(57)【要約】【課題】補修対象部品の変形や残留応力の発生を伴なわず、短時間かつ低コストで補修を行なうことのできる発電プラント機器の補修方法を提供する。【解決手段】発電プラント機器の補修対象部位に補修用繊維強化シートを貼り付け、その後この繊維強化シートを加熱手段で溶かし付着させることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電プラント機器の補修対象部位に、まず補修用繊維強化シートを貼り付け、次にこの補修用繊維強化シートを加熱手段によって溶かして補修対象部位に付着させることを特徴とする発電プラント機器の補修方法。
【請求項２】
前記加熱手段は、中心部に燃料供給管を配置し、この燃料供給管と同心的に酸素供給管および不活性ガス供給管の順に外層に配置したバーナーで構成したこと特徴とする請求項１記載の発電プラント機器の補修方法。
【請求項３】
請求項１記載の発電プラント機器の補修方法に用いられ、補修対象と同一成分または補修対象よりも耐腐食性の良い金属・セラミックス粒子層、粒子層の中に埋蔵した網状補強シートおよび補修対象部位に貼り付けるための粘着層によって構成したことを特徴とする補修用繊維強化シート。
【請求項４】
前記網状補強シートは、多孔性のＳｉＣの糸を交差させてなる織物であって、引張強度が１９６０ＭＰａ以上、層間剪断強度が１１７６ＭＰａ以上であり、１ｎｍ〜５００μｍの範囲の厚みに調整され、かつ補修対象部位の形状に合わせて変形する柔軟性を備えたことを特徴とする請求項３記載の補修用繊維強化シート。
【請求項５】
前記金属・セラミックス粒子層は、補修の必要に応じて５０μｍ〜２ｍｍに厚さが調整可能であり、１ｎｍから５０μｍの範囲に粒子の大きさを制御して接合剤によって粒子層を作り、さらに前記網状補強シートを覆うように形成することを特徴とする請求項３記載の補修用繊維強化シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発電プラント機器の補修方法および補修用繊維強化シートに係わり、特に、短時間かつ低コストで補修が行なえるようにした発電プラント機器の補修方法および補修用繊維強化シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電プラントの定期検査時には、劣化あるいは損傷した部品を交換するとか、劣化あるいは損傷した部位を溶接によって補修（ここでいう補修とは、補強をも含む）することが多い。また、場合によっては対象部品にコーティングを施したりすることもある。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら上記のいずれの方法においても、補修に時間およびコストがかかることは避けられない。また、溶接により補修する場合は熱による対象部品の変形や残留応力の発生は避けられず、さらにコーティングの場合は対象部品の強度を増強することは困難である。
【０００４】
本発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、補修対象部品の変形や残留応力の発生を伴なわずに短時間でしかも低コストで補修を行なうことのできる発電プラント機器の補修方法および補修用繊維強化シートを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発電プラント機器の補修の発明は、発電プラント機器の補修対象部位に、まず補修用繊維強化シートを貼り付け、次にこの繊維強化シートを加熱手段によって溶かして補修対象部位に付着させることを特徴とするを特徴とする。
【０００６】
また、請求項３に係る補修用繊維強化シートの発明は、請求項１記載の発電プラント機器の補修方法に用いられ、補修対象と同一成分または補修対象よりも耐腐食性の良い金属・セラミックス粒子層、粒子層の中に埋蔵した網状補強シートおよび補修対象部位に貼り付けるための粘着層によって構成したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図７を参照して説明する。
図１は本発明で使用する補修用繊維強化シートを示す図であり、（ａ）は補修用繊維強化シート１に用いる各素材を展開した状態で示す図、（ｂ）は補修用繊維強化シート１の断面図である。図１（ａ）および（ｂ）において、補修用繊維強化シート１は金属・セラミックス粒子層２、網状補強シート３および補修対象機器に貼り付けるための粘着層４によって構成されている。ここで、金属・セラミックス粒子層２とは、金属粒子層のみ、セラミックス粒子層のみ、あるいは金属粒子とセラミックス粒子とが混在した粒子層のいずれかの状態を意味する。
【０００８】
前記金属・セラミックス粒子層２は、厚さが５０μｍ〜２ｍｍの範囲で調整可能であり、粒子の大きは１ｎｍ〜５０μｍの範囲に調整されている。そして、接合剤によって粒子層を作り、さらに前記網状補強シート３を覆うように形成される。
【０００９】
前記網状補強シート３は、多孔性のＳｉＣの糸を交差させてなる織物であって、１９６０ＭＰａ（２００ｋｇｆ／ｍｍ２）以上の引張強度、１１７６ＭＰａ（１２０ｋｇｆ／ｍｍ２）以上の層間剪断強度を有し、さらに補強の必要に応じて単層または複層に作られ、１ｎｍ〜５００μｍの範囲で厚さが調整可能に形成されている。なお、網状補強シート３は、金属・セラミックスの粒子２が貫通できるように５ｎｍ〜２００μｍの孔状の網目を持たせてもよい。これにより補修対象機器の表面形状に合わせ変形できるような柔軟性を備え、かつ、粒子２との複合化が一層向上することが期待できる。
【００１０】
図２は本発明に係わる補修用繊維強化シート１を用いて対象機器１００を補修する方法を示す工程図である。図２中（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の順番で工程を示すように、補修用繊維強化シート１を対象機器１００の表面に貼り付けた後、加熱手段である特殊加熱用バーナー５で高温加熱して補修用繊維強化シート１を溶かして、対象機器１００の表面に付着させることにより、対象機器１００を補修する。
【００１１】
なお、図２（ｃ）のＦは燃焼ガスによる火炎、Ａは不活性ガス流の層であり、燃焼ガスと大気中の酸素とを遮断し、補修対象機器１００表面の補修用繊維強化シート１が加熱される時、高温酸化を防ぐために形成される。
【００１２】
図３は上記補修用繊維強化シートを加熱して溶かす加熱手段としての特殊加熱用バーナー５の構成を示す図であり、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は矢印Ｂ方向に見た斜視図である。図３に示すように、特殊加熱用バーナー５は、中心に燃料ガス供給管５−１を配置し、その外側に酸素ガス供給管５−２を同心状に配置し、この酸素ガス供給管５−２のさらに外側に不活性ガス供給管５−３を同心状に配置し、これらのガス供給管５−１、５−２および５−３の同心状態が常に維持されるように一体的に構成したものである。
【００１３】
前記各ガス供給管５−１、５−２および５−３は、それぞれ配管６、７および８を介して燃料ボンベ９、酸素ボンベ１０および不活性ガスボンベ１１に接続されている。
【００１４】
図４は、蒸気タービンプラントを上記補修用繊維強化シート１で補修した補修例を示す説明図であり、（ａ）は蒸気タービンプラントの配置図、（ｂ）は蒸気タービンプラントの補修した部位を示す概略図である。（ａ）において、２０は蒸気タービン高圧部、２１は中圧部、２２は低圧部そして２３はロータシャフトを示す。（ｂ）において、２３は蒸気タービンロータ、２４は動翼、２５は静翼そして２６はケーシングであり、それぞれの補修対象部位にまず補修用繊維強化シート１を貼り付け、その後溶かして補修した状態を示す。
【００１５】
この補修例からわかるように、本発明は、蒸気タービン高圧、中圧、低圧ロータ、動翼、静翼、ケーシング、主蒸気配管等蒸気タービンプラントのすべて機器の補修に必要な部位に対して適用することができる。
【００１６】
図５は、ガスタービンプラントを上記補修用繊維強化シート１で補修した補修例を示す説明図であり、（ａ）はガスタービンプラントの概略配置図、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）はそれぞれガスタービン、空気圧縮機および燃焼機を前記補修用繊維強化シートで補修した部位を示す概略図である。
【００１７】
図５（ａ）において、３０はガスタービン、３１は空気圧縮機、３２は燃焼機である。図５（ｂ）は、ガスタービン３０の動翼３３、静翼３４、ロータ３５、ケーシング３６を補修用繊維強化シート１で補修した状態を示す。また図５（ｃ）は空気圧縮機３１の動翼４０、静翼４１、ロータ４２、ケーシング４３を補修用繊維強化シート１で補修した状態を示し、（ｄ）は燃焼機３２を補修用繊維強化シート１で補修した状態を示す。
【００１８】
この図５の補修例からわかるように、本発明はガスタービンロータ、動翼、静翼、ケーシングの補修に適用できるだけでなく、空気圧縮機のロータ、動翼、静翼、ケーシングの補修および燃焼器にも適用することができる。
【００１９】
図６は発電機を本発明方法により補修した状態を示す概略図である。図６において、５０は発電機のケーシング、５１はロータの特にシャフト部分であり、それぞれの補修対象部位を補修用繊維強化シート１補修で補修した状態を示す。  このように本発明は、発電機のロータ、ケーシングの補修にも適用することができる。
【００２０】
図７は熱交換器配管６０を補修用繊維強化シート１で補修した状態を示す概略図である。
この図７からもわかるように、発電プラントの排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）、高圧給水加熱機等の熱交換器配管の補修にも本発明方法を適用することもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上で説明したように本発明によれば、発電プラント機器の補修対象部位の変形や残留応力の発生を伴なわずに短時間、低コストで補修することができ、対象機器の延命化を図った発電プラント機器の補修方法およびその補修に用いられる補修用繊維強化シートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用される補修用繊維強化シートを示す図であり、（ａ）は補修用繊維強化シートに用いる各素材を展開して示す図、（ｂ）は補修用繊維強化シートの断面図。
【図２】本発明に係わる補修用繊維強化シートを用いた対象機器の補修方法を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は補修の工程順を示す図。
【図３】本発明に係わる補修用繊維強化シート施工時に使用する加熱用バーナーの構成を示す図であり、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は斜視図。
【図４】本発明に係わる補修用繊維強化シートによる蒸気タービンの補修部位を示す図であり、（ａ）は蒸気タービンプラントの配置図、（ｂ）は蒸気タービンの補修対象部位を繊維強化シートで補修した状態を示す概略図。
【図５】本発明に係わる補修用繊維強化シートによるガスタービンの補修部位を示す図であり、（ａ）はガスタービンプラントの配置図、（ｂ）はガスタービンの補修対象部位を補修用繊維強化シートで補修した状態を示す概略図、（ｃ）は圧縮機の補修対象部位を補修用繊維強化シートで補修した状態を示す概略図、（ｄ）は燃焼機の補修対象部位を補修用繊維強化シートで補修した状態を示す概略図。
【図６】本発明に係わる補修用繊維強化シートによる発電機の補修部位を示す図。
【図７】本発明に係わる補修用繊維強化シートによる発電プラント熱交換器配管の補修部位を示す図。
【符号の説明】
１…補修用繊維強化シート、２…金属・セラミックス粒子層、３…網状補強シート、４…粘着層、５…加熱手段、５−１燃料供給管、５−２酸素供給管、５−３不活性ガス供給管、６…配管、７…配管、８…配管、９…燃料ボンベ、１０…酸素ボンベ、１１…不活性ガスボンベ、２０…蒸気タービン高圧部、２１…蒸気タービン中圧部、２２…蒸気タービン低圧部、２３…蒸気タービンロータ、２４…動翼、２５…静翼、２６…ケーシング、３０…ガスタービン、３１…空気圧縮機、３２…燃焼器、３３…ガスタービン動翼、３４…ガスタービン静翼、３５…ガスタービンロータ、３６…ガスタービンケーシング、４０…圧縮機動翼、４１…圧縮機静翼、４２…圧縮機ロータ、４３…圧縮機ケーシング、５０…発電機、６０…熱交換器配管、１００…対象機器。
【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】
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【図７】
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