製品の紹介

耐振うず巻形ガスケット
No.6596A／No.7596A
1. はじめに本 体 部 は 黄 色 で 示した 内 外 輪に 拘 束されているが、一般的にフランジは、ボルトとナットで締結されており、振動フランジが内外輪に接触しておらず、ガスケット本体部のみ下することが知られている。ボルト軸力の低下は、ガスケットが接触している状態で使用される。
それに対して耐振うず巻形ガスケットは、締付け時にうずのシール性に大きく影響し、ガスケット面圧が気密性を維持

巻形ガスケットの外輪がフランジ面に接触する（以下、リング出来ない気密限界面圧以下になると漏れが発生する。

タッチ）構造となっている。金属リングである外輪とフランジを接触させることで、フランジ締結体全体の剛性が増し、振動れるPTFEフィラー耐 振うず 巻 形ガスケット「No.7596A」

や曲げ応力といった外力によるボルト軸力の低下を抑制する（Figure1）を開発したので、先に販売している膨張黒鉛フィ効果がある。なお、耐振うず巻形ガスケットの密封性能は、

ラー耐振うず巻形ガスケット「No.6596A」（Figure1）
とともに標準うず巻形ガスケットと同様になるよう設計されている。

紹介する。

Figure3は耐振うず巻形ガスケットの圧縮復元曲線を示す。耐振うず巻形ガスケットは、圧縮過程で外輪とフランジがリングタッチすると、圧縮応力が急激に上昇する。この圧縮Summer 2023

今回、振動や曲げ応力などの外力に強く、密封性能が優

バルカー技術誌や曲げ応力などの外力によって、そのボルト軸力は徐々に低Figure2に示すように、標準うず巻形ガスケットは締付け後も応力が急激に増加する点がリングタッチした点と判断する。

No.45

Figure1 耐振うず巻形ガスケットNo.7596A（左）／ No.6596A（右）2. 耐振うず巻形ガスケット
2-1）概要内外輪付きうず巻形ガスケットは、密封性能を担うテープ状のV 字形金属薄板（フープ）と膨張黒鉛（フィラー）とを巻き重ねリング状に形成したガスケット本体部と、金属リングである内輪、外輪で構成されるガスケットである。Figure2は、うず巻形ガスケットを管フランジ締結体で締め付けた状態の断面概略図を示す。上が一般的に使用されている標準うず巻形ガスケット、下が耐振うず巻形ガスケットである。ガスケット

Figure2

耐振うず巻形ガスケットの断面概略図（締付け時）
14

耐振うず巻形ガスケット No.6596A ／ No.7596A

Figure3

耐振うず巻形ガスケットの圧縮復元特性

バルカー技術誌2-2）特長Figure4

耐振うず巻形ガスケットの耐振動性

耐振うず巻形ガスケットは振動によるボルトの緩みが少ない製品である。Figure4は、耐振うず巻形ガスケット（No.6596A）
及び標準うず巻形ガスケット（No.6596V）
において、一定の振動を与えた場合のボルト軸力残留率を示す。No.6596Vは徐々にボルト軸力が低下しているのに対して、No.6596AはボSummer 2023

ルト軸力がほとんど低下しない結果となった。
また、耐振うず巻形ガスケットは、配管に曲げの力がかかった 場 合にフランジが 開きにくいという特 長 がある。
Figure5は、配管曲げ実験結果を示す。耐振うず巻形ガスケット（No.6596A）、標準うず巻形ガスケット（No.6596V）、及びシートガスケットである（No.GF300）において、配管の曲げNo.45を模擬しフランジ上部に荷重を負荷した場合の漏れ量の変化を実験した結果である。フランジ上部に荷重を加えることでフランジの下側が開き、漏れが増加しやすくなる。Figure5より、No.GF300 及び No.6596Vは、漏れ量が増加しているのに対して、No.6596Aはほとんど増加していないことが分かる。
更に耐振うず巻形ガスケットは、ガスケット施工においても特長がある。ガスケットにおける漏えいは、部分的なガスケッ【試験方法】① 平均ガスケット面圧 50MPa に相当する初期締付力でボルトを締結する② 内圧 5MPa を負荷する③ 実使用時のボルト軸力低下を想定し、ガスケット面圧が 10MPa となるまでボルトを緩める④ 漏洩量を測定する⑤ 配管曲げを負荷する⑥ 漏洩量測定する

Figure5

配管曲げ実験結果

ト面圧がシール限界面圧より低い箇所から発生する。耐振うず巻形ガスケットは、リングタッチするまで締め付けるという締付け指標が分かりやすく、初期締付け面圧のばらつきが少ないと考えられる。Figure6に耐振うず巻形ガスケットと標準うず巻形ガスケットのボルト軸力のばらつきの概略図を示す。
耐振うず巻形ガスケットはリングタッチまで締め付けることで、ボルト軸力のばらつきが少なくなり安定して使用することが出来る。
これらの特長から、耐振うず巻形ガスケットの用途としては、船舶の機関室など振動が多い配管部分、埋没配管の地震対策など、振動や曲げなどの外力が生じ、ボルト軸力が変化しやすい箇所に適応出来ると考えられる。
15Figure6

締付け時のボルト軸力の比較図

製品の紹介れ量が必要とされる。その場合、膨張黒鉛より気密性の高3. 製品ラインアップ

い PTFEフィラーを使用することで、漏れをより低減すること

Table1に耐振うず巻形ガスケットの仕様を示す。フィラーが出来る。

Ⓡ

材質は、膨張黒鉛とバルフロン（PTFE）をラインアップしている。最高使用温度や最高使用圧力、流体別温度圧力範

Table1

耐振うず巻形ガスケットの製品仕様

囲は標準うず巻形ガスケット（No.6590／No.7590 シリーズ）とバルカーNo

No.6596A

No.7596A同じである。なお、耐振うず巻形ガスケットはその構造上、内フィラー材質

膨張黒鉛PTFE

外輪付きのみラインアップしており、製作可能寸法は、配管で使用されることを想定して最大径 300A ／ 12Bまでとした。

外観

フィラー材質は内部流体により使い分けることを推奨する。
使用温度範囲−270 ～ 450 ℃−260 ～ 300 ℃

最高使用圧力30 MPa20 MPaに準拠して実施した。Figure7より、膨張黒鉛フィラーを使用

呼び厚さ3.9mm

3.9mm

したガスケットより、PTFE フィラーを使用したガスケットの方が気密性で優れていることが分かる。
プラントにおける漏れ量の判定基準として一般的な、石けん水発泡法（カニ泡）の検出可能漏れ量は、おおよそ3.0×10−4Pa・m3/sであり、膨張黒鉛フィラー品でも一般的な流体
モニアなど毒性の高い流体はカニ泡レベルより少ない許容漏

内外輪材質
フープ材質

※耐振うず巻形ガスケットは内外輪付きのみ製作可能である。
※耐振うず巻形ガスケットの内輪と外輪は同材質である。
※温度と圧力は、それぞれ個別の使用限界を示す。
※流体区分、温度により最高圧力が異なる。

Summer 2023

であれば十分使用出来る気密性を有している。しかし、アン製作可能寸法

JIS20～63K/10A～300A JIS20～63K/10A～300A
JPI Class300～1500/2B～12B JPI Class300～600/2B～12B
炭素鋼
SUS304
SUS304
SUS316L
SUS316L
SUS304
SUS304
SUS316L
SUS316L

バルカー技術誌

Figure7は、耐振うず巻形ガスケットと標準うず巻形ガスケッ
トの常温シール特性を示す。シール特性評価はJIS B 2490

No.45Figure7

常温シール特性評価結果
16

耐振うず巻形ガスケット No.6596A ／ No.7596A

4. 締付けトルクとボルト応力耐振うず巻形ガスケットが性能を発揮するためには、リングタッチするまで締め付ける必要がある。ガスケット施工時は締付け工具が回らなくなるまで締付けを行うことを推奨する。
Table2にJPI Class300の各呼び径における参考締付けトルクを示す。併せて、レンチ長さ400mm、700mmの場合に必要な力、及び力の目安を記載した。リングタッチするには、Table2に示すトルク程度を負荷する必要があり、施工時はTable2を参考に締付け工具を選定いただきたい。
また、耐振うず巻形ガスケットが性能を発揮するためには、標準のうず巻形ガスケットより高い締付力が必要である。そバルカー技術誌のため、ボルト材質の選定も重要である。Table2には、各呼び径におけるボルト応力も並記 した。特に腐食性などを考慮し、ボルト材質をステンレス鋼とする場合は、ボルト応力とその材質の0.2% 耐力を考慮し適切なボルト材質を選定いただきたい。なお、ステンレス鋼における推奨ボルト材質として、
ASTM-A320 B8 Class2を提案する。Table3は、ASTM-

Summer 2023

A320 B8 Class2の引張性質を示す。Table2 及び3より、各呼び径におけるボルト応力は0.2% 耐力より小さく、ASTMA320 B8 Class2のボルトを使用することで、耐振うず巻形ガスケットは適切に締付けることが出来ると考えられる。

呼び径

締付け参考トルク（JPI Class300）
耐振うず巻形ガスケット

ボルト
呼び径

必要な力 kgf

締付けトルク

ボルト応力

レンチ長さ(A)

━N・m

400mm

152025324050
658090100
125
150
200
2503001416161620162020202020202427305080
110100190100140200230310340
340
460
470730132028254825365159798787117120186700mm

MPa

29344550506768106

171160230209202206152217242
329365361285
198224

必要な力のかけ方
18kgf：上半身の力を加える
32kgf：全身の力を加える
50kgf：全体重をかける（注意）
本計算値は流体圧力を考慮していない。
流体圧力が高い場合、流体圧力を加味した締付けトルクを設定する必要がある。
ボルトの状態や潤滑油の種類などでトルク係数が変化する。
（本計算値はトルク係数 0.2を使用）
ユニファイネジを使用する場合は別途計算が必要。

Table3

5. おわりに
No.45

Table2

ASTM-A320 B8 Class2 の引張性質

ボルトサイズ

引張強さ
MPa

0.2％耐力MPa

M20 以下860

690

今回紹介した耐振うず巻形ガスケットNo.7596A／No.6596A

M20 超えM24 以下

795

550

は当社独自の製品である。毒性の高い流体に適したPTFE

M24 超えM30 以下

725450フィラー及び幅広い条件で使用可能は膨張黒鉛フィラーを

M30 超えM36 以下

690345

ラインアップしており、化学プラントだけでなく造船、エネルギー市場など様々な分野でご使用いただける製品であると考える。
今後も顧客ニーズに応じた製品開発に尽力する所存であ1）佐藤 広嗣：バルカー技術誌．No.23，7-9（2012）

る。

高橋 聡美
H&S 事業本部
商品開発部
ガスケット開発チーム
176. 参考文献