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フランジガスケットの選定

Aug 11, 2023

 

工業用ゴム


天然ゴムは水、海水、空気、不活性ガス、アルカリ、塩、水溶液、その他の媒体に適していますが、鉱油や非極性溶媒には耐性がありません。長期使用温度は90度を超えず、低温性能も優れています。優れており、-60 度以上で使用できます。

NBRは、石油、潤滑油、燃料油などの石油製品に適しており、高温の油などの長期使用温度は120度、低温では150度まで耐えることができます。 -20度。

クロロプレンゴムは海水、弱酸、弱アルカリ、塩水に適しており、耐酸素・耐オゾン老化性能に優れ、耐油性はニトリルゴムに次いで他の汎用ゴムより優れており、長期使用温度は90℃以下です。度、最高使用温度は130度を超えず、低温は-30〜-50度です。

フルオロエラストマーにはいくつかの種類があり、耐酸性、耐酸化性、耐油性、耐溶剤性に優れています。 ほとんどすべての酸媒体および一部の油および溶剤で使用でき、長期使用温度は 200 度未満です。

フランジガスケットとしてのゴムシートは、主にパイプラインまたは頻繁に解体されるマンホール、ハンドホールで使用され、圧力は1.568 MPaを超えません。 ゴムガスケットは全ガスケットの中で最も柔らかく、嵌合性に優れているため、予圧が小さくてもシール効果を発揮します。 このため、ガスケットは内圧を受けると厚みや硬度が低いためにはみ出しやすくなります。

ベンゼン、ケトン、エーテルなどの有機溶剤に使用されるゴムシートですが、溶けやすく、重くなり、柔らかくなり、ベタつき現象が起こりシール不良を起こします。 一般的に膨潤度が30%を超えるものは使用できません。

低圧(特に0.6MPa以下)、真空ではゴム製ガスケットの使用がより適切です。 ゴム素材は密度が高く、浸透性が低いです。 例えば、真空容器に最適なガスケットはフッ素ゴムであり、真空度は1.3×10-7Paまで対応可能です。ゴムガスケットを使用する場合、真空度10-1~{{ 6}} Pa、焼いてポンピングする必要があります。

 

 

アスベストゴムシート


他のガスケットよりも価格が安く、使いやすい。 最大の問題は、ガスケット材料にゴムや充填剤を加えても、連続する小さな孔を完全に埋めることができず、浸透の痕跡が残ることです。 したがって、汚染度の高い媒体では、圧力、温度が高くなくても使用できません。 一部の高温の油媒体で使用すると、通常は使用後期に、ゴムやフィラーの炭化、強度の低下により、材料が緩み、界面やガスケット内部に浸透、コークス化、発煙現象が発生します。 また、石綿ゴムシートは高温になるとフランジシール面に固着しやすく、ガスケットの交換に手間がかかります。

 

加熱状態でのガスケットのさまざまな媒体における圧力の使用は、ガスケット材料の保持率の強さに依存します。 結晶水および吸着水の存在下でのアスベスト繊維材料。 110度では、繊維間に吸着された水の2/3が沈殿し、繊維の引張強度は約10パーセント低下します。 368 度、すべての吸着水が沈殿すると、繊維の引張強度は約 20 パーセント減少します。 500度を超えると結晶水が析出し始め、強度はさらに低くなります。

 

媒体もアスベストゴムシートの強度に大きく影響します。 例えば、航空潤滑剤と航空燃料油では、400耐油性アスベストゴムシートの横引張強さの差は80パーセントあり、これは航空燃料油によるシートのゴムの膨潤が航空潤滑剤よりも深刻である。 上記の要因を考慮すると、国産アスベストゴムシートXB450の推奨安全使用範囲は、温度250度〜300度、圧力3〜3.5MPaです。 No.400耐油石綿ゴムシートの使用温度は350度を超えないようにしてください。

 

石綿ゴムシートには塩素イオンや硫化物が含まれており、吸水後に金属フランジを備えた腐食性一次電池が形成されやすく、特に耐油性石綿ゴムシートの硫黄含有量は通常の石綿ゴムシートに比べて数倍高く、非油性媒体での使用には適していません。 ガスケットは油や溶剤中で膨潤現象が発生しますが、一定の範囲内では基本的にシール性能に影響はありません。 たとえば、No.400 耐油性アスベストゴムシートを室温の航空燃料に 24 時間浸漬試験した場合、吸油重量の増加による要件は 15 パーセントを超えてはなりません。

国産のアスベストゴムシートは海外ブランド品と比較するとまだ一定の差があります。 ある統計によると、油媒体中で 350 度以上の温度でアスベストゴムシートを使用しても、輸入製品のほとんどは漏れません。 日本の石油業界規格JPI-7S-71「石油工業用アスベストゴムシート使用基準」に準拠しており、使用期間は約1年です。

 

 

ポリテトラフルオロエチレン


ポリテトラフルオロエチレンは、圧力および高温下でのコールドフローおよびクリープが容易であるため、一般に低圧、中温、強い腐食に使用され、強酸、強アルカリ、ハロゲン、薬品、薬品などの媒体の汚染を許しません。すぐ。 温度150度、圧力1MPa以下で安全にご使用いただけます。 PTFEを充填したもので強度は高くなりますが、使用温度が200度以下となり耐食性が低下します。 PTFEガスケットの最高使用圧力は通常2MPaを超えません。

 

温度が上昇すると、材料がクリープ現象を起こし、シール圧力が大幅に低下します。 温度が上がらなくても時間の経過とともにシール面の圧縮応力も低下し、「応力緩和現象」が起こります。この現象はさまざまなガスケットでも発生しますが、PTFEパッドの応力緩和現象はさらに深刻であることに注意する必要があります。

 

PTFE の摩擦係数は小さく (圧縮応力 4MPa 以上、0 の摩擦係数。035 ~ 0.04)、プリテンション ガスケットは外側に滑りやすいため、凹面を使用するのが最適です。凸型フランジ。 平面フランジを使用すると、ガスケットの外径とボルトが接触し、ガスケットの外側への抜けをボルトで防止できます。

 

グラスライニング装置は焼結後のエナメル層の金属表面にスプレーされるため、釉薬層は非常に脆く、不均一なスプレーや釉薬の流れと相まって、フランジ表面の平坦度は劣ります。 金属複合ガスケットの使用は釉薬層を損傷しやすいため、石綿シートの芯材とPTFEゴムガスケットの併用を推奨します。 フランジ面へのなじみ易さと耐食性に優れたガスケットです。

多くの工場は気温、圧力が強くなく、強い腐食性媒体の中で、PTFE原料テープを巻いたアスベストゴムシートを使用し、マンホールやパイプラインの頻繁な解体に使用されます。 作りの良さから、使いやすく大人気です。

 

 

 

石綿樹脂シート及び含浸石綿シートガスケット

 

これらは主に、動作温度が80度、圧力が0.6MPa未満のパイプライン、ポンプ、バルブ、さまざまな酸性媒体の入口および出口フランジに使用されます。

 

アスベスト前処理ガスケットは、圧力が 0.1MPa 未満、温度が 800 度を超えない、低圧および高温の作業条件に適しています。 また、機器の特定の要件に応じて、幅、厚さ、直径を指定せずにガスケットに織り込むことができます。 または、アスベストテープを切断してフランジ面に直接貼り付けます。 大型の硫酸、硝酸酸化炉や一部の未処理の機器のインターフェースに使用され、その効果は元のアスベストロープをはるかに上回ります。

 

 

 

 

金属被覆アスベストマット


アスベストシートまたはアスベストゴムシートは金属シートで覆われているため、媒体と直接接触せず、アスベスト繊維の強度の低下、顧客サービスの漏れ現象を回避し、アスベストゴムシートの使用範囲を拡大します。

 

一般に、金属被覆アスベストガスケットの温度は450度(大気圧〜0.16MPaの排ガスなど、個別に最大600〜700度)、使用圧力は4MPa、最大600〜700度です。 6MPa以上になると圧力が上昇し、ガスケットは押出材の重なりから芯材がクロスフロー現象を起こしやすくなります。

金属被覆アスベストガスケットはボルトの締付力が大きいため、2.45MPa以下の使用圧力であってもフランジより下のpg25kgでは使用できません。 フランジやボルトの剛性が不足し、変形やシール不良の原因となります。 芯材を弾性の良い合成ゴムに変更すると締結力が低下するのではないかと考える人もいます。 実はそうではなく、芯材を柔らかく変えるため、締結力が芯材に吸収され、必要な締結力を得るためにフランジ面に金属板を貼り付けることができず、パッケージのガスケットカウンターが極端に悪くなりやすいのです。 。 さらに、酸性媒体だけでなく塩化物イオンを多く含む媒体では、ステンレス鋼クラッドと鉄クラッドのガスケットラップは隙間腐食を起こしやすくなります。

450度以上の温度では、コア材料にはセラミックファイバーまたはカーボンファイバーを使用できます。 鉄鋼工場では金属被覆セラミックファイバーガスケットを使用し、1100度の高温で使用しましたが、2年間使用しても損傷はありませんでした。 芯材には柔軟なグラファイトが最適です。 現在、国内でフレキシブルグラファイトメタルパックガスケットを量産しています。 メタルパックアスベストパッドよりも効果を発揮します。

 

メタルパックマットは、多数の熱交換器、リアクター、大型カバー、搬入出穴、マンホールフランジ等、様々な形状に製作可能です。 直径2mの鉄製ガスケットを国内生産しており、良質なガスケットを使用しております。 。

 

このガスケットは、メタルクッションの表面が柔軟なグラファイトシートの層でコーティングされており、同種のメタルクッションでコーティングされていない表面に比べて予圧圧力が小さく、シール性能が優れています。 図 2-9 は、2 つの圧縮応力と漏れの関係を示す曲線です。

現時点では国産品がないため、一部のユニットは金属クッションに貼り付けた既存の柔軟なグラファイトシワテープのほか、金属製の平面クッション、歯付きクッション、さらにはアスベストゴムのクッション表面を使用して、多くの漏れの問題を解決します。 例えば工場の熱交換器、圧力5.88MPa、温度450度、水素・石油・ガスの媒体。 金属製の平らなパッド、歯付きパッドを使用しているが、漏れがあります。 平らなガスケットを柔軟なグラファイトシワテープに貼り付けた後、問題は解決しました。 なお、この形式のガスケットはフランジガスケットの漏れを簡単に解決するものであり、柔軟なグラファイトテープを貼り付けることで、作業性の品質が機器の正常な動作に直接影響します。 ストリップの裏面に接着剤の層をコーティングすると、貼り付けの品質が向上します。

 

 

金属巻きガスケット


金属巻きガスケットは、金属の耐熱性、弾性、強度と非金属材料の柔軟性をうまく利用しているため、シール性能が向上し、これがステンレス鋼テープ巻きフレキシブルグラファイトガスケットの最高の性能です。 予圧圧力はアスベスト巻き取りパッドよりも小さいため、アスベスト繊維の毛細管漏れの欠点がありません。 図 2-10 は 2 つの予圧圧力と漏れの関係を示す曲線です。 油媒体では、金属ストリップには 0Cr13 がよく使用されますが、他の媒体には 1Cr18Ni9Ti の使用が推奨されます。

 

ステンレスベルトフレキシブルグラファイト巻取パッド、気体中での使用圧力は14.7MPa(最大19.6MPa)、液体中では30MPaまで使用可能です。 温度 -190 ~ プラス 600 ℃ (酸素がない場合、低圧の場合は 1000 ℃まで使用可能)。

 

PTFE の耐低温性は良好で、低温での降伏強度は室温での降伏強度よりもはるかに高くなります。 したがって、PTFE 創傷パッドは液体炭化水素などの低温媒体に使用できます。 同時に、熱伝導率を向上させるための金属テープの追加により、PTFE 創傷パッドは 250 度までの温度で使用でき、酸性媒体では 9MPa、200 度まで使用できます。

 

圧力や温度の変動が大きい熱交換器、反応器、パイプライン、バルブ、ポンプ、輸出入フランジなどに適しています。 中圧以上、300℃を超える高温の場合は、内輪、外輪、または内輪と外輪の組み合わせでの使用をご検討ください。 凹凸面フランジを使用する場合は、内輪に巻線ガスケットを併用するとより効果的です。

 

柔軟なグラファイトプレートの両側の柔軟なグラファイト巻き付けガスケットも良好なシール効果を達成できます。 大型肥料工場の廃熱ボイラーは高温高圧の重要な設備であり、外輪は柔軟なグラファイト巻線ガスケットを使用しており、全負荷は漏れではなく、負荷軽減は漏れです。 ガスケットの両側には、0.5mm厚の柔軟なグラファイト板を円弧状にカットし、接合部分には面取りラップを使用し、良好な状態で使用します。

 

 

メタル平ガスケット、メタルウェーブガスケット


これらは通常、より小さな直径の中圧および高圧バルブ、パイプライン、機器フランジに使用されます。 使用圧力は温度により異なり、前者は1.568~31.36MPa、後者は1.568~3.92MPaとなります。 ガスケットの材質は媒体と温度に応じて選択されます。

 

 

八角形および楕円形のガスケット


台形溝フランジ用の八角形および楕円形のガスケット (精製業界では「ダート リング」として一般に知られています) は、優れたシール特性を備えています。 溝のテーパ面では、八角形のガスケットは面接触し、楕円形のガスケットは線接触します。 そのため、楕円形パッドは締付力が低くフィット感は良好ですが、2次締付けを行う必要があります。 八角形のパッドは一般的に固定されており、漏れにくいです。 ボルト締付力が大きくなる欠点があるため、低圧高温で使用する場合はフランジグレードがpn25kgレベル以上必要となります。