(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
腐食成分やダストを含む流体を駆動源とするタービンの、ローターとケーシングとの隙間寸法を両者の間に計測ピースを介在させて計測するに当たり、前記ローターに代え、このローターの半径と同一の寸法を有する半円状スケール板とそれのケーシングへの固定金具とからなるダミープレートを、ケーシング内にセッティングすることで、該ロータの仮組立て、再分解を行うことなく前記隙間寸法の計測を行うことを特徴とするタービンローター部の隙間寸法計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気やガスを動力源として回転するタービンのローターとケーシング（車室）との間に形成される隙間寸法を、計測する方法に関し、とくにローターをケーシングから取り外したのち、ケーシング側の減肉量などを検出するために、そのローターに代えてダミープレートを用いて前記隙間寸法を速やかにかつ簡易に計測する方法を提案する。
【０００２】
【従来の技術】
タービンは、ケーシング（車室）中に回転可能に収納されているローターを、蒸気やガス等の動力源を使って回転させることで発電に供したり、逆に電動機からの駆動源を使って回転させ、これによって流体の搬送に供する等のエネルギー転換装置として有用である。従って、タービンとしては、エネルギー転換効率を上げることが重要であり、そのためには、ローターとケーシングとの間の隙間寸法を正確に計測し把握することが必要になる。一般に、前記ローターを収納するケーシングは、上下分割型となっており、その分割面は、ボルト締結型のフンラジ構造となっている場合が多い。そして、上側半分のケーシングを取り外すことで、内部に収納されているローターを露出させ、さらには、軸受にて回転可能に支持されたローターを、取り外すことができる構造となっている。
【０００３】
ところで、タービンの駆動源として使用する流体の中には、硫黄化合物や塩素化合物等の腐食成分、あるいは鉄粉やカルシウム固形物等のダストを含むものがあり、これらはケーシングの内周面を浸食して、腐食減肉する作用がある。特に、この減肉現象は、ローターとケーシングとの隙間寸法が1mm以下の比較的小さい個所に多く発生することがわかっている。
【０００４】
そのために、従来、ケーシングの摩耗や腐食減肉量を検出する技術が提案されてきた。たとえば、タービンをオーバーホールするときの分解もしくは組立て作業のときに、ローターとケーシングとの間に、鉛線（計測ピース）を用いて隙間測定を行う方法などがそれである。この従来隙間測定の方法は、ケーシングを上下に分解し、ケーシングからローターを取り出した状態で、ケーシング内周面に、計測ピースである鉛線を粘着テープ等で貼り付け、その鉛線を貼り付けた状態のままローターやケーシングを再度組立てて、前記鉛線を押し潰し、その後その鉛線を剥ぎ取って、隙間寸法に応じて押し潰された部分の厚みを計測することにより、隙間寸法、すなわち摩耗や腐食減肉の量とするのである。
なお、鉛線を貼り付ける部位は、摩耗が問題となる隙間の小さい部分に行うことが好ましく、そして鉛線の太さはその貼り付け部分の隙間量より大きいサイズのものを使用することが必要である。そして、この鉛線の厚みの測定は、JIS−B7507に規定された公知のノギスやJIS−B7502に規定されたマイクロメーターを用いて行うことが好ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のタービンローター外径部の隙間寸法の計測法については、ケーシング内周面の適所に鉛線を貼り付けた状態でローター等を仮組立てすることにより、前記計測ピース（鉛線）を押し潰し、再分解して該計測ピースに刻まれた押し潰し寸法を計測するという作業を行う。この作業は、例えば、ケーシングの直径が2メートルを超え、ローターの長さが5メートルを超えるような大型のタービンの場合には、それが大きな負担となっていた。また、作業工程数も嵩むことから、設備停止時間が長くなり、省エネルギーの観点からも問題があった。
【０００６】
本発明は、従来技術が抱えている上述した問題に鑑みて開発された方法であって、タービンのローターとケーシングとの間に生じる隙間寸法を、このローター等の仮組立てや再分解を行うことなく、鉛線を使って簡便に計測する方法を提案することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者らは上記目的を達成するため、鋭意研究を続けた結果、分解後のローターやケーシングを計測のために仮組立てすることなく、鉛線を用いて簡便に計測する方法を開発した。すなわち、本発明は、腐食成分やダストを含む流体を駆動源とするタービンの、ローターとケーシングとの隙間寸法を両者の間に計測ピースを介在させて計測するに当たり、前記ローターに代え、このローターの半径と同一の寸法を有する半円状スケール板とそれのケーシングへの固定金具とからなるダミープレートを、ケーシング内にセッティングすることで、該ロータの仮組立て、再分解を行うことなく前記隙間寸法の計測を行うことを特徴とするタービンローター部の隙間寸法計測方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係るタービンローター部の隙間寸法の計測方法は、計測時に仮組立てする前記ローターに代り、その計測時のみに使用する部材、即ち、このローターと同一の形（半径）を有する半円状のダミープレートを用いることが特徴である。図1は、そのダミープレート1の１例を示す。このダミープレート1は、図示したように、半円状のスケール板1aとこれをケーシング2のフランジ面に懸架して固定するための固定金具1bとからなるものである。かかる半円形状スケール1の大きさdは、タービンローターの半径（外径）と同一の寸法に調整されなければならない。また、その半円状スケール板1aと固定金具1bとの接合については、とくには限定されないが一体形でもまた別体形としてもよく、フランジ面への懸架のために、少なくとも前記固定金具1bの方をスケール板1aよりも大きくする必要がある。また、この固定金具1bは、スケール板1aをケーシング2内にセッティングし正確に保持するために、前記固定金具1bの両端部には、好ましくはボルト締め用貫通孔3，3'を穿けておき、この貫通孔3，3'にケーシング2フランジ面に突設したスタッドボルト4，4'を挿通してねじ止めすることが好ましい。
【０００９】
なお、上記ケーシング2は、図2に示すように、下側半分のもの2aと上側半分のもの2bとで構成されており、これらを組み合わせてローターシリンダーを構成するものである。一般的には、上側ケーシング2aと下側ケーシング2bを組立てる場合は、これらケーシング2a，2bの両端部のフランジ部の合わせ面に突設したスタッドボルト4，4'を介して固定する。
【００１０】
このような構成において、タービンのローター外径とケーシング2内周面との隙間寸法を計測する場合、図3(a)に示すように、分解したケーシング2内周面の複数個所に鉛線である計測ピース5を貼り付けおく。次に、図3(b)に示すように、上記ケーシング2内に、ダミープレート1をその半円状スケール板1の円弧面（外周縁）が前記計測ピース5を挟んでケーシング2の内周面に沿って収まるようにセッティングする。このセッティングの結果、鉛線計測ピース5は、前記スケール板1aの外周縁とケーシング2の内周面との間に挟まれ、押し潰される。この作業をケーシングの長手方向に何回か繰り返して、ケーシング全体の腐食減肉を計測する。すなわち、このスケール板1を取外した後に、各位置における該鉛線計測ピース5の潰れ量を厚み寸法として計測することで、いわゆるケーシング2側の減肉量を測定するのである。
【００１１】
なお、上側ケーシング2aの隙間寸法の計測に当たっては、下側ケーシング2bのようなスタッドボルト4，4'がないため、それに置き換わるボルトもしくはピンを取付けて計測してもよく、正確な測定を行う上で好ましい。
【００１２】
【実施例】
この実施例は、計画寸法がケーシング内径（直径）691mm、ローター外形（直径）690mmのタービンについて、両者の隙間（半径）0.5mmを計測した。この場合において、計測に必要なダミープレートを、一般構造用圧延鋼材を用いて製作した。このダミープレートの半円状スケール板1a部分の厚みは12mmで、半径寸法を345mmとした。そして、固定金具1bとしては100−100−10mmの等辺山形鋼を用い、これらを図3(b)に示すようにボルトナットで3箇所を締結固定した。
計測ピース5としての鉛線は、線径：1mm×長さ：100mmのものを使用し、図3(a)に示すように、底部と左右両側上部の1箇所ずつの合計3箇所に貼り付け、スケール板1をセッティングして押し付けることで鉛線4を押し潰した。このようにして、ケーシング2の軸方向の１箇所の隙間寸法を測定した。
次いで、その鉛線4を取り出して長手方向に刻まれた押し潰し部分の厚みをノギスにて測定したところ、計画の隙間0.5mmに対して、最も大きい部の隙間は0.7mmの部位があることが判った。その結果、表1に示すとおり、従来のタービン分解組立ての全作業時間の13%を削減することができた。
さらに、メンテナンスのためのタービン分解直後にも計測し、減肉量を測定した。その結果、減肉量の補修計画を立案したり、予備部品の調達を迅速化できることがわかった。
【００１３】
【表１】
0004013597.tif 000002
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、タービンローターとケーシングとの隙間寸法をローターの再組立て−再分解を行うことなく計測することができるようになった。従って、オーバーホール作業の能率向上、さらには設備停止時間の短縮による省エネルギーにも寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明において隙間寸法の計測に用いるダミープレートの１例を示す正面図および斜視図である。
【図２】  隙間寸法計測用ダミープレートによって計測する上下ケーシングの１例を示す１断面図である。
【図３】  下側ケーシングに計測ピース（鉛線）を取り付けた状態の１例を示す１断面図およびそのケーシングにダミープレートをセッティングしたもようを示す正面図である。
【符号の説明】
1  ダミープレート
1a  スケール板
1b  固定金具
2  ケーシング
2a  上側ケーシング
2b  下側ケーシング
3  貫通孔
4  スタッドボルト
5  計測ピース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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