JP3977976B2

JP3977976B2 - ガスタービン静翼の補修方法

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Publication number: JP3977976B2
Application number: JP2000017574A
Authority: JP
Inventors: 展宏磯部; 靖早坂; 茂雄桜井; 国弘市川
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Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: JP2001207803A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービンにおけるタービンの静翼に係り、特に高温の燃焼ガスの流路に位置し、熱疲労やクリープによる損傷を受け易くて、定期的な保守点検を必要とするガスタービン静翼の補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービンは、他の火力発電用の原動機と比較して運用性に優れているという特長があり、このため、ガスタービン発電プラントによれぱ、ＤＳＳ(毎日起動停止：Daily Start-up and Shutdown)やＷＳＳ(毎週起動停止：Weekly Start-up and Shutdown)が可能である反面、タービンの構成部品については厳しい条件になっている。
【０００３】
何故なら、ガスタービンには、燃焼器やタービン羽根車の動翼、静翼など、燃焼ガスの流路に位置し高温に曝される部品が多数存在し、これらの部品は、運転の起動停止に伴って熱ひずみの繰返しを受け、定常運転中は高温環境下でクリープ変形を受けるからである。
【０００４】
そこで、これら高温に曝されるガスタービンの部品については、従来から耐熱性に優れたニッケルやコバルトを基材とする合金、いわゆる耐熱超合金が用いられている。
【０００５】
しかしながら、このような耐熱超合金を用いても、ガスタービンの場合は、ほとんど限界使用温度に近い高温で使用され、更に上記した運用のもとでは、他の部品に比較して、かなり早期に損傷することがある。
【０００６】
特に、タービン静翼の初段にあるものは熱疲労による損傷を受け易く、早めに亀裂が発生して進展する事例が報告されており、従って、ガスタービンの運用に際しては、定期的な点検による適切な部品の補修や交換が不可欠で、このため、運用コストの低減は点検保守コストの抑制に依存するところが大きい。
【０００７】
特にタービン静翼は高価な耐熱超合金製なので、その交換に要するコストが大で、運用コスト全体に占める割合が著るしくなっており、このため、それに掛かる熱応力の低減させ、損傷を抑えるのが重要な課題になる。
【０００８】
そこで、例えば特開平８−１３５４０２号公報では、静翼翼部の冷却側に、翼の高さ方向に補強材を配設して、翼部の板厚を減らしても剛性が確保でき、熱応力による損傷が抑えられるようにした発明について提案しており、特開平８−１３５４０３号公報では、シュラウドを、翼を有するシュラウドと、そうでないシュラウトに分割することにより、構造的に与えられてしまう拘束を抑え、熱応力を緩和する発明について提案している。
【０００９】
また、特開平１１−９３６０９号公報では、単体の翼を何枚か連結した綴り静翼において、ピンを介して翼が連結されるようにした上で、そのピンを、静翼材より線膨張係数の大きな材料で作ることにより、シュラウドの剛性を下げる方法について提案し、更に特開平１０−６１４０６号公報では、冷却孔をスリット状にして、冷却孔周辺での応力集中を低減させる方法について提案している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、静翼とシュラウドの境界部分での応力集中について配慮がされておらず、応力集中による静翼の損傷に問題があった。
すなわち、従来技術は、翼とシュラウドの各個別についての応力の緩和については配慮がされているが、実際に亀裂が発生するのは静翼とシュラウドの境界部分なので、従来技術では、この境界部分での亀裂の発生を抑えることができず、従って、上記の問題が生じてしまうのである。
【００１１】
ガスタービンの静翼は高温のガスに曝されているが、このときの熱的境界条件は全ての翼で必ずしも均等にはならず、各翼毎に異なった熱的境界条件のもとにあり、従って、亀裂が発生する部位も各翼毎に異なっていることが多く、各翼毎に特に高温に曝されている部位に集中して現れるものと考えられ、従って、ガスタービン静翼の長寿命化には個々の静翼で亀裂が発生する部位における熱応力、すなわち熱変形による応力の低減化に有効な構成を見出し、それを採用する必要がある。
【００１２】
本発明の目的は、熱応力の低減化に有効なガスタービン静翼の補修方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
ガスタービン静翼における亀裂は、主として起動停止に伴って生じる熱応力の繰返しにより発生し、進展して行くが、このときの熱応力は、温度変化或いは部材内の温度分布による熱変形が構造的に拘束されることにより発生する、いわゆる変位制御型の負荷である。
【００１４】
従って、この熱応力の低減には、その部材の変形が容易に起るように、すなわち剛性が低い構造にするのが有効な手段となり、このための最も簡単な構造の変更は、部材の板厚を抑えることであり、また、この方法は、冷却性能の向上にも有効である。
しかし、部材の剛性を落すことは、部材のクリープ変形など永久変形に対する信頼性の低下を伴ってしまう。
【００１５】
上記目的は、ガスタービン静翼に亀裂が発生した際、該亀裂が発生した面の裏側を切削し、前記亀裂が発生した部位の両面から開先加工して溶接金属で埋め、前記切削した部位を覆う冷却孔を有する平板状部材の接合により前記亀裂が補修されるようにして達成される。
【００１７】
これにより、亀裂が発生した部位が取り除かれるので、補修後に亀裂が進展する虞れはなく、薄肉化により低剛性化と冷却効率の向上が得られた結果、熱応力が低減され、且つ平板状補強材の取付けにより、冷却性の阻害を伴うこと無く、局部的な塑性変形に対する抵抗力の向上が得られることになる。
【００１８】
このとき、ガスタービン静翼の亀裂が発生する頻度が高い部位を予め構造解析や過去の実機損傷データから求め、その部位と同形状の部材を用意して予備品とし、対象となる静翼の亀裂が発生した部位をそっくり切り取り、この切り取った部位と交換する形で予備品を接合させる方法が参考例として考慮することができる。
【００１９】
この参考例の場合は、亀裂が発生した部位が取り除かれるので、補修後に亀裂が進展する虞はなく、交換した予備品では、薄肉化により低剛性化と冷却効率の向上が得られた結果、熱応力が低減され、且つ冷却孔を設けた平板状補強材の取付けにより、冷却性の阻害を伴うこと無く、局部的な塑性変形に対する抵抗力の向上が得られる。
【００２０】
また、このとき、ガスタービン静翼の亀裂が発生する頻度が高い部位を予め構造解析や過去の実機損傷データから求め、その部位と同形状の部材を用意し、この部材をその冷却側から薄肉化した後、この薄肉化した部分に、そこを塞ぐようにして、冷却孔を有する平板状補強材を取付けて予備品とし、対象となる静翼の亀裂が発生した部位をそっくり切り取り、この切り取った部位と交換する形で予備品を接合して修復する際、管理対象となる個々のガスタービン静翼各々についての損傷データを作成し、予めデータベース化して前記予備品の員数管理をおこなう方法も参考例として考慮することができる。
【００２１】
この参考例の場合は、ガスタービン静翼の損傷発生に際して、その損傷に合った予備品が常に用意されているようにでき、修復によるロスタイムを最小限に抑えることができる。
【００２２】
更に、このとき、予めガスタービン静翼の熱応力が集中する部位を薄肉化した上で、別部材による補強を行う方法も参考例として考慮することができ、予めガスタービン静翼の熱応力が集中する部位については、複数の部材に分離した上で相互に嵌め合わせることにより、応力の分担が与えられるようにする方法についても、参考例として考慮することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるガスタービン静翼の補修方法について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２４】
ここで、まず、本発明によるガスタービン静翼の補修方法の実施形態について説明する前に、参考のため一例として考慮したガスタービン静翼の補修方法について、図１ (a) 、 (b) により説明すると、これらの図において、１は静翼ケーシング側のシュラウドで、２は静翼の翼部であり、ここで３は熱疲労による亀裂Ｋが発生している部位を表し、４は補修用の予備品である。なお、静翼ケーシング側(外周側)のシュラウド１は、エンドウォールと呼ばれることもある。
【００２５】
ここで、ガスタービン静翼において発生する亀裂Ｋは、例えば図１(a) に示すように、シュラウド１が翼部２と接合している部分に発生することが多い。
そこで、この参考例では、予め構造解析や過去の実機損傷データなどに基いて、例えば上記したシュラウド１が翼部２と接合している部分など、ガスタービン静翼で亀裂が発生する頻度の高い部位を求めておき、その部位と同形状の部材を予備品４として用意してある。
【００２６】
そして、シュラウド１に亀裂Ｋが発生し、補修が必要になったとき、この参考例では、同図(b) に示すように、まずシュラウド１の亀裂Ｋを囲む領域について、これを亀裂が発生した部位３とした上で、図の矢印で示すように、これをシュラウド１から切り取る。
【００２７】
次に、シュラウド１から部位３が取り除かれた後にできた空所に予備品４を嵌め込み、部位３とシュラウド１及び翼部２の間を溶接し、修復するのである。ここで、Ｗが溶接による接合部分を表わす。
このときの予備品４は、図２に示すように、予め用意してある部位３と同じ外形の部材について、その一部４Ａを、図では上側になる冷却側から削って薄肉化した後、この薄肉化した部分４Ｂに、そこを塞ぐようにして、冷却孔５を有する平板状部材６を取付けることにより中空部が形成されているものである。
【００２８】
従って、この参考例によれば、シュラウド１に亀裂Ｋが発生した場合、この亀裂Ｋを含む領域がそっくり除かれ、その後に新しく予備品４が取付けられるので、亀裂Ｋが更に進展してしまう虞れが確実に抑えられる上、予備品４では、亀裂が発生し易い部分が薄肉化され、これにより低剛性化と冷却性の向上により熱応力が低減されており、且つ平板状部材６の付加により、強度の低下を抑えながら冷却孔５による冷却性の向上が得られている。
【００２９】
この結果、この参考例によれば、ガスタービン静翼の補修作業が予備品１による置換作業になっているので、補修作業が容易で修復結果にバラツキが少なくでき、しかも予備品１による熱応力の低下と強度の増強が加わるので、補修によりかえって信頼性の向上が得られると共に、耐用期間の延長によるコストダウンが充分に得られるという利点がある。
【００３０】
ところで、このように、予備品を用いた修復方法では、ガスタービン静翼の補修に際して直ちに対応する予備品が与えられるようにすることが要件となる。
そこで、参考例としてガスタービン静翼の補修部品管理方法について説明すると、まず、その一例においては、以下に説明するようにして、予備品の員数管理を行うようにしている。
【００３１】
まず、この一参考例では、図３に示すように、ケーシング側シュラウド１について、全体をＡ〜Ｆの６個の部位として区分けし、これにより、図４に示すように、各部位Ａ〜についてについての亀裂発生状況を表わすデータを求め、これをデータベース化し、部品管理システムを構築しておく。
【００３２】
ここで、この図４は、例えばガスタービン静翼について定期検査を行い、その結果から亀裂発生状況を表わすデータを求めたものであり、ここで、縦軸は、デフォルト値としては、補修が必要となる亀裂の長さが設定されるもので、セグメントとは、円周方向に複数の単位部分に分割されているガスタービン静翼の各部分のことである。
【００３３】
通常、このようなガスタービンでは、その静翼について、円周方向に複数枚、例えば図３に示すように、２枚づつの翼部を外側と内側のシュラウドと共にまとめた部分として作成し、これを周方向に配列して組立てるようになっており、この部分をセグメントと呼んでいるのである。
そして、予備品を作成用意する際、図５のフローチャートに示す処理を実行して作成用意すべき予備品の個数を設定するのである。
【００３４】
図５のフローチャートにおいて、まず、或る予備品による補修が予定されているガスタービンの運転時間や起動停止回数などの使用履歴に近い条件で使用された他のガスタービンから過去に得られたデータを参照する(Ｓ１)。そして、これから上記データベースを検索し(Ｓ２)、検索結果(Ｓ３)から、部位Ａ〜部位Ｆの夫々に、どの程度の頻度で亀裂が発生しているかを求める(Ｓ４)。
【００３５】
そして、この頻度から比率を求めた上で、この時点で評価対象となっている予備品の点数に乗算し(Ｓ５)、作成用意すべき各予備品の個数を設定するのである(Ｓ６)。
【００３６】
従って、この一参考例によれば、常に予備品員数の的確な管理が得られ、予備品を用いた修復方法において、補修に際して直ちに対応する予備品が与えられることになり、補修によるロスタイムを最小限に抑え、ランニングコストの低減化を充分に図ることができる。
【００３７】
次に、本発明によるガスタービン静翼の補修方法の一実施形態について、図６により説明する。
この実施形態は、ガスタービン静翼の補修に予備品を用いないで対処するようにした方法に関するもので、図６において、２Ａは、シュラウド１に対して翼部２の端部が接合されている部分(図１を参照)を示したものであり、ここでは、図６(a)に示すように、部分２Ａの先端部とシュラウド１の接合部に接した部位１Ａに亀裂Ｋが発生した場合を示したものである。
【００３８】
この図６(a)の亀裂Ｋの場合、まず、最初、部位１Ａ内にある亀裂Ｋを溶接又はろう付けにより埋めて補修する。
次に、図６(b)に示すように、補修後の亀裂Ｋに沿って、それを含むようにしてシュラウド１の面を切削し、部位１Ａに薄肉化部分１Ｂを形成させ、この後、図６(c)に示すように、薄肉化部分１Ｂを塞ぎ、部位１Ａの全体を含むようにして、冷却孔８を有する平板状部材７を補強材としてシュラウド１の面に溶接し、ガスタービン静翼を修復するのである。
【００３９】
ここで、亀裂Ｋが発生した部位１Ａは、ガスタービンの運転中に高応力に曝された部位に対応するものと考えて良く、従って、この部位１Ａに、図６(c)に示すようにして補修を施すことにより、運転中、厳しい動作条件のもとにある部位での低熱応力化が達成できることになる。
【００４０】
また、ガスタービンの静翼は、タービン内では円周に沿って円弧状に配置されるため、そのシュラウド部分も円弧に合わせた曲率を持っており、このため、ケーシング側(外周側)にあるシュラウドでは、運転中、内周側の方が高温になるため、熱により曲率が小さくなる方向に変形しようとし、ロータ側(内周側)にあるシュラウドでは、外周側が高温になるため、変形方向は反対になる。
【００４１】
このようなシュラウド部材に現れる熱変形と、構造的剛性による拘束の結果、熱応力が発生し、従って図６に示した実施形態で局部的な薄肉化部分１Ｂが存在した場合、この部分に変形が集中して現れる可能性を生じるが、ここで、上記した実施形態では、補強材となる平板状部材７が設けられているので、変形の虞れを充分に抑えることができる。
【００４２】
一方、ガスタービン静翼では冷却構造が採られているため、部材の内部に強い温度勾配が現れ、応力にも強度勾配が生じて曲げ応力に近い状態になる。
従って、この曲げ応力に対応するため、補強材となる平板状部材７は、主応力の発生方向に沿って取付ける必要がある。
ここで、この主応力については、一般的には、亀裂Ｋが伸びている方向と垂直な方向に働くので、上記図６の実施形態では、平板状部材７の長手方向が亀裂Ｋが伸びている方向に合わせてあり、上記の要件が満足されていることが判る。
【００４３】
次に、この図６の実施形態では、薄肉化部分１Ｂが設けてある結果、上記した亀裂Ｋの溶接又はろう付けによる補修についても、良好な結果が容易に得られることになっているが、以下、この点について説明する。
まず、このような亀裂Ｋの断面形状は、図７(a)に示すように、部材(この場合はシュラウド１)の表面から略垂直に内部に入った形になっており、従って、その補修に際しては、亀裂内への溶接金属の流入を容易にするため、図７(b)に示すように、部材の表面側に開先加工１０を施すのが通例である。
【００４４】
この場合、この開先加工１０の加工量、特に深さが少ないと、図７(b)に示すように、溶接金属１１により埋められないままになった残存欠陥Ｋ’が生じてしまい、充分な補修が得られない。
反対に開先加工１０が大きすぎると溶接による熱変形が大きく現れ、不具合が生じてしまう。
【００４５】
一方、図６の本発明の実施形態では、図８(a)に示す亀裂Ｋが生じた場合、まず同図(b)に示すように、薄肉化部分１Ｂが形成されるので、図示のように、亀裂Ｋが生じている面の裏側にも、亀裂Ｋの先端が現れるようにでき、この結果、図８(c)に示すように、裏側からも開先加工１０’を施すことができる。
【００４６】
従って、図８(d)に示すように、亀裂Ｋの両側から溶接金属１１、１１’を埋めることができ、残存欠陥が残ってしまう虞れを確実にに無くすことができ、信頼性の高い補修が容易に得られることになる。
また、このときは、薄肉化部分１Ｂが形成されているので、開先加工１０、１０’を溶接金属１１、１１’で埋めたときでの熱変形の虞れも充分に抑えることができる。
【００４７】
次に、本発明が対象としているガスタービン静翼について説明する。
まず、図９は、この対象になったガスタービン静翼の一例を示す概念図で、図では、中空になっている翼部２(図１参照)の一方の表面部材２Ａだけが断面として現れている状態を示してあり、その長さ方向の一方の端部は一方の側のシュラウド、例えばケーシング側のシュラウド１に一体化され、他方の端部は他方側のシュラウド、つまりロータ側のシュラウド１’に一体化されている様子が示されている。
【００４８】
従って、この図９では、表面部材２Ａの左側が翼部２の中空になっている側、つまり内側で、ここに冷却用の空気が通流されることになっており、そして、この実施形態では、この表面部材２Ａの内側、すなわち冷却側に、応力が発生する部位であるコーナー部１５を挟むようにして、一方のシュラウド１から他方のシュラウド１’にわたり、表面部材２Ａに沿って補強部品１４を取付け、表面部材２Ａの補強材としたものである。
【００４９】
この本発明が対象としているガスタービン静翼のように、動翼２が中空になっていて、両端がシュラウド１、１’に一体化されている構造の場合、最大の応力は、図示のコーナー部１５に現れるが、このときの応力について、有権要素法により解析した結果の一例を示したのが図１０で、図中、白丸点による特性が補強材を持たない翼構造の場合の応力特性で、黒丸点が、この図９の場合の応力特性である。
【００５０】
この図１０は、ガスタービンの或る想定された運転条件における部材表面の熱伝導率とガス温度、それに、これらの起動停止に伴う変化パターンを負荷条件として解析し、その結果を翼部２のコーナー部１５での温度−応力のヒステリシスとして示したもので、このとき、図９の実施形態では、表面部材２Ａの厚さを従来技術の翼部の厚さの２／３とし、補強部材１４の厚さは１／３になるようにして、合計では従来技術の翼部に於ける厚さと同じになるようにしてある。
【００５１】
この図１０から明らかなように、図９のガスタービン静翼の場合、補強材を持たない場合に比較して、応力の変動幅は約２０％に低減され、定常時での応力値は約５０％も低減されてることが判る。
これは、図９のガスタービン静翼の場合、板厚が小さくされた結果、低剛性化されたことと、表面積が増加された結果、冷却が良好になって熱応力が低減されたことによるものと考えられる。
【００５２】
この図９に示したガスタービン静翼の具体的な一例が図１１で、翼部２は、構成上は閉ループ状になってるので、図９に示すように、補強部材１４が一体構成になっていた場合には、取付けられない。
そこで、この図１１に示すように、補強部材１４を複数の部分１４Ａ、１４Ｂに分割し、これらを溶接部１６により接合して取付けるようになっている。
【００５３】
このとき、補強部材１４には、図示のように、複数の冷却孔８が設けてあり、これにより冷却空気の流通と伝熱面積の増加が得られるようにしてあるが、ここで、この図１１の場合、補強部材１４を取付けたことにより、静翼部分全体の剛性を高めてしまうことが無いように構成する必要がある。
従って、この図１１のガスタービン静翼によれば、熱応力の低減化が充分に得られ、信頼性の高いガスタービン静翼を容易に得ることができる。
【００５４】
ところで、図９のガスタービン静翼と図１１のガスタービン静翼では、一方のシュラウド１から他方のシュラウド１’に達するようにして、翼部２の全体にわたる補強部材１４を取付けた場合について示したが、本発明が対象とするガスタービン静翼は、図１２及び図１３に示すように、応力発生部であるコーナー部１５にだけ補強部材を取付けた形で実施してもよい。
【００５５】
ここで、図１２は、コーナー部１５において、翼部２の板厚を小さくした上で補強部材１４Ｃを取付けた場合の一例で、図１３は、シュラウド１又はシュラウド１’の板厚を小さくした上で補強部材１４Ｄを取付けた場合の一例であり、何れの場合を採用するかは、板厚を小さくするための機械加工の難易により決めれば良く、このときも、補強部材１４Ｃ、１４Ｄを取付けたことにより、静翼部分全体の剛性を高めてしまうことが無いよう、板厚の削減量との兼ね合いを図る必要がある。
【００５６】
次に、本発明が対象とするガスタービン静翼の他の参考例について説明する。既に、例えば図３にも示されているように、ガスタービン静翼では、複数枚の翼部を１個のセグメントとして構成することが多く、このような１個のセグメントに複数枚の翼部を有する構造を綴り翼構造と呼ぶが、この場合、図３に示したように、シュラウド１の翼部２と翼部２の間が高応力部位になり、この部位で応力集中部となる翼部２の後縁とシュラウド１のコーナー部１５(図９参照)が亀裂発生の起点になることが多い。
【００５７】
そこで、このような綴り構造のガスタービン静翼を対象とした場合の参考例について、図１４により説明する。
この図１４は、シュラウドの裏側、例えばケーシング側シュラウド１では円周の外側、ロータ側シュラウド１’では円周の内側から見た図で、翼部２の中空部が２Ｃとして見えている部分である。
【００５８】
この図１４の参考例では、シュラウド１が一様な板厚に作られているのではなく、同図(a) に示されているように、裏側の主な部分１Ａが周辺部１Ｂを残して板厚が小さくされており、更に、上記した亀裂発生の起点となる確率の高い部分を含むようにして、部分１Ａと周辺部１Ｂの一部を薄肉化した部位１７が、例えば機械化工などにより形成してあり、更に、同図(b) に示すように、この部位１７を覆うようにして平板状の補強材１８を溶接したものである。
【００５９】
このとき、この部位１７を形成したことにより周辺部１Ｂが失われている部分については、補強材１８の一部１８Ａが嵌め合う構造にしてあり、これにより、冷却用空気の漏洩を抑えると共に、静翼をケーシングに取付ける際に障害とならないようにしてある。
【００６０】
そして、この図１４の参考例の場合も、補強材１８には冷却孔１９が形成してあり、これにより冷却用空気の流通を図り、伝熱面積の増加が得られるようにしてある。
従って、この図１４の参考例によれば、熱応力の低減化が充分に得られ、信頼性の高いガスタービン静翼を容易に得ることができる。
【００６１】
ところで、このようなセグメント形式のガスタービン静翼では、静翼セグメントのケーシングに対する取付けに際して、その取付け位置までケーシングに沿ってスムーズに移動できるようにするため、図１５に示すように、シュラウド１の裏側にガイド部２１を形成しておくのが一般的である。
【００６２】
しかし、この場合、ガイド部２１が形成されている部分では、シュラウド１の板厚が増しているので、この部分ではシュラウド１の剛性が局部的に高くなって熱応力の低減の見地からは望ましくないが、しかし、セグメントの取付けと取外しの見地では必要な構成である。
【００６３】
そこで、このようなガイド付きのガスタービン静翼に有効な参考例について、図１６により説明すると、これは、図示のように、従来技術におけるガイド部２１に代えて、底部の両側端に耳部２３Ａ、２３Ｂが形成されているガイド部材２２としてシュラウド１とは別体に作ると共に、シュラウド１には、その周辺部に取付部２４Ａ、２４Ｂを形成し、これらシュラウド１の取付部２４Ａ、２４Ｂにガイド部材２２の耳部２３Ａ、２３Ｂを嵌め合わせることにより、ガイド部材２２がシュラウド１に固定されるようにしたものである。
【００６４】
そして、このとき、ガイド部材２２の一方の端部と取付部２４Ａには、夫々ピン孔２５、２６を設けておき、シュラウド１にガイド部材２２を挿入嵌合させた後、ガイド側のピン孔２５からシュラウド側のピン孔２６内にピン(図示してない)を挿入固定し、ガイド部材２２がシュラウド１に対して移動しないようにする。
【００６５】
このとき、他方の取付部２４Ｂでは、ガイド部材２２が固定されないで摺動が可能な状態にしておくのが肝心であり、これにより、ガイド部材２２の熱変形による応力がシュラウド１側に伝達されないようにすると共に、シュラウド１にガイド部材２２による剛性が付加されないようにすることができる。
【００６６】
従って、この図１６の参考例によっても、熱応力の低減化が充分に得られ、信頼性の高いガスタービン静翼を容易に得ることができる。
なお、この図１６では、シュラウド１から翼部２の内部(中空部)が見えている部分の記載は省略してある。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成で熱応力の低減が得られるので、ガスタービン静翼の長寿命化が可能になり、ガスタービンシステムの信頼性の向上と共に、メンテナンスコストの低減を充分に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガスタービン静翼の補修に予備品を用いた場合の参考例を示す説明図である。
【図２】ガスタービン静翼の補修に予備品を用いた場合の他の参考例を示す説明図である。
【図３】ガスタービン静翼に現れる亀裂発生部位の説明図である。
【図４】ガスタービン静翼に現れる亀裂発生部位の統計図である。
【図５】参考例によるガスタービン静翼の補修部品管理方法を説明するための流れ図である。
【図６】本発明によるガスタービン静翼の補修方法の一実施形態の説明図である。
【図７】ガスタービン静翼における溶接補修の説明図である。
【図８】本発明によるガスタービン静翼の補修方法の一実施形態における溶接補修の説明図である。
【図９】ガスタービン静翼の第一の参考例を示す説明図である。
【図１０】ガスタービン静翼の第一の参考例における応力特性図である。
【図１１】ガスタービン静翼の第二の参考例を示す説明図である。
【図１２】ガスタービン静翼の第三の参考例を示す説明図である。
【図１３】ガスタービン静翼の第四の参考例を示す説明図である。
【図１４】綴り翼が適用されたガスタービン静翼の一参考例を示す説明図である。
【図１５】ガイド部を備えたガスタービン静翼の従来例を示す説明図である。
【図１６】ガイド部を備えたガスタービン静翼の一参考例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ケーシング側のシュラウド
１’、２０ロータ側のシュラウド
２静翼の翼部
３熱疲労による亀裂が発生した部位
４補修時に適用される予備品
５、８、１９冷却孔
６、７平板状部材
１０開先
１１、１６溶接部
１４補強部材
１５コーナー部
２１ガイド部
２２ガイド部材
２３Ａ、２３Ｂ耳部
２４Ａ、２４Ｂ取付部
２５、２６ピン孔
Ｋ亀裂
Ｋ’残留欠陥
Ｗ溶接による接合部分

Claims

ガスタービン静翼に亀裂が発生した際、
該亀裂が発生した面の裏側を切削し、
前記亀裂が発生した部位の両面から開先加工して溶接金属で埋め、
前記切削した部位を覆う冷却孔を有する平板状部材の接合により前記亀裂が補修されるようにしたことを特徴とするガスタービン静翼の補修方法。