高温環境での信頼性と耐久性を両立したガスケットテープ
化学プロセスなどに使用される大口径ガスケットは、温度サイクルや腐食性流体への曝露、シール面の凹凸や損傷といった要因により、シール性能が低下する場合があります。また、従来の一体型ガスケットでは特注対応となることも多く、コストや納期、調達上の問題が伴う場合があります。
延伸PTFEガスケットテープ
ゴア® ガスケットテープ シリーズ500は、スプールに巻かれたテープ状のガスケットです。さまざまな形状のフランジに迅速かつ簡単に装着でき、コストパフォーマンスにも優れています。この高温対応ガスケットテープは優れた耐クリープ性を備え、長期的な耐久性が求められる大口径の鋼製フランジ用途、特に温度サイクルが発生する用途において高い信頼性を発揮します。
様々な形状にフィットし、高い気密性と長期シール性を実現する耐熱ガスケットテープ
鋼製の大口径配管や機器フランジの信頼性を高め、安定した運転を支えるガスケットです。様々な形状にフィットするテープ形状により、施工や在庫管理の手間を抑えながら、時間・コスト・トラブルの削減に貢献します。
ゴア® ガスケットテープ シリーズ500の特長:
- 化学的に不活性な100% ePTFE製で、酸、アルカリ、溶剤など幅広いプロセス流体に対応
- 溶融アルカリ金属およびフッ素ガスを除き、pH 0〜14の全プロセス流体に耐性を発揮
- 従来のePTFEガスケットテープと比べ、耐クリープ性が大幅に向上
- 化学プロセスの厳しい使用条件でも長期間安定したシール性を維持
- 様々な形状に即座にフィットし、大口径ガスケットの特注製作や在庫管理の課題を解消
- 従来の一体型ガスケットで発生する設計、仕様確定、調達、輸送、保管、施工に関わる時間・コスト・手間を削減
ゴア® ガスケットテープ シリーズ500は、高温の温度サイクルにさらされる大口径鋼製フランジにおいても安定したシール性を維持します。
特大の一体型ガスケットが必要な場合に発生する、発注、保管、施工に要する時間とコストの削減にも貢献します。
大口径鋼製フランジを長期間にわたり確実にシール
この高温対応ガスケットテープは、大口径鋼製フランジに最適です。特に温度サイクル（運転温度が大きく変動したり、高温・低温にさらされること）を伴うプロセスで効果を発揮します。こうした環境では、フランジやボルトの熱膨張・収縮に加え、ガスケットのクリープ（コールドフロー）が発生し、シール性の低下につながります。ゴア® ガスケットテープ シリーズ500は、これらの影響に耐え、長期間シール性能を維持するために設計された製品です。
腐食性流体や温度サイクルを伴うプロセス
- 化学プロセス
- パルプ・製紙
- 鉱業
- 半導体製造
- 発電
大口径・規格外形状の鋼製機器フランジ
- ベッセルやタンクのプロセスフランジ、マンホール
- 大口径配管
- 熱交換器
- バッフル
- 規格外形状のフランジ（矩形など）
ゴアの高温対応ガスケットテープが優れている理由
独自の製造技術
ゴア® ガスケットテープ シリーズ500は、100% ePTFE製のガスケットテープです。ゴア独自の製造技術により、特に大口径や規格外形状の鋼製フランジにおいて安定したシール性能を発揮します。
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）を延伸加工することで耐クリープ性が向上し、高温環境下での使用にも適しています。
耐熱性に優れるシーラントテープ
ゴア® ガスケットテープ シリーズ500の標準使用範囲は、-60°C〜230°C（-76°F〜445°F）、最大4MPa（580 psi）です。これ以外の温度・圧力条件で使用する場合は、お問い合わせください。
約2倍の耐クリープ性
独自の延伸加工により、クリープへの優れた耐性を備えています。試験の結果、他社のePTFEガスケットテープと比較して約2倍の耐クリープ性を有することが実証されています。
ゴア® ガスケットテープ シリーズ500は、他社のePTFEガスケットテープと比較して約2倍の耐クリープ性を有しています（EN 13555に基づく試験結果による）。
スカイブカット接合部も確実にシール
ゴア® ガスケットテープ シリーズ500が、スカイブカット接合部でも高いシール性を発揮する様子をご覧ください。
一体型ガスケットを上回るシール性
ゴア® ガスケットテープ シリーズ500と一体型ガスケットのシール性を比較しています。
技術情報
素材 |
|
耐薬品性 | 溶融アルカリ金属とフッ素ガスを除き、pH 0〜14のあらゆる流体に対して優れた耐薬品性を発揮します。 |
使用可能範囲 | 使用可能範囲は、温度・圧力条件に加え、フランジサイズ、締付圧、施工方法などの施工条件によって異なります。
通常使用範囲外での使用においては、使用条件に応じた設計計算を行ったうえで、施工の際には十分ご注意ください。また、温度サイクル後は、機器が常温に戻った時点で増し締めを行うことをご検討ください。さらに詳しいご案内が必要な場合は、弊社までご連絡ください。 |
保管可能期間 | ePTFEは経年劣化しないため、長期保管が可能です。ただし、粘着剤の性能を確保するため、通常の保管条件（2）では購入から2年以内の使用を推奨します。 |
（1） 絶対圧力 1 mmHg (Torr) = 133 Pa = 1.33 mbar = 0.019 psi
（2） 21°C（70°F）、50%相対湿度
ゴア® ガスケットテープ シリーズ500はメートル規格で製造されています。テープ幅・厚さ・長さは、用途やフランジ条件に応じて自由に組み合わせることができます。
幅 | 厚さ |
10 mm (3/8") | 3 mm (1/8”) |
15 mm (1/2") | |
20 mm (3/4") | |
25 mm (1") | |
30 mm (1.25") | |
40 mm (1.5") | |
50 mm (2") |
試験データ
| 試験温度 | 厚さ | |||
|---|---|---|---|---|
3 mm (1/8") | 6 mm (1/4") | |||
クリープ緩和特性 | 23°C (73°F) | 5% | 10% | |
169°C (336°F) | 43% | 54% | ||
EN 13555規格に基づく試験の測定値です。本試験は、治具剛性500 kN/mmの試験装置と幅30 mmのテープを使用し、シール可能な最小限の締付圧で実施しました。
厚さ | |||
|---|---|---|---|
3 mm (1/8") | 6 mm (1/4") | ||
窒素漏えい量0.1 mg/(s·m)を達成するために必要な最小限の締付圧 | 19 MPa (2,755 psi) | 23 MPa (3,335 psi) | |
この試験は、直径230 mmのリング状に成形した幅30 mmのテープを使用して実施しました。
試験結果
厚さ | 試験温度 | 初期締付圧 | 試験ステップ1 | 試験ステップ2 | |
|---|---|---|---|---|---|
VDI 2200 (06-2007) | 3.0 mm | 230°C | 30 MPa | ○、60 bar | ○、60 bar |
試験方法の概要
VDIガイドラインは、技術基準に基づいてシール接続部の適用条件を整理・体系化することを目的としています。あわせて最新の研究成果を反映し、特にガスケットを考慮したフランジジョイントの選定、評価、設計、組み立てに関する指針を示しています。平滑フランジを用いたシールシステムのブローアウト試験は、現在の試験技術水準に基づいています。ブローアウト安全性はシール材単体で確保できるものではなく、フランジ継手全体の構成に依存します。
一般的な試験手順
- シール材は、目標トルクの25%、50%、75%、100%の4段階で、対角締めにより取り付けます。取り付け時の面圧およびシール厚さを試験記録に記載します。内圧によって発生する推力は、シール材の中央径を基準に算出し、すべての締付力に付加します。
- 締め付けて5分後に目標トルクまで増し締めします。
- 循環ヒーターもしくはカートリッジヒーターで、2°C/minでフランジを加熱します。
- 最低48時間、温度を維持します。
- フランジを常温まで冷却します。
- 残留トルクを測定します。
試験ステップ1
ブローアウト試験は、窒素を用いて呼び圧力の1.5倍まで加圧して実施します。必要に応じて、より高い圧力での試験も可能です。内圧は、目標圧力に達するまで5 bar刻みで段階的に上昇させます。各圧力段階での保持時間は少なくとも2分間とします。
5秒以内にΔp ≥ 1 bar（V0 = 試験室容積）の圧力低下が生じた場合を「ブローアウト」と定義します。到達した内圧は、試験記録に記載します。最高試験圧力までブローアウトが発生しない場合は、試験ステップ2に従って試験を継続します。
試験ステップ2
内圧を放出し、内圧推力に相当する5 N/mmほど締付力を低下させます。締付圧の変化量を試験報告書に記載します。
資料: Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI2200: Tight flange connections - Selection, calculation, design and assembly of bolted flange connections, June 2007, page 4
資料: 同上、page 64
試験温度 | 厚さ | |||
|---|---|---|---|---|
3 mm (1/8") | 6 mm (1/4") | |||
許容締付圧 | 常温 | 170 MPa | 160 MPa | |
EN 13555規格に基づく試験の測定値です。本試験は65 mm × 85 mmのリングガスケットを使用して実施しました。
ガスケットデザインファクター
ガスケット定数の定義
PQR | 所定温度におけるクリープ緩和の指標です。緩和後のガスケット応力を初期ガスケット応力で除した比で表されます。理想値は1です。試験値が1に近いほど、ガスケット応力の低下が小さいことを示します。 |
Qmin(L) | シール材の初期取付け時に、所定のリーククラスLを満たすために必要な常温での最小締付圧です。 |
QSmin(L) | 使用中に、所定のリーククラスLを満たすために必要な最小締付圧です。 |
QSmax | 指定温度条件下で、ガスケットの損傷や管内部への侵入を発生させることなく加えることのできる最大締付圧です。この値は、温度およびガスケット厚さによって異なります。 |
EG | 荷重を低減した際のシール材の復元挙動（弾性挙動）を示す指標で、弾性率と関連します。この値は、締付圧、シール材の厚さ、温度によって異なります。 |
一般的な試験方法
PQR | クリープ緩和は、温度、初期締付圧、シール材厚さ、フランジ剛性を変えて測定します。まず所定の締付圧を付与し、その後温度を上昇させて4時間保持します。保持後に残留締付圧を測定します。 |
Qmin | 所定の増分で荷重を加減しながら、連続して漏れ量を測定します。内圧は通常40 bar（4MPa）とし、試験ガスにはヘリウムを使用します。 |
QSmax | 締付圧を周期的に増加させた後、直前の値の1/3まで低減します。締付圧低減後にシール材の厚さを測定します。この試験は、複数の温度条件で繰り返し実施します。 EG値は、荷重低減時の応力変化と厚さ変化から算出します。QSmaxは、シール材厚さが急激に低下した時点を破損と判定し、その直前の荷重ステップの値を採用します。破損が生じない場合は、試験装置で負荷可能な最大締付圧を採用します。得られた値は、PQR試験時の初期締付圧として設定し、一定荷重下で最終的なQSmaxを確認します。 |
厚さ | 3 mm (1/8") | 6 mm (1/4") |
m | 2.5 | 2.5 |
y | 19 MPa (2,750 psi) | 23MPa (3,330 psi) |
この試験は、直径230 mmのリング状に成形した幅30 mmのテープを使用して実施しました。
ガスケット係数mおよび最小設計締付圧力yは、ASME Boiler and Pressure Vessel Code Division 1 Section VIII Appendix 2に規定されている、フランジ設計用のガスケット定数です。mおよびyに対するガスケットの漏れ量を評価する試験方法は、現在ASTM F03ワーキンググループにおいて新しい試験法として提案されています。
ガスケット定数の定義
ガスケット係数mは、シールが達成された使用状態（内圧作用時）における，内圧に対するガスケット面圧の比です。
最小設計締付圧力yとは、フランジの応力計算における，設計上必要なガスケット締付け時の最小ガスケット面圧です。
ゴア® ガスケットテープ シリーズ500［厚さ3 mm、内圧40 bar (580 psi)］の場合:
k1 | 2.5 · bD |
k0KD | 22 MPa · bD |
k0KDϑ | 120 MPa · bD 温度ϑ = 230°C（446°F） |
AD 2000 B 7のガスケットパラメータに関する専用の試験規格はありません。参考として、以下に推定値を示します。2015年版「AD 2000-Merkblatt B 7」では、試験規格としてEN 13555(1)が参照され、換算方法にはVDI 2200の表9(2)が使用されています。一方で、VDI 2200には、測定方法が異なるため当該換算は有効ではないと明記されています。安定性、気密性およびTA Luft適合性の証明には、DIN EN 1591-1およびAD 2000を、DIN EN 1591-1および有限要素解析（FE解析）と組み合わせた手法のみが使用可能とされています(3)。
弊社はAD 2000-Merkblatt B 7を推奨しています。必要なガスケットパラメータは以下のとおりです。
主な関係式・パラメータ(1):
k0KD ≙ Qmin · bD
k1 ≙ (QSmin / p) · bD ※m ≙ (QSmin / p)(4)
k0KDϑ ≙ QSmax · bD
Qmin | 常温でのシール材の初期取付け時に必要となる最小締付圧（EN 13555準拠） |
QSmin | 使用中に必要となる最小締付圧（EN 13555準拠） |
QSmax | 指定温度ϑ下で適用可能な最大締付圧（EN 13555準拠） |
bD | ガスケット幅 |
p | 流体内圧 |
k1 | 使用条件におけるAD 2000 B 7ガスケットパラメータ |
k0KD | ガスケット変形に関するAD 2000 B 7ガスケットパラメータ |
k0KDϑ | 温度ϑ下使用時におけるガスケット変形に関するAD 2000 B 7ガスケットパラメータ |
特定の用途で必要となる場合は、EN 13555のデータに基づき個別に換算することを推奨します。
特定の用途で必要となる場合は、EN 13555のデータに基づき個別に換算することを推奨します。
「AD 2000-Merkblatt B 7」(5)表1に示される一般値を一律に適用することは推奨されていません。ただし、使用条件によっては適用できる場合があります。
なお、引用されているDIN 2690～2692は、1997年にEN 1514-1へ移行しています。
(1)Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter: AD 2000-Merkblatt B 7, Berechnung von Druckbehältern, Schrauben, Seite 4, 7.1.2.4, April 2015.
(2)Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI 2200, Tight flange connections - Selection, calculation, design and assembly of bolted flange connections, page 36, table 9, June 2007.
(3)Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI 2290, Emission Control - Sealing constants for flange connections, page 8, June 2012.
(4) m係数 = QSmin / pはDIN V 2505で定義されていましたが、同規格はEN 1591-1に移行しています。EN 1591-1では、m係数は使用されていません。
(5)Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter: AD 2000-Merkblatt B 7, Berechnung von Druckbehältern, Schrauben, Seite 6, Tabelle 1, April 2015.
認証と用途
| 種類 | 説明 | ファイル |
|---|---|---|
TA Luft | TA Luft1試験では、ガスケットをDN 40/PN 40の鋼製フランジに、通常は30 MPaの締付圧で取り付けます。その後、規定温度で少なくとも48時間保持します。冷却後、24時間以上にわたり漏れ量を測定します。試験圧力は1 bar（0.1MPa）とし、試験流体にはヘリウムを使用します。 TA Luftの要件を満たすためには、試験開始から24時間後の最終的な漏れ量が1.0 × 10⁻⁴ mbar·L/(s·m)未満である必要があります。 厚さ3 mm、6 mmについて、TA Luft認証を取得しています。 | |
酸素サービス（BAM） | Federal Institute for Materials Research and Testing: BAMは、液体および気体酸素用フランジ接続部向けシール材の適合性を評価しています。試験方法および結果の詳細は、テストレポートをご参照ください。なお、試験は粘着剤を使用しない状態で実施されました。 | |
フッ化物および塩化物イオンの溶出 | この試験では、フランジ腐食の原因となる水溶性フッ化物イオンおよび塩化物イオンの溶出量を測定します。試料を純水中で約95°C、24時間浸漬します。本試験が必要な場合は、弊社までお問い合わせください。 | |
安全性について | ゴア® ガスケット製品は、成形品の定義に該当するため、製品安全データシート（MSDS）や安全データシート（SDS）の作成は不要です。ご参考までに、製品の用途および適切な取扱方法を記載した製品安全シート（PSS）を提供しています。 | |
品質管理システム | ゴアは、ISO9001の認証を取得しています。 |
事例紹介:腐食したフランジにもなじむガスケット
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食品、医薬品、化粧品、医療機器の製造、処理、または包装作業にはご利用いただけません。