HGT 20633フランジ用金属リングマット八角ガスケット八角ガスケットはフランジ面の台形リング溝内に取り付けられ、締結ボルトを締め付けると、八角ガスケットは軸方向圧力を受けて圧縮される。その材質(例えば金属)は一定の塑性を持っているため、圧力の作用下で塑性変形が発生し、台形溝の内壁(側面と底面を含む)に密着し、フランジ溝とガスケットの間の微小な隙間を充填し、初期のシールベルトを形成する。このとき、ガスケットとフランジ溝との接触面には十分なシール比圧が発生し、媒体の漏洩を阻止する。
HGT 20633フランジ用金属リングガスケット八角ガスケット
八角マットの密封性能は多種の要素に共通の影響を受け、これらの要素は材料特性、構造設計、取り付け操作及びモード条件などの多方面に関連し、具体的には以下の通りである:
一、材料特性の影響
マテリアルの強度と塑性
八角パッドは圧縮時に変形し、フランジ溝の隙間を充填するために一定の塑性を備えなければならない。同時に、媒体圧力とボルト荷重に十分な強度を持つ長期的な作用が必要である。塑性が不足すると、密着を形成することが困難である、強度が不足すると、高圧下で過度に変形したり破断したりして、シールが故障する可能性があります。
例えば:炭素鋼の材質は塑性が比較的に良いが耐食性が弱く、低圧常温モードに適している、ニッケル基合金は塑性と強度が均衡しており、高低温、耐腐食性があり、より過酷な環境に適している。
ざいりょうこうど
八角マットの硬度はフランジ面の硬度15-20 HB(ブリネル硬度)より低くなければならず、そうしないとフランジシールカバーを傷つけ、貼り合わせシール性を破壊する、硬度が低すぎると、圧縮時にフランジ溝にはまりすぎてガスケットが故障したり、再使用できなくなったりする可能性があります。
耐食性と耐温度性
媒体の腐食性(例えば酸塩基)、温度変動(高温酸化又は低温脆化)は材料安定性に影響を与える。材料の耐食性が不足すると、腐食によって穴や表面損傷が生じる、耐温性が不足すると材料の軟化(高温)や脆化(低温)を招き、シール比圧を破壊する可能性がある。
二、構造と寸法精度の影響
断面形状と寸法公差
八角パッドの八角形断面はフランジ台形溝と正確に整合しなければならない(例えば角度、辺の長さ、厚さなど)。寸法偏差が大きすぎる(例えば、辺の長さが長すぎると溝に嵌め込むことができなくなったり、角度が合わないと接触面積が減少したりする)と、ガスケットとフランジ溝の密着度が低下し、有効なシールテープを形成することができなくなる。
ひょうめんあらさ
八角マット表面は一定の仕上げ度(通常Ra≦1.6μm)を維持する必要がある。表面粗さが高すぎると、スクラッチ、バリ、または凹みが存在し、貼り合わせ面間の微小な隙間が塑性変形充填されず、媒体漏洩の通路となる
三、設置と操作の影響
ボルト予締力
予締力不足:八角パッドは十分な塑性変形を発生できず、フランジ溝との密着が緊密でなく、シール比圧が不足し、媒体が隙間から漏れやすい。
予締力が大きすぎる:ガスケットが過度に塑性変形し、フランジ溝に圧潰または嵌入し、ガスケット構造を破壊する可能性がある、同時にフランジに反り変形を生じさせ、かえってシール性を低下させる可能性がある。
運転状況(圧力、温度)に基づいてボルトの予締力を計算し、制御し、密封比圧が合理的な範囲にあることを確保する必要がある。
フランジ溝の加工精度
フランジ台形溝の角度、深さ、表面粗さは八角パッドと整合しなければならない。溝面に傷、変形または角度偏差があると、ガスケットと溝面との接触が不均一になり、局所シール比圧が不足し、漏れを引き起こす。
取り付け清浄度
取付前にフランジ溝や八角マット表面に不純物(例えば油汚れ、鉄さび、粒子)が存在すると、圧縮時にガスケットやフランジ面に埋め込まれ、貼り合わせシール性が破壊され、ガスケットの局部応力集中を招いて破損することもある。
四、運転状況条件の影響
媒体圧力と温度
圧力変動:短期的に圧力が急激に上昇すると、ガスケットとフランジ溝の貼り合わせ面が微小に分離する可能性があり、ガスケットの弾性が不足し、適時に弾戻し補償できないと、瞬時に漏れる可能性がある、長期高圧では、疲労によりシムが塑性を失う可能性があります。
温度変化:高温は金属材料をクリープさせ、密封比圧を低下させる、温度急変(例えば冷熱交互)はガスケットとフランジの熱膨張冷縮係数の違いによって付加応力が発生し、貼り合わせ状態を破壊する。
ゆうでんとくせい
媒体の粘度、浸透性、腐食性などはシール効果に影響する。低粘度媒体(例えば気体)は浸透性が強く、シール面への密着度がより高いことが要求されている、腐食性媒体は微小間隙を通じてガスケットやフランジ面を浸食し、徐々に漏洩通路を拡大する。
-

HGT 20633フランジ用金属リングガスケット八角ガスケット
五、繰り返し使用の影響
八角パッドは繰り返し使用することができるが、複数回の着脱後、その表面は摩耗、変形によってシールテープが損傷する可能性があり、塑性変形の蓄積によってガスケットとフランジ溝の貼り合わせ精度が低下し、シール性能が徐々に低下する。そのため、繰り返し使用する前にガスケットの表面状態と寸法変化を確認し、必要に応じて新しいガスケットを交換する必要があります。
総上、八角マットの密封性能は材料、構造、取り付け及び作業状況などの多要素協同作用の結果であり、実際の応用においては具体的な条件に基づいて総合的に最適化し、高温、高圧などの厳しい環境下での信頼性を確保する必要がある。
八角マットの老化または損傷は主に、その材料性能、構造完全性、および密封状態に対する運転状況条件の持続的な破壊に起因し、以下のような運転状況はこの過程を顕著に加速する:
一、温度環境
ちょうきこうおん
温度が材料耐性限界(例えば炭素鋼が425℃を超え、ステンレス鋼304が650℃を超える)を超えると、金属材料はクリープ(高温下で持続的に力を受けて緩やかな塑性変形)を発生し、八角パッドのシール比圧が徐々に低下し、フランジ溝との密着度が弱まる。同時に、高温は材料の酸化(例えば炭素鋼表面の酸化皮膜生成)を引き起こす可能性があり、ガスケット表面に亀裂やはがれを生じさせ、シール面の完全性を破壊する。
例えば、ボイラ蒸気管路では、800℃以上の高温が長期にわたって続くと、クリープの過剰による炭素鋼八角マットの失効を招くことがある。
ひんぱんおんどへんどう
断続的に動作する反応釜のような冷熱交互の運転状況では、熱膨張冷縮係数の違いにより、八角マットとフランジに付加応力が発生します。複数回循環した後、ガスケットは疲労により微視的な亀裂が発生したり、フランジ溝との貼り合わせ面にガタが発生したりして、シールが失効する可能性がある。
二、高圧及び圧力の激しい変動
超高圧持続作用
システム圧力が八角パッドの設計耐圧範囲(例えば42 MPaを超える)を超えると、パッドは過度の径方向拡張により塑性変形が蓄積し、フランジ溝との「かみ合い」が発生し、取り外し時にパッドが破断したり、再使用できなくなったりする。
あつりょく急降下
石油採掘中の井口圧力変動、化学反応釜の圧力突然変異のように、八角マットとフランジ溝の間に瞬時衝撃荷重が発生する。繰り返しの圧力衝撃により、ガスケット表面に疲労摩耗が発生したり、シール比圧が不安定になったりして、漏れ通路が形成されたりします。
三、腐食性媒体浸食
きょうふしょくばいたい
媒体が強酸(例えば塩酸、硝酸)、強アルカリ(例えば水酸化ナトリウム溶液)または塩素イオン、硫化物を含む流体である場合、八角マット材質の耐食性が不足(例えば炭素鋼で酸性媒体に接触)すると、化学腐食が発生する:
けっしょうかんふしょく
特定の媒体(例えばクロムイオンを含む高温水)と温度条件下で、ステンレス鋼材質の八角パッドは結晶間腐食を発生し、材料内部の構造を緩くし、支持能力を失い、最終的に圧力作用下で破裂する可能性がある。
四、媒体の洗浄と摩耗
高速流体洗浄
遠心ポンプの出口、パイプのエルボなどの高速流体領域では、媒体(特にスラリー、鉱石スラリーなどの固体粒子を含む流体)が八角パッドのシール面に持続的な洗浄をもたらす。長期的なブラッシングはガスケット表面を摩耗させ、初期シールテープを破壊すると同時に、ガスケットの局部が薄くなり、強度が低下する可能性がある。
振動と変位
もし設備(例えば圧縮機、ポンプ)の運転時に激しい振動が発生したり、配管が熱膨張・冷縮により軸方向/径方向変位が発生したりすると、八角パッドとフランジ溝との相対摩擦が発生します。繰り返し摩擦するとガスケットのエッジが摩耗し、変形し、ボルトの予締力が緩和され、シールの失効がさらに激化する。
五、互換性のないメディア特性
低粘度、高浸透性媒体
水素、天然ガスなどの低粘度ガスのように、その分子体積は小さく、浸透性は強く、八角マットとフランジ溝の貼り合わせに微小な隙間が存在すると、媒体は浸透し続け、ガスケット材料に「キャビテーション」作用を生じ、徐々に隙間を拡大し、密封失効を招く。
高温溶融媒体
溶融塩、液状金属などのように、高温下で八角パッド材質と化学反応(例えば合金元素の溶解)を起こしたり、媒体の凝固・溶融サイクルによってパッド表面が「接着」または引き裂かれたりする可能性がある。
