[发明专利]燃烧器尾筒内面的试验片固定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对产业用燃气轮机的燃烧器尾筒、燃烧筒、涡轮旋翼、定翼等的金属表面实施喷涂加工的耐热性机器中的喷涂方法。

背景技术

燃气轮机由于启动时间短并且不需要冷却水，因此被应用于紧急发电设备，另外，在大规模火力发电站中，被用于燃气轮机/蒸汽轮机的高效复合循环(combined circle)发电。

燃气轮机是离心式或轴流式的旋转式压缩机，由压缩机、燃烧器、涡轮这三个要素构成。在燃气轮机中，向燃烧器供应被压缩机压缩了的空气，将燃料吹入该燃烧器使之燃烧，把此时产生的高温高压的燃烧气体供应给离心式或轴流式的涡轮，从而使涡轮旋转。涡轮通常与压缩机直接连接，向压缩机传递压缩动力。

为了提高如上述构成的燃气轮机的热效率，优选提高涡轮入口的气体温度。因此，一直在谋求涡轮入口温度的高温化。实际上，在用于火力发电站等的产业用燃气轮机中，进行将涡轮入口的气体温度设为1300～1500℃左右的高温的运转。

作为构成上述燃气轮机的部件，例如构成燃烧器的各部件、将来自燃烧器的高温高压的燃烧气体导入涡轮的尾筒、涡轮的旋翼、定翼等这些暴露于上述1300～1500℃左右的高温气体中的部件，为了保持耐久性而实施有隔热喷涂涂层(TBC：Thermal Barrier Coating)。例如，专利文献1(日本专利第2977369号公报)中公开了涂敷有表面层的旋翼/定翼，所述表面层包括通过低压等离子喷涂涂敷了NiCrAlY或CoNiCrAlY合金的第一层、通过大气等离子喷涂涂敷了ZrO₂-Y₂O₃的第二层、以及通过化学蒸镀或低压等离子喷涂涂敷的透氧性小的致密陶瓷层形成的第三层。

像这样，在对形成燃气轮机的部件进行TBC喷涂时，在机器人上安装熔融喷枪，按照规定的喷涂条件由熔融喷枪向着喷涂对象物以规定的压力喷出喷涂物，同时向着规定方向以规定速度移动机器人，对喷涂对象物的整个面或需要进行喷涂的面进行喷涂加工。此时，所述喷涂条件由于喷涂对象物的形状、材质等的不同而不同，因此，在进行喷涂加工之前有必要进行机器人示教(robot teaching)。

一直以来，在用于设定所述喷涂条件的机器人示教中，在喷涂对象物价格低廉的情况下，对喷涂对象物进行试验喷涂并进行检查。如果检查结果为否，则对与进行了所述试验喷涂的喷涂对象物同等的其他喷涂对象物进行试验喷涂并进行检查。重复上述过程直至检查结果合格为止。即，进行一次性使用喷涂对象物并重复试验喷涂来设定喷涂条件的方法。

但是，在喷涂对象物价格高的情况下，所述一次性使用喷涂对象物进行机器人示教的方法由于经济问题而无法实施。所述价格高的喷涂对象物，可以例举燃烧室(尾筒)、涡轮的旋翼、定翼等。特别是尾筒，例如由专利文献2(日本专利第3067416号公报)中公开的价格高的Ni基合金制造，并且还设置有多个不易加工的膜冷却用贯通细孔，因此每台需要几百万日元左右的成本，不能为了机器人示教而一次性使用。

因此，在以往用于尾筒内面的喷涂加工的机器人示教中，用2～3层带遮蔽尾筒的内面以使所述贯通细孔不被异物堵塞，在该带上以约5cm的间隔将与尾筒同质材料的试验片铺满于尾筒内面，以与用于所述遮蔽的带相同的带固定所述试验片的周端部后，进行试验喷射从而进行机器人示教。

需要说明的是，作为所述带，例如可以使用将四氟化乙烯树脂浸渍于玻璃纤维并在其单面涂敷硅系粘结剂的PTFE带，或者由用于等离子喷涂的硅橡胶、铝箔以及纤维玻璃构成的带。

另外，在专利文献3(日本特开平5-111666号公报)中公开有一种遮蔽方法，即在被喷涂部涂敷或印刷液状的树脂，所述液状的树脂具有耐喷涂加工性且能够形成喷涂后可以除去的固化膜，通过干燥固化、热固化或光固化等固化法使所述树脂固化而形成抗蚀膜。

但是，在使用所述带固定试验片而进行机器人示教的方法中，有时带会被试验喷涂时的热量烧焦，由此，会发生金属表面暴露，贯通细孔被喷涂物堵塞的情况。另外，也会发生固定试验片的带被烧焦，带剥落而使试验片不再固定于规定位置，TBC喷涂到试验片背面的情况。并且，利用带进行遮蔽作业很难，不仅需要熟练的技术，还需要很多时间。

另外，即使使用专利文献3公开的方法来遮蔽尾筒内，在固定试验片时也需要使用带，因此不能解决试验喷涂时带烧焦的问题。

发明内容

本发明鉴于上述现有技术的问题，目的在于提供一种能够简单地进行喷涂对象物表面的遮蔽作业，并且能够可靠地固定试验片来设定喷涂条件的喷涂方法。