浚渫船スイベルジョイントにはどのような圧力定格が利用可能ですか?

標準圧力クラスの概要

ドレッジ ボール ジョイントは、ボール、グランド、ライナーのすべてが特定の使用圧力に合わせてサイズ設定される必要があるため、1 つの連続的な評価ではなく段階的に評価されます。以下の表は、エンジニアが浚渫船のスペアパーツを指定するときに通常要求するバールおよび psi の数値とメートルクラスを並べたものです。

一部のサプライヤーは、ブースター ポンプ ステーションまたは非常に長い吐出運転のために、上限を 35 ～ 45 bar の範囲までさらに拡張します。プロジェクトのパイプラインが 3 キロメートルを超える場合、または 2 段階のポンプ設定を実行している場合は、浚渫設備のサプライヤーにポンプの出口の数値だけでなく、ジョイント位置自体の圧力を確認するよう依頼してください。

稼働中の浚渫船でジョイントが実際に行うこと

浚渫船スイベル ジョイントは、スラリー排出パイプラインの 2 つのセクションを相互に移動させながら接続します。カッターサクション浚渫船では、パイプラインはカッターヘッド近くのカッターサクションアセンブリからはしごを通って、波や流れによって揺れるポンツーン上にある浮遊パイプラインまたは海岸パイプラインに沿って外に出ます。傾くことができる継手がなければ、あらゆる波の動きが溶接されたパイプ継手に直接応力を伝えます。

ボール自体は両側の配管に溶接されているため、砂と水の混合物が外側のケーシングに触れることはありません。重いラグとロックピンで固定された止め輪がボールをハウジング内に保持しながら、ボールの回転と傾斜を可能にします。交換可能なライナーが移動するスラリーによる磨耗を吸収するため、浚渫船の耐用年数にわたってハウジング自体を交換する必要はほとんどありません。

後続サクションホッパー浚渫船では、カルダンジョイントまたはターニンググランドと呼ばれる関連フィッティングがドラッグアームと船体との間で同様の役割を果たし、ドラッグヘッドとドラッグ歯が切断を行っている間、TSHDドラッグアームがスイングして海底に追従します。

グランドタイプとボルトタイプ：どちらの接続が適合するか

Sanyang および他のほとんどの浚渫船スペアパーツ メーカーは、同じボールとソケットの原理に対して 2 つの取り付けアプローチを提供しています。

どちらのスタイルも、隣接するパイプに溶接またはフランジ接続して提供され、どちらも上記にリストされている同じ圧力クラスに合わせて構築できます。通常、選択は、義務そのものではなく、パイプラインがどのくらいの頻度で再構成されるかによって決まります。

直径、角度、圧力のマッチング

圧力定格はそれ自体では存在しません。定格 1 MPa の DN1200 ジョイントと定格 3 MPa の DN400 ジョイントはどちらも正当な設計であり、単にパイプライン上のまったく異なる点で機能するだけです。業界全体の一般的なパターンは次のようになります。

内径が大きくなると、ボアが大きくなるにつれて速度が低下するため、通常、特定のポンプ曲線でのピーク圧力が低くなりますが、フローティングパイプラインが移動するときに運ぶ質量と側面荷重も増加します。そのため、メーカーは直径に応じて圧力が自動的に減少すると仮定するのではなく、依然としてすべてのサイズで全範囲をテストしています。

各浚渫船タイプで圧力クラスが最も重要となる場所

カッターサクション浚渫船では、カッターサクションドライブ直後のポンプ出口に最も近いジョイントがシステム全体で最も高い圧力を受けるため、フローティングラインの残りの部分が 1.5 MPa で動作する場合でも、通常は 2.5 MPa 以上に指定されます。海岸のパイプラインに沿った下流のジョイントは、ポンプの曲線とパイプラインの長さが確認されていれば、多くの場合、クラスを下げることができます。

後続サクションホッパー浚渫船では、レイアウトが異なります。ドラッグアームとドラッグヘッドの圧力は排出ではなく吸引によって駆動されますが、積み込み中にホッパードアと底部ドアの近く、およびオーバーフローパイプの出口で再び高い排出圧力が発生します。スパッドキャリア、スパッドホルダー、ガントリー構造はライン圧力を直接見ることはありませんが、パイプラインの位置決めによる機械的負荷を担っているため、それらのサイジングは個別にではなくジョイントスケジュールと並行してチェックする必要があります。

スイベル ジョイントのすぐ上流または下流に設置される浚渫機ゲート バルブは、ジョイント自体の定格に関係なく、サイズが小さいバルブはラインの弱点になるため、常にジョイントの圧力クラスと一致するかそれを超える必要があります。

材質、シール、摩耗寿命

ボールとケースライナーには連続的な研磨剤の流れが見られるため、実際には圧力定格と摩耗寿命は関連しています。定格圧力を超えるとジョイントがライナーの摩耗を早め、ライナーが摩耗するとジョイントが保持できる有効シール圧力が低下します。鋳鋼または高マンガンの耐摩耗性ケーシングは、ハウジング全体を再鋳造せずに交換できる交換可能なライナーとともに、この範囲の上位製品で一般的です。ボールフェイスのグリース溝により摩擦が十分に低く抑えられ、ライナーが摩耗してもジョイントが固着することなく、最大定格圧力下でも自由に回転できます。

高圧クラスの品質管理には通常、化学組成検査、重要な表面での超音波および磁粒子検査、ジョイントの出荷前の完全な組み立てとロックの検査が含まれます。定格 2.5 MPa 以上のジョイントを購入するときは必ずこれらの記録を求めてください。これは、故障の修理に最も費用がかかる長いパイプラインや高揚程のパイプラインで最もよく使用されるクラスだからです。

浚渫設備サプライヤーとの連携

カッター歯、カッターシャフトアセンブリ、オーバーフローダクト、浚渫船ゲートバルブなどのパイプラインの残りの部分と並行してボールジョイントを製造する浚渫船のスペアパーツメーカーは、通常、一般的なサイズを販売するのではなく、ジョイントの圧力クラスを実際のポンプ曲線に合わせることができます。 Sanyang を含む一部のサプライヤーは、船舶の推進側の船舶用プロペラ シャフト、船尾シャフト、ラダー シャフト、および完全なラダー システム コンポーネントに加えて、カスタム パイプ セクション用の冷間曲げ機械の能力も製造しています。これは、単一のスペア部品ではなく完全な修理品を調達する場合に知っておく価値があります。

見積もりを依頼するときは、ジョイント位置でのポンプの吐出圧力、パイプの直径、およびジョイントがラインの浮遊セクション、海岸セクション、または固定セクションに設置されているかどうかをサプライヤーに伝えてください。圧力の数値だけではなく、その組み合わせによって、1 MPa のグランド型ジョイントと 3 MPa のボルト付きジョイントのどちらがその位置に適した部品であるかが決まります。