配管エンジニアが「拡張ベローズの種類」について尋ねるとき、実際の質問は通常、動作とアンカーに関するものです。単一のベローズが軸方向の動きを吸収し、ユニバーサル ベローズが横方向のオフセットを処理し、ヒンジ付きベローズとジンバル ベローズが回転を制御し、圧力バランスの取れたベローズが圧力推力をキャンセルします。主要な変位に一致する構成を選択すると、残りの設計 (畳み込み数、材料グレード、エンドフィッティング) が所定の位置に収まります。
20年以上にわたり、 Haoyin (寧波) ベローズテクノロジー 製造した ステンレス鋼ベローズ ガス、水道、暖房システム用。その経験から、5 つの金属ベローズ タイプは、シングル、ユニバーサル、ヒンジ付き、ジンバル、圧力バランス型など、一般的な配管シナリオのほぼすべてをカバーします。ゴム製や布製のバージョンも存在しますが、工業用および商業用の仕様では金属タイプが主流です。
拡張ベローズの主な種類は何ですか?
シングル拡張ベローズ
単一の拡張ベローズは、2 つのエンドフィッティング間に溶接された 1 つの畳み込みセットです。これは軸方向の巻き取りに最も効率的なタイプです。パイプが加熱されて成長すると、ベローズが圧縮されます。システムが冷えると回復します。端部には圧力推力が作用するため、パイプアンカーはその力に抵抗する必要があります。短期間の運転、ポンプ接続、およびダクトでは、単一ベローズはコンパクトでコスト効率が高くなります。
ユニバーサル拡張ベローズ
ユニバーサル ベローズには、中間パイプによって分離された 2 つのベローズ要素があります。 2 つの要素は軸方向の変位全体を分割し、その一部を横方向の変位に変換します。そのため、ユニバーサル ベローズは、パイプが 2 つの軸に沿った熱増加を吸収する必要がある長いパイプラインに適したタイプとなっています。多くのユニバーサル ユニットには、軸方向の圧力スラストを抑制するタイロッドが含まれているため、外部アンカーにかかる負荷は単一のベローズを使用する場合よりも少なくなります。
ヒンジ付きおよびジンバル拡張ベローズ
ヒンジ付きベローズには、端のハードウェアを介してヒンジ ピンが取り付けられています。ヒンジは 1 つの平面内で角度回転を可能にし、フランジを曲げることなくパイプの方向を変えることができます。ジンバル ベローズは 2 つの垂直ヒンジ セットを使用するため、軸方向の動きがロックされている間、アセンブリは任意の平面内で回転します。これらのタイプは、制約された部屋、屋上の配管、アンカー ポイントが明るいプロセス ラインに発生します。
圧力バランス型、トロイダル型、ゴム型、ファブリック型
圧力バランスのとれたベローズには、反対の力を生成する 2 つ目の小さなベローズ要素が含まれています。これにより圧力推力が相殺されるため、外部構造物に重いメインアンカーが不要になります。蒸気、凝縮水、化学システムで使用されます。トロイダル ベローズ、ゴム ジョイント、およびファブリック ジョイントがこのファミリーを完成させます。トロイダル ユニットは非常に高圧の軸方向のサービスに適しており、ゴムおよびファブリック ユニットは低圧ダクトおよびポンプの振動を遮断します。
伸縮ベローズの動作と推力による比較
以下の表は、各金属ベローズの通常の能力を比較したものです。 「優れた」とは、その構成がそのムーブメントにとって一般的な選択であることを意味します。 「限定的」とは、少量の動きしか対応できないことを意味します。 「なし」は、構造的にその動作を目的としていないことを意味します。
| 種類 | 軸方向 | 横方向 | 角度のある | 圧力推力制御 |
|---|---|---|---|---|
| シングル | 素晴らしい | 限定 | 限定 | なし (アンカーが必要) |
| ユニバーサル | 限定 | 素晴らしい | 良い | なし (アンカーが必要) |
| ヒンジ付き | なし | 限定 | 良い (one plane) | ヒンジを介して反応します |
| ジンバル | なし | 良い | 良い (multi-plane) | ジンバルを介して反応します |
| 圧力バランスのとれた | 良い | 限定 | 限定 | 自己バランス型 |
棒グラフは、パイプを横に移動する必要がある場合にユニバーサル タイプとジンバル タイプが使用される理由を示しています。レーダー チャートには、圧力推力と設置の容易さの寸法が追加されています。単一ベローズは設置が簡単ですが、重いアンカーが必要です。一方、圧力バランスのとれたベローズは、組み立てに時間がかかるという犠牲を払ってアンカーの問題を解決します。
適切な拡張ベローズの選び方
新しい行にベローズを指定する場合は、次のシーケンスを使用します。
- 動きを定義します: 軸方向、横方向、角度、および熱膨張と地震の動きを含む組み合わせ。
- 圧力推力を計算します。推力は圧力と有効ベローズ面積の積に等しくなります。アンカーが利用できない場合は、圧力バランス型またはタイロッド ユニバーサルを選択してください。
- 取り付け長さを確認してください。ユニバーサルタイプと圧力バランスタイプにはより多くのスペースが必要です。ジンバルタイプは短いスプールピースに適合します。
- 媒体と温度を確認します。材料のグレードと層の数は、流体と動作温度に一致する必要があります。
- 疲労を確認します。熱サイクルの数を推定し、必要な寿命をベローズの畳み込み形状と比較します。
よくある間違いは、単一のベローズを選択し、横方向の動きを吸収するために外部ガイドを追加することです。これにより、畳み込みの端での曲げ応力が増加し、疲労寿命が短くなります。正しい対応は、ユニバーサル タイプに変更するか、アンカー レイアウトを再設計することです。
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Q1.拡張ジャバラは何に使用されますか?
A1.ガス、蒸気、水、油、化学配管システムの熱膨張、振動、配管のズレを吸収します。
Q2.ベローズと伸縮継手の違いは何ですか?
A2.ベローズは柔軟なプリーツ要素です。拡張継手は、エンドフィッティング、ライナー、タイロッド、またはヒンジを備えた完全なアセンブリです。
Q3.ステンレス製ベローズの寿命はどれくらいですか？
A3.耐用年数はサイクル、圧力、温度、媒体によって異なります。適度な熱サイクルでは、高品質のステンレス鋼ベローズの寿命は 20 年を超えることがよくあります。
Q4.金属製拡張ベローズは高温に耐えられますか?
A4.はい、素材によります。 321 や 316L などのステンレス鋼グレードは高温に耐えますが、ベローズの定格とリミットストップは動作条件に適合する必要があります。
Q5.シングル拡張ベローズとユニバーサル拡張ベローズのどちらを選択すればよいですか?
A5.強力なアンカーを使用した軸方向の移動には単一を使用します。横方向のオフセット、平行のずれ、またはパイプが 2 方向に伸びる場合には、ユニバーサルを使用します。
Q6.金属ベローズが故障する原因は何ですか?
A6.最も一般的な原因は、計画外の横方向の動き、パイプ ガイドの欠落、ウォーター ハンマー、振動、腐食、アンカーの破損です。
