蒸気タービンケーシングの製造プロセスと加工技術

蒸気タービンケーシングは、通常シリンダーまたは汽室と呼ばれ、蒸気タービンの核心部品であり、その役割は水力タービンケーシングよりもはるかに複雑で厳しいものです。巨大な内圧に耐えるだけでなく、極端な高温という核心的な課題にも対応する必要があります。

蒸気タービンケーシングの材料選定で最も重要なのは、高温強度、耐クリープ性、耐酸化性、耐熱疲労性です。鋳鉄や普通の炭素鋼では要求を満たせないため、専用の高温合金鋳鋼を使用する必要があります。

蒸気タービンケーシングの製造は、ハイエンドの重工業製造の典型であり、プロセスは非常に複雑です。

鋳造：大型鋳造工場で精密な砂型鋳造を行い、鋳物の内部が緻密で欠陥がないようにします。これは最も重要で難易度の高い工程です。

熱処理：焼鈍、焼ならし＋焼戻しなどを行い、鋳造応力の除去、結晶粒の微細化、必要な金属組織（通常は焼戻しソルバイト）と機械的特性の取得を目的とします。

粗加工：大部分の加工代を除去します。

非破壊検査 (NDT)：

• 超音波探傷検査 (UT)：内部の鋳造欠陥（引け巣、介在物、割れ）を検査します。

• 磁粉探傷検査 (MT) または 浸透探傷検査 (PT)：表面および表面近傍の欠陥を検査します。

• 放射線透過検査 (RT)：重要な部位の内部欠陥を検査します。

熱安定化処理（応力除去焼鈍）：粗加工後にもう一度行い、加工応力を除去し、寸法を安定させます。

精密加工：

• 大型CNC横中ぐり盤/立旋盤：合わせ面、軸受座孔、蒸気シール溝などの重要な部位を加工し、合わせ面の平坦度とシール性、および各孔の位置の同心度を保証することが重要な要件です。

• 穴あけ：各種接続ボルト孔、計器孔をあけます。

水圧試験：加工完了したシリンダーに過圧試験を行い、耐圧強度とシール性を検証します。