高機能シートガスケットの紹介と使い分け

1. はじめにバルカー技術誌

Summer 2015
No.29

で、事故リスク軽減や管理コスト低減の観点から、ガスケット

ガスケットは、化学、石油精製、製紙、繊維などのプランの装着間違いや選定不良を回避するため、使い分けられてトやプラント関連機器、造船、住宅設備、自動車等各種産いるガスケットの種類を“統合化”する動きが顕在化している。

業に使用されている密封部材である。ガスケットの機能として本報では、主として300℃以下の領域に幅広く使用されておは流体の漏れを防止することであるが、漏れによる経済損失

り“、ガスケットの統合化”に効果的な高機能シートガスケットをを防ぐとともに、プラントを安全に操業する上で欠かせない重紹介するとともに、効果的な使い分けについても一例を示要部材である。

す。

ガスケットを構成する材料は、ゴム、樹脂、繊維、充填材、金属と多岐にわたり、使用される流体や温度、圧力ばかりでなく、フランジの強度、交換頻度などの多様性に合わせて、各種ガスケットが開発、販売され、使用されてきた。とりわけ、

2. 高機能シートガスケットの紹介２- １）ブラックハイパー ®No.GF300

石綿繊維を対象とした2004 年の労働安全衛生法施行令の石綿ジョイントシートの代替を目的とし、2003 年 12月に販売改正と2005 年の健康被害に関する報道を受けて、石綿を使を開始したシートガスケットである６,７）。バインダーとしてPTFE用したガスケットを他の製品に代替する“非石綿化”の動きがを配合しており、微細に分散させ効率的に機能させることに活発化し、結果として、多くのガスケットが使用されるようにより、シール性と高温応力緩和特性を高い次元で両立したなった１,２,３）。特に、石綿ジョイントシートはその汎用性の高さ製品である。最高使用温度を300℃とし、その高温特性かから使われている流体や環境も様々であり、これを代替するら、蒸気などユーティリティ配管や機器用途を中心に使用さために何種類ものガスケットを使い分ける必要があった。結れている。販売開始後十余年が経過し、多くの実績がその果として、ガスケットの選定や施工の管理面で煩雑さを強い信頼性を物語っている。

ることとなった。
また、石綿に関する規制が強化される以前から、ふっ素樹脂が、その耐薬品性の高さから、化学薬品など腐食性の2-2）ユニバーサルハイパー ®No.UF300
No.GF300の高温特性を生かしながら、耐薬品性を飛躍高い流体の製造プロセス配管に多く使用されていた。ここでTable1も腐食性の種別や温度などの条件に合わせて、ふっ素樹脂のみで構成されたふっ素樹脂シート、無機充填材を混合した充填材入りふっ素樹脂圧延シート、ジョイントシートと複合化したふっ素樹脂ジャケットガスケットなどを使い分ける必要が分類
アルカリあった。

No.UF300 浸漬試験結果
浸漬条件
重量減少率
（168時間） （%）

流体
水酸化ナトリウム50%

炭酸ナトリウム

20%

100℃

0200℃

1100℃

0100℃

0200℃

0

硫酸

98%

塩酸

35%

100℃

0

喫緊の課題となりつつある。高度経済成長期を経た保全技

硝酸

65%

100℃

0

りん酸

85%

100℃

0

術者の離職が進み、後継者育成の必要性に迫られるなか、

ふっ酸

55%

常温

0トルエン

100%

常温0

近年、製造業を取り巻く経済環境は依然、厳しい状況にあるが、プラントを操業する上では保全技術の維持、継続が業界団体では対策に乗り出している４,５）。このような環境下
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酸溶剤

製品の紹介Table2
業種

化学

流体

温度

水酸化ナトリウム25%

－

ふっ酸－

硝酸

60℃

ガスケットの内径端面は流体と接触しており、流速が高い、150℃

スラリー状あるいは高粘度の流体の場合、ガスケットを侵食－することがある。流体全体量からみてガスケットのパーティクル

硫酸、水酸化ナトリウム
次亜塩素酸ナトリウム
塩酸、水酸化ナトリウム
次亜塩素酸ナトリウム
青酸
硫酸 75%
水酸化ナトリウム24%
エチレングリコール

製紙

80℃
90℃
－

水酸化ナトリウム22%

100℃

黒液

160℃

３- ２）汚染性（欠損粒子）
はきわめて少量であるが、黒色のガスケットを使用した場合、流体に細かな黒色異物が混じることとなる。このような事例を避けるために、白色系のガスケットを選定することがある。

緑液

90℃

白液

90℃

亜硫酸＋亜硫酸マグネシウム

140℃

ガスケットはフランジ間に装着し、ボルトを締付けることによ

硫酸 30%

60℃

硫酸混合蒸気（硫酸 0.5%）

190℃

りシール材として機能を果たすことになるが、寸法、ボルト材

３- ３）締付環境

質、締付工具、あるいは、フランジ周辺に工具を取り回すだ
けの十分な空間があるかどうかなどの条件により、負荷され化ナトリウム（苛性ソーダ）などの強アルカリと、硫酸や塩酸、る締付面圧は大きく変動する。規格フランジの場合、口径が硝酸といった強酸のいずれにも優れた耐性を有しており、か大きくなるにつれて締付面圧は低くなる傾向にあり、また、樹つ、高温特性も兼ね備えた、汎用性の高いガスケットである。

脂ライニング、グラスライニングフランジではその強度が問題

これにより、高温の酸とアルカリが共存するプラントにおいてガとなり、締付面圧を低くせざるを得ない。

スケットの統合化を可能とする。2013 年 7月に販売を開始し、締付面圧が低くなればガスケットからの漏れも大きくなるこ

二ヵ年が経過した現時点では、Table2に示すように、化学とから、締付環境に合わせてガスケットを選定する必要があメーカーや製紙メーカーを中心に実績が蓄積しつつある。

る。

２- ３）ホワイトハイパー ®No.SF300
黒色材料や着色剤を使用していない白色のシートガスケッ
トであり、流体への黒色異物の混入を嫌う箇所に適してい10）る 。高温特性等はNo.GF300と同等である。

4. ガスケットの使い分けと統合化

No.29

使用条件に合わせてガスケットは選定されているが、指針のひとつとして当社で案内している選定基準を紹介する。なお、これは新設、増設プラントにガスケットを選定する際の指２- ４）ブライトハイパー ®№ MF300

針であり、各ユーザーが実績や評価を経て使用されている

No.SF300と同様に白色のシートガスケットであり、かつ、耐酸性、耐アルカリ性を有することが特長である11, 12）。高温の強アルカリを除く各種流体に適用することができる。

3. ガスケットを選定する条件
３- １）流体ガスケットを選定する上で、第一条件となるものが流体に関する情報であり、流体の腐食性、温度、圧力を元にガスケットを選定することとなる。一般的には、腐食性の強い流体にはふっ素樹脂系シートガスケット、温度あるいは圧力が高い場合はうず巻形ガスケットやメタルジャケットガスケットなどのセミメタリックガスケットかリングジョイントガスケットなどのメタルSummer 2015

的に向上させた製品である８,９）。Table1に示すように、水酸

バルカー技術誌

機器ガスケットを選定することが多い。

No.UF300 採用状況
（抜粋）

Figure1 用途別代表製品の選定基準
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高機能シートガスケットの紹介と使い分けガスケットに影響を与えるものではない。

5. おわりに300℃以下の温度領域に対して、石綿規制が強化される
以前は石綿ジョイントシートが主に使われていたが、規制強顧客の使用環境に適合した製品を提供することを責務と化を受けて、非石綿のジョイントシート（ノンアス®ジョイントシー

して、使用環境に合わせた製品を多数開発してきたが、そト）、充填材入りふっ素樹脂圧延シート（バルカロン®）、高機の結果として、複数のガスケットを使い分ける煩雑さを生ん

能シートガスケット、膨張黒鉛シート、うず巻形ガスケットなどだ。プラントの安定、安全操業を図る上で、実績を重視しこ様々な製品が使われるようになった。汎用性の高い一つの製れまで使用していたガスケットを使い続けるのも一策ではある品から多数の製品への代替は、管理面で煩雑さを生んだ。

が、ここ数年、保全作業員の施工ミスを防ぐ予防安全（アクこれを解消するソリューションとして、高機能シートガスケッ

ティブセーフティ）の一つとして、ガスケットの統合化を検討すトの活用を提案する。ユニバーサルハイパー®No.UF300は、る事象も顕在化した。ガスケットメーカーとして、用途と時代優れた耐薬品性と高温特性を併せ持つことから、プロセスに適合した製品を供給し続けることにより、顧客各位の保全配管全般に適用することができる。ユーティリティ配管にも適技術維持向上に貢献できるよう邁進する次第である。

バルカー技術誌用できることから、300℃以下の用途全般を“統合化”することができる。また、No.GF300の長期使用実績があるプラントで6. 参考文献

は、ユーティリティを中心にNo.GF300、シビアプロセスを中心に№ UF300を適用することも有効である。なお、付帯条件と

1）朝 比 奈 稔、岡田勝 志、バルブ技 法、No.56, pp.70-78

し て、 白 色 が 必 要 な 場 合 に はNo.SF300あ る い は（2006）.

No.MF300、締付面圧が低い場合はふっ素樹脂ジャケットガ

2）西田隆仁、黒河真也他、最新 シーリングテクノロジー

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スケットNo.N7030を選定する。

－密封・漏れの解析とトラブル対策－, pp.81-87（2010）.
3）黒河真也、西田隆仁、配管技術 , pp.68-71（2011）.
4）化学業界一体で対応

事故防止へ検討会、日刊工業新聞、（2012.11.8）
5）石化協保安トップ懇談会開催、化学工業日報、（2012.11.29）
6）
山中幸、検査技術 , pp.50-54（2008）.

No.297）小池真二、バルカー技術誌、No.22, pp.17-22（2012）.
8）黒河真也、バルカー技術誌、No.25, pp.18-21（2013）.
9）黒河真也、西田隆仁、配管技術 , pp.77-81（2014）.
10）小池真二、バルカー技術誌、No.15, pp.12-14（2008）.
11）出口聡美、プラントエンジニア、No.1, pp.24-29（2011）.
12）小池真二、バルカー技術誌、No.20, pp.12-15（2011）.
Figure2

300℃以下におけるガスケット統合化の提案（Abstract）
Various gaskets are used for plants according to the location environment. Compressed asbestos ﬁber sheet was shifted tovarious alternate products because of stopping manufacturing compressed asbestos ﬁber sheet. This paper introduced theline-up of high performance sheet and proposed the gasket integration for less than 300℃.
Keywords:
high performance sheet, gasket integration

17製品の紹介（摘要）
化工装置中使用到的垫片种类因顾客的使用环境不同而多种多样。特别是伴随着石棉密封压缩板的停产，出现了各种各样的替代品。本文在介绍高机能板材产品线的同时，针对300℃以下的领域提出垫片整合方案。
关键词：
高机能板材、整合

黒河 真也
バルカー技術誌

研究開発本部開発部 開発グループ

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