ゴム伸縮継手に関する技術情報の入手先

消費者にゴム製伸縮継手を紹介するとき、最初にいくつかの疑問が浮かびます。ゴム伸縮継手とは何ですか? ゴム伸縮継手の役割は何ですか? さまざまな種類がありますか? 機能は何ですか? インストールするにはどうすればよいですか? これらおよび追加の質問に対する答えは、流体シーリング協会によって新たにリリースされた、伸縮継手配管用テクニカルハンドブック 8.1 に記載されています。

このハンドブックは、流体シーリング協会伸縮継手配管部会が作成した技術ガイドラインです。この部門は、配管システムの設計と設備の監督に日々の関心を持っている何千人ものエンジニアにとって、関連情報と事実データの貴重な参照源としてテクニカルハンドブックを作成しました。このハンドブックは、建設基準とゴム製伸縮継手の指定と購入のためのガイドをまとめたものです。提供される情報は、これらのさまざまな会員企業から収集された豊富な関連知識に基づいています。

このハンドブックには、ゴム製伸縮継手に関する次の情報が記載されています。ゴム製伸縮継手の定義、そのさまざまなタイプとスタイル、一般的に入手可能なエラストマー、ゴム製伸縮継手のさまざまな設計構成と付属品です。また、技術設計データと、さまざまなタイプの伸縮継手の共通設計条件に関する情報、およびゴム製伸縮継手の設置および保守方法に関するガイドラインも提供します。

ハンドブックによるゴム製伸縮継手の定義は、天然または合成のエラストマー、フッ素樹脂、布地、および必要に応じて熱的および機械的な振動および/または動作による配管システムの応力を軽減する金属補強材で製造された柔軟なパイプコネクタです。。伸縮継手は配管システムの設計に組み込むことができ、振動、騒音、衝撃、腐食、摩耗、応力などの予想される問題を解決できます。伸縮継手は、システムを通じて伝達される可能性のある過剰な振動を引き起こす可能性のある遠心ポンプまたはその他の機器からの予期される振動および/または騒音伝達を減衰するために使用されます。伸縮継手は、システム内で伸縮継手を戦略的に配置することにより、熱変化や油圧サージの影響によって発生する軸方向、横方向、角度、ねじれの動きを補償することもできます。配管システム内でゴム製伸縮継手がよく見られる一般的な場所としては、ポンプの入口と出口、冷却水の循環や熱交換器システム、または振動の減衰、柔軟性、および/または配管応力の軽減が必要な場所が挙げられます。

用途の要件に応じて、さまざまな設計構成とエラストマーで利用できる数種類のゴム製伸縮継手があります。このハンドブックでは、さまざまな種類のゴム伸縮継手について詳しく説明しています。ただし、ゴム製伸縮継手の最も一般的な 2 つのタイプは、スプールタイプと成形球タイプです。スプール型ゴム製伸縮継手は、通常、伸縮継手本体の一体部分として全面ゴムフランジを組み込んでいます。全面ゴムフランジは十分な厚みがあり、ガスケットを使用せずに相手フランジに対してしっかりとシールを形成します。このスタイルのゴム製伸縮継手は、非常に一般的な単一および複数のオープンアーチ設計から、スラリー/研磨用途向けの充填アーチまたはライニングバージョンまで、さまざまな設計構成で利用できます。スプールタイプの他の設計構成には、スリーブタイプの同心および偏心減速バージョンが含まれます。これは、全面ゴムフランジを省略し、代わりに水密シールのために相手パイプに滑り込むように設計されたスリーブ端を採用します。

もう 1 つの最も一般的なタイプのゴム製伸縮継手である成型球タイプは、スプールタイプの伸縮継手の動きと振動減衰機能をコンパクトで堅牢な装置に組み込んでいます。成形球形伸縮継手の特徴は、本体形状、金属製フローティングフランジ、ビードエンドシールです。ビードエンドシールは、スプールタイプの伸縮継手に通常見られる全面ゴムフランジとは異なり、スプールタイプの設計と同様の特性を備えた異なるスタイルのシールを提供します。球タイプの最も一般的な設計構成には、単一球設計と二重球設計が含まれます。

これらのさまざまなタイプの拡張ジョイントには、その機能を容易にするためのさまざまな付属品も付属しています。最も一般的なアクセサリはコントロールユニットで、用途に応じていくつかの異なるスタイルが用意されています。これらは、加圧時に伸縮継手から発生する圧力スラスト荷重を抑制したり、伸縮継手の動きを設計能力の範囲内に制限したりするように設計されています。そう考えると、新たな疑問が生じます。伸縮継手からの圧力推力とは何ですか?

圧力推力を説明するときは、それを風船を膨らませるのと同等であると考えてください。風船が膨らむと、外側に広がります。伸縮継手も拘束されていない場合は同様の動作を行い、配管システムの支持、誘導、固定方法によっては、ゴム製伸縮継手が加圧されると、システムにかかる圧力スラスト荷重が発生します。システムが拘束されていない場合、この圧力スラスト荷重によって伸縮継手がその設計能力を超えて拡張する可能性があります。非拘束/非固定システムの場合、これらの制御ユニットは、伸縮継手がその設計能力を超えて動作しないように、この圧力スラスト荷重を抑制する必要があります。制御ユニットには、制限される動きの種類に応じて、いくつかの異なる設計構成もあります。これらの範囲は、伸縮継手の軸方向の伸張のみを制限するものから、軸方向の伸張と圧縮の両方を制限するもの、または伸縮継手の角度方向の偏向のみを許可するものまで多岐にわたります。

ゴム伸縮継手に関する技術情報をお探しの場合はどうすればよいですか? このハンドブックには、配管プロジェクトの設計段階に関する豊富な知識が含まれています。このハンドブックには、さまざまなエラストマーの最高温度定格、さまざまなスタイルのゴム製伸縮継手の典型的な圧力特性、一般的な動きと関連するバネ定数機能など、一般的なタイプのゴム製伸縮継手の設計データが含まれています。この情報は、配管システムの設計段階で、使用する伸縮継手の正しいスタイルを決定する際に役立ちます。この技術情報は、伸縮継手の配置やシステムの設計要件に基づいて伸縮継手がどのように動作するかに関する配管システムの設計上の選択を決定する際に、情報に基づいた意思決定を行うのに役立ちます。

設計の選択を決定する際には、重要な疑問が生じます。たとえば、伸縮継手は、ノズル、パイプヘッダー、またはポンプフランジに過度の応力負荷をかけることなく、必要な配管の軸方向の伸び/収縮を補償できますか? ハンドブックに記載されている技術データとパイプの応力解析によって、この質問に対する答えが決まり、設計が許容応力許容範囲内になるように設計を変更したり、別の伸縮継手を使用したりすることができます。設計段階でこれらの決定を行い、特定の用途/設置に必要な伸縮継手のスタイルを指定すると、間違った伸縮継手が使用される可能性が減ります。

ゴム製伸縮継手についてさらに詳しく知りたい場合は、流体シーリング協会が新しくリリースした伸縮継手配管用テクニカルハンドブック 8.1 が伸縮継手配管のリファレンスガイドです。 www.fluidsealing.com からコピーをダウンロードしてください。

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James M. Gannatal は、Proco Products, Inc. の機械エンジニアです。2020 年に流体シーリング協会の会員になりました。