외압형(Externally Pressurized Type) Expansion Joint는 고압증기와 고온수 전송부분에 대한 연구 활동의 발전된 결과로 개발된 제품이며 종래의 내압형에 비해 그 성능이 월등히 우수하고, 경제적인 제품으로 이미 선진국은 널리 사용하고 있습니다.
특히 최근 활성화되고 있는 열병합발전 Plant에 효율적으로 사용할 수 있는 제품으로 평가받고 있습니다.
 
1. 구조 및 특성
외압형(Externally Pressurized Type) Expansion Joint는 기존의 내압형(Internally Pressurized Type) Expansion Joint의 최대 단점인 내압력에 의한 Squirm (Bellows의 좌굴)현상을 근본적으로 억제하여 작동행정(Axial Movement)을 극대화시킴으로써 경제적 설비에 충족할 수 있도록 설계되었습니다.
또한 피로수명이 영구적(10000cycle)이며 누수가 없어 유지비가 적게들고 Flange 없이도 연결이 가능하여 경제적입니다. 특히 Anchor가 취약하여 Bellows의 추력에 의해 파손될 경우에도 급작스러운 충격을 흡수할 수 있는 제품입니다.
 
2. 구조적 장점
   
외압형 Expansion Joint는 ① Integral Guide Ring,
② Cover, ③ Bellows, ④ Internal pipe (Slecve)
등으로 구성되어 있으며, 부품의 특성을 통한 외압형의 장점은 다음과 같습니다.
   
① Integral Guide Ring : 내압형에서 요구되어지는 guide수를 줄여주게 되어 설치비용을 절감시켜주며 Bellows의 유동을 자연스럽게 안내합니다.
 
② Cover : Bellows 외부에 압력을 균등히 전달하게 하며, 고압용 사용이 가능합니다. Bellows의 급작스런 파손시 밖으로 빠져나오는 것을 방지하고, 누수를 방지하며 충분한 교체 시간을 드립니다. 특히 직접매설을 용이하게하여 경제적 배관설비를 가능케 합니다. (EJMA 안전건의 규정 2,1,4(a) 참조)
 
③ Bellows : 내압형 Bellows는 Bellows 안쪽에 유체가 고여 침전물이 쌓이게 됨으로써 부식의 원인이 되나 외압형은 Cover 바닥에 침전물이 쌓여 Bellows손상을 막아줍니다. (주문에 의해 Dtain, Vent설치가능)
 
④ Internal pipe : 이는 Sleeve를 대신하여, Intenal pipe가 링과 같이 움직이므로 Flow방향에 관계없이 설치가능합니다.
 
Bellows의 내부에 압력이 걸리면 이로 인해 Bellows는 비틀림(Squirm) 현상이 발생되어 그림②와 같이 변형되며 이 현상(Squirm)은 Bellows의 길이가 길수록 산수가 많을수록--(고압용 내압 Bellows의 최대길이는 pipe 지름의 두배로 제한될 수 있음)-- 심하게 나타나 행정능력(Axial Movement)에 제한을 받습니다.
외압형(Extrernally Pressurized Type) Expansion Joint는 주지하신바와 같이 비틀림 현상으로 제한받는 행정능력(Axial Movement)을 최대화하기 위하여 개발된 제품으로 그 작동원리를 상세히 기술하면 다음과 같습니다.
 
① 정상적인 Stainless Steel Bellows를 취하여 양끝을 고정, 밀폐시킵니다.

 
② Bellows에 내압(Internal pressure)이 걸리도록 압력을 서서히 증가시킵니다.
 
③ 파괴압력(Bursting Pressure)에 이르기전에 Bellows는 Squirm이 시작되었습니다. 이와같이 저압에서도 Squirm이 발생되므로 신축을 충분히 흡수 할 수 없게 됨을 알수 있습니다.

④ Squirm이 발생한 Bellows에 외압(External Presssure)이 걸리도록 Casing(Cover)을 설치합니다.
 
⑤ Bellows에 외압을 서서히 증가시킴에 따라 Squirm이 발생된 Bellows가 곧게 펴집니다.
 
⑥ 압력이 파괴압력에 이르러도 Squirm이 발생치 않으며 스스로 펴지게 됩니다. 따라서 고압에도 사용이 가능하며 Bellows 각 산은 최대의 신축량을 흡수할 수 있습니다. 이런 원리를 Expansion Joint에 적용한 것이 외압형 Expansion Joint입니다.
 
<단식형>
 
<복식형>