Victaulic OEM および海洋サービス担当副社長の Didier Vassal 氏は、フランジ付きパイプ接続方法と溝付きパイプ接続方法を比較し、溝付きパイプジョイントがフランジよりも優れている点について説明しました。効率的な配管システムは、ビルジおよびバラストシステム、海水および淡水冷却、潤滑油、防火、デッキ洗浄などの補助システムを含む、船舶で必要なさまざまなサービスに不可欠です。配管グレードで許可されているこれらのシステムの場合、溶接機械接続の使用に代わる効果的な方法は、一連の技術的、経済的、実用的な利点を提供するスロット付き機械ジョイントを使用することです。これには、パフォーマンスの向上、より迅速かつ簡単な設置とメンテナンス、空中重量の軽減が含まれます。パフォーマンスの問題フランジ付きパイプジョイントでは、2 つの嵌合フランジがボルトで固定され、ガスケットが圧縮されてシールを形成します。フランジジョイントのボルトとナットがシステムの力を吸収して補正するため、時間の経過とともに、圧力変動、システムの動作圧力、振動、熱膨張と収縮により、ボルトとナットが伸びて元の密閉性が失われる場合があります。これらのボルトがトルク緩和を受けると、ガスケットの圧縮シールが失われ、さまざまな程度の漏れが発生します。配管システムの場所と機能によっては、漏れによりコストと危険が高くなり、メンテナンス/修理のダウンタイムとリスクにつながる可能性があります。ジョイントを取り外した後、ガスケットは一定期間フランジ表面に付着するため、ガスケットを交換する必要があります。ジョイントを分解するときは、2つのフランジ表面からガスケットを削り取る必要があり、ガスケットを交換する前にこれらの表面を清掃する必要があるため、メンテナンスのダウンタイムが増加します。ボルトの力とシステムの膨張と収縮により、フランジガスケットも時間の経過とともに圧縮「変形」を生じ、これが漏れのもう1つの原因です。溝付き機械式パイプジョイントの設計は、これらの性能上の問題を克服します。まず、パイプの端に溝を形成し、パイプ接続を、弾性のある圧力応答性エラストマーガスケットを収容するカップリングで固定します。カップリングハウジングはガスケットを完全に取り囲み、シールを強化して所定の位置に固定します。これは、カップリングがパイプの溝とかみ合って信頼性の高いインターロックを形成するためです。最新の接続技術により、直径 24 インチ (600 mm) までのパイプを、2 つのナットとボルトのみで完全に組み立てて、自己拘束ジョイントを固定できます。チューブ、ガスケット、ハウジングの設計上の関係により、機械式ジョイントは三重シールを形成し、システムが加圧されるとシール性が強化されます。リジッドおよびフレキシブル カップリング スロット付き機械式パイプ カップリングは、リジッド形式とフレキシブル形式で提供されており、どちらも船級協会によって承認されており、30 のシステムで溶接/フランジ方式の代わりに使用できますが、認証機関によって確立された各設置基準に準拠する必要があります。リジッド カップリングは、たとえばマニホールドやバルブなどの周囲に使用され、フランジよりもアクセスや交換が簡単です。設計の性質上、剛性カップリングは、フランジや溶接ジョイントに匹敵する軸方向および半径方向の剛性も提供します。フレキシブル カップリングには、アプリケーション上の利点があります。熱膨張や振動によるパイプの動きに加えて、パイプと支持構造間の相対的な動きも予想されます。膨張と収縮によりフランジとパイプに圧力がかかり、時間の経過とともにガスケットが損傷する可能性があります。これが発生すると、ジョイントが漏れる危険があります。溝付きフレキシブル カップリングは、軸方向の動きや角度のたわみの形でパイプの変位に対応できます。したがって、特に海洋大気によって時間の経過とともにフランジが緩み、漏れやパイプラインの分離のリスクにつながる可能性がある大きなブロック間の長いパイプラインの設置に最適です。剛性カップリングとフレキシブル カップリングには、ノイズと振動を低減するという利点もあり、特別なノイズ低減コンポーネントや壊れやすいゴム製ベローズなどのアイテムが不要になります。機械式スロット付き配管システムを使用すると、設置とメンテナンスが迅速化および簡素化され、船上配管システムの効率が向上します。取り付けが簡単 初めて取り付けるときは、フランジのボルト穴を正確に位置合わせしてから締めてジョイントを固定する必要があります。機器の入口と出口のボルト穴インデックスも、機器に接続するパイプのフランジと完全に位置合わせされている必要があります。フランジの穴の数だけで決まる複数の固定位置の1つでは、継手またはバルブのみを回転させてボルト穴に合わせることができます。さらに、フランジパイプのもう一方の端も相手フランジと位置合わせする必要があり、組み立ての難しさや位置ずれのリスクがさらに高まります。溝付き配管システムにはこの問題がなく、より便利に設置でき、パイプと相手部品を360度完全に回転させることができます。ボルト穴パターンを配置する必要がなく、カップリングをジョイントの周りの任意の位置に向けることができます。カップリングはパイプの周りを回転してボルトに簡単にアクセスでき、機器へのアクセスを簡素化します。取り付けプロセス中のずれをなくすことに加えて、カップリングの 360 度方向付け機能とフランジに比べて小さいプロファイルにより、溝付きシステムの取り付けは狭いスペースに最適です。 さらに、インストーラーは各ジョイントのすべての組み立てボルトを同じ位置に揃えることができるため、システムの検査とメンテナンスが簡単になります。 フランジは、接続されているパイプの外径の約 2 倍です。 平均して、溝付きカップリングはこの半分のサイズです。 小型設計によるサイズの利点により、デッキや壁の貫通など、スペースが限られた作業に適したトラフシステムに最適です。 この事実は、英国の造船所で Victaulic カップリングが初めて使用された 1930 年代にまで遡ることができます。 組み立て速度 カップリングにはボルトが少なく、トルク要件が 12 インチ (300 mm) を超えないため、溝付きパイプの取り付けはフランジの取り付けよりもはるかに高速です。パイプの端に溶接する必要があるフランジとは異なり、溝付きバルブ部品は溶接を必要としないため、設置時間がさらに短縮され、バルブへの潜在的な熱損傷がなくなり、高温操作がなくなることで安全リスクが軽減されます。Victaulic の溝付き製品を使用して設置された DIN 150 バラスト ラインと従来の接続方法を比較すると、必要な総設置時間が 66% (150.47 工数と 443.16 工数) 短縮されていることがわかります。60 個の固定カップリングの設置と比較すると、52 個のスライドイン フランジ、溶接エルボ、T 字継手を設置するのに必要な時間に最も大きな差があります。カップリングでは、パイプ サイズが 24 インチ (600 mm) に達するのにボルトが 2 本だけ必要です。比較すると、より大きなサイズ範囲では、フランジには少なくとも 20 セットのナットとボルトが必要です。さらに、フランジでは、時間のかかるスター レンチを使用して特別なレンチで締め、正しいトルク仕様に達しているかどうかを測定して確認する必要があります。溝付きチューブ技術により、標準的な手工具を使用してカップリングを組み立てることができ、カップリングハウジングの嵌合ボルトパッドが金属同士に接触すると、ジョイントを適切に取り付けることができます。簡単な目視検査で、正しい組み立てを確認できます。一方、フランジでは目視確認ができません。適切な組み立てを確実に行う唯一の方法は、システムを充填して加圧し、漏れがないか確認し、必要に応じてジョイントを締め直すことです。保守性溝付き配管システムは、ボルトが少なくトルク要件がないという加速設置の特徴を備えており、システムの保守や変更も迅速かつ簡単に行えます。たとえば、ポンプやバルブにアクセスするには、カップリングの2本のボルトを緩め、ハウジングとガスケットをジョイントから取り外します。フランジシステムでは、複数のボルトを取り外す必要があります。フランジを再取り付けするときは、最初の取り付け時に同じ時間のかかるボルト締め付け手順を実行する必要があります。締め直す必要がないため、カップリングはフランジに関連する日常的な保守作業を大幅に節約します。フランジとは異なり、ワッシャー、ナット、ボルトに変動応力がかかるのに対し、カップリングはパイプジョイントの外側から正確な圧縮力でワッシャーを保持します。また、カップリングガスケットは高圧に耐えないため、定期的なメンテナンススケジュールに従って交換する必要はなく、システムを分解してメンテナンスを行うときにフランジガスケットを交換する必要があります。システムの騒音と振動を減らすために、フランジシステムではゴム製のベローズまたは編組ホースを使用する必要があります。これらのアイテムは、過度に伸びることで故障する可能性があり、通常の摩耗では平均10年ごとに交換する必要があり、コストとシステムのダウンタイムにつながる可能性があります。ただし、機械的な溝を備えたパイプジョイントは、システムの寿命を延ばすことができます。定期的なメンテナンスや交換が必要な特別な製品を必要とせずに、システムの振動に適応し、ジョイントの故障のリスクを軽減する機能があります。フレキシブルカップリングとリジッドカップリングに含まれる弾性スプリングワッシャーは非常に耐久性があり、大きな作動圧力と周期的な負荷に耐えることができます。システムは、エラストマーガスケットの疲労なしに、繰り返し加圧および減圧することができます。軽量バルブコンポーネントは通常、フランジコンポーネントで構成されています。ただし、この接続方法では、配管システムに不要な重量が追加されます。6インチ（150 mm）フランジバルブアセンブリは、ラグバタフライバルブで構成されています。バタフライバルブは溶接されたネックフランジに接続され、8つのボルトとナットがバルブの両側に接続され、重量は約85ポンドです。 6インチ（150 mm）バルブアセンブリでは、溝付き端部を持つバタフライバルブ、溝付き端部を持つパイプ、および2つの剛性カップリングを使用してこれらのコンポーネントを接続します。重量は約35ポンドで、フランジアセンブリよりも58％軽量です。したがって、溝付きバルブアセンブリは造船業界にとって理想的な選択肢です。従来の接続方法の代わりに Victaulic の溝付き製品を使用すると、設置された DIN 150 バラスト ラインの上記の比較では、重量が 30% (2,164 ポンド対 3,115 ポンド) 削減されます。 52 個のスライディング フランジ、ボルト セット、ワッシャー、および 60 個のリジッド カップリングが、溶接/フランジ システムの重量の多くを占めています。 さまざまなサイズのパイプラインで、フランジの代わりに溝付きパイプ ジョイントを使用することで重量を削減できます。 削減の規模は、パイプの直径と使用するジョイントの種類によって異なります。 Victaulic スタイル 77 カップリング (この範囲で最も重いカップリング) を使用してパイプを接続するテストでは、溝付きアセンブリの総設置重量は、2 つの軽量 PN10 スライドイン フランジと比較して大幅に低くなります。 重量損失は次のように記録されています。 4 インチ (100 mm) - 67%、 12 インチ (300 mm) - 54% 20 インチ (500 mm) - 60.5%。より軽量のフレキシブル タイプ 75 またはリジッド タイプ 07 カップリング、および/またはより重いフランジを使用すると、簡単に 70% の軽量化を実現できます。たとえば、TG2 システムで使用される 24 インチ (600 mm) フランジ キットの重量は 507 ポンドですが、Victaulic コネクタを使用する同様のコンポーネントの重量はわずか 88 ポンドです。選択されたシステムでは、フランジよりも溝付き接続を使用する造船所により、オフショア支援船の重量が 12 トン、クルーズ船の重量が 44 トン削減されました。船主にとって、スロット テクノロジーの経済的メリットは明らかです。重量が減ると、貨物や乗客の数が増え、燃料消費量が減ります。これにより、船舶の配管システムの取り扱いも容易になります。進化する傾向溝付き配管システムは、設置速度、保守性、重量の軽減により、フランジ配管システムよりも優れています。これらの特徴は、信頼性、調整のしやすさ、安全リスクの低減など他の利点と相まって、船主、エンジニア、造船所がフランジの代わりにスロット付き機械システムを選択するよう促しています。溝付き技術の使用の増加傾向は、機器サプライヤー（熱交換器、ボックスクーラー、クーラーなど）やバルブおよびコンプレッサーメーカーによってサポートされており、現在では多くのメーカーが溝付き端部接続を提供する製品を提供しています。溝付きパイプジョイントを使用できるサービスの範囲は着実に拡大しています。水システムでのアプリケーションの成功により、Victaulic は耐火性ガスケットを開発し、オフショア燃料サービスでの使用のための型式認証を取得するという長い革新の歴史を継続します。
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投稿日時: 2021年5月13日
