(57)【要約】【課題】  高圧車室の水圧試験構造及び水圧試験方法を提供する。【解決手段】  試験対象である高圧車室１内に複数の隔壁５を設け、前記隔壁５の径方向の側面に円周状に溝部２１を設け、前記溝部２１に前記高圧車室１の内壁２３に接するＯリング１１を設け、高圧車室１と隔壁５とで形成された空間に圧力水を供給することにより水圧試験を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験対象である高圧車室内に複数の隔壁を設け、
前記隔壁の径方向の側面に円周状に溝部を設け、
前記溝部に前記高圧車室の内壁に接するＯリングを設け、
前記高圧車室及び前記隔壁で、圧力水が供給される空間を形成する
ことを特徴とする高圧車室の水圧試験構造。
【請求項２】
請求項１に記載する高圧車室の水圧試験構造において、
前記隔壁の径方向の側面に、前記隔壁の軸方向の設置位置を調整する位置合わせ機構を設ける
ことを特徴とする高圧車室の水圧試験構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する高圧車室の水圧試験構造において、
前記隔壁で仕切られた空間に水を注入し、前記水の圧力で前記隔壁を前記高圧車室の内壁に押し付ける
ことを特徴とする高圧車室の水圧試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービン等の高圧車室の水圧試験構造及び水圧試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービン（特に高圧タービン）の車室は高圧容器であるため、法律により定められた水圧試験を行う必要がある。この水圧試験は高圧車室が破裂するなどの事故を防止することを目的としており、高圧車室に水圧を加えることにより、高圧車室の強度が要求される基準を満たしているかを確認している。
【０００３】
通常、この水圧試験を行うためには、図７に示すように、ロータ未装着の状態の高圧車室７０の適当な位置に隔壁７１を設置し、隔壁７１を設置した後に上車室７２と下車室７３を組み付け、その後所定の圧力の水を注入して水圧試験を行っている。
【０００４】
この水圧試験では、高圧車室７０と隔壁７１との間のシール性が問題となる。そのため、図７に示すように、従来は、水圧試験の水を供給する前に、各隔壁７１を高圧水車側面に押し付けておく必要がある。水圧試験時の水圧が最も高くなる部分の隔壁７１同士を軸方向（ロータの軸方向）に両ネジボルト７４を設けて固定したり（人の手が届かない隔壁７１を両ネジボルトで高圧車室側面に押し付ける）、引張りボルト７６及び油圧ジャッキ（図示せず）を設けて、引張りボルト７６又は油圧による引っ張り力を加えて固定したりしている。
【０００５】
そして、この隔壁７１と高圧車室７０間のシール性を確保するため、隔壁７１と高圧車室７０との間の隙間（ロータ径方向の面）にＯリング（図示せず）を設けている。
【０００６】
また、高圧車室７０に隔壁７１を設置した後に引張りボルト７６及び油圧ジャッキを操作しなければならないため、作業員が出入りするためのマンホール７５を外側の隔壁７１に設けている。このような高圧車室７０の水圧試験構造の一例が下記特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５６−４３５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、従来の水圧試験構造ではすべての隔壁７１を高圧車室７０に設置した後に、作業員が外側の隔壁７１に設けたマンホール７５を通って高圧車室７０内部に入り、引張りボルト７６及び油圧ジャッキの操作を行わなければならないため、多大な労力を必要としていた。
【０００９】
また、隔壁７１の設置位置が所定の設置位置から多少ずれただけでもＯリングのシール性を著しく低下させてしまうことから、隔壁７１の設置位置や引張りボルト７６及び油圧ジャッキの操作には細かい調整が必要とされ、作業内容が煩雑であった。
【００１０】
これらのことから、本発明は、上下高圧車室組み合わせ後、作業員が高圧車室内に出入りしなくてもよいような、高圧車室の水圧試験構造及び水圧試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための第１の発明（請求項１に対応）にかかる高圧車室の水圧試験構造は、試験対象である高圧車室内に複数の隔壁を設け、前記隔壁の径方向の側面に円周状に溝部を設け、前記溝部に前記高圧車室の内壁に接するＯリングを設け、前記高圧車室及び前記隔壁で、圧力水が供給される空間を形成することを特徴とする。
【００１２】
上記の課題を解決するための第２の発明（請求項２に対応）に係る高圧車室の水圧試験構造は、第１の発明に係る高圧車室の水圧試験構造において、前記隔壁の軸方向の側面に前記隔壁の軸方向の設置位置を調整する位置合わせ機構を設けることを特徴とする。
【００１３】
上記の課題を解決するための第３の発明（請求項３に対応）に係る高圧車室の水圧試験方法は、第１の発明又は第２の発明に係る高圧車室の水圧試験構造において、前記隔壁で仕切られた空間に水を注入し、前記水の圧力で前記隔壁を前記高圧車室の内壁に押し付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、試験対象である高圧車室内に複数の隔壁を設け、隔壁の径方向の側面に円周状に溝部を設け、溝部に高圧車室の内壁に接するピストンＯリングを設け、高圧車室及び隔壁で、圧力水が供給される空間を形成することにより、高圧車室と隔壁との嵌め合い隙間により隔壁に適度な水圧がかかるため、従来用いていた引張りボルト及び油圧ジャッキを用いることなく、Ｏリングのシール性を維持することができる。
【００１５】
第２の発明によれば、隔壁の軸方向の側面に隔壁の径方向の設置位置を調整する位置合わせ機構を設けることにより、位置合わせ機構で隔壁の設置位置を微調整できるため、各隔壁が水圧によってロータ軸方向に若干ずれが生じたとしても、各隔壁と高圧車室の内周面との隙間は略一定に保たれるため、Ｏリングのシール性を維持することができる。
【００１６】
第３の発明によれば、隔壁で仕切られた空間に水を注入し、水の圧力がピストンＯリングに作用し、隔壁が高圧車室の内壁に押し付けられる。これにより、これまで隔壁を高圧車室に押し付けるために行っていた引張りボルト及び油圧ジャッキによる作業を行うことなく、Ｏリングのシール性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る高圧車室の水圧試験構造を図１から図６を用いて説明する。図１は蒸気タービンの高圧車室の上下方向での断面図、図２は第１隔壁端部の上下方向での断面図、図３は第２隔壁端部の上下方向での断面図、図４は第３隔壁端部の上下方向での断面図、図５は第４隔壁端部の上下方向での断面図、図６は第１隔壁の第１区域側の平面図である。
【実施例１】
【００１８】
はじめに、本実施例に係る蒸気タービンの高圧車室の水圧試験構造の概要について説明する。図１に示すように、蒸気タービンの高圧車室１は下車室２と上車室３とに分かれており、下車室２に上車室３を上方から被せることにより蒸気タービンの高圧車室１を形成している。
【００１９】
蒸気タービンの高圧車室１の軸方向両端部は開口部となっており、この開口部に蓋を設ける。ここでは大きい方の開口部に設ける蓋を大蓋４ａとし、小さい方の開口部に設ける蓋を小蓋４ｂとする。下車室２と上車室３とはこれら大蓋３及び小蓋４等とボルト等により結合して一体となっている。
【００２０】
蒸気タービンの高圧車室１内部は６つの異なる水圧試験圧力を加える区域に分かれている。この区域を大蓋４ａ側から順に第１区域Ａ、第２区域Ｂ、第３区域Ｃ、第４区域Ｄ、第５区域Ｅ及び第６区域Ｆとする。各区域の水圧は第４区域Ｄが最も高く、以下、第５区域Ｅ、第３区域Ｃ、第２区域Ｂ、第１区域Ａ、第６区域Ｆの順で水圧が低くなっている。
【００２１】
第１区域Ａから第６区域Ｆの境界面には各区域を隔離するための円盤状の隔壁を設ける。隔壁は蒸気タービンの高圧車室１内部に５つ設け、第１区域Ａと第２区域Ｂを隔離する隔壁を第１隔壁５、第２区域Ｂと第３区域Ｃを隔離する隔壁を第２隔壁６、第３区域Ｃと第４区域Ｄを隔離する隔壁を第３隔壁７、第４区域Ｄと第５区域Ｅを隔離する隔壁を第４隔壁８、第５区域Ｅと第６区域Ｆを隔離する隔壁を第５隔壁９とする。本実施例では、隔壁を５つ設けたが、高圧車室１の構造により隔壁の枚数は変更することが可能である。
【００２２】
次に、第１隔壁から第５隔壁の構造について説明する。図２に示すように、第１隔壁５の径方向の側面は略凸状となっており、高圧車室１の壁面と略嵌合するような形状となっている。第１隔壁５の径方向の側面の凸部の第１区域Ａ側に円周状に溝部２０を設け、この溝部２０に端面Ｏリング１０を嵌め込んで設置する。また、第１隔壁５の径方向の側面の第１区域Ａ側と第２区域側Ｂ側に円周状に溝部２１を設け、この溝部２１にピストンＯリング１１を嵌め込んで設置する。
【００２３】
図１に示すように、第１隔壁５の径方向の側面には第１隔壁５を下車室２に設置する際に第１隔壁５を吊り上げるための部材を取り付けるためのネジ溝５ａを設ける。これは主に上下方向（径方向）の位置を合わせるためのものである。また、第１隔壁５の第１区域Ａ側の側面の下部にも第１隔壁５を下車室２に設置する際に第１隔壁５を吊り上げるための部材を取り付けるためのネジ溝５ｂを設ける。これは主に第１隔壁５を吊り上げ、反転させるためのものである。
【００２４】
第１隔壁５の第１区域Ａ側及び第２区域Ｂ側の側面（軸方向の側面）の端部に、第１隔壁５を下車室２に設置する際に第１隔壁５の設置位置を調整するための設置位置調整用ブラケット１２を設ける。図６に示すように、設置位置調整用ブラケット１２には設置位置調整用ボルト１２ｂが径方向に貫通できるようなネジ溝１２ａを設け、貫通した設置位置調整用ボルト１２ｂの先端が下車室２と接するようにする。本実施例では設置位置調整用ブラケット１２と設置位置調整用ボルト１２ｂが位置合わせ機構である。
【００２５】
図３に示すように、第２隔壁６の径方向の側面は略凸状となっており、高圧車室１の壁面と略嵌合するような形状となっている。第２隔壁６の径方向の側面の凸部の第２区域Ｂ側に円周状に溝部３０を設け、この溝部３０に端面Ｏリング１０を嵌め込んで設置する。また、第２隔壁Ｂの径方向の側面の第２区域Ｂ側と第３区域Ｃ側に円周状に溝部３１を設け、この溝部３１にピストンＯリング１１を嵌め込んで設置する。
【００２６】
図１に示すように、第２隔壁６の径方向の側面には第２隔壁６を下車室２に設置する際に第２隔壁６を吊り上げるための部材を取り付けるためのネジ溝６ａを設ける。これは主に上下方向（径方向）の位置を合わせるためのものである。また、第２隔壁６の第２区域Ｂ側の側面の下部にも第２隔壁６を下車室２に設置する際に第２隔壁６を吊り上げるための部材を取り付けるためのネジ溝６ｂを設ける。これは主に第２隔壁６を吊り上げ、反転させるためのものである。
【００２７】
第２隔壁６の第２区域Ｂ側及び第３区域Ｃ側の側面（軸方向の側面）の端部に、第２隔壁６を下車室２に設置する際に第２隔壁６の設置位置を調整するための設置位置調整用ブラケット１３を設ける。第１隔壁５と同様に、設置位置調整用ブラケット１３には設置位置調整用ボルト（図示せず）が径方向に貫通できるようなネジ溝１３ａを設け、貫通した設置位置調整用ボルトの先端が下車室２と接するようにする。
【００２８】
図４に示すように、第３隔壁７の径方向の側面は略凹状となっており、高圧車室１の壁面と略嵌合するような形状となっている。第３隔壁７の径方向の側面の凹部の第４区域Ｄ側に円周状に溝部４０を設け、この溝部４０に端面Ｏリング１０を嵌め込んで設置する。また、第３隔壁７の径方向の側面の凹部に円周状に溝部４１を設け、この溝部４１にピストンＯリング１１を嵌め込んで設置する。
【００２９】
図１に示すように、第３隔壁７の第３区域Ｃ側の側面の上部と第４区域Ｄ側の側面の上部には第３隔壁７を下車室２に設置する際に第３隔壁７を吊り上げるための部材を取り付けるためのネジ溝７ａを設ける。これは主に上下方向（径方向）の位置を合わせるためのものである。また、第３隔壁７の第３区域Ｃ側の側面の下部にも第３隔壁７を下車室２に設置する際に第３隔壁７を吊り上げるための部材を取り付けるためのネジ溝７ｂを設ける。これは主に第３隔壁７を吊り上げ、反転させるためのものである。
【００３０】
第３隔壁７の第３区域Ｃ側及び第４区域Ｄ側の側面（軸方向の側面）の端部に、第３隔壁７を下車室２に設置する際に第３隔壁７の設置位置を調整するための設置位置調整用ブラケット１４を設ける。第１隔壁５と同様に、設置位置調整用ブラケット１４には設置位置調整用ボルト（図示せず）が径方向に貫通できるようなネジ溝１４ａを設け、貫通した設置位置調整用ボルトの先端が下車室と接するようにする。
【００３１】
図５に示すように、第４隔壁８の径方向の側面は略凸状となっており、高圧車室１の壁面と略嵌合するような形状となっている。第４隔壁８の径方向の側面の凸部の第５区域Ｅ側に円周状に溝部５０を設け、この溝部５０に端面Ｏリング１０を嵌め込んで設置する。また、第４隔壁８の径方向の側面の第４区域Ｄ側と第５区域Ｅ側に円周状に溝部５１を設け、この溝部５１にピストンＯリング１１を嵌め込んで設置する。
【００３２】
図１に示すように、第４隔壁８の径方向の側面には第４隔壁８を下車室２に設置する際に第４隔壁８を吊り上げるための部材を取り付けるためのネジ溝８ａを設ける。これは主に上下方向（径方向）の位置を合わせるためのものである。また、第４隔壁８の第５区域Ｅ側の側面にも第４隔壁を下車室に設置する際に第４隔壁８を吊り上げるための部材を取り付けるためのネジ溝８ｂを設ける。これは主に第４隔壁８を吊り上げ、反転させるためのものである。
【００３３】
第４隔壁８の第４区域Ｄ側及び第５区域Ｅ側の側面（軸方向の側面）の端部に、第４隔壁８を下車室２に設置する際に第４隔壁８の設置位置を調整するための設置位置調整用ブラケット１５を設ける。第１隔壁５と同様に、設置位置調整用ブラケット１５には設置位置調整用ボルト（図示せず）が径方向に貫通できるようなネジ溝１５ａを設け、貫通した設置位置調整用ボルトの先端が下車室２と接するようにする。
【００３４】
図１に示すように、第５隔壁９の径方向の側面は略凸状となっており、高圧車室１の壁面と略嵌合するような形状となっている。第５隔壁９の径方向の側面の凸部の第６区域Ｆ側に円周状に溝部（図示せず）を設け、この溝部に端面Ｏリング（図示せず）を嵌め込んで設置する。
【００３５】
次に、本実施例に係る蒸気タービンの高圧車室１の水圧試験方法について説明する。はじめに下車室２を設置し、この下車室２に第１隔壁５を吊り上げるための部材をネジ溝５ａ，５ｂに取り付け、この部材を利用して第１隔壁５を吊り上げ所定の位置に設置する。
【００３６】
この際、下車室２にライナー２２（図２参照）を設置して第１隔壁５が所定の位置に設置できるようにする。このライナー２２は厚みを下車室２内径と第１隔壁外径との差の半分で、長さを下車室２内周の３分の１とする。また、ピストンＯリング１１及び端面Ｏリング１０と下車室２のシール面に十分にグリスを塗布する。
【００３７】
これにより、第１隔壁５のシール性を高め、かつ、グリスにより第１隔壁５の設置時にピストンＯリング１１及び端面Ｏリング１０に加わる摩擦力等を低減し、ピストンＯリング１１に無理な力が加わったり、端面Ｏリング１０が脱落することを防止することができる。第２隔壁６から第５隔壁９についても略同様にして下車室２に設置する。
【００３８】
下車室２に設置した第１隔壁５は、設置位置調整用ブラケット１２に取り付けた設置位置調整用ボルト１２ｂ用いて、ピストンＯリング１１が均等に下車室２と接するように微調整する。第２隔壁６から第４隔壁８についても略同様にして設置位置を微調整する。
【００３９】
第１隔壁５から第４隔壁８まで設置位置の微調整が完了した後に上車室３を被せ高圧車室１とし、この高圧車室１の端部に大蓋４ａ及び小蓋４ｂを取り付ける。大蓋４ａ及び小蓋４ｂを取り付けた後に第１区域Ａから第６区域Ｆの水圧の高い順に水を注入し水圧を加える。
【００４０】
これにより、第１隔壁５は第１区域Ａ側の高圧車室内壁２３（図２参照）に、第２隔壁６は第２区域Ｂ側の高圧車室内壁３２（図３参照）に、第３隔壁７は第３区域Ｃ側の高圧車室内壁４２（図４参照）に、第４隔壁８は第５区域Ｅ側の高圧車室内壁５２（図５参照）に、第５隔壁９は第６区域Ｆ側の高圧車室内壁（図示せず）に押し付けられるため第１隔壁５から第５隔壁９のシール性が確保される。
【００４１】
本実施例では、第１隔壁５、第２隔壁６、第３隔壁７及び第４隔壁８にピストンＯリング１１及び端面Ｏリング１０の両方を設けたが、ピストンＯリング１１のみを設けて水圧試験を行うことも可能である。
【００４２】
本実施例に係る蒸気タービンの高圧車室１の水圧試験構造及び水圧試験方法により、第１隔壁５から第４隔壁８の外周面側に設けるピストンＯリング１１には、高圧車室１と第１隔壁５から第４隔壁８との嵌め合い隙間により隔壁に適度な水圧がかかるため、従来用いていた引張りボルト及び油圧ジャッキを用いることなく、Ｏリング１０、１１のシール性を確保することができる。
【００４３】
また、各隔壁に設置位置調整用ブラケット１２，１３，１４，１５及び設置位置調整用ボルト１２ｂを設けて各隔壁の設置位置を微調整することにより、第１隔壁５から第４隔壁８が水圧によって軸方向に若干ずれが生じたとしても、第１隔壁５から第４隔壁８と高圧車室１の内周面との隙間は略一定に保たれるため、ピストンＯリング１１のシール性を確保することができる。
【００４４】
また、第１区域Ａから第６区域Ｆの水圧差により第１隔壁５から第５隔壁９が高圧車室１に押し付けられるため、従来隔壁７１（図７参照）を高圧車室７０（図７参照）に押し付けるために行っていた引張りボルト及び油圧ジャッキによる各隔壁の設置作業を行うことなく、Ｏリング１０、１１のシール性を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、蒸気タービン等の高圧車室の水圧試験において、油圧ジャッキ等を用いずに各隔壁と高圧車室間の水の漏れを防止する場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】蒸気タービンの高圧車室の上下方向での断面図である。
【図２】第１隔壁端部の上下方向での断面図である。
【図３】第２隔壁端部の上下方向での断面図である。
【図４】第３隔壁端部の上下方向での断面図である。
【図５】第４隔壁端部の上下方向での断面図である。
【図６】第１隔壁の第１区域側の平面図である。
【図７】従来の蒸気タービンの高圧車室の水圧試験構造である。
【符号の説明】
【００４７】
１  高圧車室
２  下車室
３  上車室
４ａ  大蓋
４ｂ  小蓋
５  第１隔壁
５ａ，５ｂ  第１隔壁吊り上げ用ネジ溝
６  第２隔壁
６ａ，６ｂ  第２隔壁吊り上げ用ネジ溝
７  第３隔壁
７ａ，７ｂ  第３隔壁吊り上げ用ネジ溝
８  第４隔壁
８ａ，８ｂ  第４隔壁吊り上げ用ネジ溝
９  第５隔壁
１０  端面Ｏリング
１１  ピストンＯリング
１２，１３，１４，１５  設置位置調整用ブラケット
１２ａ、１３ａ，１４ａ，１５ａ  設置位置調整用ボルト用ネジ溝
１２ｂ  設置位置調整用ボルト
２０，３０，４０，５０  端面Ｏリング用溝部
２１，３１，４１，５１  ピストンＯリング用溝部
２２  ライナー
２３，３２，４２，５２  高圧車室内壁
７０  高圧車室
７１  隔壁
７２  上車室
７３  下車室
７４  両ネジボルト
７５  マンホール
７６  引張りボルト
Ａ  第１区域
Ｂ  第２区域
Ｃ  第３区域
Ｄ  第４区域
Ｅ  第５区域
Ｆ  第６区域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006329803.tif 000008
【図７】
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