フランジ、ガスケット、ボルトの組み合わせ使用

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1、フランジ、ガスケット、ボルトの選定 フランジ接続とは、フランジ、ガスケット、締結部品という3つの主要な要素が組み合わさったもので、その最終的な目的は安全なシール機能を果たすことです。明らかに、各部品が組み合わせ体において果たす役割が、漏れが生じる唯一の原因である。ガスケットを選定する際には、ガスケット自体の機能や特性だけでなく、フランジ接続における他の部品との相互作用も考慮する必要があります。したがって、フランジ、ガスケット、および締結部品の適切な選定という問題が存在し、これにはフランジのタイプ、材質、シール面の形状、その適用範囲や直面する特殊な作業条件、そして作業温度およびフランジ材質における許容最大動作圧力が含まれる；ガスケットの種類と使用範囲（圧力、温度、媒体）、およびフランジの形状、シール面の形状、そしてその表面粗さとの適合性；締結部品の形状、材質または性能等級と使用温度、フランジ圧力等級およびガスケットの種類の選定、さらにはボルトとナットの適合性など。 2、その他 （1）厚さ　ガスケットの厚さは、その形状、材質、直径、シール面の状態、およびシール媒体などに関連している。ほとんどの非金属製板状部品においては、通常、厚さ1.5mmまたは2mmの薄いガスケットが使用される。これは、薄いガスケットの場合、内圧にさらされる表面積が小さいため、媒体の本体への漏れが少なく、漏れ率も低くなる。また、ガスケットが外側に押し出される力も小さいからである；薄いガスケットは、クリープ緩和が低い；ワッシャーが薄いほど、価格も安くなります。しかし、ガスケットは不規則なフランジのシール面を埋める必要があり、厚いガスケットは圧縮性に優れ、損傷や変形があまりないシール面に対してある程度の適応能力を持っている。したがって、ガスケットの最小厚さは、フランジ表面の粗さ、ガスケットの圧縮性、ガスケットの応力、フランジの変形量などによって決まります。 ガスケットの厚さの推奨値は、非金属製の板状ガスケットの厚さを選定する際の参考となりますが、フランジの実際の状態や使用条件に応じて適宜調整する必要があります。例えば、フランジのシール面の粗さが基準値を超えている場合、平面度が悪い場合、表面状態が悪い場合、圧力の変動が大きい場合、または直径が大きい場合は、厚さを増やす必要があります。一方、流体の粘度が低い場合、温度が高い場合、圧力が高い場合、化学的活性が高い場合は、厚さを減らす必要があります。金属製や半金属製のガスケットの厚さは構造とより密接に関連していますが、上記の選定原則も例外ではありません。 （2）幅　ワッシャーの幅は、定められたボルト荷重において、ワッシャーの応力が最小のシール応力以上となるようにしなければならない。明らかに、同じボルト荷重の場合、ワッシャーの幅が狭いほど、ワッシャーの応力は高くなる；しかし、ガスケットの応力は、その破壊または圧潰圧力に近づいたり、それを超えたりしてはならない。さらに、ガスケットの応力は高くなる；しかし、ガスケットの応力は、その破壊または圧潰応力に近づいたり、それを超えたりしてはならない。また、ガスケットの幅は、必要な半径方向のシール通路の長さを確保し、シール面からの押し出し力に耐えられる程度でなければならない。 （3）内径と外径　ガスケットの内径は、配管の内径より小さくてはならない。ガスケットが配管内に突き出ていると、一方で配管内の流体がガスケットを洗い流し、汚染物質を混入させ、他方で流体の流動抵抗を増加させる。また、ガスケット材料が媒体によって膨潤し、圧縮ガスケットが損傷することもある。ASME B16.20の規定によれば、巻き付け式ガスケットの内輪の内径がフランジまたは接続管の内径に侵入する深さは1.5mmを超えてはならない。シール面が全面または突面のフランジにおいて、ガスケットがボルト穴の中心円内に位置する場合、通常は取り付け時の位置決めのために、ガスケットの外径（または外環の外径）をボルト穴の中心円の直径からボルト穴（またはボルト）の直径を差し引いた値とする。ただし、異なるフランジ規格ではこのガスケットの外径を決定する方法が異なる点に注意が必要であり、例えばASME B16.5やEN1759.1のクラスシリーズ規格のフランジでは、ボルトおよびボルト穴のサイズはイギリス式が採用されている。適切な標準的な巻き込み型ガスケット、または被覆層を有する歯形金属ガスケット（ASME B16.20、EN12560-2、およびEN12560-6）を使用する場合、その位置決めリング（または外輪）の外径は、ボルト穴の中心円の直径からボルトの公称直径を差し引いた値となる。したがって、この規格のフランジを使用してもボルトがメートル法の場合、一部のメートル法ボルトの直径がイギリス法ボルトより大きいため、ガスケットの位置決めリングがボルトに衝突する可能性があります。また、ガスケットをフランジの外に出す必要はなく、酸化や腐食性の雰囲気にさらされることでガスケットが損傷を受けます。