고압 신축 조인트는 단지 두꺼운 벨로우즈가 아닙니다. 열 성장, 진동 및 약간의 정렬 불량을 흡수하는 동시에 높은 내부 압력을 유지해야 합니다. 최근 화학 공장 프로젝트에서는 기존의 단일 플라이 벨로우즈가 80bar의 압력과 큰 축 이동의 조합을 처리할 수 없었기 때문에 공기 분리 라인에 링으로 강화된 압력 균형 확장 조인트가 필요했습니다.
이 가이드에서는 고압 익스펜션 조인트의 차이점, 압력 및 온도 등급을 읽는 방법, 이러한 조인트가 사용되는 위치, 실패의 원인을 살펴봅니다. 또한 실제적인 설치 점검과 구매자가 가장 많이 묻는 질문에 대한 답변을 얻을 수 있습니다.
고압 신축 조인트의 차이점은 무엇입니까?
확장 조인트는 움직임을 흡수합니다. 압력이 낮으면 고무나 천으로 된 조인트를 사용하면 됩니다. 압력이 상승함에 따라 벨로우즈 벽은 후프 응력, 압력 추력 및 때때로 "스쿼밍(squirm)"이라고 불리는 기둥 불안정의 위험을 견뎌야 합니다. 따라서 고압 팽창 조인트는 금속 벨로우즈, 선택적 강화 링, 때로는 앵커와 노즐에 전달되는 하중을 줄이는 압력 균형 배열로 제작됩니다.
DN50 축방향 확장 조인트의 일반적인 작동 압력 범위
| 건설 | 일반적인 작동 압력 | 축 이동 용량 | 고압 적합성 |
|---|---|---|---|
| 고무 | 최대 25바 | 높음 | 제한적 |
| PTFE | 최대 20바 | 보통 | 제한적 |
| 금속 단일 겹 unreinforced | 최대 40바 | 보통 | 제한적 |
| 금속 단일 겹 reinforced | 최대 100바 | 보통 | 예 |
| 다중 강화 | 최대 160bar | 보통 | 예 |
강화 링은 주요 차이점입니다. 링 강화 벨로우즈에는 벽을 너무 두껍게 만들어 유연성을 잃지 않으면서 압력 등급을 높이기 위해 회선 루트에 링이 장착되어 있습니다. 압력 균형 설계는 추가 벨로우즈 또는 타이 로드를 사용하여 압력 추력을 취소합니다. 이는 최종 하중이 수 톤에 도달할 수 있는 고압 라인에서 중요합니다.
링 강화 고압 팽창 조인트의 등각도
고압 신축이음장치 지정방법
카탈로그가 아닌 서비스 조건부터 시작하세요. 압력 등급만으로는 충분하지 않습니다. 설계 압력, 설계 온도, 유체 구성, 필요한 이동, 피로 수명, 파이프 직경 및 연결구 유형을 알아야 합니다. 다음 7개 매개변수는 신뢰할 수 있는 사양을 위한 최소 세트를 구성합니다.
- 서지 및 진공 케이스를 포함한 작동 및 설계 압력.
- 시작 및 종료 주기를 포함한 설계 및 작동 온도.
- 유체 구성, 부식성 및 청결 요구 사항.
- 열팽창으로 인한 축방향, 측면방향, 각도운동.
- 필요한 사이클 수명 및 피로 등급은 일반적으로 연간 사이클로 표시됩니다.
- 공칭 직경, 벽 두께 및 끝 연결 표준.
- 사용 가능한 설치 공간과 파이프 가이드 및 앵커의 위치.
압력 등급과 온도를 함께 고려해야 합니다. 온도가 높아지면 항복강도가 떨어지므로 허용압력도 낮아집니다. 316L 벨로우즈에서 일반적인 경감 곡선은 20°C에서 100bar 정격 조인트가 300°C에서 약 70bar로 제한될 수 있음을 의미합니다. 최종 선택은 항상 벨로우즈 제조업체의 세부 계산 시트와 비교하여 확인해야 합니다.
고압 라인용 유연한 금속 보상기 골판형 확장 조인트 이 스테인리스강 확장 조인트는 최대 1.6MPa의 압력을 처리하며 물, 증기 또는 오일에 적합합니다. 벨로우즈는 확장 루프에 비해 공간을 줄이므로 열팽창으로 인해 플랜지나 펌프가 위협받는 경우 이를 고려하십시오. 제품보기 → 고압 신축이음장치를 사용하는 경우
고압 팽창 조인트는 열팽창으로 인해 펌프, 압축기, 플랜지 또는 장비 노즐에 과부하가 걸릴 수 있는 공정에서 흔히 사용됩니다. 또한 확장 루프에 비해 공간을 줄이는 데 사용되는데, 이는 소구경 고압 라인에서는 실용적이지 않을 수 있습니다.
- 화학 및 석유화학 플랜트: 공기 분리, 공정 가스 및 반응기 공급 라인.
- 발전: 증기, 급수 및 터빈 바이패스 시스템.
- 산업용 가스: 압축기 배출 및 애프터쿨러 연결.
- 제약 및 생명공학: 빈번한 온도 순환이 필요한 고순도 공정 배관.
- 해양 및 해양: 연료, 유압 및 불활성 가스 라인.
고압 금속 벨로우즈가 실패하는 이유
가장 흔한 원인은 반복적인 주기적 움직임이나 잘못된 설치로 인해 회선 뿌리에 피로 균열이 발생하는 것입니다. 고압 시스템에서 또 다른 중요한 고장 모드는 내부 압력이 평면 내 안정성 한계를 초과할 때 벨로우즈의 갑작스러운 측면 좌굴인 스쿼밍입니다. 다른 원인으로는 부식, 응력 부식 균열, 침식, 외부 기계적 손상 등이 있습니다.
교체품을 설치하기 전에 검토하세요. 일반적인 금속 벨로우즈 고장 모드 그리고 이를 귀하의 운영 이력과 비교해 보세요.
- 반복적인 열 순환으로 인해 피로 균열이 발생합니다.
- 강화되지 않은 풀무에 과도한 압력이 가해져 꿈틀거립니다.
- 해양 또는 습한 환경에서 염화물 응력 부식 균열.
- 수격 현상과 압력이 설계 정격을 초과합니다.
- 조인트가 지지되지 않는 하중을 수용하도록 하는 잘못된 파이프 가이드 또는 앵커.
- 설치 중 벨로우즈에 토크가 적용됩니다.
설치 및 유지보수 점검
대부분의 고압 확장 조인트 고장은 설계 문제가 아닙니다. 설치 또는 지원 문제입니다. 제조업체의 설치 도면을 사용하여 파이프 가이드와 앵커가 그림과 같이 정확하게 배치되었는지 확인하십시오.
- 조인트가 정렬되고 배관이 지지된 후에만 운송 고정 장치를 제거하십시오.
- 콜드 풀 또는 사전 설정된 위치가 예상되는 열 이동에 적합한지 확인하십시오.
- 올바른 개스킷을 사용하여 플랜지 볼트의 토크가 균등하게 조여졌는지 확인하십시오.
- 파이프 정렬 불량을 교정하기 위해 벨로우즈를 사용하지 마십시오.
- 증기 또는 가스 서비스의 경우 시동 전에 응축 및 워터 슬러그를 확인하십시오.
- 적어도 1년에 한 번씩 벨로우즈 표면의 찌그러짐, 부식 또는 마모 여부를 검사하십시오.
아직도 금속 보상기와 대안 사이에서 결정을 내리고 있다면 다음 기사를 참조하십시오. 금속 호스와 보상기 중에서 선택 장단점을 검토하는 데 도움이 될 수 있습니다.
고압 신축 조인트에 대해 자주 묻는 질문
Q1: 고압 신축이음장치란 무엇인가요?
이는 일반적으로 25bar 이상의 높은 내부 압력에서 작동하는 동안 열팽창, 진동 또는 사소한 정렬 불량을 흡수하기 위해 배관 시스템에 사용되는 유연한 금속 벨로우즈 어셈블리입니다.
Q2: 금속 익스팬션 조인트의 압력 등급은 얼마입니까?
등급은 직경, 재질, 플라이 수, 강화 링 및 온도에 따라 달라집니다. 316L의 소형 DN50 축 벨로우즈의 경우 강화 설계는 100bar 이상에 도달할 수 있습니다.
Q3: 금속 벨로우즈가 열팽창을 흡수할 수 있나요?
예. 고압 금속 벨로우즈는 압력 하에서 안정성을 유지하면서 축, 측면 및 각 열 이동을 흡수하도록 특별히 설계되었습니다. 이동 값은 제조업체의 데이터 시트에 나와 있습니다.
Q4: 익스펜션 조인트와 벨로우즈의 차이점은 무엇입니까?
벨로우즈는 유연한 주름진 요소입니다. 익스팬션 조인트는 벨로우즈, 엔드 피팅, 때로는 강화 링, 타이 로드 또는 커버를 포함하는 완전한 조립체입니다.
Q5: 고압 벨로우즈는 얼마나 오래 지속됩니까?
서비스 수명은 사이클 횟수, 온도, 압력 및 부식에 따라 결정됩니다. 잘 선택된 벨로우즈는 저주기 열 서비스에서 수십 년 동안 지속될 수 있으며, 피로 등급 이상으로 작동하는 경우에는 몇 달만 지속될 수 있습니다.
Q6: 신축이음장치에 문제가 있는지 어떻게 확인하나요?
컨볼루션 루트 근처에서 균열, 변색, 구멍, 파손된 강화 링 또는 누출을 찾으십시오. 고압 시스템에서 갑작스러운 형태 변화나 측면 휘어짐은 꿈틀거림을 의미하며 즉시 가동을 중단해야 합니다.
