(57)【要約】      （修正有）【課題】割れ発生を防止するように燃焼ライナ内の冷却孔を改修するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】改修を必要とする燃焼ライナと化学的にも電気的にも反応したり影響したりしない材料で取付け具１０を作り、この取付け具１０底面を燃焼ライナの外形に追従するように成形し、冷却孔の設計上の正しい位置に対応して取付け具１０に冷却孔部位３０を配置する。この完成した取付け具１０を改修を必要とする燃焼ライナ上に正しく配置して取付け具１０の冷却孔部位３０において改修を必要とする燃焼ライナにドリル加工を行う。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン燃焼ライナのための改修システムであって、
前記燃焼ライナの材料と反応することがない材料から成りかつその底面が前記燃焼ライナの外形（２０）に追従する取付け具（１０）と、
前記燃焼ライナ上の適切な冷却孔の位置に対応して前記取付け具内に配置された冷却孔部位（３０）と、を含む、
改修システム。
【請求項２】
前記取付け具（１０）が、アルミニウム材料で構成される、請求項１記載の改修システム。
【請求項３】
ブッシング（６０）が、前記冷却孔部位（３０）内に配置される、請求項２記載の改修システム。
【請求項４】
前記ブッシングが、前記冷却孔部位（３０）内に配置される、請求項１記載の改修システム。
【請求項５】
ガスタービン燃焼ライナを改修する方法であって、
前記燃焼ライナの材料と反応することがない材料から成りかつその底面が前記燃焼ライナの外形に追従する取付け具を準備するステップと、
前記燃焼ライナ上の適切な冷却孔の位置に対応して前記取付け具内に冷却孔部位を配置するステップと、
前記燃焼ライナ上に前記取付け具を嵌合するステップと、
前記取付け具内の冷却孔部位（３０）を通して前記燃焼ライナ内に冷却孔を配置するステップと、を含む、
方法。
【請求項６】
前記取付け具（１０）が、アルミニウム材料で構成される、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記冷却孔部位（３０）内にブッシング（６０）を配置するステップをさらに含む、請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記冷却孔部位（３０）内にブッシング（６０）を配置するステップをさらに含む、請求項６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、ガスタービンに関し、より具体的には、割れ発生を防止するように燃焼ライナ内の冷却孔を改修するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に説明すると、ガスタービンエンジンは、流入空気を加圧するようになった圧縮機と、燃料を加圧空気と混合しかつ該燃料及び空気に点火して高温ガスストリームを形成するようになった燃焼器と、高温ガスストリームによって駆動されるタービンとを含む。ガスタービンエンジンでは、その他の構成部品もまた使用することができる。燃焼ライナは、発電用タービン内で発生する燃焼プロセスをその内部で行うチャンバとして使用される。燃焼ライナは、空気が該燃焼ライナに流入しかつ燃料ガスと混合してタービン内に適正な燃空比を形成するオリフィスである混合孔を含む。
【０００３】
しかしながら、燃焼ライナは、混合孔位置のまわりに早期割れを発生するおそれがある。これは一般的に、ライナ内における冷却孔の適正な配置の不足によって引き起こされる。燃焼ライナを改修する公知の方法は、顧客から外部サービス業者までライナを輸送して該燃焼ライナに適正な孔を付加することを必要とする。これは、燃焼ライナの輸送のために必要な輸送及び通関費用と共に、タービンの停止時間による予想以上に高額の費用を顧客に発生させる。一般的な現場以外での補修時間は、１〜３週間にわたって顧客を主要部分がない状態のままにしておくおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、燃焼ライナの割れ発生を防止する冷却孔を適正に改修するために燃焼ライナを輸送することの必要性を排除したシステムに対する要望が存在する。そのような改修システムは、該システムを顧客に輸送することができるように可搬式にして、コストをより低下させかつタービン停止時間を短縮するようにすべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本出願は、燃焼ライナ上に冷却孔を正しく配置して混合孔のまわりに割れが形成されるのを防止することを可能にすることができるガスタービン用の可搬式燃焼ライナ改修システムを提供する。本燃焼ライナ改修システムは、アルミニウム材料又は燃焼ライナ材料と反応することがない合金のようなその他の適切な材料から成る取付け具を含むことができる。
【０００６】
取付け具の底面は次に、燃焼ライナの外形に追従するように成形される。冷却孔部位が次に、燃焼ライナの冷却孔の適正な位置において取付け具にドリル加工される。本出願はさらに、ドリル加工した冷却孔部位内にブッシングを設置した実施形態を記述している。本出願のこれらの及びその他の特徴は、図面と関連させて行った幾つか実施形態の以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を精査することによって、当業者には明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の全てではないが幾つかの実施形態を示す添付図面を参照して以下により完全に本発明を説明する。事実、これらの発明は、多くの形態で具体化することができ、本明細書に説明した実施形態に限定されるものと解釈すべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、その開示が適用可能な法的要件を満たすことになるようにするために提示している。同じ参照符号は、全体にわたって同様の部品を示す。
【０００８】
以下に、本発明の実施形態によるシステム、方法、装置及びコンピュータプログラム製品のブロック図及びフローチャート図を参照して、本発明を説明する。それぞれブロック図及びフローチャート図の各ブロック並びにブロック図及びフローチャート図のブロックの組合せは、コンピュータプログラム命令によって実施することができることが解るであろう。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、ＣＡＤシステム又はその他のプログラム可能データ処理装置にロードして、コンピュータ又はその他のプログラム可能データ処理装置上で動作する命令が、１つ又は複数のフローチャートブロックにおいて指定した機能を実施するための手段を形成するようにマシンを生成することができる。
【０００９】
これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又はその他のプログラム可能データ処理装置を特定の方法で機能するように導くことができるコンピュータ読取り可能メモリに記憶して、該コンピュータ読取り可能メモリに記憶した命令が、１つ又は複数のフローチャートブロックにおいて指定した機能を実施する命令手段を含む製品を生成するようにすることができる。コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又はその他のプログラム可能データ処理装置にロードして、該コンピュータ又はその他のプログラム可能装置上で一連の動作ステップを実行するようにして、該コンピュータ又はその他のプログラム可能装置上で動作する命令が１つ又は複数のフローチャートブロックにおいて指定した機能を実施するためのステップを構成するようなコンピュータ実施プロセスを生成することができる。
【００１０】
従って、ブロック図及びフローチャート図のブロックは、指定した機能を実行するための手段の組合せ、指定した機能を実行するためのステップの組合せ、並びに指定した機能を実行するためのプログラム命令手段を支援する。ブロック図及びフローチャート図の各ブロック並びにブロック図及びフローチャート図のブロックの組合せは、指定した機能又はステップ或いは専用のハードウエア及びコンピュータ命令の組合せを実行する専用ハードウエアベースコンピュータシステムによって実施することができることも解るであろう。
【００１１】
次に幾つかの図全体を通して同じ参照符号が同様の部品を示す図面を参照すると、図１Ａ〜図１Ｂは、本発明の実施形態による取付け具１０を示す。取付け具１０は、機械的にも、化学的にも、電気的にもライナ材料に影響を与えるか又はライナ材料と反応することがなく、或いはライナの嵌合、形成、機能又は組成に対して何らの変化も引き起こすことがない単一の材料或いは複合の材料で製作することができる。取付け具１０は、アルミニウム、鋼、鋳造アルミニウム、鋳鋼、エポキシ、炭素繊維／樹脂混合物、或いは燃焼ライナ材料と反応することがない合金などのその他の適切な材料のような機械的に安定した材料で構成することができる。
【００１２】
取付け具１０は、以下の方法、すなわち成形、樹脂形成、機械加工（ツーリング、ウオータジェットなど）、レーザ成形、真空成形、鋳造、又はその他の適切な製作方法のいずれかによって製作することができる。製作の方法に関係なく、取付け具１０は、ライナの固有の外形２０に追従して、ライナ冷却孔の形成時における移動を許さないようにしなければならない。
【００１３】
冷却孔部位３０は、正確な位置で燃焼ライナに冷却孔を付加するの可能にするように取付け具１０の頂面で始まりかつ該取付け具１０の底面まで貫通して続くコンピュータ支援機械式又は手動式位置決め手段によって決定される。冷却孔は、適切な寸法のドリルビット５０を備えたドリル４０、又は取付け具１０を貫通して穿孔するのに適したその他のいずれかの装置を使用して穿孔することができる。冷却孔の直径は、特定の設計図面基準サイズ、並びに各冷却孔部位３０内にブッシングを挿入するための許容差に応じて決まる。
【００１４】
ブッシング６０は次に、冷却孔部位３０内に設置することができる。ブッシング６０は、燃焼ライナ内に冷却孔を形成することになるドリル４０又はその他の器具のガイドとして利用される。冷却孔部位３０が適切に位置決めされるのを保証するために、取付け具１０は、事前に正しくドリル加工した燃焼ライナに嵌合して正しい位置合せを決定することができる。
【００１５】
取付け具１０が顧客に輸送された後に、取付け具１０は、改修を必要とする燃焼ライナに嵌合される。取付け具１０は、正しい位置に孔をドリル加工するのを可能にする外形嵌合に基づいて燃焼ライナ上に配向される。孔がドリル加工されると、改修を必要とする燃焼ライナは、正しく改修されて混合孔のまわりでの割れ発生が回避されることになる。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態による、燃焼ライナを改修する方法の工程を記述している。本方法は、ステップ２０１で始まり、ステップ２０１において、取付け具１０は、燃焼ライナが作られている材料と反応することがない材料で構成される。本発明の特定の実施形態では、この材料は、アルミニウム化合物となる。
【００１７】
次に本方法は、ステップ２０３に進み、ステップ２０３において、取付け具１０の底面は燃焼ライナの外形２０に追従するように嵌合される。１つの実施形態では、それは、改修を必要とするモデルに対応して正しくドリル加工した燃焼ライナ上に型具を付勢することによって達成することができる。ステップ２０３の完了後に、本方法は、ステップ２０５に進む。
【００１８】
ステップ２０５において、取付け具１０を貫通して冷却孔部位３０が配置される。冷却孔部位３０は、正しくドリル加工した燃焼ライナ上の適切な冷却孔位置に対応している。
【００１９】
次に本方法は、ステップ２０７に進み、ステップ２０７において、取付け具１０は、該取付け具１０が対応するように設計されたタイプの燃焼ライナの改修を必要としている顧客に輸送することができる。次に本方法は、ステップ２０９に進み、ステップ２０９において、顧客は、改修を必要とする燃焼ライナ上に取付け具１０を嵌合することができる。それは、燃焼ライナの外形に対して取付け具の外形ライン２０を整列させることによって達成される。
【００２０】
最後に、本方法は、ステップ２１１に進み、ステップ２１１において、顧客又は他の作業者は、改修を必要とする燃焼ライナ内に適切な冷却孔を配置することができる。１つの実施形態では、それは、取付け具上の冷却孔部位において燃焼ライナを貫通してドリル加工することによって達成することができる。本発明の別の実施形態では、ドリル加工するのを容易にするために、顧客への取付け具１０の輸送に先立って冷却孔部位３０内にブッシングが設置される。
【００２１】
上記の説明は本出願の好ましい実施形態のみに関するものであること、並びに提出した特許請求の範囲及びその均等物によって定まる本発明の全体的技術思想及び技術的範囲から逸脱することなく当業者が本明細書において多くの変更及び修正を加えることができることは、明らかな筈である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】本発明の実施形態による冷却孔改修システムの正面図。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による冷却孔改修システムの側面図。
【図２】本発明の実施形態による方法の工程を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２３】
１０  取付け具
２０  外形
３０  冷却孔部位
４０  ドリル
５０  ドリルビット
６０  ブッシング
２０１  方法ステップ
２０３  方法ステップ
２０５  方法ステップ
２０７  方法ステップ
２０９  方法ステップ
２１１  方法ステップ
【図１Ａ】
2008274936.tif 000003
【図１Ｂ】
2008274936.tif 000004
【図２】
2008274936.tif 000005