇴적물을 제거하는 방법으로서, 상기 통로를 액체 내에 침지하는 단계, 및 액체 배스 내부의 소스로부터 상기 통로를 향해, 상기 퇴적물의 적어도 일부를 제거하기에 충분한 속도로 액체 제트를 분사하는 단계를 포함하는 퇴적물의 제거 방법.
액체 제트, 퇴적물, 가스 터빈, 화염관, 열 장벽 코팅, 냉각 홀

Description

퇴적물의 제거 방법{METHOD OF REMOVING DEPOSITS}
도 1은 가스 터빈 엔진의 환형 연소기 섹션의 일부의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 연소기 화염관(flame tube) 벽의 일부에 대해 작동하는 유체 제트의 설명도이다.
도 3(a), 3(b), 3(c)는 제조 과정중 여러 가지 단계에서 연소기 화염관 벽과 냉각 홀을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 연소기 화염관의 홀을 가공하는 방법의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.
본 발명은 일반적으로 벽을 관통하는 홀(hole)을 가진 구성요소(component)로부터 물질을 제거하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 코팅된 가스 터빈 구성요소의 냉각 홀 내부로부터 과량의 코팅재(coating material)를 제거하는 방법에 관한 것이다.
가스 터빈 엔진은 성능 및 효율을 증가시키기 위해 매우 높은 온도에서 작동된다. 그러나, 대부분의 가스 터빈 엔진 설계에서의 제한 인자는 엔진의 다양한 구성요소가 견뎌낼 수 있는 최대 온도이다. 그와 같이 제한되는 특별한 구성요소 영역 중 하나는 가스 터빈 엔진의 연소실이다.
허용가능한 최대 온도의 상승 및/또는 구성요소 금속 온도의 저하를 달성하는 하나의 방법은 구성요소의 벽에 냉각 홀을 제공하는 것이다. 이들 홀은 고온의 가스에 노출된 구성 요소의 벽을 통하여, 또한 벽을 따라 냉각 공기가 유통할 수 있게 한다. 벽면을 따라 공기가 유동할 때 냉각층이 형성된다. 이 냉각층은 벽면의 온도를 저하시키고, 고온의 가스가 구성요소의 벽과 접촉하는 것을 물리적으로 방지함으로써, 그렇지 않을 경우 구성요소가 견딜 수 있는 것보다 더 높은 가스 온도를 견딜 수 있도록 한다.
높은 가스 온도의 사용을 가능하게 하는 또 다른 방법은 고온의 가스에 노출되는 구성요소의 벽에 보호용 열 장벽 코팅(thermal barrier coating)을 설치하는 것이다. 연소기의 경우에, 이것은 특히 화염관의 내벽이며, 외벽은 냉각기 컴프레서 방출 공기에 노출된다. 그러한 코팅은 종래에, 예를 들면 열과 부식에 대한 보호를 제공하는 MCrAlY 재질을 포함한다. MCrAlY는 공지되어 있는 코팅 시스템으로서, M은 니켈, 코발트, 철 또는 이들의 혼합물을 나타내고, Cr은 크롬, Al은 알루미늄, 그리고 Y는 이트륨을 나타낸다. 열적 보호를 향상시키기 위해 MCrAlY 층의 상부에 추가적 세라믹층을 설치하기도 한다. 그러한 구성에서 MCrAlY 층은 세라믹 코팅층에 대한 본드 코트(bond coat)로서 작용한다. 그러한 세라믹 코팅재의 예는 MCrAlY 층의 상부에 형성되는 이트리아 안정화(yttria stabilised) 지르코니아이다.
MCrAlY 및 세라믹 보호 코팅은 전형적으로 물리 증착법(PVD), 화학 증착법(CVD) 또는 플라즈마 분무법에 의해 도포된다. 그러한 보호 코팅 및 그 도포 방법의 예는 잘 알려져 있으며, 그 밖에 많은 예 중에서 특허문헌 US 4321311, US 5514482, US 4248940 등에 기재되어 있다.
냉각 홀 및 보호 코팅은 양자가 협동하여 구성요소를 고온에서 조작할 수 있도록 하기 위해 사용된다. 냉각 홀과 보호 코팅을 가진 그러한 구성요소의 제조 방법으로는 두 가지 기본적 방법이 있다. 첫 번째 방법에서, 코팅이 구성요소에 도포된 다음, 코팅된 구성요소를 관통하여 홀이 천공된다. 이 방법의 예는 특허문헌 EP0826457에 기재되어 있는데, 열 장벽 코팅 및 구성요소의 금속을 관통하는 데에 레이저 드릴링이 사용된다. 이 방법의 문제점은, 설계에 따르면, 상기 열 장벽 코팅은 재료를 관통하여 천공하기 위한 레이저에 의해 발생되는 열에 견딘다는 점이다. 그 결과, 상기 코팅을 천공하는 데에는 높은 파워 레이저, 긴 조작 시간이 필요하고, 둘러싼 영역의 상당한 가열을 초래하며, 이것은 바람직하지 않을 수 있다. 기계적 드릴링 기법이 사용될 경우에는, 열 장벽 코팅이 일반적으로 깨지기 쉬우므로 또한 문제가 있다. 기계적 드릴링은 홀 주위 영역에서 코팅의 균열 및 손상을 일으킴으로써, 가공 조작중 또는 사용중에 너무 일찍 구성요소로부터 코팅의 박리를 야기할 수 있다.
두 번째 방법에서, 홀이 구성요소에 천공된 다음, 천공된 구성요소에 코팅이 도포된다. 이 방법은 전술한 코팅을 통한 드릴링/가공과 관련된 문제를 전혀 갖지 않는다. 그러나, 홀이 천공된 후 코팅을 도포하는 것은 적어도 부분적으로 홀의 일부 또는 전부를 폐쇄시킬 수 있다. 이에 따라 냉각 공기가 홀을 통과하는 냉각 공기의 유동을 제한하고, 구성요소의 부적절한 냉각을 초래함으로써, 핫 스폿(hot spot), 구성요소의 과열 및 가능한 고장을 초래할 수 있다. 또한, 냉각 홀의 폐쇄는 예측할 수 없고, 따라서 어느 정도의 폐쇄를 수용하도록 홀을 설계하는 것은 문제가 있으며, 또한 그것이 가능하다고 해도 엔진의 효율을 저하시킬 것이다.
따라서, 냉각 홀을 폐쇄하는 코팅재는 모두 제거되어야 한다. 냉각 홀 폐쇄 문제 및 냉각 홀로부터 코팅을 제거하는 방법이 특허문헌 EP0916445에 기재되어 있다. 고압 상태의 유체 제트가 구성요소의 반대측 면에서 코팅이 도포되어 있는 면을 향해 분사된다. 그러면, 관통 홀은 마스크처럼 작용하여 코팅이 손상되지 않도록 보호한다.
60,000 psi 이하의 고압으로 작동하는 유체 제트는 120dB 수준의 소음을 낸다. 또한, 유체가 분사되어 부딪히는 구성요소의 표면에 대한 손상을 방지하기 위해서는 세심한 제어가 필요하다.
따라서, 앞에서 언급한 문제를 해소하면서, 구성요소 내부의 홀로부터 물질을 제거하는 향상된 방법을 제공하는 것 및/또는 그러한 방법에 대한 개선책을 일반적으로 제공하는 것이 요망된다.
본 발명에 따르면, 구성요소를 통해 연장되는 통로(passage)로부터 퇴적물을 제거하는 방법으로서, 상기 통로를 액체 내에 침지하는 단계, 상기 액체 내부의 소 스로부터 상기 통로를 향해, 상기 퇴적물의 적어도 일부를 제거하기에 충분한 속도로 액체 제트를 분사하는 단계를 포함하는 제거 방법이 제공된다.
이 방법에서, 통로가 침지되는 액체는 상기 공정의 소음을 감쇠시키는 작용을 한다.
퇴적물은 구성요소의 제1 표면에 제공된 코팅과 연속적으로 접해 있을 수 있고, 액체 제트는 상기 제1 표면의 반대측인 구성요소의 제2 표면으로부터 상기 통로를 향해 분사되는 것이 바람직하다.
본 방법에서, 구성요소 자체는 냉각 홀을 통해 고압 유체 제트를 분사하는 마스크로서 사용되고, 그 결과 홀을 폐쇄하는 일체의 물질은 절삭되어 제거된다. 이것은 상기 제트가 특정한 홀을 향해 정확히 분사되지 않아도 됨으로써, 완화된 정확성이 허용되고, 보다 저렴하고 간단한 기계를 사용할 수 있다는 이점을 가진다. 그뿐 아니라, 홀을 폐쇄하지 않는 코팅의 나머지 부분은 구성요소 자체에 의해 제트로부터 보호된다. 따라서 코팅에 대한 일체의 손상이 감소된다. 구성요소 자체를 마스크로서 사용하는 것은 또한 상기 공정이 간단하고 비교적 신속하다는 것을 의미한다.
액체 제트는 고체 입자를 추가로 내포할 수 있다. 고체 입자는 유리 비드(glass beads)일 수 있다.
구성요소 내의 통로는 제1 및 제2 표면에 대해 각도를 이루는 축을 갖는 것이 바람직하다. 제트는 통로의 축에 대해 0∼5도의 네거티브 레이크(negative rake)를 갖는 것이 바람직하고, 이러한 방식으로 제트는 찌꺼기(debris)를 향해 분 사될 수 있고, 홀 입구를 손상시키지 않고 홀로부터 찌꺼기를 제거할 수 있다.
상기 방법은, 액체 배스(bath) 내 제2 소스로부터 통로를 향해 계속해서 제2 액체 제트를 분사하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제2 액체 함유 제트는 내부에 혼합되어 있는 가스를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
제2 제트는 통로의 축에 대해 0~5°의 포지티브 레이크 각도(positive rake angle)로 통로를 향해 분사되는 것이 바람직하다. 제2 제트는 통로를 세정하며, 포지티브 레이크 각도는 홀 출구에서의 코팅의 치핑(chipping)을 방지하는 데 도움을 준다.
상기 구성요소는 복수의 통로를 가질 수 있고, 상기 방법은, 상기 복수의 통로 중 첫 번째 통로를 향해 상기 제1 액체 제트를 분사하는 단계, 이어서 상기 구성요소의 상기 제2 표면을 가로질러 제2 통로로 횡단시키는 단계, 및 상기 제1 액체 제트를 상기 복수의 통로 중 두 번째 통로를 향해 분사하는 단계를 포함한다.
상기 제2 액체 제트는, 상기 제1 액체 제트가 상기 통로를 향해 분사된 후, 상기 제2 액체 제트가 상기 복수의 통로 중 첫 번째 통로를 향해 분사되도록 상기 제1 액체 제트와 함께 횡단될 수 있다.
상기 제1 액체 제트는, 상기 통로들이 위치해 있는 상기 구성요소의 상기 제2 표면의 영역 상부에 일정한 속도로 횡단되는 것이 바람직하다.
상기 복수의 통로 중 첫 번째 통로 내부의 실질적으로 모든 퇴적물이, 상기 제1 액체 제트가 상기 복수의 통로 중 두 번째 통로로 횡단되기 전에 제거될 수 있다.
상기 구성요소는 유체 제트가 간헐적으로 상기 통로를 향해 분사되도록, 축을 중심으로 상기 제1 액체 제트에 상대적으로 회전될 수 있다. 상기 축은 상기 제1 액체 제트가 횡단하는 방향에 대해 직교하는 것이 바람직하다.
상기 통로가 내부에 침지되는 유체는 상기 구성요소 방향으로 흐르는 유동(current)을 갖는 것이 바람직하다. 상기 유동은 상기 구성요소의 상기 제1 표면을 향해 흐르는 것이 바람직하다.
상기 통로는, 사용 시, 상기 구성요소에 대한 냉각 흐름을 제공하도록 배열되는 것이 바람직하다. 상기 구성요소는 금속으로 만들어질 수 있고, 상기 퇴적물은 세라믹일 수 있다. 상기 구성요소는 연소기 화염관, 또는 터빈 블레이드일 수 있다.
이하에서, 오로지 실시예를 목적으로, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
[실시예]
도 1을 참조하면, 가스 터빈 엔진의 연소기 섹션(20)이 도시되어 있다. 내측 및 외측 환형 케이싱 벽(2, 4)은 각각 환형 덕트(11)를 한정한다. 이 환형 덕트(11) 내에 환형 화염관(6)이 제공되어 있다. 가스 터빈 엔진의 컴프레서 섹션(도시되지 않음)으로부터 압축 공기가, 화살표 A 표시된 바와 같이, 입구(14)를 통해 이 덕트(11) 내로 유입된다. 이 공기 중 일부는, 화살표 G로 표시된 바와 같이, 상류의 환형 화염관 입구(8)를 통해 화염관(6)의 내부(7)로 유입된다. 공기의 나머지는, 화살표 H로 표시된 바와 같이, 화염관(6)의 외부(9) 주위로 흐른다. 화 염관(6)에 유입되는 공기는 화염관(6) 내부에 설치된 소정 개수의 연료 노즐(18)로부터 공급되는 연료와 혼합된다. 화염관(6)의 내부(7)에서 얻어지는 연료/공기 혼합물은 이어서 연소되어 고온의 가스 스트림(gas stream)을 생성한다. 이 가스 스트림은, 화살표 B로 표시된 바와 같이, 화염관(6)을 따라 흘러 화염관(6) 및 연소기(20)의 하류 말단에 있는 환형 출구(10) 및 일련의 출구 가이드 베인(guide vane)(12)을 통과하여, 가스 터빈 엔진의 터빈 섹션 및/또는 배기 장치(exhaust)로 들어간다.
환형 화염관(6)의 벽(44)은 복수의 냉각 홀(16)에 의해 뚫려 있다. 냉각 홀(16)은 화염관(6)의 벽(44)을 통한 통로로서 작용한다. 화염관(6) 주위로 흐르는 저온의 압축 공기는 이들 홀(16)을 통화하여 화염관(6)의 내부(7)로 유입되어 화염관(6)의 벽(44)을 따라 흐른다. 이러한 화염관(6)의 벽(44)을 통한 냉각 공기의 흐름은 화염관(6)의 벽(44)을 냉각시킨다. 화염관(6)의 벽(44) 내측을 따라 흐르는 공기는 이들 벽(22)에 인접한 비교적 저온의 공기층을 생성함으로써, 화염관(6)의 벽(44)과 화염관(6) 내부(7)의 고온 연소 가스 사이에 열 장벽을 제공한다. 일반적으로 세라믹 재료의 층을 포함하는 열 장벽 코팅(28)도 화염관(6)의 내측 벽(22)에 제공되고, 이것이 또한 고온 연소 가스로부터 화염관(6)의 벽(44)을 보호한다.
화염관(6)은 또한, 추가적인 압축 공기를 화염관(6)의 내부(7)에 받아들기기 위해, 복수의 다른 더 큰 개구부를 벽(44) 내부에 가질 수 있다. 이 추가적 공기는 화염관(6)의 내부(7)에서 추가로, 보다 완벽한 연소를 보조하기 위해 제공된다.
화염관(6)은 시트 금속, 일반적으로는 니켈 코발트 또는 철 초합금(iron superalloy)와 같은 고온 합금으로 만들어지고, 이것이 화염관 벽(44)의 필요한 형상으로 가공된다. 금속 벽의 두께는 전형적으로 1∼1.6mm이다. 이와는 달리, 금속제 화염관(6)은 단조 링(forged ring)으로부터 가공되거나 또는 심지어 주조될 수도 있다.
화염관 벽(44)의 냉각 홀(16)은 종래 방식으로 방전 가공(electrical discharge machining; EDM) 또는 레이저 드릴링과 같은 방법으로 제조된다. 도 3a는 화염관 벽(44)에 형성된 홀(16)의 상세도를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 냉각 홀(16)은 유동 방향으로 대체로 경사져 있으며, 사실상 구성요소의 벽(44)을 통한 통로로서 작용한다. 그러한 경사는 화염관 벽(44)의 내측(22)을 따라 냉각 공기의 층이 형성되는 것을 촉진한다. 냉각 홀(16)의 직경은 전형적으로 약 0.25mm 내지 약 0.76mm이다.
냉각 홀(16)의 제조 후, 화염관(6)의 내측(7)을 한정하는 화염관 벽(44)의 제1(내측) 면(22)을 열 장벽 코팅(28)으로 코팅한다. 제1(내측) 면(22) 상의 이 코팅(28)은 화염관 벽(44)을 고온의 연소 가스로부터 보호한다. 비교적 저온의 압축 공기(9)에 노출되는 화염관(7)의 제2(외측) 면(24)은 열 보호를 필요로 하지 않으므로 코팅되지 않는다. 전형적으로, 상기 코팅(28)은 MCrAlY 및/또는 상기 벽에 먼저 도포되는 알루미나이드 본드 코트를 포함한다. 이 본드 코트의 상부에는 이트리아 안정화 지르코니아와 같은 세라믹 코팅이 적층된다. 그러한 코팅은 해당 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 예를 들면 스퍼터링, 전자빔 물리 증착법(EBPVD), 및 플라즈마 분무법과 같은 종래의 기술에 의해 도포된다. 그러한 코팅(28) 및 그 적용 방법의 예가 특허문헌 US 4321311에 기재되어 있는데, 상기 특허에는 MCrAlY 본드 코트, 알루미나층 및 EBPVD 컬럼형 그레인 세라믹층이 기재되어 있다. 특허문헌 US 5514482에는 알루미나층을 구비한 확산 알루미나이드 본드 코트 및 그후의 EBPVD 세라믹층이 기재되어 있다. 특허문헌 US 5262245에는 플라즈마 분무 세라믹층을 구비한 MCrAlY 본드 코트가 기재되어 있다. 또 다른 예들은 US 4248940, US 5645893 및 US 5667663에 기재되어 있다.
이들 코팅(28)의 두께는 연소기(20)의 특별한 요건 또는 보호되는 구성요소에 따라 약 0.3mm 내지 약 0.5mm인 것이 전형적이다.
코팅(28)의 도포는 종종, 도 2 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 냉각 홀(16) 내부 및 상부에 코팅재의 불필요한 축적물(30)을 초래한다. 이 축적물은 냉각 홀(16)을 부분적으로, 또는 완전히 폐쇄함으로써 엔진 가동중 홀(16)을 통해 냉각 공기가 유동하는 것을 제한하거나 차단할 수 있다. 이것은 제거되지 않을 경우, 화염관 벽(44)의 부적절한 냉각을 초래할 수 있고, 화염관 벽(44)에 인접한 냉각층의 두께를 감소시키거나 배제할 수 있다. 이어서, 이것은 화염관 벽(44)에 국소 핫 스폿을 발생시킬 수 있으며, 그러한 핫 스폿은 화염관 재료를 손상시킬 수 있고 구성요소의 사용 수명을 단축시킬 것이다.
따라서, 코팅(28)을 도포한 후, 홀(16) 내부 및 상부의 코팅재의 축적물(30)은 제거된다. 구성요소, 또는 적어도 세정해야 하는 홀은 물(101) 속에 침지된다. 홀의 세정은, 도 2에 도시된 바와 같이, 고압 워터 제트(38)를 이용하여 이루어진 다. 고압 워터 제트 가공 및 그 프로세스를 수행할 수 있는 기계는 일반적으로 알려져 있다. 그러한 기계의 예는 독일의 Flow Europe GmbH에서 제조되고 시판된다. 그러한 기계는, 전형적으로 약 10,000 psi(689 bar) 내지 약 60,000 psi(4136 bar)인 고압의 물이 공급되는 노즐(32)을 가진다. 이 고압의 물은 원형 오리피스를 통해 노즐(32)에서 배출되어 대제로 원형인 고압수의 제트(38)를 발생시킨다. 제트(38)의 직경은 일반적으로 0.7mm 내지 1.7mm, 전형적으로는 약 1mm이다. 노즐(32)은, 예를 들면 로봇 암과 같이, 화염관(6)에 있어서 가공편(workpiece)에 대해 노즐(32) 및 제트(38)를 이동시킬 수 있는 적합한 지지 수단(도시되지 않음) 상에 장착된다.
고압 워터 제트의 노즐(32)은 구성요소(44)와 함께 물(101) 속에 잠긴다. 제트(38)는 홀(16)의 영역에서 화염관(6)의 외측 면(24) 쪽을 향하고 있다. 제트(38)는, 도면에 일반적으로 화살표 C로 나타낸 바와 같이, 화염관(6)의 벽(44)에 동일한 각도, 즉 냉각 홀(16)의 축의 0∼5도로 분사되고, 화염관 벽(44) 내 홀(16) 위로 횡단하도록 경사져 있다. 워터 제트(38)의 압력, 노즐(32)과 화염관 벽(44) 사이의 거리(49)(때로는 스탠드오프(standoff)라 칭함), 및 제트(38)가 표면에 부딪히는 시간의 길이는 모드 화염관 벽(44)의 코팅되지 않은 외측 면(24)의 금속이 실질적으로 가공되지 않도록 제어된다. 전형적으로 약 20mm 이하의 스탠드오프 거리(49)가 사용된다.
제트(38)가 화염관 벽(44)의 코팅되지 않은 측면(24)을 가로질러 횡단할 때, 제트(38)는 냉각 홀(16)과 마주친다. 냉각 홀은 사실상 통로이며, 제트(38)가 일 단 홀(16)에 유입되면 안내되어 냉각 홀(16)의 제1 부분(42)의 폐쇄되지 않은 금속 측면에 의해 수로를 형성한다. 홀 출구에서 제트(38)는 홀(16)을 폐쇄하거나 부분적으로 제한하는 코팅 축적물(30) 또는 다른 찌꺼기와 마주친다. 세라믹과 같은 코팅재(28)는 화염관 벽(44)의 금속에 비해 워터 제트(38)에 대한 내구성이 적다. 따라서 워터 제트(38)는 입자 침식에 의해 냉각 홀(16) 내부의 코팅 축적물(30)을 절삭 제거하여 마침내 제트(38)는 냉각 홀(16)을 자유롭게 관통할 수 있다. 말끔하게 제거된 홀의 모습이 도 3c에 도시되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 이 방법에 의해 말끔하고 명확한 홀 출구(48)가 코팅(28)을 통해 제조된다. 이어서, 제트(38)는 다음 번 냉각 홀(16)로 횡단하여 모든 냉각 홀(16)이 말끔해질 때까지 상기 공정을 반복한다. 이러한 방법에 의해 냉각 홀(16) 각각은 차례로 말끔히 정리된다.
침지된 워터 제트는 클리어링 공정에서의 매체로서 약 50,000 psi의 압력으로 전달되는 12 메쉬(mesh) 유리 비드를 수용한다. 상기 비드는 분당 60g에 해당하는 속도로 통로에 전달된다.
제트(38)는 홀(16)의 제1 부분(42)에 의해 안내되기 때문에, 이 방법을 사용하는 데에 제트(38)를 홀(16)에 정확히 정렬시킬 필요는 없다. 또한 이 경우, 냉각 홀(16)의 직경은 워터 제트(38)의 직경보다 작으므로, 제트(38)는 완전히 정렬되어 있지 않을 때에도 홀(16)에 중첩된다. 또한, 워터 제트(38)는 화염관(6)의 외측면(24)을 향하고 있으므로, 홀(16) 내부에 있지 않은 내측 면(22) 상의 코팅(28)은 워터 제트(38)에 노출되지 않는다. 따라서, 벽(44)의 내측 면(22) 상의 잔여 코팅(28)이 워터 제트(38)에 의해 손상될 가능성은 실질적으로 배제된다. 이것은 구성요소의 코팅된 내측 면(22)으로부터 절삭 제트 또는 연마 유체가 공급되는 종래 기술의 방법에 있어서는 해당되지 않는다.
제2 워터 제트 노즐은 통로가 제1 워터 제트에 의해 처리된 후 그 통로 쪽을 향한다. 제2 워터 제트는 제1 워터 제트와 달리, 유리 비드를 수용하지 않는다. 그 대신, 유체는 물과 공기이다.
유리하게는, 상기 두 제트가 약간 상이한 메커니즘을 이용하여 세정한다. 워터 제트에 입자가 존재할 때, 제트는 연마 작용에 의해 세정하고 그에 따라 코팅 오버스프레이(overspray)를 침식하지만, 전형적으로는 완전 폐쇄된 홀에 대해서는 작동에 난점이 있을 것이다. 대조적으로, 공기를 수용하는 워터 제트는 파쇄 메커니즘(fracture mechanism)을 이용하여 코팅을 제거하므로, 홀이 완전히 폐쇄되어 있는 경우에도 양호하게 작동된다.
유리 비드 세정 시 홀에 대한 노즐의 경사는 0∼5도의 네거티브 레이크 조건에 들어가야 한다. 이것은 홀 입구를 손상시키지 않고 홀로부터 모든 본드 코트 또는 TBC를 제거한다. 네거티브 레이크 조건이 적용되지 않으면, 홀 형상 및 각도는 불리하게 영향을 받을 수 있다. 물/공기 세정이 적용될 경우에는, 홀 출구에서 TBC의 치핑을 감소시키기 위해 포지티브 각도가 요구된다.
세정 제트의 소스도 수중에 위치한 상태에서 수중 구성요소를 세정함으로써, 제트의 소음은 감쇠된다. 대기 중에서 고압 제트를 사용하면 120dB를 넘는 소음 레벨이 발생된다. 제트가 고체 입자를 수용하고 있지 않을 경우에는 소음 레벨이 더욱 증가된다.
구성요소 및 제트 소스가 물(101)에 잠겨있는 상태로 세정 조작이 실행될 때, 소음 레벨은 약 90dB로 감소된다.
바람직한 실시예에서, 구성요소(44) 주위로 흐르는 유동(103)이 물(101) 속에 유도된다. 상기 유동은 저압이지만 체적이 크다. 유익하게, 상기 유동은 물(101) 외부에 위치한 센서에 의해 감지되는 소음을 약 70dB까지 더욱 감소시킨다. 수류(103)의 방향은 소음 감소에 대해 거의 관계가 없지만, 코팅(28)을 가진 구성요소의 표면을 향하는 유동이 바람직하다.
대안적 방법에서, 워터 제트(38)는 홀(16)을 수용하는 화염관 벽(44)의 코팅되지 않은 측면을 가로질러 반복해서 횡단한다. 각각의 횡단 또는 통과 시, 제트는 주기적으로 냉각 홀(16)과 마주치며 냉각 홀을 통과하여 흐른다. 일반적으로약 0.5m/분 내지 10m/분의 횡단 속도, 전형적으로는 2m/분의 횡단 속도가 실질적으로 직선적인 제트(38)의 횡단에 있어서 사용된다. 그러한 속도에서는, 제트가 1회의 통과로 홀(16) 내부로부터 코팅(30)을 전부 제거하기에는 시간이 충분하지 않다. 따라서, 제트(38)가 홀(16) 위로, 그리고 관통하여 1회 통과하는 동안 홀(16) 내부로부터 축적물(30)의 일부만이 제거된다. 홀(16)은 제트(38)가 홀(16) 위로, 그리고 관통하여 여러 번 통과한 후에 완전히 세정된다.
이 방법의 이점은 많은 수의 홀(16)이 제트의 1회 통과로 실질적으로 동시에 세정될 수 있다는 것이다. 제트(38)는 또한 일시 정지하여 개별적으로 각각의 홀(16)을 겨냥할 필요가 없다. 따라서, 이러한 대안적 방법은 제트(38)와 홀(16) 의 훨씬 느슨한 정렬을 요구하며, 훨씬 빠른 홀(16) 세정 방법을 제공한다. 또한, 이 방법에서는 워터 제트(38)의 정확한 제어가 중요하지 않으므로, 보다 간단하고 저렴한, 제어 정확성이 낮은 워터 제트 장치가 사용될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 변형이 도 4에 도시되어 있다. 화염관(6)은, 도 1을 참조하여 앞에서 설명한 바와 같이, 화염관(6)에 의해 한정된 환형 벽의 내측 면(22) 상에 코팅(28)을 가진다. 화염관(6)은 물(101)이 담긴 배스(bath)(105)에 잠겨있다. 바람직하게는 고체 매질을 수용하는, 반경 방향을 향하고 있는 워터 제트(38)가, 화살표 D로 나타낸 바와 같이, 화염관(6)의 길이 방향 축(50)을 중심으로 화염관을 회전시킴으로써 냉각 홀(16)을 가로질러 횡단한다. 그 결과 제트(38)는 화염관 벽(44)의 전체 외주 상에 작용을 하고, 여기서 홀(16)은 화염관(6)이 회전하는 동안 드릴링된다. 그런 다음, 워터 제트(38)는 추가로 외주 및 일련의 홀(16)에 화염관(6)을 따라 축 방향으로 충돌하도록, 화살표 E로 나타낸 바와 같이, 축 방향으로 평행이동된다. 제트(38)도, 화살표 F로 나타낸 바와 같이, 필요한 스탠드오프 거리(49)를 얻기 위해 화염관 벽(44)에 상대적으로, 반경 방향으로 이동된다. 화염관(6)의 회전은 종래의 수단, 예컨대 화염관(6)을 회전 테이블 상에 장착함으로써 수행된다. 상기 회전 시스템은 제트(38)를 구성요소의 표면 상부에서 횡단시키는 간단하고 용이한 방법을 제공하며, 선형 시스템으로 쉽게 얻어질 수 있는 것보다 더 높은 횡단 속도를 생성할 수 있다. 회전 시스템에서, 구성요소의 표면 위로 제트(38)의 횡단 속도 5m/s를 사용할 수 있다. 그와 같이 빠른 횡단 속도에 의하면 홀(16) 상부로 제트가 통과할 때 매우 적은 양의 코팅재(28)가 제거 될 것임을 이해할 것이다.
도 4에 도시된 구성에서, 제트(38)는 화염관의 내벽(52)에서 홀(16)을 세정하는 데 사용되는 것으로 나타나 있다. 외벽(54)에서의 홀(16)을 세정하기 위해서는, 제트(38)는 화염관(6)의 외벽(54)의 바깥쪽에 장착되고, 제트(38)는 반경 방향으로 내측을 향해야 한다는 것을 이해할 것이다. 이 방법에 의해, 화염관 벽(44) 내부에 천공된 홀(16)은 화염관(6)이 회전하는 동안 워터 제트(38)의 반복적인 통과에 의해 세정된다.
구성요소를 세정하는 속도를 높이기 위해서 동일한 지지체 상에 추가의 제트 헤드(32)를 장착할 수 있다. 이들 헤드는 세정할 구성요소 내 통로에 대해 동일한 간격으로 배치된다.
도 2와 관련하여 설명한 실시예에서 언급한 바와 같이, 고체 매질 비드를 포함하는 워터 제트에 뒤이어서 통로를 향해 물과 공기를 분사하는 제2 헤드가 설치된다. 이 헤드는 구성요소를 처리하는 데 소요되는 시간을 단축하기 위해 이중으로 설치할 수 있다.
본 발명의 기본적 방법의 특정한 예시적 테스트에서, 니켈 코발트 초합금인 C263의 1mm 두께 시험편을 각각의 홀이 30°의 각도로 경사지도록 하여 일렬로 소정 개수의 0.5mm 홀을 레이저 드릴링 처리했다. 다음으로, 시험편의 1면을 두께 0.4mm의 표준 세라믹 열 장벽 코팅의 층으로 코팅했다. 이 테스트에서, MCrAlY 본드 코트의 0.1mm 층을 포함하는 코팅을 플라즈마 분무에 의해 도포하고, 상기 본드 코트의 상부에 플라즈마 분무에 의해 이트리아 안정화 지르코니아 세라믹의 0.3mm 층을 적층했다. 이 코팅은 예비 드릴링 처리된 홀을 적어도 부분적으로 폐쇄했다. 압력이 50,000 psi이고 12 메쉬 유리 비드를 수용하고, 상기 홀들과 동일하게 30°각도로 배향된 1mm 원형 워터 제트를, 워터 제트 노즐을 시험편으로부터 약 10mm 이격된 상태로 시험편의 금속 면을 향하도록 했다. 이 제트를 2m/분의 일정한 속도로 홀의 열을 가로질러 횡단시켰다. 압력이 50,000 psi이고 상기 홀들과 동일하게 30°각도로 배향된 제2의 1mm 원형 워터 제트를 제1 워터 제트와 함께 2m/분의 일정한 속도로 횡단시키고, 워터 제트 노즐을 시험편으로부터 약 10mm 이격된 상태로 시험편의 금속 면을 향하도록 했다. 제2 워터 제트는 동반된(entrained) 기포를 함유했다.
상기 홀을 검사한 결과, 내부에 미리 적층시켰던 세라믹 코팅이 적절히 세정된 것으로 나타났다. 홀 주위의 코팅은 워터 제트에 의해 코팅을 통해 절삭된 말끔한 홀과 함께 실질적으로 영향을 받지 않았다. 또한, 홀들 사이로 제트가 횡단하는 동안 워터 제트에 노출되었던 시험편의 표면에 대해 별다른 손상이 없었다. 이 방법은 환형 화염관(6) 내의 홀을 세정하는 것과 관련하여 설명하였지만, 냉각 홀 또는 다른 작은 홀이 내포되고, 코팅재가 홀들의 영역에서 벽의 일면에 도포되어 있는 다른 공지된 형태의 연소기에 적용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들면, 상기 방법은 엔진 주위에 소정 개수의 개별적 원통형 연소통이 배치된 환형 연소기와 함께 이용될 수 있다. 본 발명의 방법은 또한 타일형 연소기(tiled combustor)의 연소기 타일 내부의 냉각 홀을 세정하는 데에 적용될 수 있다. 타일 측면은 일반적으로 열 장벽 코팅으로 코팅된다. 그러한 타일형 연소기도 해당 기 술 분야에 잘 알려져 있다.
본 발명의 방법은 또한 가스 터빈 엔진의 연소 섹션(20) 내부와 아울러 보다 일반적인 부분의 다른 구성요소에 적용될 수 있다. 사실상, 상기 방법은, 제조시 코팅재에 의해 폐쇄되거나 부분적으로 폐쇄되는 홀을 가질 수 있는 임의의 구성요소의 제조에 이용될 수 있다고 생각된다. 예를 들어 상기 방법은, 냉각 홀을 가지며 그 외측이 열 장벽 코팅으로 코팅되어 있는 터빈 블레이트의 제조에 적용될 수도 있다. 그러나, 상기 방법의 적용에 대한 제한은 제트가 냉각 홀을 지향하도록 하기에 충분한 진입로(access)가 있어야 한다는 점이다. 이것은 노즐 및 제트가 삽입되어 작동할 수 있도록 블레이드 내측에 충분한 공간이 있어야 하는 몇몇 터빈 블레이드, 특히 소형 터빈 블레이드에 있어서는 있을 수 있는 문제이다.
본 발명의 방법은 냉각 홀 내부로부터 열 장벽 보호성 코팅을 제거하는 용도에 한정되지 않는다. 다른 코팅도 화염관(6) 또는 임의의 다른 구성요소에 있는 임의의 홀을 폐쇄하거나 부분적으로 폐쇄할 수 있다. 그러한 코팅은, 예를 들면, 구성요소의 부식 방지를 제공하도록 도포될 수 있다.
또한, 상기 방법은 구성요소의 수리 및 그러한 구성요소의 원제조에 적용될 수 있다. 중고 구성요소의 수리 및 오버홀(overhaul) 시, 통상적으로 코팅재가 제거된다. 그런 다음 새로운 코팅이 도포되며, 이것이 구성요소 내의 원 냉각 홀을 일반적으로 폐쇄하거나 부분적으로 폐쇄하게 된다. 따라서, 본 발명의 방법은 그러한 경우에 과량의 코팅재를 냉각 홀로부터 제거하는 데 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 워터 제트(38)가 홀의 세정에 사용되는 것으로 설명했다. 그러나, 다른 실시예에서는 다른 유체가 사용될 수 있다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않는 가운데 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (19)

  1. 구성요소(component)를 통해 연장되는 통로(passage)로부터 퇴적물(deposit)을 제거하는 방법으로서,
    상기 통로를 액체 내에 침지하는 단계, 및
    액체 배스(bath) 내부의 소스로부터 상기 통로를 향해, 상기 퇴적물의 적어도 일부를 제거하기에 충분한 속도로 액체 제트(liquid jet)를 분사하는 단계
    를 포함하는 퇴적물의 제거 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 퇴적물이 상기 구성요소의 제1 표면 상에 제공된 코팅과 연속되어 있는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 액체 제트가 상기 제1 표면 반대측의 구성요소의 제2 표면으로부터 상기 통로를 향해 분사되는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 제트가 내부에 고체 입자를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고체 입자가 유리 비드(glass bead)인 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    계속해서, 상기 액체 배스 내부의 제2 소스로부터 상기 통로를 향해 제2 액체 제트를 분사하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 액체 함유 제트는, 내부에 혼합되어 있는 가스를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성요소는 복수의 통로를 가지고,
    상기 방법은, 상기 복수의 통로 중 첫 번째 통로를 향해 상기 제1 액체 제트를 분사하는 단계, 이어서 상기 구성요소의 상기 제2 표면을 가로질러 제2 통로로 횡단시키는 단계, 및 상기 제1 액체 제트를 상기 복수의 통로 중 두 번째 통로를 향해 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 액체 제트는, 상기 제1 액체 제트가 상기 통로를 향해 분사된 후, 상기 제2 액체 제트가 상기 복수의 통로 중 첫 번째 통로를 향해 분사되도록 상기 제1 액체 제트와 함께 횡단되는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1 액체 제트가, 상기 통로들이 위치해 있는 상기 구성요소의 상기 제2 표면의 영역 상부에 일정한 속도로 횡단되는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 복수의 통로 중 첫 번째 통로 내부의 실질적으로 모든 퇴적물이, 상기 제1 액체 제트가 상기 복수의 통로 중 두 번째 통로로 횡단되기 전에 제거되는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성요소는 유체 제트가 간헐적으로 상기 통로를 향해 분사되도록, 축을 중심으로 상기 제1 액체 제트에 상대적으로 회전되는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 축은 상기 제1 액체 제트가 횡단하는 방향에 대해 직교하는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통로가 내부에 침지되는 유체가 상기 구성요소 방향으로 흐르는 유동(current)을 갖는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 유동이 상기 구성요소의 상기 제1 표면을 향해 흐르는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통로가, 사용 시, 상기 구성요소에 대한 냉각 흐름을 제공하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성요소가 금속으로 만들어지고, 상기 퇴적물이 세라믹인 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성요소가 연소기 화염관(flame tube)인 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성요소가 터빈 블레이드인 것을 특징으로 하는 퇴적물의 제거 방법.
KR1020070049713A 2006-05-27 2007-05-22 퇴적물의 제거 방법 KR101339045B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0610578.7 2006-05-27
GBGB0610578.7A GB0610578D0 (en) 2006-05-27 2006-05-27 Method of removing deposits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070114241A true KR20070114241A (ko) 2007-11-30
KR101339045B1 KR101339045B1 (ko) 2013-12-09

Family

ID=36687871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070049713A KR101339045B1 (ko) 2006-05-27 2007-05-22 퇴적물의 제거 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8262802B2 (ko)
EP (1) EP1859896B1 (ko)
JP (2) JP2007315395A (ko)
KR (1) KR101339045B1 (ko)
GB (1) GB0610578D0 (ko)
HK (1) HK1109754A1 (ko)
SG (2) SG172635A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11686208B2 (en) 2020-02-06 2023-06-27 Rolls-Royce Corporation Abrasive coating for high-temperature mechanical systems

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8380338B2 (en) 2008-04-29 2013-02-19 Huffman Corporation Method and apparatus for stripping holes in a metal substrate
US20110076405A1 (en) * 2009-09-25 2011-03-31 United Technologies Corporation Hole drilling with close proximity backwall
DE102011078591A1 (de) * 2011-07-04 2013-01-10 Bayerische Motorenwerke Ag Verfahren zum Herstellen eines bereichsweise mit einer Beschichtung versehenen Substrats
CN103998745B (zh) * 2011-08-22 2017-02-15 马吉德·托甘 在燃气轮机上使用的具有分级切向燃料‑空气喷嘴的筒状环形燃烧室
CN104053883B (zh) * 2011-08-22 2017-02-15 马吉德·托甘 混合用于在燃气涡轮发动机内燃烧的燃烧反应物的方法
US9067294B2 (en) 2011-11-30 2015-06-30 United Technologies Corporation Coating removal apparatus
US20130167870A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 Mark Carmine Bellino Pressure masking systems and methods for using the same
US9376931B2 (en) 2012-01-27 2016-06-28 General Electric Company Turbomachine passage cleaning system
DE102012002275A1 (de) * 2012-02-06 2013-08-08 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung von Hochdruckturbinenschaufeln einer Gasturbine
GB201205011D0 (en) * 2012-03-22 2012-05-09 Rolls Royce Plc A thermal barrier coated article and a method of manufacturing a thermal barrier coated article
US10196929B2 (en) 2012-06-30 2019-02-05 General Electric Company Process for depositing a ceramic coating and product formed thereof
CN103629697B (zh) * 2012-08-20 2015-09-09 中航商用航空发动机有限责任公司 火焰筒、壁板及其冷却孔的加工方法及燃气轮机燃烧室
US20140102684A1 (en) * 2012-10-15 2014-04-17 General Electric Company Hot gas path component cooling film hole plateau
US9272437B2 (en) * 2012-10-31 2016-03-01 Flow International Corporation Fluid distribution components of high-pressure fluid jet systems
US9523287B2 (en) * 2013-01-18 2016-12-20 General Electric Company Cooling hole cleaning method and apparatus
JP5456192B1 (ja) * 2013-02-26 2014-03-26 三菱重工業株式会社 タービン翼の加工方法、加工工具及びタービン翼
US20160237950A1 (en) * 2013-10-07 2016-08-18 United Technologies Corporation Backside coating cooling passage
WO2015065587A1 (en) 2013-11-04 2015-05-07 United Technologies Corporation Coated cooling passage
US9884406B2 (en) 2014-01-15 2018-02-06 Flow International Corporation High-pressure waterjet cutting head systems, components and related methods
GB201413193D0 (en) 2014-07-25 2014-09-10 Rolls Royce Plc A method and an apparatus for producing cooling apertures in a combustion chamber head
GB201413194D0 (en) 2014-07-25 2014-09-10 Rolls Royce Plc A liner element for a combustor, and a related method
GB201418042D0 (en) 2014-10-13 2014-11-26 Rolls Royce Plc A liner element for a combustor, and a related method
US10596717B2 (en) 2015-07-13 2020-03-24 Flow International Corporation Methods of cutting fiber reinforced polymer composite workpieces with a pure waterjet
US10213883B2 (en) * 2016-02-22 2019-02-26 General Electric Company System and method for in situ repair of gas turbine engine casing clearance
US20170254217A1 (en) * 2016-03-01 2017-09-07 General Electric Company Dry Detergent For Cleaning Gas Turbine Engine Components
FR3049617B1 (fr) * 2016-03-30 2020-11-27 Snecma Procede de reconditionnement d'une paroi multi-perforee
US20180128177A1 (en) * 2016-11-07 2018-05-10 General Electric Company Method for forming a hole in an engine component
US20180250762A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-06 General Electric Company Narrow gap processing
CN108442985B (zh) * 2018-04-11 2020-10-27 西安交通大学 一种具有提高静叶通道端壁冷却效率的槽缝冷却结构
US11407067B2 (en) * 2018-06-29 2022-08-09 Pratt & Whitney Canada Corp. Method for repairing a part
CN109340825A (zh) * 2018-09-20 2019-02-15 西北工业大学 一种采用新型凸壁斜孔的燃烧室火焰筒壁面
CN109648651B (zh) * 2018-12-05 2020-07-07 南京航空航天大学 一种利用阵列水射流解决涡轮叶片热障涂层堵孔的装置与方法
GB201903484D0 (en) 2019-03-14 2019-05-01 Rolls Royce Plc A method of removing a ceramic coating from a ceramic coated metallic article
CN113477606B (zh) * 2021-06-29 2022-09-02 中船黄埔文冲船舶有限公司 一种船体结构油漆的去除方法
US12103136B2 (en) 2021-08-19 2024-10-01 Rtx Corporation Method and system for drilling ceramic

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4248940A (en) 1977-06-30 1981-02-03 United Technologies Corporation Thermal barrier coating for nickel and cobalt base super alloys
US4321311A (en) 1980-01-07 1982-03-23 United Technologies Corporation Columnar grain ceramic thermal barrier coatings
US5514482A (en) 1984-04-25 1996-05-07 Alliedsignal Inc. Thermal barrier coating system for superalloy components
US5262245A (en) 1988-08-12 1993-11-16 United Technologies Corporation Advanced thermal barrier coated superalloy components
DE4302415C1 (de) * 1993-01-28 1993-12-09 Christ Caroline Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Teilen von Kunststoffverarbeitungsmaschinen
JPH0717377U (ja) * 1993-08-30 1995-03-28 三菱重工業株式会社 真空式超音波洗浄装置
AU1731195A (en) * 1994-01-27 1995-08-15 Engelhard Corporation Process for recovering catalyst supports
EP0793546B1 (en) * 1994-11-22 1998-08-26 United Technologies Corporation Cleaning method for turbine airfoils by ultrasonics
US5667663A (en) 1994-12-24 1997-09-16 Chromalloy United Kingdom Limited Method of applying a thermal barrier coating to a superalloy article and a thermal barrier coating
GB9426257D0 (en) 1994-12-24 1995-03-01 Rolls Royce Plc Thermal barrier coating for a superalloy article and method of application
JP3504023B2 (ja) * 1995-05-26 2004-03-08 株式会社ルネサステクノロジ 洗浄装置および洗浄方法
US5702288A (en) * 1995-08-30 1997-12-30 United Technologies Corporation Method of removing excess overlay coating from within cooling holes of aluminide coated gas turbine engine components
US5679174A (en) * 1995-10-27 1997-10-21 Chromalloy Gas Turbine Corporation Process and apparatus for cleaning gas turbine engine components
JP3657331B2 (ja) 1995-12-08 2005-06-08 石川島播磨重工業株式会社 エンジン部品のクーリングホール再加工方法及び該方法に使用されるクーリングホール再加工装置
GB9617093D0 (en) 1996-08-14 1996-09-25 Rolls Royce Plc A method of drilling a hole in a workpiece
GB9723762D0 (en) 1997-11-12 1998-01-07 Rolls Royce Plc A method of coating a component
DE19832767A1 (de) * 1998-07-22 2000-01-27 Siemens Ag Vorrichtung sowie Verfahren zur Reinigung eines hohlen Bauteils einer Strömungsmaschine
JP3590947B2 (ja) * 1999-08-18 2004-11-17 株式会社スギノマシン 管路内水中清掃装置
FR2810267A1 (fr) * 2000-06-16 2001-12-21 Axiome Procede d'ebavurage et de traitement de surface par utilisation d'un jet de fluide projete a tres haute pression
JP3876167B2 (ja) * 2002-02-13 2007-01-31 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 洗浄方法および半導体装置の製造方法
US6663919B2 (en) * 2002-03-01 2003-12-16 General Electric Company Process of removing a coating deposit from a through-hole in a component and component processed thereby
US6743350B2 (en) * 2002-03-18 2004-06-01 General Electric Company Apparatus and method for rejuvenating cooling passages within a turbine airfoil
US20040106360A1 (en) * 2002-11-26 2004-06-03 Gilbert Farmer Method and apparatus for cleaning combustor liners
WO2005018878A2 (en) * 2003-08-26 2005-03-03 Ormond, Llc Cnc abrasive fluid-jet m illing
US7805822B2 (en) * 2003-12-15 2010-10-05 Turbocombustor Technology, Inc. Process for removing thermal barrier coatings

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11686208B2 (en) 2020-02-06 2023-06-27 Rolls-Royce Corporation Abrasive coating for high-temperature mechanical systems

Also Published As

Publication number Publication date
EP1859896A1 (en) 2007-11-28
GB0610578D0 (en) 2006-07-05
HK1109754A1 (en) 2008-06-20
US20080006301A1 (en) 2008-01-10
JP5452649B2 (ja) 2014-03-26
KR101339045B1 (ko) 2013-12-09
US8262802B2 (en) 2012-09-11
EP1859896B1 (en) 2013-03-20
JP2007315395A (ja) 2007-12-06
JP2012163104A (ja) 2012-08-30
SG137812A1 (en) 2007-12-28
SG172635A1 (en) 2011-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101339045B1 (ko) 퇴적물의 제거 방법
US6004620A (en) Method of unblocking an obstructed cooling passage
EP1887097B1 (en) Method for concurrent thermal spray and cooling hole cleaning
US6329015B1 (en) Method for forming shaped holes
EP1437194B1 (en) Process of removing a ceramic coating deposit in a surface hole of a component
US8319146B2 (en) Method and apparatus for laser cutting a trench
EP2301730B1 (en) Hole drilling with close proximity backwall
US6663919B2 (en) Process of removing a coating deposit from a through-hole in a component and component processed thereby
JP5948027B2 (ja) 共形湾曲フィルム孔を備えた構成要素及びその製造方法
US6368060B1 (en) Shaped cooling hole for an airfoil
JP5517163B2 (ja) タービン翼の冷却孔加工方法
US7805822B2 (en) Process for removing thermal barrier coatings
CN106246353B (zh) 用于热气体路径部件的冷却系统及对应的燃气涡轮发动机
US20140248425A1 (en) Air cooled gas turbine components and methods of manufacturing and repairing same
US20100206966A1 (en) Spray nozzle
EP2798095B1 (en) Pressure masking systems and methods for using the same
EP3238838B1 (en) Acoustic cleaning of gas turbine engine components
US20130180952A1 (en) Pressure masking systems and methods for using the same
EP2777827A2 (en) Pressure masking systems and methods for using same in treating techniques
Liu et al. Removing hole blockages from thermal barrier coatings using low-pressure abrasive water jet
CN115434810A (zh) 用于添加燃料添加剂以控制涡轮腐蚀的系统和方法
US20130167870A1 (en) Pressure masking systems and methods for using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161123

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171124

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181122

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191126

Year of fee payment: 7