バルカー技術誌

2005年

夏号

No.10 Summer 2005

●ご 挨 拶 ………………………………………………………… 1
執行役員

先端産業開発部長
黒田博之●技 術 論 文
ガスケットひずみに基づくジョイントシートガスケットの漏洩特性評価 …………… 2
沼津工業高等専門学校

機械工学科
小林隆志

日本バルカー工業株式会社

研究部
山中

幸

基幹産業開発部長
西田隆仁●技 術 論 文
ガスケットひずみを用いた新しいフランジ締結体設計の提案 ………………………… 8
日本バルカー工業株式会社

研究部
山中

幸

基幹産業開発部長
西田隆仁●新 製 品 紹 介
回転機器用白色ノンアス獏
グランドパッキンNo. 8132 ………………………………… 13
日本バルカー工業株式会社

基幹産業開発部
須川

http://www.valqua.co.jp

修司

ご挨拶
皆様には日頃より本誌をご愛読いただき、厚く御礼申し上げます。

日本の金融不安も漸く最終段階にさしかかったと見られており、日本経済も明るさと自信を取り戻しつつあるように見えますが、一方で、地域紛争は以前にも増して容易に世界的な社会不安の引き金になり、一瞬にして異なった経済シナリオへの転換がおきかねません。こうした不安定要因は経済のグ
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技
術
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ローバル化とそれを支える情報の伝達速度の著しい変化が根底にあって、あらゆる意味でのボーダーレス化が進んでいることの現われです。業種を超えた新規参入はもはや通常の出来事になりました。
その結果、ビジネスでは瞬時にしてパラダイムの変化が起こります。種々の規制が取り除かれつつある事が前提とはなりますが、技術的な革新がこうした現象を生む理由の一つになっているのは言うまでもありません。

Summer 2005

かつての研究開発はどちらかといえば、経済戦線の後方部隊として存在しました。今日では研究開発
は前線に位置しています。一方で技術の広いスペクトルは時間、あるいは秒の単位でスペクトルの変化を起こしています。企業での研究開発はどのスペクトルに照準を合わせるか、あるいは組み合わせるかが重要だと考えています。こうした考えの下に、本年末に町田に竣工を予定しております「Ｍ・Ｒ・Ｔセンター」に機能樹脂事業の製・販・技を集約するのにあわせ、従来、奈良の研究所にあった

NO.10

シール技術開発の一部も移転し、お客さまにより近い開発を進めることと致しました。

当社はお客様へトータルシールソリュションを提供し続けます。この基盤となるのはシール技術、フッ素樹脂加工技術、金属製品加工技術であり、研究開発では、これらの強化とともに、先進的な技術を獲得し組み合わせて、お客様の満足創造にお役に立ちたいと願っております。

皆様におかれましては、技術のバルカーの今後を暖かく見守って下さいますよう、お願い申し上げる
次第です。

執行役員

1

先端産業開発部長

黒田博之

技 術 論 文
ガスケットひずみに基づくジョイントシートガスケットの漏洩特性評価

ガスケットひずみに基づくジョイントシートガスケットの漏洩特性評価
沼津工業高等専門学校

機械工学科

小林 隆志
日本バルカー工業株式会社

研究部

山中 幸
基幹産業開発部長

西田隆仁
With the recent increase of a safety and environmental concern, it is important to estimate the leak rate ofgasketed flanged connections in piping system. In order to estimate the leak rate, the sealing behavior ofgasket must be known. Currently, evaluation methods of the sealing behavior are proposed in the North

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America and Europe independently. However, the effects of the internal pressure and the gasket width are

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not sufficiently considered in both the methods.
The authors have carried out investigations on the sealing behavior of compressed fiber sheet gaskets andhave shown that the leak rate is uniquely determined by the compressive strain of gasket. This fact makes
the test procedure much easier eliminating complex loading-unloading sequences. A simplified leak testingprocedure, in which a simple one-way loading is employed, has proposed. Furthermore, an equation for thesealing behavior of gasket, in which the effect of dimensions of gaskets is taken into consideration, has
proposed.

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Keywords: Compressed fibers sheet gasket, gasket strain, gasket stress, leak rate

1.

はじめに

米国では大気中に放出される汚染物質の規制を目的

新ガスケット係数を決定するための常温ガスケット漏
2）
洩試験法ROTT（ROom Temperature Tightness test）

が提案された。

として1963年に大気浄化法（Clean Air Act：以下ヨーロッパではヨーロッパ規格委員会（CEN）におCAA）が、また1990年には改正大気浄化法（Clean

いてガスケット試験法prEN135553）が提案され、このAir Act Amendment of 1990：以下CAAA）が制定さ

試験法に従って得られるガスケットパラメータは、フれ、工業プラントにおけるフランジ継手からの微少漏ランジ設計規格であるEN 1591-14）において使用される。

洩（Fugitive emission）も規制対象となった1）。これとEN 1591-1では従来のフランジ継手の強度主体の設計に並 行 し て 圧 力 容 器 研 究 委 員 会 （ Pressure Vessels

加えて、ガスケットの漏洩量の概念が導入されており、Research Council：以下PVRC）を中心として、ガスケ

今後のフランジ継手設計の方向性を示すものであるとットの漏洩特性試験法が検討されてきた。その成果と考えられる。

して、漏洩量を考慮に入れてフランジ継手設計を行う

以上のように、欧米ではガスケットの漏洩試験法がためにタイトネスパラメーターの概念を導入し、ガス提案・検討されているが、漏洩試験法については、特ケット係数（m, y）に代えて設計係数として使用するに漏洩測定に極めて長い時間が必要で、試験費用も高2

く実用的でないことが大きな問題点として挙げられる。
さらにガスケット寸法と漏洩量の関係の考え方にも問題点を残しており、今後さらに検討の必要がある。

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2．2 実験方法
ガスケットからの漏洩特性はガスケット応力が単調に増加する組立て時と、ガスケット応力が増減する運

著者らはこれまでにジョイントシートガスケットの転時とでは同じガスケット応力であっても漏洩特性が基本的漏洩特性に関して検討してきており、ガスケッ

異なることが知られている。そこで、図2に示すように

トの漏洩量はガスケットのひずみと密接に関係していガスケット応力を段階的に増減させて漏洩特性の測定ることを明らかにしてきた。さらにこの特性を利用すを行った。試験ガスとして窒素を用い、作用内圧Pはればより短時間での漏洩試験法が可能であることを示

1MPa一定とした。ガスケット応力を変化させた際にはした。ここにこれらの研究結果をまとめて報告する。

約10分の安定時間を取り、その後、漏洩量の測定を行2.

った。図2に示すガスケット応力は実際の測定値であり、

実験

2．1 実験装置
図1にガスケットの漏洩試験装置の概略を示す。図中の上部試験円柱と下部試験円柱の間にガスケットをは
さみ、歯車式の荷重装置（荷重容量49kN）によりガスケットに圧縮荷重を作用させる構造となっている。実この場合安定時間を含めて約360分の測定時間を要した。なお、実験の際にはガスケットに約0.7MPaの面圧に相当する予荷重を与えた。

3.

実験結果

3．1 ガスケット応力による漏洩量評価

Summer 2005

験に用いたガスケットは非石綿ジョイントシートガス

図3にはガスケット応力と漏洩量との関係を示す。図ケット［No.6500、日本バルカー工業社製］で、寸法は中には2回の実験結果を示してある。締付け時にはガス

外径67mm、内径48mm、厚さ1.5mmである。なお、ガケット応力の増加とともに漏洩量は減少するが、運転スケットには100℃で1時間の熱処理を施した。ガスケ時に相当する除荷−再負荷過程ではガスケット応力がットに対する偏荷重を除くために球面座をはさみ、ロ低下しても漏洩量は締付け過程よりも低い漏洩量を示

ードセルにより荷重を検出する。ガスケットの圧縮量を求めるために3個のダイアルゲージを用いて上部試験
円柱と下部試験円柱の間の変位量を測定している。

NO.10

ガスケットからの漏洩量を測定するために、下部試
験円柱からガスケットの中央に窒素ガスを供給する。
上下の試験円柱外周にはOリングでシールした円筒カバーが取付けられていて、ガスケット外周から漏洩した窒素ガスを補集してビューレットにより漏洩量を測定する。

図1 ガスケットの漏洩試験装置

3

図2 ガスケット漏洩試験における負荷シーケンス

技 術 論 文
ガスケットひずみに基づくジョイントシートガスケットの漏洩特性評価

図3 ガスケット応力による漏洩量評価

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図5 ガスケットひずみによる漏洩量評価

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NO.10
図4 応力−ひずみ線図

していることがわかる。すなわち、ガスケットは締付力を大きくするほど漏洩量は少なくなり、いったん締付けたガスケットは締付力が低下しても漏洩量はあまり増加しないといえる。
3．2 ガスケットひずみによる漏洩量評価

図6 ガスケット内部のリークパス

図4に実験時に得られたガスケット応力とひずみの関係を示す。ガスケットのひずみは除荷−再負荷過程ではガスケット応力が低下すると弾性ひずみに比べて塑に見られるように、2回の実験結果は負荷過程（Part A）

性ひずみがかなり大きく現れ、ガスケットのひずみのおよび除荷−再負荷過程（Part B）を含めて漏洩量を減少は緩やかであることがわかる。ここで図3の漏洩特対数とした片対数グラフ上でほぼ直線となる。これは、性と比較してみると、漏洩特性はガスケットのひずみ

ガスケットの漏洩量がガスケットのひずみと直接的にと密接な関係があることがわかる。そこで、漏洩量と関係していることを示している。この理由は次のようガスケットひずみとの関係を調べた。

に考えられる。図6に示すようにジョイントシートガス

図5に漏洩量とガスケットひずみとの関係を示す。図ケットの内部には微小空隙が多数存在している。この

4

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図8 簡易試験法による漏洩量評価

結果は次の近似式でかなりよく近似できることがわかる。

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L＝0.0684P 1.35e−57.8ε［Pa・m3/sec］……盧
ガスケットの漏洩量がガスケットひずみで一意に評価できることにより、式盧のような実験式による整理が可能となる。
3・2 ガスケット寸法を考慮した漏洩量評価

図7 簡易試験法

図5及び図8の結果は試験に用いた特定のガスケット
寸法に関するものである。特定の寸法のガスケットのNO.10

空隙の大きさがガスケットからの漏洩量を支配してい試験によって得られた漏洩量から他の寸法の漏洩量をると考えられる。この空隙の大きさの変化はガスケッ

推定するためにROTT及びPrEN13555では次のようなトのひずみとほぼ対応しているために図5に示すような考え方を適用している。

結果が得られたものと考えられる。
3．3 簡易漏洩試験法

ROTT：漏洩量はガスケットの外径に比例する
prEN13555：漏洩量はガスケットの内周長と外周長

図5に示したように、漏洩特性がガスケットのひずみの平均長に比例する。

で負荷過程（Part A）および除荷−再負荷過程（PartROTTの方法ではガスケットの幅の影響が全く考慮B）を含めて評価できることは、図2に示したようなガされないという問題がある。そこで、工学的観察から、スケット応力の増減を行わなくてもよく、ガスケット

漏洩はガスケット内周長（内径a）に比例し、ガスケッ

応力を単調に増加させればよいことを意味し、図7に示

ト幅wに反比例すると考えた。すなわち、（a/w）の値

すような、ガスケット圧縮変形量を変化させるために、をガスケット寸法の影響を評価する際の指標とするもガスケット応力を3段階程度に変化させるというようなのである。

簡易な試験法が可能である 。ガスケット応力を10、20、

この仮定の妥当性を検討するために図9に示す4種類

30MPaに順次増加させ、各段階では内圧を0.5、1.0、のガスケットを用いてガスケット応力を20MPa一定と1.5MPaの3段階に変化させて、合計9種類の内圧とガスして漏洩量を測定した。

1）

ケット応力の組合せで試験を行った。

図10には実験を行った4種類のガスケットの漏洩量

図8は簡易漏洩試験法により得られた結果をガスケッ

を示してある。内径、外径、幅が異なるガスケットのトのひずみを指標として整理した結果である。内圧

漏洩量を（a/w）の値を指標として評価している。漏

P=1MPaの結果は図6の結果とほぼ対応するものであ洩量は（a/w）の値と強い相関を示しており、漏洩量

り、さらに内圧の影響を検討することができる。実験は（a/w）の値でほぼ整理できることがわかる。さら5

技 術 論 文
ガスケットひずみに基づくジョイントシートガスケットの漏洩特性評価に漏洩量は式盧を考慮して、次式により近似できる。

L＝0.01354

a −57.8ε 1.35
e
P ［Pa・m3/sec］……盪
wすなわち、ある特定の寸法のガスケットについて漏洩特性試験を行えば、式盪により異なる寸法のガスケ
ットの漏洩特性を推定することが可能であるといえる。

4.

まとめ

討し、次の結果が得られた。
ジョイントシートガスケットのように内部に空隙が存在し、浸透漏洩が発生するガスケットの漏洩特性は負荷時、除荷時を区別することなくガスケットひずみを指標に取ることにより、一意に評価できる。
盪蘯

ガスケットの漏洩量はガスケット内周長に比例し、ガスケット幅に反比例すると考えれば、特定の寸法のガスケットの漏洩量から他の寸法のガスケットの漏洩量を推定することが可能である。
盻

これまで、定量化の困難であったガスケットの漏洩特性を実験式で表すことが可能であることを示しジョイントシートガスケットの漏洩特性に関して検盧間の短縮が可能である。

ガスケットの漏洩特性がガスケットひずみで一た。
これまで十分に検討されていなかったガスケットの漏洩特性に関係する因子を明確にした。今後は他のガスケット材料及び形式のガスケットの漏洩特性を調べることが必要である。

5.

おわりに

環境問題の高まりに伴い、排出規制および排出権取せるためにガスケット応力を単調に増加させる負荷シ

引は、世界的に大きな話題となりつつある。この観点ーケンスを用いることができる。これにより、試験時に立った漏洩量の定量化は、各プラントにおいても環境管理の重要な課題と言える。一方、我国の漏洩管理
は、世界的に見て決して引けをとるものではなく、むしろ極めて高い水準にあるが、定量化についての認識は乏しい。この背景には、漏洩検査の煩雑さとその応用性の低さが挙げられる。本報文で紹介した試験方法

Summer 2005

意に評価できる場合には、ガスケットひずみを変化さ

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は、欧米の提案に比べて簡便で、かつ寸法の異なるガ
スケットの漏洩量に換算することが出来る。現在進められている欧米の規格改定には、こうした観点は乏し
く、我々の提案が、今後，規格が目指すべき技術的方

図9 ガスケット寸法の影響を検討するために用いたガスケット

図10 漏洩量に与えるガスケット寸法の影響

6

NO.10

向性について、一つの考えを示すと同時に、我国の独自性を示す一歩となることを希望する次第である．

6.

文献

1）宮本悟； 地球環境問題に対応のバルブベローズバ
ルブ ，バルカーレビュー，43−2，（1999）．
2）Standard

Test

Methodfor

GASKET

CONSTANTS FOR BOLTED JOINT DESIGN, Draft
10.01, April 2001.
3）prEN13555:2004, Flanges and their joints - Gasket

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ル
カ
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技
術
誌

parameters and test procedures relevant to theSummer 2005

5）小林・鈴木・西田・山中， ガスケットのひずみ量

design rules for gasketed circular flange connections,
July 2004.
4）EN1591-1:2001, Flanges and their joints - Design
rules for gasketed circular flange connections - Part
1:Calculation method, April 2001.
に基づく漏洩量評価 ，日本機械学会山梨講演会講演論
文集（1999），69.
6）小林・西田・鈴木， ジョイントシートガスケットの漏洩特性の数学モデル ，日本機械学会山梨講演会講
演論文集（2000），87.
7）Kobayashi T., et al, Leak Tightness Evaluation of
Gaskets Bolted on Compression Strain ，ASME PVP-

NO.10

Vol.405, pp.23-27, 2000.
8）Kobayashi, T., Nishida, T., and Yamanaka, Y.,
Mathematical Model for Sealing Bshavior of Gaskets
based on Compressive Strain ，ASME PVP-Vol.406,
pp.105-109, 2001.
9）Kobayashi T, Nishida T, and Yamanaka Y,
Simplified Sealing Test Procedure of Gaskets basedon Compressive Strain ，ASME PVP-Vol.433, pp. 2934, 2002.
10）Kobayashi

T,

NishidaT,

Yamanaka

Y,

Consideration on the Representations of Sealing
Behavior of Gaskets（Effects of the internal pressure
and the gasket width） ，PVP-Vol.457, pp.133-137,
2003.

7

技 術 論 文
ガスケットひずみを用いた新しいフランジ締結体設計の提案

ガスケットひずみを用いた新しいフランジ締結体設計の提案
日本バルカー工業株式会社

研究部

山中 幸
基幹産業開発部長

西田隆仁
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In recently, The designed bolted flanged is proposed in stead of conventional method in the North America
and Europe independently.

They have shown the evaluation methods using gas fluid and it is possible tocalculate the bolted flanged load for each leak rate.

However, their methods are not practical and havesome questions.
As shown previous paper, we have shown that it has a correlation between gasket strain and leak rate. In thisSummer 2005

paper, we proposed new method for designed bolted flanged with gasket strain and leak rate for ROTT data.
Keywords：gasket strain, leak rate, designed bolted flanged

1.

はじめに

係を用い、より簡便にボルト荷重を算出できる方法を提案する（＊11）。

従来、フランジの設計基準として、ガスケット係数
m と y が一般的に用いられてきた（＊1）。
これに対し、米国では、常温漏洩量評価方法として、
ROTT（ROom Temperature Tightness test）を提案
し、新ガスケット係数Gb,a,Gsを算出できるとした（＊2）。

2.

NO.10

欧米規格法におけるデータ整理の問題点

2．1 ROTT法

一方、欧州では、2001年に、ガスケットパラメーター

ROTT試験は、圧縮性流体の粘性流を仮定し、圧力がENV1591-2で規定され、フランジ継手の計算規格と漏洩量の関数として、タイトネスパラメーターを導EN1591-1に適用された。そのガスケットパラメーター入した。図1に、うず巻形ガスケットのROTTによる常を求める試験手順として、prEN13555が提案された。

温シール特性結果を示す（＊12）。結果はタイトネスパラ

両者ともに、許容漏洩量の概念が取り入れられ、さら

メーターTpとガスケット応力により整理され、初期締にガス流体を用いた試験方法が提案されている。

付け時を想定したPart Aと運転時を想定したPart Bか

国内でも高圧力技術協会内の圧力容器のシーリング

らなる。運転時を想定した係数Gsについては、Tpと応技術研究会（Sealing Technology Of Pressure vessel：

力の両対数軸で表した場合に、Tp=1で収束すると仮定

STOP委員会）が中心となりフランジ締結体に関するされているものの、図1に示すように、実験的には収束研究が進められている。我々は、前報ほかに示したよ

することが確認できず、実際にはGsの算出は困難であ

うに、これまでにROTT試験や各種ガスケット特性評る。

価を行い、ガスケットひずみと漏洩量に相関関係があ

2．2 CEN法ることを確認している。本報では、その相関関（＊3〜＊10）

prEN13555に示された試験は、圧縮性流体の粘性流

8

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図1 内外輪付石綿うず巻形ガスケット（596V）におけるROTTダイアグラムを仮定しておらず、各内圧ごとに漏洩量評価を実施す

簡便な設計を考慮すべく、漏洩量ではなくタイトネス

るとしている。このため、各内圧ごとの試験が必要でパラメーターで示している。

あり、その設計をより複雑としている。さらに各内圧

Summer 2005

ごとの試験は実用的ではない。

3.

位量とタイトネスパラメーター
図3 基本形非石綿うず巻形ガスケットにおける変位

ひずみと漏洩量の関係を用いた設計手法の提案

上述した欧米の設計法に対し、我々は、これまでに、前報ほかに示したように、ジョイントシートガスケッ

NO.10

図2 内外輪付非石綿うず巻形ガスケットにおける変量とタイトネスパラメーター
図4 内外輪付石綿うず巻形ガスケットにおける変位量とタイトネスパラメーター
図5 基本形うず巻形ガスケットにおける変位量とタ
イトネスパラメーター

ト、うず巻形ガスケットについて、ガスケットひずみ

図6 変位量とタイトネスパラメーターの概要図と漏洩量に相関があることを確認している（＊4〜＊10）。以

図7 圧縮復元曲線概要図

下は、当社にて測定したうず巻形ガスケットにおける
ROTT結果（＊12）を、ガスケット変位量およびタイトネ

図6に、図2〜5で得た結果の概要図を示した。

スパラメーターで表したものである。同様に相関関係

ここで、タイトネスクラスの考え方は、ROTTをそがあることが確認できた。実測変位量で表すことでよのまま流用した。そのほか、ここで使用する記号、単りわかりやすく、さらにCENの問題点を解消し、より語は、基本的にROTTに従うものとする（＊2）。

図2 非石綿うず巻形ガスケット（内外輪付）

図3 非石綿うず巻形ガスケット（基本形）9

技 術 論 文
ガスケットひずみを用いた新しいフランジ締結体設計の提案

図4 石綿うず巻形ガスケット（内外輪付）

図5 石綿うず巻形ガスケット（基本形）

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運転時に必要な、最低限の締付け状態を表すタイト
ネスパラメーターTpminおよび図6より、運転時に必要な最低限の変位量εminがわかる。つぎに、このTpminで定義される運転状態を達成するための、初期締付け状態を仮定する必要があり、そのタイトネスパ

Summer 2005

図6 変位量とタイトネスパラメーター概要図

図7 ガスケット変位量とガスケット応力でのボルト荷重Wm2を求めることが可能である（＊2）。

4.

ガスケット変位量（ひずみ）による整理の利点

ラメーターTpaに対し、初期締付け時に必要な変位量

上述のように、変位量とタイトネスパラメーター

εaがわかる。Tpaは、ROTTでは、Tpa=X Tpmin（ひずみと漏洩量）において、Part A、Part Bに関係な（X=1.5×Sb/Sa：Sa；常温時の許容ボルト応力、Sb；

く、相関関係が得られたことから、以下のような利点

設計温度下での許容ボルト応力）と定義されており、が考えられる。

簡単には試験圧力Pt（=1.5×Pd）が負荷された場合を

1）試験時間の短縮想定したものである。

現状のROTTは、一試験体を評価するために、数日得られたεminおよびεaおよび図7に示す圧縮復元

以上の時間を要する。一方、本案では、Part Aおよび曲線より、ε=εaおよび圧縮曲線との交点を初期締付Part Bが同じ線上で近似できるため、圧縮時の所定ひ応力SA、ε=εminと復元曲線との交点より運転時のずみにおけるガスケットのシール性能のみを確認すれ

最小ガスケット応力SGmin（=Sm1）を確認することがばよく、試験時間の短縮が期待できる。

できる。

2）設計の簡略化

初期締付け力SAおよび最小設計締付応力SGminがわ

ROTTでは、Part A、Part Bでヒステリシスを描く

かれば、PVRCの提案するボルト荷重設計に従い、ガため、設計係数が、それぞれ必要であるが、本案では、スケット締め付け時のボルト荷重Wm1および使用状態

Part A、Part Bに関係なく、ひずみで整理できるため、

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NO.10

より簡易な設計が期待される。

ール製品を提供するにとどまらず、それら製品が使用

3）実機フランジの解析、設計の簡略化されている周辺技術についてもサポートできる体制を実機フランジでは、フランジローテーション、曲げ応力などの影響により、ガスケット応力はガスケット
径方向でばらつく。現状、欧米、国内ともに圧縮試験機による評価であり平均面圧による評価であるが、ひずみによる設計を行うことで、実機に即したクリープなど考慮することが可能であり、より長期、高温使用を考慮した設計が可能となる。

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5.

整え、より高い信頼性を提供すべく、今後も一層努力する所存である。

7.

参考文献

1）ASME, 1982, Boiler and Pressure Vessel Code,
Section Ⅷ，Division 1，Appendix Ⅱ.

今後の課題

2）西田，PVRCの提案する新ガスケット係数，バルカ
ーレビュー，第39巻第12号（1995）P.5-10．
3）小林・鈴木・西田・山中，ガスケットのひずみ量に1）ガスケットクリープと変位量
ROTT試験は、荷重および内圧負荷後、クリープお基づく漏洩量評価，日本機械学会山梨講演会講演論文集（1999），69.

よび漏洩量が安定するまで放置しており、得られた変

4）小林・西田・鈴木，ジョイントシートガスケットの位量はクリープを含む。ただし、長期間にわたるクリ

漏洩特性の数学モデル，日本機械学会山梨講演会講演ープおよび高温でのクリープなどについては、現時点論文集（2000），87.

では考慮できておらず、今後の課題である。とくにク5）Kobayashi T. et all,

リープの影響を受けるふっ素樹脂ガスケットなどでは、

of Gaskets Bolted on Compression Strain ， ASME

別途クリープ量を考慮する必要がある。

PVP-Vol.405, pp.23-27, 2000.

2）ひずみと漏洩量の相関の高温への運用について

6）Kobayashi

T,

Leak Tightness Evaluation

NishidaT,

Yamanaka

Y,

ユーザーでの使用は常温のみならず、高温まで多岐

Mathematical Model for Sealing Behavior of Gasketsにわたる。高温でのひずみと漏洩量測定を行うことで、

based on Compressive Strain ，ASME PVP-Vol.406,

前報で報告した相関関係が得られるかを確認する必要

pp.105-109, 2001.

がある（＊13〜＊14）。

7）Kobayashi T, Nishida T, Yamanaka Y,

6.

Simplified

Sealing Test Procedure of Gaskets based on

おわりに欧米においては、ASME Sec.衄に替わるフランジ設

Compressive Strain ，ASME PVP-Vol.433, pp. 29-34,
2002.
8）Kobayashi T, Nishida T, Yamanaka Y,

EffectCreep-Relaxation Characteristics of Gaskets on the

計基準の見直しが進んでいる。しかし、我国では、こBolt Loads of Gasketed Joints ，PVP-Vol.457, pp.111-

うした作業についての関心はあまり高くは無い。こう118, 2003.

した規格見直しの背景には、環境問題をはじめとする、

9）Kobayashi T, Nishida T, Yamanaka Y,

技術、社会環境の変化がある。欧米独自の作業によっ

Relaxation characteristics of Gaskets and their effectsて、規格が改定された場合、機械的にそれを運用する

on sealing behavior ，Proceedings of BHR Group

ことに大きな問題は無いであろうが、現実には、規格2003 Fluid Sealing 17 （2003），557-570.

改定の背景と技術的検証過程を充分に理解しないと、

10）辻・藤原，ROTT試験におけるガスケット歪を用

Creep-

その運用に問題が生じることは多い。当社は、多年にいた漏洩量評価，日本機械学会山梨講演会講演論文集

わたりガスケットの基礎的評価を実施すると共に、欧（2000），83.

米の動きについても、初期の段階からその情報の収集

11）Yamanaka Y. et all,を図り、独自にPVRC及びCENの提案を検証してきた。

Designing Bolted Flanged with ROTT data

弊社の提案する手法は、現時点ではまだ充分でない部（Presentation only），PVP2000

分もあるが、運用面ではより実用性の高い手法を提起

12）西 田 ・ 朝 比 奈 ・ 山 中 ， う ず 巻 形 ガ ス ケ ッ ト のし得たと考えている。当社は、顧客の方々に、単にシROTTによる常温シール特性評価および高温評価，バ11

A New Method for技 術 論 文
ガスケットひずみを用いた新しいフランジ締結体設計の提案

ルカーレビュー，第40巻第12号（1996）P.1-12.
13）辻・小平・藤原，フランジ継手用ガスケットの常温・高温下における漏洩量評価（第二報：試験温度の改善），日本機械学会山梨講演会論文集（2001），99.
14）Tsuji H., Kitagawa H., Kodaira N.,

Effect ofAging time on Sealing Performance of Non-Asbestos
gasket at elevated temperature ，PVP-Vol.478,
pp.209-214, 2004.

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ル
カ
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技
術
誌

Summer 2005

information

NO.10

Ｍ・Ｒ・Ｔセンター 開設のお知らせ（Manufacturing・Research & Development・Training）
東京都町田市にふっ素樹脂を主軸とした機能樹脂事業の生産、販売、技術開発・マーケテ
ィング、そしてＲ＆Ｄ機能を集約した事業所を開設致します。
この拠点を中心として今まで以上にお客様のニーズに対し、迅速に対応してまいります。
バルカーグループは、革新的技術開発力の強化を背景に、国内外での機能樹脂製品の差別化の実現に向けて邁進しています。
所 在 地 ： 東京都町田市小山ヶ丘2丁目2番2
敷地面積 ： 約17,000㎡
2005年12月 竣工予定

12

回転機器用白色ノンアス獏
グランドパッキンNo. 8132
日本バルカー工業株式会社

基幹産業開発部

須川 修司

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技
術
誌

Summer 2005
NO.10

はじめに
バルカーNo. 8132は、回転ポンプ・回転，往復動機器等の軸シールに適した白色ノンアス獏グランドパッキ
ンです。
No. 8132は、白色ノンアス獏繊維とPTFEディスパー
ジョンと潤滑油からなるグランドパッキンでコストパ
フォーマンスに優れた製品です。従来の石綿製白色グ
ランドパッキンをノンアス獏化したい場合や、パッキン
から色の混入防止を（コンタミネーション防止）したい場合に十分な性能を兼ね備えています。

1.

構成

バルカーNo. 8132は、アラミッド繊維と人造無機繊
維の混紡糸を断面角形に編組し、PTFEディスパージ
ョンと潤滑油で柔軟に仕上げた白色ノンアス獏グランドパッキンです。

2.
盧

特徴

色調が白色のためプロセス流体で黒色を嫌う用

途に使用できます。
盪

柔軟に編組しているため、回転軸へのなじみ性が良好です。
蘯

バルカーNo. 7132（白色石綿製品）のノンアス獏

代替品として最適です。
盻

pHレンジが2〜13と広く、強酸、強アルカリ以外のほとんどの流体サービスが可能眈

従来の白色系ノンアス 獏 グランドパッキンはPTFE繊維系やアラミッド繊維などを構成材料と13し、石綿製グランドパッキンと比較しコスト高であった。本製品は白色系ノンアス獏グランドパッキ
ン（自社比）の中で最もコストパフォーマンスに優れた製品となります。

3.

使用用途

盧 水系、油系、弱酸・弱アルカリ用ポンプ
盪

汚染を嫌うミキサーや攪拌機等の回転機器・往復動機器

新 製 品 情 報
回転機器用白色ノンアス獏
グランドパッキンNo. 8132

4.

製作範囲

寸 法 ：φ3.0mm〜φ25.0m
包装単位：3m（リング成形品も製作致します。
）

5.

使用範囲

用途

回転ポンプ軸用

機器用

温度限界
適応pH範囲

260℃
2〜13

260℃
2〜13

許容PV値

6.37MPa・m/s

−

周速限界
圧力限界

10m/s
0.98MPa

1m/s
4.90MPa

軸への攻撃性優優6.

図1 横型回転試験装置概略図

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技
術
誌

流 体 ：水道水
蘯 測定項目

機能評価試験

① 漏洩量② パッキンボックス温度③ 軸抵抗④ パッキン装着長（0.01mmまで計測）

盧 試験装置概略
図1に横型回転試験装置概略図を示す。

盻 試験結果
横型回転試験装置を用い、高周速による回転性能の盪 試験条件比較試験を評価した。

供試試料：バルカーNo. 8132

図2に試験結果を示す。

バルカーNo. 7132（白色石綿製品）

Summer 2005

6．1 模擬試験装置による横型回転性能

漏洩量：石綿品と比較し安定したシール性能を示す。

配 列 ：4リング＋4リング（図1参照）

軸抵抗：石綿品と比較し有意性は認められない。

寸 法 ：φ80×φ105×12.5H

以上の結果より、従来のNo. 7132（白色石綿製品）

回転数 ：2388rpm（周速：10m/s）の性能に遜色なくノンアス獏グランドパッキン代替品

圧 力 ：0.49MPa

として最適です。

図2 回転試験性能結果

14

NO.10

NEW CONCEPT

ブラックハイパー GF300
主に黒鉛とPTFEから構成されている耐熱性、耐薬品性に優れるノンアス獏シートです。
ゴムバインダーを含有しないため、他のノンアスベストシートのような、熱硬化が生じず、高温でお使いいただけます。

使用可能範囲温度：−200〜300℃
圧力：3.5MPa

適応流体
水、海水、熱水、水蒸気、空気、酸（高温の濃硫酸、濃硝酸等の酸化性酸は除く）、アルカリ、塩類水溶液、油類、アルコール、
脂肪族系溶剤とその蒸気、各種
ガスと液化ガス類など。

VALQUA TECHNOLOGY NEWSバルカー工業㈱先端産業開発部
基幹産業開発部

夏号

No.10
Summer 2005

研究部
発行日・・・2005年06月15日
バルカーハイパフォーマンス
ポリマーズ樹脂製品開発部

各事業所 営業所

編集発行・・日本バルカー工業株式会社〒163-0406
東京都新宿区西新宿二丁目１番１号
新宿三井ビルディング６階日本バルカー工業株式会社
本
社
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5352-3436
先端産業開発部
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