سیستم دم یک عنصر فلزی انعطاف پذیر و با فشار است که برای جذب انبساط حرارتی، ارتعاش و حرکت لوله در حالی که سیال را آب بندی می کند، مهندسی شده است. آن را به عنوان یک جزء مهندسی شده با رتبه بندی حرکتی تعریف شده و قوانین نصب و راه اندازی، نه به عنوان یک شیلنگ راه راه عمومی.
هنگامی که یک پمپ در یک حلقه آب گرم 90 درجه سانتیگراد راه اندازی می شود، لوله نزدیک مبدل حرارتی می تواند با گرم شدن فلز 12 تا 20 میلی متر بپرد. اگر خط صلب باشد، آن جابجایی به فلنج ها، بدنه شیرها و جوش ها منتقل می شود. فلنج ها شروع به گریه می کنند و یک ترک صفحه می تواند در عرض چند هفته ظاهر شود. یک سیستم دم تصویر را تغییر می دهد: پیچش خم می شود، فلنج محکم می ماند و پمپ در یک راستا می ماند.
این راهنما توضیح می‌دهد که سیستم دمش چیست، حرکتی که می‌تواند تحمل کند، خستگی و استانداردهای پشت آن، موادی که محدودیت‌های سرویس آن را تعیین می‌کنند و پارامترهای انتخابی که از خرابی میدان جلوگیری می‌کنند.
سیستم Bellows چیست؟
عنصر دم یک لوله با دیواره نازک است که به صورت یک سری پیچش حلقوی یا مارپیچ شکل می گیرد. این سیستم همه چیز مورد نیاز برای کار در لوله‌کشی واقعی را اضافه می‌کند: اتصالات انتهایی، یک آستر داخلی، و در جایی که نیروی رانش وجود دارد، میله‌های اتصال، لولاها یا طراحی متعادل فشار. همانطور که انجمن تولیدکنندگان اتصالات انبساطی (EJMA) بیان می کند، اتصال انبساط یک عنصر دمنده انعطاف پذیر با اتصالات انتهایی مانند فلنج ها برای اتصال به لوله های مجاور است.
اصل کار ساده است: هنگامی که لوله متصل حرکت می کند، هر پیچش کمی در محدوده الاستیک خود خم می شود. از آنجایی که شکل موجدار تغییر شکل را در بسیاری از چین‌های کوچک پخش می‌کند، عنصر نرخ فنر پایینی را بدون از دست دادن استحکام به دست می‌آورد. نتیجه قطعه ای است که بدون بارگذاری بیش از حد فلنج ها و تجهیزات، به طور مداوم فشرده، گسترش یافته و منحرف می شود.
نمای ایزومتریک بریده: عنصر دم بین دو اتصالات انتهایی قرار دارد و یک آستر از مسیر جریان محافظت می کند.
اجزای اصلی
- عنصر Bellows - مرز فشار موجدار که از تاج و ریشه تشکیل شده است.
- اتصالات انتهایی - فلنج ها، انتهای جوش یا نوک سینه های رزوه دار.
- آستر داخلی - از دم در برابر فرسایش، تلاطم و رسانه های با سرعت بالا محافظت می کند.
- پوشش یا قیطان خارجی - محافظ در برابر آسیب مکانیکی و محدودیت امتداد.
- میله ها و لولاها - فشار فشار را جذب می کنند تا دم فقط حرکت مورد نظر را ببیند.
قابلیت های حرکتی: آنچه که یک سیستم دمش می تواند جذب کند
حرکت محوری جایی است که یک سیستم دمش حفظ می کند: یک اتصال انبساط محوری تک عنصری می تواند جابجایی بسیار بیشتری را نسبت به یک صفحه فلنج سفت و سخت جذب کند. انحراف جانبی و چرخش زاویه ای نیز امکان پذیر است، اما پیچش های بیشتری را مصرف می کنند. پیچ خوردگی - چرخش حول محور لوله - هرگز نباید روی یک دم تقویت نشده اعمال شود.
حرکات درجه بندی معمولی در هر عنصر دم. یک سیستم چند کانولوشن ظرفیت کل را افزایش می دهد.
| حرکت | رتبه بندی معمولی | یادداشت طراحی |
|---|---|---|
| محوری compression | 15 تا 60 میلی متر | کارآمدترین؛ برای سفر طولانی تر پیچش اضافه کنید |
| محوری extension | -10 تا -30 میلی متر | معمولاً کمتر از فشرده سازی؛ محدودیت های میله کراوات را بررسی کنید |
| جانبی deflection | ± 5 تا 20 ± میلی متر | به دو یا چند کانولوشن نیاز دارد. نرخ بهار مهم است |
| زاویه ای rotation | ± 2 درجه تا 10 ± درجه | برای فشار بالا از طرح های لولایی یا گیمبال استفاده کنید |
| پیچ خوردگی | هیچ کدام | باید توسط راهنماها و لنگرها مهار شود |
هنگامی که چندین حرکت به طور همزمان انجام می شود، ترکیب مجاز هر کدام را کاهش می دهد. مجموعه کامل - محوری به علاوه جانبی بعلاوه زاویه ای، بر حسب میلی متر و درجه - به همراه تعداد سیکل های حرارتی در سال را به تامین کننده بدهید.
زندگی چرخه و استانداردهای طراحی: خستگی حد واقعی است
عمر مفید یک سیستم بادبزن به صورت چرخه بیان می شود، نه سال تقویم. هر فشرده سازی و امتدادی پیچش را در تاج و ریشه آن خم می کند. این تنش‌های موضعی تا زمانی که یک ترک در نازک‌ترین بخش شروع می‌شود جمع می‌شوند. EJMA روش طراحی را منتشر می کند که حرکت اعمال شده، فشار داخلی، ضخامت دیوار و هندسه پیچش را به یک چرخه مورد انتظار متصل می کند. این رابطه غیرخطی است: کاهش حرکت به 50٪ از ضربه رتبه ای می تواند عمر مورد انتظار را تقریباً 10 برابر کند.
منحنی خستگی مصور به دنبال رویکرد چرخه عمر EJMA. مقادیر واقعی به فشار، دما و هندسه بستگی دارد.
دو پیامد در سایت مهم است. اول، نوازش بیش از حد یک دم، حتی چند میلی متر، بیشتر ذخیره خستگی آن را می سوزاند. دوم، فشار داخلی بالا باعث ایجاد رانش محوری می‌شود که می‌تواند عنصر را بی‌ثبات کند - وضعیتی به نام squirm. لنگرهای اصلی، راهنماها، و میله های اتصال لوازم جانبی نیستند. آنها عنصر را در پاکت درجه بندی شده خود نگه می دارند.
مواد و تولید، محدودیت‌های خدمات را شکل می‌دهند
اکثر سیستم‌های دم از فولاد ضد زنگ آستنیتی ساخته شده‌اند: 304/304L برای خدمات عمومی، 316/316L که در آن کلریدها یا اتمسفرهای دریایی وجود دارد، و درجه‌های تثبیت شده که در آن دماهای بالا پایدار فلز را نرم می‌کند. در کار شیمیایی تهاجمی، آلیاژهای نیکل ظاهر می شوند، اما هزینه آنها چند برابر می شود، بنابراین انتخاب مواد به همان اندازه که یک کار فنی است، یک کار اقتصادی است.
محدودیت دمای مواد توضیح می دهد که چرا فولاد ضد زنگ در خطوط گرمایش و فرآیند بر عملکرد دمش غالب است.
روش شکل دهی نیز مهم است. عناصر تشکیل شده به صورت هیدرولیکی دارای پیچش های تمیز و یکنواخت هستند و متناسب با وظیفه چرخه ای هستند. عناصر مکانیکی رول شده برای گام و قطر کنترل شده در دوره های تولید طولانی به خوبی کار می کنند. ساختار چند لایه - دو یا سه لایه نازک به جای یک دیوار ضخیم - ظرفیت فشار را با نرخ فنر کمتر افزایش می دهد، اما هر لایه باید هواگیری شود تا یک ترک کوچک از طریق دیواره نتواند به یک تله فشار تبدیل شود. اتصالات انتهایی با روش های واجد شرایط جوش داده می شوند. یک انتقال ضعیف جوش نقطه شروع رایج برای ترک های خستگی است.
برای سیستم های گاز مسکونی و تجاری، همان فناوری موجدار به عنوان یک اتصال دهنده گاز انعطاف پذیر فولاد ضد زنگ ظاهر می شود. تفاوت در زمینه است - اتصال دستگاه تک خم به جای اتصال انبساط چند پیچشی. مقایسه بین دم‌های فولادی ضد زنگ و دم‌های لاستیکی معمولاً به دما، فشار، ایمنی در برابر آتش و پیری بستگی دارد: لاستیک در طول زمان سخت می شود و ترک می خورد، در حالی که فولاد ضد زنگ عملکرد درجه بندی خود را برای دهه ها حفظ می کند.
جایی که از سیستم های Bellows استفاده می شود
در سرتاسر یک نیروگاه، سیستم های دم در سه وظیفه مختلف ظاهر می شوند: به عنوان اتصالات انبساط، به عنوان اتصال دهنده گاز، و به عنوان خطوط آب انعطاف پذیر. هندسه ممکن است شبیه به نظر برسد، اما منطق رتبه بندی متفاوت است، بنابراین تطبیق محصول با وظیفه اولین گام است.
لوله کشی صنعتی و حلقه های حرارتی
بخار، روغن حرارتی و حلقه های آب داغ با دما رشد می کنند. یک جبران کننده فلزی انعطاف پذیر با انتهای فلنجی، حرکت محوری و جانبی را در نازل های تجهیزات و بین نقاط لنگر ثابت جذب می کند و از پوشش های پمپ و فلنج های مبدل حرارتی در برابر رانش حرارتی محافظت می کند. برای خدمات چرخه ای، عمر چرخه را مشخص کنید، نه فقط سکته مغزی.
مفصل انبساط موجدار جبران کننده فلزی انعطاف پذیر این جبران کننده فلنجی یا جوشی حرکت محوری و جانبی ناشی از انبساط حرارتی در سیستم های بخار، روغن حرارتی و آب گرم را جذب می کند و از پوشش پمپ و فلنج های مبدل حرارتی محافظت می کند. نوار 304 ضد زنگ آن و درجه فشار تا 1.6 مگاپاسکال برای خدمات چرخه ای مناسب است. مشاهده محصول → لوازم گاز و اتصالات تامین
لوله های فولادی زنگ نزن راه راه و کانکتورهای گاز نیمه سفت و سخت از همان اصل راه راه برای حمل ایمن گاز در فشار کم استفاده می کنند در حالی که به دستگاه اجازه می دهند برای سرویس حرکت کند. یک اتصال دهنده گاز فولاد ضد زنگ دارای گواهی CSA، اتصالات استاندارد و آزمایش نشت کارخانه را اضافه می کند - یک مزیت مستند زمانی که یک بازرس درخواست می کند رتبه را ببیند.
اتصالات گازی دارای گواهینامه CSA (DN10–DN25) مجموعه ای از اتصال دهنده های گاز فولاد ضد زنگ دارای گواهی CSA با مواد 304، ضخامت دیواره 0.2-0.25 میلی متر و تست نشت 100٪. اندازه‌های موجود از DN10 تا DN25 با مهره‌های شعله‌ور، مناسب برای وسایل گازسوز مسکونی و تجاری که در آن اسناد درجه بندی شده توسط بازرس اهمیت دارد. مشاهده محصول → یکی از شکایات میدانی رایج، جریان گاز سوت است. سوت از الگوی جریان در داخل یک سوراخ صاف می آید. یک اتصال دهنده گاز بدون سوت از یک هسته داخلی شکل برای سرکوب آن استفاده می کند و در عین حال پوشش دارای رتبه CSA و انعطاف پذیری دیواره دم را حفظ می کند.
اتصال گاز بدون سوت استیل DN15 یک کانکتور DN15 با ضخامت دیواره 0.25 میلی متر، مهره فلر 15/16"-16UNF، و آداپتورهای مختلف. هسته بدون سوت آن صدای جریان هوا را سرکوب می کند و در عین حال یک مهر و موم سخت با مهره های برنجی یا فولاد کربنی را حفظ می کند، در طول نصب از 12 تا 72 اینچ برای انعطاف پذیری موجود است. مشاهده محصول → شکست های رایج و نحوه پیشگیری از آنها
اکثر سیستم های دمنده شکست خورده به دلیل استفاده نادرست از کار می افتند، نه از تولید. لیست زیر تجربیات میدانی معمولی در کار تعمیر و نگهداری لوله‌کشی را نشان می‌دهد و هر مورد مستقیماً به یک قانون نصب نگاشت می‌شود.
- گسترش بیش از حد فراتر از سکته مغزی امتیازی - عنصر پایین می آید و تاج را می دهد. پیشگیری: یک ایستگاه مسافرتی در نظر بگیرید یا از یک عنصر طولانی‌تر استفاده کنید.
- پیچ خوردگی during installation - دم توسط یک جفت فلنج نامرتب پیچ خورده است. پیشگیری: قبل از سفت کردن دو فلنج را موازی کنید.
- چکش آب یا افزایش فشار - یک سنبله ناگهانی از پاکت امتیازی فراتر می رود. پیشگیری: دریچه های آهسته بسته شدن را نصب کنید و فشار گذرا را بررسی کنید.
- لنگرهای اصلی شکسته - هنگامی که یک لنگر همسایه از کار می افتد، دم، نیروی محوری کامل را می گیرد و به هم می خورد. پیشگیری: سالانه لنگرها را بازرسی کنید و از ابتدا برای رانش طراحی کنید.
- خوردگی کلرید - کلریدهای خارجی عایق یا آب شستشو 304 سطوح را ترک می کنند. پیشگیری: 316 یا پوشش محافظ را در جایی که کلرید وجود دارد مشخص کنید.
- لرزش با فرکانس بالا در انتهای قیطان - ناراحتی محلی شروع به یک ترک می کند. پیشگیری: دم را از منبع دور کنید یا یک تکیه گاه میرایی اضافه کنید.
پس زمینه مکانیکی در یادداشت ما پوشش داده شده است چرا دم فلزی در خطوط لوله صنعتی خراب می شود . به طور خلاصه، سه عادت از بسیاری از شکست‌ها جلوگیری می‌کنند: احترام به سکته مغزی، اجتناب از پیچش، و نگه داشتن لنگرها در شرایط خوب.
نحوه انتخاب سیستم Bellows: پارامترهایی که مهم هستند
انتخاب با بررسی خط به خط وظیفه شروع می شود، نه با شماره کاتالوگ. محدوده‌های عملیاتی را یادداشت کنید، نه میانگین‌ها: دم‌هایی که برای دمای متوسط اندازه شده باشند، اما دو بار در روز با بیش از حد 20 درجه سانتیگراد ضربه می‌خورند، زود از کار می‌افتند.
| پارامتر | چرا اهمیت دارد | نکته کاربردی |
|---|---|---|
| متوسط و خورنده | درجه مواد و نیازهای آستر را تنظیم می کند | H 2 S یا کلریدها آلیاژ را تغییر می دهند |
| دمای طراحی | تنش و تنش مجاز را تنظیم می کند | از اوج استفاده کنید نه میانگین |
| فشار طراحی | ضخامت دیوار و بارهای رانش را تنظیم می کند | شامل فشار گذرا و موجی باشد |
| حرکت (axial, lateral, angular) | تعداد و نوع پیچش را تعیین می کند | هر سه را با جهت و فرکانس فهرست کنید |
| عمر چرخه مورد نیاز است | سطح استرس را در هر پیچیدگی تعریف می کند | سیکل های حرارتی واقعی را در سال بشمارید |
| لنگر در دسترس است | از پیچ خوردگی و فشار بیش از حد جلوگیری می کند | لنگرهای اصلی یا میله های اتصال مورد نیاز است |
| نوع اتصالات انتهایی | فلنج، انتهای جوش یا نوک رزوه دار | با درجه بندی فلنج لوله مطابقت دهید |
| پاکت فضایی | طول و گام را محدود می کند | طرح های جهانی نیاز به طول بیشتری دارند |
این اعداد را به سازنده بفرستید و عمر چرخه مورد انتظار را در ضربات نامی خود، نرخ فنر و فشار انقباض بخواهید. تامین‌کننده‌ای که به هر سه پاسخ می‌دهد، یک سیستم دم مهندسی شده را نقل می‌کند. کسی که فقط با قیمت جواب می دهد، لوله راه راه را نقل قول می کند.
سوالات متداول سیستم Bellows
Q1: دم از فولاد ضد زنگ چیست و سیستم دمش چگونه کار می کند؟
دم از فولاد ضد زنگ یک لوله فلزی راه راه است که مانند فنر خم می شود و در عین حال دارای فشار است. در یک سیستم، انبساط حرارتی، ارتعاش و حرکت لوله را جذب می‌کند تا پمپ‌ها، شیرها و فلنج‌ها در محدوده بار طراحی خود باقی بمانند.
Q2: تفاوت بین دم، شلنگ فلزی و شلنگ لاستیکی چیست؟
یک عنصر دم کوتاه است و برای حرکت تعریف شده مهندسی شده است. یک شلنگ فلزی طولانی تر است و لرزش و جابجایی های کوچک را کنترل می کند. شیلنگ‌های لاستیکی ارزان‌تر هستند اما قدیمی هستند، ترک می‌خورند و نمی‌توانند در دمای بالا یا خدمات خطر آتش‌سوزی دوام بیاورند.
Q3: کانکتور یا دم گاز فولاد ضد زنگ چقدر دوام می آورد؟
زندگی در چرخه ها اندازه گیری می شود نه سال ها. یک کانکتور گاز فولاد ضد زنگ دارای گواهی CSA که بدون پیچ خوردگی نصب می شود، معمولاً به اندازه دستگاه دوام می آورد. اتصالات انبساط برای تعداد چرخه در EJMA، اغلب 1000 تا 100000 سیکل بسته به ضربه و فشار درجه بندی می شوند.
Q4: چگونه می توانم بفهمم که سیستم دمش آسیب دیده است؟
به دنبال چین، برآمدگی، ترک، قیطان شکسته و تغییر رنگ باشید. طول نصب شده را در برابر اصل اندازه گیری کنید. اگر المنت نمی تواند به طول تنظیم شده خود برگردد یا اگر تست انعطاف پذیری سفتی را نشان داد، قبل از وقوع نشتی آن را تعویض کنید.
Q5: آیا سیستم دم می تواند لرزش و سر و صدا را جذب کند؟
با افزودن انعطاف پذیری بین تکیه گاه های لوله، ارتعاشات ناشی از سازه را جدا می کند. با این حال، جریان گاز سوت دار به یک هسته داخلی شکل نیاز دارد - این همان کاری است که یک اتصال دهنده گاز بدون سوت انجام می دهد - در حالی که یک دم استاندارد حرکت را کنترل می کند.
Q6: آیا دم و درزهای انبساط نیاز به تعمیر و نگهداری دارند؟
بله: بررسی‌های بصری سالانه، بازرسی لنگر و میله‌های اتصال، تمیز کردن زباله‌ها از پیچیدگی‌ها و چرخه‌های ورود به سیستم. هنگامی که عنصر به تعداد چرخه های رتبه بندی شده خود رسید یا نشانه ای از ترک خوردگی نشان داد، آن را جایگزین کنید.
