JPS6389233A - 接合ボルトおよびその締付力の調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は部材接合用の接合ボルトに係り、特に被接合部
材に対する締付力を簡単に調整することができる構造を
有する接合ボルトと、この接合ボルトによる締付力の調
整方法に関する。

（従来の技術） 従来、蒸気タービン等の機器のケーシングやフランジは
接合ボルトによって相互に接合される。

この接合ボルトの締付力は、機器運転時の温度において
所定の値を保持するように予め調整される。

次に、従来使用されている接合ボルトを蒸気タービンの
ケーシングの接合部を例にとって説明する。

第８図は、一般的な蒸気タービンの構造を示す断面図で
ある。この蒸気タービンは外部ケーシング１の内部に内
部ケーシング２が収容され、この内部ケーシング２内に
タービン羽根３を右するロータ４が配設される。また、
外部ケーシング１には蒸気供給口５が形成され、この蒸
気供給口５に伸縮可能な連絡管６が表装されており、さ
らにこの連絡管６は、内部ケーシング２内の環状のノズ
ルボックス７に接続される。また、内部ケーシングの内
壁にはノズル８を備えたノズルダイヤフラム９が設けら
れる。このノズルダイヤフラム９はタービン羽根３とと
もにタービン段落を形成している。また、外部ケーシン
グ１の両端部にはグランドパツキン１０が装填されてロ
ータ４の軸封を行なう密封構造となっている。

この蒸気タービンにおいて、高温高圧の蒸気は、蒸気送
給口５から連絡管６を経て、ノズルボックス７に流入し
、ノズル口から高速流となってタービン羽根３に衝突す
るように案内され、このとき、タービン羽根３を介して
ロータ４に運動エネルギを付与する。その後、各ノズル
ダイヤフラム９に形成したノズル８を通り、再び高速流
となって次段のタービン段落に順次案内され、さらに最
終段のタービン段落を通過した蒸気は高圧タービン出口
部１１を経て中圧あるいは低圧タービンに送給される。

ところで、ロータ４を気密に収容する外部ケーシング１
および内部ケーシング２は一般に第９図に例示するよう
に、水平面でそれぞれ上下に二分割された状態で現場に
搬入され、分割されたケーシング１　ａ、１　ｂ、２ａ
、２ｂＧ；ｔ、両線メ形式ノ接合ボルト１２および締着
ナツト１３により上下一体内に接合され、組立てられる
。

なお、分割ケーシングの接合面となるフランジ部１４は
、ケーシングの剛性強度を確保するために厚肉に形成さ
れている。このフランジ部１４に接合ボルト１２を挿通
し、この接合ボルト１２を締着ナツト１３で強固に締着
することによりケーシング内圧の気密性が確保される。

（発明が解決しようとする問題点） 蒸気タービンの内外部ケーシング１，２共に上下一対に
なったケーシングを接合する接合ボルト１２に作用する
力は、単にケーシング１，２内の蒸気圧力のみならず、
上下のケーシングを強固に接合するためにボルト軸方向
に引張応力が加算され、さらに運転時における高熱蒸気
による熱変形に抗する応力が付加される。このため、全
ての応力を加算した応力が接合ボルトに作用し大きな値
に達する。

この大きな応力を受けるため、接合ボルト１２は巨大化
し、例えば５００ＭＷ級の発電用蒸気タービンでは、接
合ボルト１２の直径は１６５＃Ｉにも辺する。したがっ
て、通常の締着工具では締着することが困難である。そ
こで従来は、接合ボルト１２の内部に中空孔を穿設し、
その中空孔に電気式ヒータを収容して、接合ボルト１２
を加熱し、−時的に軸方向に熱膨張さけた状態で締着ナ
ツトを締め付ける方法が採用されていた。しかしこの締
付方法においては、ヒータの着脱等の作業の段取りに多
大な労力を要する欠点があった。

また、他の締付方法として、電気式ヒータの代替として
、高温に加熱した空気または熱容量の高い特殊ガスを中
空孔に送入し、接合ボルトを軸方向に延伸させる方法も
採用されている。しかしこの場合は、昇熱作業に長時間
を要する問題点があった。また、この締付方法は、ケー
シングのフランジ部１４と接合ボルト１２との熱膨張差
を利用する原理である。したがって、接合ボルト１２の
加熱と共にフランジ部１４の温度が上昇しないような対
策が必要となる。すなわち同時に加熱する接合ボルト１
２の本数を制限し、局所的な昇熱作業を、長時間分割し
て実施しなければならないのが難点であり、作業の効率
が阻害されていた。

また、上記の熱を利用した方法の場合は、接合ボルト１
２を高温度で加熱するため、部材に熱変性が生じ易く、
材質の劣化を招き、特に高温ガスによる加熱方式では、
中空孔の内面に高温酸化による腐食が起こる可能性が高
（、接合ボルトの強度を低下させるおそれがあった。

従来、加熱によって接合ボルトを延伸し、その状態で締
付ける方式は、一般に人力では及ばない例えば約５０Ｕ
・ｍ以上の締付トルクが必要とされる場合に採用される
。蒸気タービンおいては、直径５０ｊ１１以上の接合ボ
ルトが対象となっている。

この接合作業の省力化、軽減化を図るために油圧機構を
利用したトルクレンチも使用されているが、この場合は
接合ボルト１２に捩り作用が加わるため、接合ボルトの
伸びによる引張応力と捩り作用による剪断応力との組合
せ応力で接合ボルトの強度設計を行なう必要がある。そ
のため、引張許容応力は接合ボルトの耐力の８３％以内
に抑えることが設計上要請されているため、締付力が充
分に確保できないおそれもあった。また、油圧機構を内
蔵したトルクレンチは重装備であり、接合場所周囲に広
い作業空間が必要であり、ざらにトルクレンチをクレー
ンで移動操作させる必要があるなど、作業の段取りにｍ
　ＩＪＪ性が欠ける問題があった。

上記の問題点は主として定期点検時等において、組立ま
たは分解作業を行なう際の不都合な改善項目であるが、
運転時における接合部分の強度管理の面からも問題点が
多い。

すなわち、蒸気タービンのように高温状態で使用される
機器については、特に接合部分における締付力が熱膨張
またはクリープ現象によって経時的に変化するため、適
宜項線めするなどの対策を講じる必要があった。

設計上一般的には、被接合部材と接合ボルトの熱膨張係
数が近似するように材料の選定を行なうことによって熱
膨張による相互の影響を相殺するような対策が考慮され
ている。

しかしながら、広範囲に渡る温度変化とクリープ現象が
相剰して、接合ボルトの締付力、すなわち接合ボルト本
体の締付応力が、第１０図に示す通り、経時的に低下す
る例が多い。特に、接合ボルトと被接合部材との組合せ
のうち、接合ボルトの熱膨張係数が被接合部材の熱膨張
係数より大きな場合は、運転温度が土塀するに伴って接
合ボルトの締付力が低減し、蒸気などの高圧流体を漏洩
させるおそれがある。この傾向は、需要ωに対応させて
短時間に頻繁にタービンの運転温度を変更する運転方式
が普及するにつれて顕著になっている。

この熱膨張による接合ボルトの締付力低下を防止する対
策として、従来の蒸気タービンにおいては、第１１図お
よび第１２図に示ずように、ケーシングのフランジ部°
１４に穿設した複数のボルト穴２０を連通ずる蒸気導入
管３４を設け、この蒸気導入管３４に所定温度の蒸気を
通すことにより、接合ボルト本体１５を冷却したり、ま
たは被接合部材であるケーシングのフランジ部１４を昇
熱して締付力が低下することを防止していた。

しかし、フランジ部１４は一般に肉厚に形成され、面積
が広いため熱が内部まで伝達されにく（、また運転条件
によっては熱容量が小さい接合ボルト本体が、フランジ
部の膨張に先行して延伸することもあるため、締付力が
低下し、蒸気漏れを起こすおそれがあった。

この発明は上記の問題点を解決するために発案されたも
のであり、被接合部材の接合作業にあたり、その作業効
率を著しく向上させると共に、接合作業に伴う接合ボル
トの材質劣化を防止し、強度的に信頼性の高い接合ボル
トを提供することを第１の目的とする。

また、本発明の第２の目的は、プラント運転時において
も、接合ボルトの締付力を運転条件の変更に臨機応変に
対応して迅速かつ容易に調整できる接合ボルトの締付力
の調整方法を提供することである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本件用１の発明に係る接合ボルトは、締着ナツトを締付
けて被接合部材を接合する接合ボルトにおいて、接合ボ
ルト本体内の軸方向に穿設した中空孔にピストンを収容
し、上記中空孔の開口端を盲プラグで封止するとともに
、上記ピストンの外周には中空孔内を加圧流体導入用の
加圧空間と熱媒体が導入可能な温度調節空間に区画する
シール材を備えたことを特徴としている。

また、本件用２の発明に係る接合ボルトの締付力の調整
方法は、接合ボルト本体の軸方向に中空孔を設け、この
中空孔にシール材を介してピストンを収容し、ピストン
の一側には加圧流体を導入する加圧空間を形成するとと
もに、ピストンの他側には熱媒体を導入する温度調節空
間を形成し、前記温度調節空間に熱媒体を送給して接合
ボルトを所定温度に調整し、前記所定温度において目標
とする締付力が作用したときに接合ボルトに発生する伸
び量を算出し、その伸び聞をもたらす圧力を有する加圧
流体を前記加圧空間に送給して接合ボルトを延伸させ、
その延伸状態で締着ナツトが被接合部材に密着するまで
締付け、しかる後に加圧流体を抜いて接合ボルトを収縮
させて、接合ボルトの締付力を所定値に設定することを
特徴とする。

（作用） 本発明に係る接合ボルトを使用して部材を接合する際は
、ピストンの一側に形成した加圧空間に水または油など
の加圧流体を送給して、接合ボルト本体を軸方向に延伸
させ、この延伸した状態で締着ナツトを通常の工具で締
め付けた後に加圧流体を放出すると、接合ボルトの軸方
向に作用していた引張応力が解除され、接合ボルトの締
付力が所定値に設定される。

なお、接合作業時における接合ボルトの温度が設計温度
から大きく隔離している場合は、ピストンの他側に形成
した温度調節空間に熱媒体を送給し、運転条件における
設定温度または設計温度に調整した後に接合作業を行な
う。この温度調整により運転条件に適合した接合ボルト
の締付力が正確に設定できる。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する
。

第１図は本発明に係る接合ボルトの一実施例を示す縦断
面図であり、接合ボルト１２は被接合部材であるタービ
ンケーシングの７ラン９部１４に穿設されたボルト穴２
０に挿通され、両端には締着ナツト１３ａ、ｉ３ｂが取
り付けられる。外径Ｄφを有する接合ボルト本体１５内
には、内径φ ｄ２　で長さがし。の中空孔１６が軸方向に穿設される
。この中空孔１６内に、中空孔の長さし。

よりやや短い長さＬｌを有するピストン１７が収容され
、第１図において、ピストン１７の頂部外周にはシール
材１８が装着される。中空孔１６の開口端には中空孔１
６を封止する盲板としての盲プラグ１９が設けられ、こ
の盲プラグ１９はねじ結合または溶接によって取付けら
れる。

接合ボルト本体１５を形成する材料としては一般的にク
ロムモリブデンバナジウム鋼（ＣｒＭＯ１４）または１
２クロムバナジウムタングステン鋼（１２ＣｒＭｏＶＷ
鋼）が採用される。これらの金属はいずれも熱脆化が生
じ易く、通常の溶接方法では施工が困難で、ピンホール
が生じ易く、完全な気密性を得ることが難しい。したが
って、盲プラグ１９を取付ける場合は、溶接入熱量が少
なく、また完全な気密が得られる電子ビーム溶接にて施
工することが望ましい。

ピストン１７の下端は１、第１図において中空孔１６の
底部に接しており、ピストンの上面側、すなわちシール
材１８の上面側には、加圧流体を導入する加圧空間２１
が形成されている。盲プラグ１９には加圧流体送給ポン
プ２２から送給された加圧流体が流通するホース２３を
接続するホース接続口２４が設けられる。

一方、ピストン１７の外周面側、すなわち第１図におい
てシール材１８の下面側には熱媒体を導入するための環
状の温度調節空間２５が形成され、この温度調節空間２
５に熱媒体を給排するための熱媒体流入口２６と熱媒体
流出口２７が、例えば接合ボルト本体１５底部に設けら
れる。また、熱媒体流入口２６および熱媒体流出口２７
は温度調節空間２５に連通溝２８．２９を介して連通さ
れる。この連通）ｉＡ２８．２９はピストン１７の下端
に設けられる。なお、連通溝２８．２９は熱媒体の流路
となるほかに、シール材１８の上面側から温度調節空間
２５内に漏洩した加圧流体を、接合ボルト本体１５外へ
排出する排出流路を兼ねている。なお、接合ボルト内に
形成される加圧空間と温度調節空間の上下は、第１図に
示すものと逆でもよい。

次に、この接合ボルト１２を使用して、タービンケーシ
ングのフランジ部１４を接合する方法を以下に説明する
。

タービンケーシング１．２の７ランジ部１４に穿設した
ボルト穴２０に接合ボルト１２を挿通し、両端に締着ナ
ツト１３ａ、１３ｂを取付け、通常の締着工具によって
締付けを行なう、次に、加圧流体送給ポンプ２２から延
出したホース２３を、盲プラグ１９に設けたホース接続
口２４に接続し、加圧流体を加圧空間２１内に送給する
。

加圧空間２１に送給された加圧流体は、その圧力によっ
てピストン１７を押圧し、接合ボルト本、体１５を軸方
向に延伸する。

この加圧流体が接合ボルトを延伸する力Ｆ。は次式で求
められる。

ここで、ｄ２は中空孔１６の内径であり、Ｐは加−圧流
体の圧力である。

一方、有効長ｌ、外径Ｄ、中空孔の内径ｄ２の接合ボル
ト１２をΔノだけ延伸させるために必要な力Ｆは次式で
求められる。

軸・ｅ−◆１つま ただし、Ｅは接合ボルト材のヤング率である。

（１）、（２＞式からΔ１の伸びを与える加圧流体の圧
力Ｐは次式で求められる。

・・・・・・（３） よって、（３）式の計算式で算出される圧力Ｐを有する
加圧流体を送給し、接合ボルト本体１５をΔオだけ延伸
させ、一方、熱媒体を温度調節空間に送給することによ
って接合ボルトを所定温度に調整し、この状態で締着ナ
ツト１３ａ、１３ｂを通常の締着工具を使用して締め付
けた後に、加圧流体を放出して軸方向の引張応力を解除
すると、接合ボルト本体１．５が軸方向にΔｌだけ収縮
しようとするが、被接合部材の厚さに拘束され、その伸
びΔｌを生起するに必要な引張力が締付力として発生す
る。

例えば、前述した５００ＭＷ級の発電用蒸気タービンに
おいて、この接合ボルトを採用した場合、必要とされる
加圧流体の圧力Ｐの計算例を示す。

すなわち、接合ボルトの外径Ｄ＝１５９ｍ、中空孔径ｄ
２”１００ｉ＊、ヤング率Ｅ＝２１００（ＩＦΔ） ／−１また接合ボルトの伸び率（□）を０．２％程度と
すると、加圧流体の圧力Ｐは（３）式から約６４２０ｔ
ＣＪ／ｃｉとなる。すなわち６４２０　Ｋｉ　／　ｃｉ
の圧力を有する加圧流体を加圧空間に送だけ延伸するこ
とになる。

したがって、この接合ボルトを採用すると、接合ボルト
本体を軸方向に延伸させる機構が設けられているため、
接合ボルトの締着作業が大幅に簡素化し、１本当り数分
で完了することが実証されている。すなわち、従来のヒ
ータによる加熱方式を採用した従来の接合ボルトにおい
ては、タービンケーシング−組を接合する場合、３日間
の工程となるが、本実施例の接合ボルトを使用すると２
〜３時間で作業が完了し、作業時間は１／２ｏ以下に短
縮できる。

また、本実施例の接合ボルトの締着ナツトを締着すると
きは、通常の締着工具にて軽く締付けるのみであるので
、接合ボルト本体に捩り応力が作用することが少ない。

したがって、捩りによる剪断応力と引張り応力を複合し
た許容応力を採用していた従来法と異なり、単に接合ボ
ルトの引張に対する耐力を許容応力とすることができる
ので、強度設計上の余裕が生じる。

また、本実施例の接合ボルトの延伸作業を実施する場合
に必要な伸びｍを管理するには、単に加圧流体の圧力を
示す圧力計の読みだけに注意を払えばよいので、作業管
理が著しく簡素化される。

すなわち、従来は、昇熱前後また冷却後において接合ボ
ルト本体の伸び量を歪み計などの計測器を駆使して把握
しており、伸び聞が不足していた場合は、再加熱して項
線めし、放冷後、伸び量を再計測するという煩雑な作業
段取りが必要とされていた。しかし、本実施例の接合ボ
ルトを採用すれば上記段取は全て省略することが可能と
なり、作業効率の改善に大幅に寄与する。

さらに、接合ボルトは高圧の流体で延伸させる構造を有
しているため、締着作業は室温で実施できる。したがっ
て、電気式ヒータなどの高温熱源を使用する従来方式と
異なり、接合ボルト本体の熱変性や脆化が防止され、材
質、機能の両面から信頼性を向上することができる。

以上、本発明に係る接合ボルトの使用例をタービンケー
シングの組立時を例にとって説明したが、定期点検など
でケーシングを分解する際に接合ボルトを脱着する場合
にも同様に適用できることはいうまでもない。すなわち
、締着ナツトを緩める場合には組立てる際に送給した加
圧流体の圧力より若干高めの圧力を有する加圧流体を送
給して接合ボルトを延伸させ、この状態で締着ナツトを
廻せば容易に脱着することができる。

なお、加圧空間に送給される高圧の加圧流体としては、
非圧縮性流体である水または油圧作動油などが好ましい
が、特に限定されない。

また、加圧操作を迅速化するためには、加圧空間の容積
は可及的に小ざくすることが望ましい。

したがって、シール材は、ピストンの加圧空間寄りの端
部外周に設けるとよい。

さらに、加圧空間の配設位置は、第１図に示すように締
着ナツト１３ａの高さＨのほぼ中間部に設けることが強
度上好ましい。つまり、加圧空間２１に送給した加圧流
体の圧力によって接合ボルト本体が半径方向に変形する
ことを締着ナツト１３ａの剛性によって抑止することが
できる。

また、接合ボルトは、タービンケーシングの接合用など
の例でも明らかなように、常温時において分解または組
立を行なう際に着脱される一方、高温運転時においても
締付力を調整するために操作される。したがって、接合
ボルトを構成する部品はいずれも同一の熱膨張率を有す
る部材で形成しておけば、ピストンと中空孔との間隔が
一定に保持されるので、加圧流体がシール部から漏洩す
ることが少ない。

シール材の詳細構造としては、第２図ないし第４図に例
示するものが一般的に採用される。

すなわち、第２図においては、ピストン１７上部外周に
シールリング３０を多段に重ねて嵌装し、最上段のシー
ルリングを固定するためにピストン１７にかしめ部３１
を形成した構造とし、加圧空間２１に送給された加圧流
体のシールを行なっている。また、第３図に示すように
、ピストン１７と接合ボルト本体１５間にカーボンパツ
キン３２を充填し、このカーボンパツキン３２が圧力に
より圧潰して加圧空間２１内面を押圧してシールする構
造でもよい。さらに第４図に示すように、リング状のダ
イヤフラムシール３３の内外端縁部をそれぞれピストン
１７および接合ボルト本体１５内に埋め込んで配設し、
加圧流体をシールするように構成してもよい。ダイヤフ
ラムシール３３の場合は、比較的ピストンの変位に対し
許容幅が大きいので有利である。いずれの場合において
もシール材の嵌装段数、充填量は、使用する加圧流体の
圧力範囲によって最適構成が決定される。

本発明に係る接合ボルトによれば、プラントが運転中に
おいても締付力を短時間に調整できる。

前述のように蒸気タービンなどの機器を高温状態で長期
間継続して運転すると、接合ボルトにクリープ疲労が発
生し、接合ボルトの締付力が経時的に減少するので、適
宜接合部を冷却する等の対策が必要となる。

その場合、第５図に示すように接合ボルト本体１５下端
に設けた熱媒体流入口２６から、例えば低温蒸気を注入
する。注入された低温蒸気は、ピストン１７の周囲を回
転しながら温度調節空間２５内を上昇して接合ボルト本
体１５を内面から冷却した後、熱媒体流出口２７から流
出する。冷却された接合ボルト本体１５は、軸方向に収
縮して締着ナツト１３を牽引するため、締付力が増大す
る。

また、ｔ！ｓ器の運転条件の広範囲な変動に対応するた
めに、温度調整用の熱媒体の温度を種々調整変更できる
ように、第６図に例示する熱媒体混合器３５を装備して
おけば調整作業がより迅速化される。すなわち、熱媒体
として例えばＢｆｆｌ蒸気と低温蒸気とをそれぞれ調節
弁３６．３７を介して熱媒体混合器３５に導入し、適宜
最適温度の熱媒体を送給できるようにする。つまり、調
節弁３６゜３７の弁開度の調整により、適母づつ混合さ
れ所定温度に調節された熱媒体は送給配管３８を経由し
、熱媒体流入口２６から温度調節空間２５に流入し、接
合ボルト本体１５を冷却または加熱して締付力を増減さ
せる。

例えば、蒸気タービンの運転中に蒸気漏れが発生するお
それがある場合においても、接合ボルトの温度調節空間
内に冷却用の熱媒体を送給するだけで瞬時に締付力を増
大させ、漏れを防止することができる。何故ならば、第
１１図および第１２図で例示した従来の冷却、昇熱構造
においては、接合ボルトを冷却する場合は、被接合部ま
で共に冷却されてしまうため温度差が生じにくい欠点が
あり、締付力の増減は困ガであった。しかし、本発明の
接合ボルトによれば、冷却対象は接合ボルト本体のみで
あり、その熱容量が小さく、また熱の移動が迅速である
ため、締付力の増減が短時間で可能となる。

また、接合ボルト本体の温度調節をより短時間に行なう
ために、第７図に示すように、接合ボルト本体１５の外
表面に、例えばセラミック等の断熱材３９をコーティン
グし、外部からの熱の侵入の影響を低減することもでき
る。すなわち、ボルト穴２０の内怖からの熱の授受を接
合ボルト本体１５だけに限定し、接合ボルトの周囲から
の熱影響を少なくすると、温度調節がより迅速に完了す
る。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明に係る接合ボル
トによれば、接合ボルト本体内に加圧流体を導入して接
合ボルト本体を軸方向に自在に延伸する機構と、熱媒体
を導入して接合ボルト本体の温度を所定値に調整できる
ａ構を備えており、所定温度において加圧流体を送給し
て接合ボルト本体を延伸し、その状態で軽＜ｎａナツト
を締付けるだけで所定の締付力に調整できるので、従来
の方式と比較して締付作業またはボルトのｆｉｎ作業に
要する時間を大幅に短縮することが可能となる。その結
果、機器の定期点検期間を大幅に短縮し、設備の稼動率
の向上に大きく資することができる。

また、本発明に係る接合ボルトを使用した締付力の調整
方法によれば、被接合部の組立時または分解時のみなら
ず日常の運転時においても、運転条件の頻繁な変更に対
応して接合ボルトの締付力を容易かつ迅速に変更調整す
ることが可能となり、使用機器の運転条件の変動に対す
る追従応答性を大幅に向上させることができる。

また、本発明の方法によれば、所定の締付力を得るため
の調整作業時における管理項目は、加圧流体の圧力のみ
であり、圧力計の指度の読み取りだけで対応する締付力
が一義的に決定される。したがって、従来のように複雑
な計測機器を駆使した煩雑な作業は少なく、また作業員
の技量、経験の多少によって調整値にばらつきが発生す
ることも少なく、したがって、確実な開度で信頼性の高
い締付力の調整設定ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る接合ボルトの一実施例を示す縦断
面図、第２図、第３図、第４図はシール材としてそれぞ
れシールリング、カーボンパツキン、ダイヤフラムシー
ルを使用した本発明に係る接合ボルトの部分拡大断面図
、第５図は本発明方法において接合ボルトの温度調整操
作を説明する断面図、第６図は熱媒体として蒸気を送給
する場合の構成を示す説明図、第７図は接合ボルト外面
に断熱材をコーティングした状態を示す断面図、第８図
は一般的な蒸気タービンの構造を示す断面図、第９図は
蒸気タービンのケーシングの接合部分を示す断面図、第
１０図は接合ボルトの締付応力の経時変化を示すグラフ
、第１１図は従来の接合ボルトおよびその周辺の温度を
調整するＲ構を示す平面図、第１２図は第１１図におけ
る刈−刈矢祝断面図である。 １．１　ａ、１　ｂ−・・外部ケーシング、２，２ａ。 ２ｂ・・・内部ケーシング、３・・・タービン羽根、４
・・・ロータ、５・・・蒸気供給口、６・・・連絡管、
７・・・ノズルボックス、８・・・ノズル、９・・・ノ
ズルダイヤフラム、１０・・・グランドパツキン、１１
・・・高圧タービン出口部、１２・・・接合ボルト、１
３．１３ａ、１３ｂ・・・締着ナツト、１４・・・フラ
ンジ部、１５・・・接合ボルト本体、１６・・・中空孔
、１７・・・ピストン、１８・・・シール材、１９・・
・盲プラグ、２０・・・ボルト穴、２１・・・加圧空間
、２２・・・加圧流体送給ポンプ、２３・・・ホース、
２４・・・ホース接続口、２５・・・温度調節空間、２
６・・・熱媒体流入口、２７・・・熱媒体流出口、２８
．２９・・・連通溝、３０・・・シールリング、３１・
・・かしめ部、３２・・・カーボンパツキン、３３・・
・ダイヤフラムシール、３４・・・蒸気導入管、３５・
・・熱媒体混合器、３６．３７・・・ｆｌＪ節弁、３８
・・・送給配管、３９・・・断熱材、Ｌｏ・・・中空孔
の長さ、Ｌ、・・・ピストンの長さ、Ｈ・・・締着ナツ
トの高さ、Ｄ・・・接合ボルト外径、ｄｌ・・・ピスト
ン外径、ｄ２・・・中空孔内径。 第１図 第６図 第７図 第８図 時間−ゆ 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、締着ナットを締付けて被接合部材を接合する接合ボ
   ルトにおいて、接合ボルト本体内の軸方向に穿設した中
   空孔にピストンを収容し、上記中空孔の開口端を盲プラ
   グで封止するとともに、上記ピストンの外周には中空孔
   内を加圧流体導入用の加圧空間と熱媒体が導入可能な温
   度調節空間に区画するシール材を備えたことを特徴とす
   る接合ボルト。 ２、シール材は、加圧空間の容積を可及的に小さくする
   ためにピストンの加圧空間側の端部外周に設けてなる特
   許請求の範囲第１項記載の接合ボルト。 ３、加圧空間は、締着ナットが螺合する位置に対応した
   接合ボルト内に形成され、この加圧空間に加圧流体を供
   給することにより接合ボルトを軸方向に延伸させた特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の接合ボルト。 ４、ピストンと中空孔との間隙をシールするシール材は
   、シールリング、カーボンパッキン、ダイヤフラムシー
   ルのいずれかにより形成される特許請求の範囲第１項な
   いし第３項のいずれか１項に記載の接合ボルト。 ５、温度調節空間は、シール材から漏洩した加圧流体を
   ボルト本体外に排出する連通溝をピストンの他側に形成
   した特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項
   に記載の接合ボルト。 ６、盲プラグは、ねじ結合または電子ビーム溶接結合に
   よつて中空孔の開口端部に固着される特許請求の範囲第
   １項ないし第５項のいずれか１項に記載の接合ボルト。 ７、接合ボルト本体は、外表面を断熱材で被覆してなる
   特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１項に記
   載の接合ボルト。 ８、接合ボルト本体の軸方向に中空孔を設け、この中空
   孔にシール材を介してピストンを収容し、ピストンの一
   側には加圧流体を導入する加圧空間を形成するとともに
   、ピストンの他側には熱媒体を導入する温度調節空間を
   形成し、前記温度調節空間に熱媒体を送給して接合ボル
   トを所定温度に調整し、前記所定温度において目標とす
   る締付力が作用したときに接合ボルトに発生する伸び量
   を算出し、その伸び量をもたらす圧力を有する加圧流体
   を前記加圧空間に送給して接合ボルトを延伸させ、その
   延伸状態で締着ナットが被接合部材に密着するまで締付
   け、しかる後に加圧流体を抜いて接合ボルトを収縮させ
   て、接合ボルトの締付力を所定値に設定することを特徴
   とする接合ボルトの締付力の調整方法。 ９、加圧流体は、水または油圧作動油を使用することを
   特徴とする特許請求の範囲第８項記載の接合ボルトの締
   付力の調整方法。 １０、熱媒体は、蒸気を使用することを特徴とする特許
   請求の範囲第８項または第９項記載の接合ボルトの締付
   力の調整方法。