【プラント設計の基礎】フランジを使用する際には必須のガスケットについて解説！【規格・種類・材質】

現役プラントエンジニアが教えるプラント設計の基礎知識。

学校では教えてくれないことを中心に、実務に直結する内容を書いていきます。

今回は「ガスケット」について語ります。

なお、記事内の写真は「株式会社バルカー」、「旭有機材株式会社」及び「大阪サニタリー株式会社」のHPより引用しております。

正確な選定はメーカーに！

こんなこと言うとこの記事の意味がなくなってしまいますが、正確な選定はメーカーに問い合わせましょう。適切なガスケットの選定は、流体の種類、設計温度、設計圧力、フランジ材料などの要素に基づいて行う必要があります。

疑問点が少しでもあれば下記の点を合わせてメーカーに問い合わせましょう。

流体の種類と濃度の確認

ガスケットは様々な化学的性質を持つ流体に対応するため、いろいろな材料で製造されています。特に薬品を扱う場合その濃度も重要な要素です。適切なガスケットを選定するためには、流体の種類と、薬品の場合はその濃度についてメーカーに正確に伝える必要があります。

設計温度と設計圧力

ガスケットの性能は設計温度と設計圧力に大きく依存します。高温や高圧の環境下では一般的なガスケット材料では耐えられない場合があります。

フランジ材料の適合性

フランジの材料もガスケット選定に重要な要素です。ガスケット材質とフランジ材料との化学的・物理的相性を考慮することで、長期にわたる信頼性と性能を保証します。

複数の流体の使用

システムで複数の流体を使用する場合は、それら全てに適合するガスケットを選定する必要があります。複数の流体を使用する場合は必ず連絡しましょう。

これらを必ず考慮する必要があります。例えば安易に

「薬品はほとんど使わないからなぁ・・・」

とかで選定すると数年たった後にすごいことが起きるので注意しましょう！

FFフランジには絶対FFガスケットじゃないとだめなの？

そんなことはないというか、FFガスケットは正直漏れやすいので好きじゃないです（笑）。

FFガスケットはその平らな接触面により均一な圧力分布を提供しますが、RFガスケットよりも漏れやすいのも事実です。これはガスケットの材質やフランジの状態、ボルト締め付けの均一性に左右されます。

RFだとある程度締めるのが適当でも漏れませんからね。

とはいっても第二種圧力容器などはFFガスケットじゃないと怒られるので注意しましょう。

ジョイントシートガスケット

バルカーでいう6500です。非常に一般的なガスケットで空気や水にはほぼこれだけでいいでしょう。

私は空気、冷水、温水、不活性ガスであれば迷うことなくこれを使用しています。

PTFEガスケット

バルカーでいう所の7010や7020ですね。バルフロンシートと呼ばれています。

上にも書いてある通りコールドフローを起こすので、私は基本的にバルカーでいう7020ばっかり使っていましたね。

ジョイントシートガスケットを使用できなくて、かつ上記でない場合は基本的にバルカーの7020ばかり使っていました。

うず巻形ガスケット（ボルテックスガスケット）

バルカーでいう所の8590番ですね。

書いてある通り蒸気のラインはこれ一択！使い分けるのがめんどくさいのでドレンラインとかもこれ使ってました。

膨張黒鉛ガスケット

バルカーでいう所のVF-30などです。バルカホイルとも呼ばれています。

正直・・・そんなに使ったことありません。

主にガスケット使用するのはこれくらいですね。

私はほとんどバルカーでいうと6500、7010か7020及び8590ばっかり使用しています。

硬質塩ビ製フランジには専用ガスケットを！

硬質塩ビ製フランジを使用している場合は、必ず専用ガスケットを使用しましょう。

例えば旭有機材(株)の出しているAVパッキンなどですね。

しかし、EPDMはPTFEに比べると耐薬品性の観点からは低いので、必ずよく確認して必要であればPTFE被覆を購入しましょう。

PTFEは非常に優れた化学的安定性を持ち、強酸や強アルカリにも耐えることができます。が、ゴムではないので弾性がありません。なので締めすぎると割れると言う欠点もあります。

サニタリー配管にも専用ガスケットを！

サニタリー配管はその清潔さと洗浄性が要求される業界、特に食品、飲料、製薬業界で広く使用されています。これらの配管は一般的にフランジ接続ではなく、ヘルール接続（あるいはトリクランプ接続）を用いて組み立てられます。そのため、こうしたシステムでは特定の種類のガスケットが必要となります。

こちらは材質はたくさんありますがほとんどがゴム（NBR、EPDM、FKM）です。

サニタリー配管はCIPで薬品を使いますので、必ず対応表を確認してから使用しましょう。

漏れちゃうときはダイフロイルグリスが使える！

先ほども申し上げたように、基本的にFFフランジにもRF型のガスケットの方が漏れにくいです。

しかし、第二種圧力容器などではFFフランジにはFFフランジ用のガスケットでないと、許可が下りません。

そんな時に使えるのがダイフロイルグリスです。

ダイフロイルグリスとは簡単に言うとフッ素樹脂のグリスなのですが

と、非常に優れた特性を持っているのでガスケットに直接塗布しても全く問題ありません。

私もよく使用していました。ジョイントシートガスケットに薄く塗ってから取り付けると、繊維の隙間からの漏れなども無くなるのでとても便利でしたね。

しかし、一応グリスなので禁油ラインに使用する際は注意が必要です。

また、値段がかなり高く50gで8000円もするので使いどころは非常に悩みます。

ガスケットにまつわるトラブル

さて、ここでガスケットに関する私が経験したトラブルを紹介します。

などなど、それほどトラブルは多くないですがさすがに硝酸が漏れたときは焦りましたね（笑）。

まとめ