適切な溶接金属ベローズシールを選択する方法

溶接金属ベローズシールは、さまざまな産業用途において重要なコンポーネントであり、厳しい環境でも信頼性の高いシーリングソリューションを提供します。

このブログ投稿では、溶接金属ベローズシールを選択する際に考慮すべき重要な要素に関する包括的なガイドを提供し、独自の要件に合わせた情報に基づいた決定を下せるようにします。

ポンプ1

溶接金属ベローズシールの種類

フラット溶接金属ベローズシール

フラット溶接金属ベローズシールは、内側と外側の端が溶接された一連の薄いフラットな金属ディスクで構成されています。この設計により、安全なシールを維持しながら軸方向の動きを可能にする柔軟なアコーディオンのような構造が生まれます。フラット溶接金属ベローズシールは、コンパクトな設計により、他のタイプのシールが適さない狭いスペースにもフィットするため、スペースが限られた用途でよく使用されます。

成形溶接金属ベローズシール

成形溶接金属ベローズシールは、溶接される前に凸型または凹型のプロファイルに成形された一連の金属ディスクを特徴としています。この設計により、フラット溶接金属ベローズシールに比べて柔軟性が高まり、より大きな軸方向の動きが可能になります。成形溶接金属ベローズシールは、より高い動きを必要とする用途や、位置ずれや振動に対応するためにより高い柔軟性が求められる用途に最適です。

ネストされたリップル溶接金属ベローズシール

ネスト リップル溶接金属ベローズ シールは、特殊なタイプの成形溶接金属ベローズ シールです。交互に凸型と凹型のプロファイルを持つ一連の成形金属ディスクがネストされ、エッジで溶接されています。この独自の設計により、標準的な成形溶接金属ベローズ シールに比べて、さらに優れた柔軟性と軸方向の動きが実現します。ネスト リップル溶接金属ベローズ シールは、極端な温度変動、高圧、または大幅な位置ずれがある用途に適しています。

エッジ溶接金属ベローズシール

エッジ溶接金属ベローズシールは、一連の金属ディスクの外縁のみを溶接し、内縁はそのままにして作られます。この設計により、他のタイプの溶接金属ベローズシールに比べて、より大きな半径方向の動きと柔軟性が得られます。エッジ溶接金属ベローズシールは、回転シャフトなど半径方向の動きが必要な用途や、シールが横方向のずれに対応しなければならない状況でよく使用されます。

適切な溶接金属ベローズシールを選択する方法

プレート形状

一般的なプレート形状には、フラット、単一畳み込み、および多重畳み込み設計があります。

  • フラットプレートはシンプルですが、柔軟性が制限される場合があります。
  • シングルコンボリューションプレートは、低圧環境での柔軟性と密閉性を向上させます。
  • 複数の波または波紋を持つ多重畳み込みプレートは優れた柔軟性を提供し、軸方向、角度方向、または横方向の動きが大きい用途に最適です。

材料の選択

一般的な材料には次のようなものがあります。

  • ステンレス鋼 (304、316、321): 汎用用途に優れた耐腐食性と強度を提供します。
  • インコネル (625、718): 過酷な環境でも優れた高温強度と耐腐食性を発揮します。
  • ハステロイ (C-22、C-276): 酸や塩化物などの腐食性の高い媒体において優れた耐腐食性を発揮します。
  • チタン (グレード 2、グレード 5): 高い強度対重量比と優れた耐腐食性を兼ね備えており、航空宇宙および海洋用途に最適です。

溶接の完全性

溶接の完全性は、溶接金属ベローズ シールの信頼性と性能にとって最も重要です。高品質の溶接により、アプリケーションの要求に耐えられる、強力で漏れのないシールが保証されます。タングステン不活性ガス (TIG) 溶接やレーザー溶接などの技術は、正確で一貫した溶接を実現するために一般的に使用されています。適切な溶接溶け込み、最小限の多孔性、および欠陥がないことなどが、溶接の完全性を示す重要な指標です。放射線検査や超音波検査などの非破壊検査を実施することで、溶接の品質を検証し、シールの完全性を確保できます。

厚さ

プレートが薄いほど柔軟性は高まりますが、圧力処理能力が制限される可能性があります。プレートが厚いほど強度と圧力耐性は高まりますが、柔軟性が低下する可能性があります。通常の厚さは 0.1 mm ~ 0.5 mm です。

圧力定格とシールバランス

圧力定格は、シールが故障することなく耐えることができる最大許容動作圧力 (MAWP) を示します。予想される最大システム圧力を安全を上回る圧力定格を持つシールを選択することが重要です。

シールバランスとは、プロセス流体にさらされるベローズの有効面積と大気側にさらされる有効面積の比率を指します。適切にバランスが取れたシールは、ベローズに作用する正味の力を最小限に抑え、ストレスを軽減してシールの寿命を延ばします。シールバランスには、主に次の 3 つのタイプがあります。

  1. アンバランス: ベローズの有効領域全体がプロセス流体にさらされるため、シールにかかるストレスが高くなります。
  2. バランス: プロセス流体側と大気側にさらされる有効面積が等しく、ベローズにかかる正味の力が最小限に抑えられます。
  3. 圧力バランス: 追加のピストンまたはダイヤフラムを使用してベローズにかかる正味の力をさらに低減し、高圧アプリケーションでのシール性能を向上させます。
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