ガスケットの選択において流体の適合性が重要な理由
ガスケットは、パイプライン、バルブ、ポンプ、フランジ、または処理システム内の流体に直接さらされます。ガスケットの材質が媒体と化学的に適合しない場合、シールが膨張、軟化、硬化、亀裂、または元の寸法を失う可能性があります。加圧システムでは、これらの変化により漏れや計画外のメンテナンスが発生する可能性があります。
このため、ガスケットの選択は、単にサイズや価格に基づいてガスケットを選択するのではなく、シールする流体から始める必要があります。
液体に関連する主な要因には次のようなものがあります。{0}
- 化学組成
- 動作温度
- 使用圧力
- 液体濃度
- 曝露時間
- 流れ条件
- 洗浄または滅菌プロセス
同じガスケット材質でも、流体の濃度や温度に応じて性能が異なります。したがって、実際の動作条件と合わせて材料の適合性を評価する必要があります。
オイルおよび石油系流体用の NBR ガスケット-
NBR (ニトリル ブタジエン ラバー) は、シーリング システムが石油ベースの流体と接触する場合によく使用されます。{0}
NBR は以下に対して優れた耐性を示します。
- 鉱物油
- 油圧作動油
- 潤滑油
- ディーゼル燃料
- グリース
- 石油-ベースの液体
また、優れた機械的強度と耐摩耗性を備えているため、ガスケットが振動や繰り返しの組み立てにさらされる産業用機器に適しています。
典型的なアプリケーションには次のものがあります。
- 油圧機器
- オイルポンプ
- 自動車システム
- ギアボックス
- 産業機械
- 燃料システム
ただし、システムに油が含まれているという理由だけで NBR を選択すべきではありません。特定のオイルの配合、温度、圧力、および暴露時間も考慮する必要があります。
水・蒸気用EPDMガスケット
EPDM（エチレン プロピレン ジエン モノマー）は、熱水、蒸気、オゾン、天候劣化に対する耐性があるため、水ベースの用途で広く使用されています。{0}}
EPDM は一般的に次の用途で使用されます。
- 冷水
- お湯
- スチーム
- グリコール-ベースの液体
- 希釈した洗浄液
- 特定の水性化学薬品
典型的なアプリケーションには次のものがあります。
- 水処理装置
- HVAC システム
- パンプス
- 配管システム
- 暖房設備
- アウトドア用品
重要な制限の 1 つは石油ベースの液体です。{0} EPDM は、鉱油、燃料、および多くの炭化水素ベースの液体との適合性が悪くなります。-このような環境で EPDM を使用すると、膨潤や劣化が発生する可能性があります。
高温油および化学薬品用の FKM ガスケット-
一般にフルオロエラストマーとして知られる FKM は、より高い温度と耐薬品性が必要な場合に選択されます。
FKM は、以下の多くの場合に良好なパフォーマンスを発揮します。
- 鉱物油
- 燃料
- 潤滑剤
- 炭化水素系流体
- 高温工業用流体-
以下の場合によく使用されます。
- 自動車エンジン
- 化学処理装置
- 石油およびガス機器
- 高温ポンプ-
- 工業用バルブ
FKM は、流体抵抗と動作温度の上昇の両方を考慮する必要がある場合に特に役立ちます。
ただし、FKM はあらゆる化学物質と普遍的に適合するわけではありません。特定の熱水、蒸気、および特定の化学環境では、別のエラストマーが必要になる場合があります。
温度に敏感な用途向けのシリコン ガスケット-
シリコーンゴムは、広い温度範囲にわたって柔軟性を維持することで知られています。
シリコンガスケットは以下のものに使用できます。
- 水
- 空気
- 特定の食品と接触する液体-
- 一部の化学物質
- 温度変化するメディア-
一般的なアプリケーションには次のようなものがあります。
- 食品加工装置
- 電気機器
- 医療機器
- 実験装置
- 高温-および低温-アセンブリ
シリコーンは耐候性および耐老化性に優れていますが、その機械的強度と耐摩耗性は一般に他の工業用エラストマーよりも低いです。したがって、実際のシール荷重や動作条件に応じて選定してください。
攻撃的な化学媒体用の PTFE ガスケット
PTFE は、非常に幅広い耐薬品性を備えているため、従来のゴム製ガスケット材料とは異なります。
PTFE ガスケットは一般的に次の目的で検討されます。
- 強酸
- 強アルカリ
- 溶剤
- 攻撃的な化学物質
- 腐食性プロセス流体
典型的なアプリケーションには次のものがあります。
- 化学処理
- 製薬機器
- 化学パイプライン
- 実験室システム
- 腐食性流体の取り扱い
PTFE は耐薬品性に優れており、広い温度範囲で使用できます。ただし、高荷重フランジ接続を設計する場合は、そのクリープ特性とコールドフロー特性を考慮する必要があります。{{2}
一部の用途では、寸法安定性と機械的性能を向上させるために、充填 PTFE コンパウンドが選択されます。
さまざまな流体がガスケットの材質に与える影響
流体の適合性の問題は通常、いくつかの形で現れます。
腫れ
一部のエラストマーは特定の液体を吸収して体積が増加します。過度の膨張によりガスケットの寸法が変化し、取り付け応力が増加する可能性があります。
硬化
-互換性のない化学物質や高温に長期間さらされると、材料が硬くなり、柔軟性が低下する可能性があります。
軟化
特定の流体はエラストマーの内部強度を低下させる可能性があり、その結果シール力が低下します。
ひび割れ
化学物質への曝露、オゾン、熱、機械的ストレスにより表面亀裂が生じ、最終的には漏れ経路に発展する可能性があります。
圧縮永久歪み
長期間にわたって圧縮すると、ガスケットは元の形状に完全に戻らない場合があります。-これにより、ガスケットとシール面の間の接触圧力が減少します。
これらの故障モードは、ガスケットを選択する前に材料の適合性をチェックする必要がある理由を示しています。
流体の種類によるガスケット材質の選定
次の比較は、材料選択の実際的な出発点となります。
| 液体または媒体 | 一般的な材料オプション | 主な考慮事項 |
|---|---|---|
| 作動油 | NBR、FKM | 耐油性と温度 |
| ミネラルオイル | NBR、FKM | 化学的適合性 |
| ディーゼル燃料 | NBR、FKM | 耐燃料性 |
| お湯 | EPDM、シリコーン | 温度と耐水性 |
| スチーム | EPDM、一部のFKMグレード | 蒸気の温度と圧力 |
| グリコールクーラント | EPDM、一部の NBR グレード | 濃度と温度 |
| 酸 | PTFE、選択された EPDM グレード | 化学物質の濃度 |
| アルカリ | PTFE、選択された EPDM グレード | 化学的適合性 |
| 溶剤 | PTFE、厳選されたFKMグレード | 特定の溶媒との適合性 |
| 空気 | NBR、EPDM、シリコーン | 温度とオゾンへの曝露 |
この表は、予備的な資料選択ガイドとして扱う必要があります。-最終的な選択は、正確な流体の組成、濃度、圧力、動作温度に基づいて行う必要があります。
温度と圧力は一緒に考慮する必要があります
流体の適合性だけでガスケットの性能が決まるわけではありません。
材料は室温では特定の化学薬品に耐性がありますが、同じ流体が 120 度または 150 度に達すると異なる挙動を示します。
高温により次のことが加速される可能性があります。
- 化学的分解
- 腫れ
- 圧縮永久歪み
- 硬化
- 引張強度の損失
圧力はシーリングシステムにも影響を与えます。高圧下では、特に材料が比較的柔らかい場合、またはフランジのクリアランスが過剰な場合、ガスケットが押し出されたり、変形したりする可能性があります。
このため、ガスケットの選定は流体＋温度＋圧力を一組の使用条件として評価する必要があります。
液体の濃度と暴露時間を考慮する
化学物質の濃度は、ガスケットの適合性に大きな影響を与える可能性があります。
たとえば、希釈した化学溶液はエラストマーに対する影響が限定的である可能性がありますが、濃度が高くなると急速な膨潤や劣化が生じる可能性があります。
露光時間も重要な要素です。短期間の接触では満足のいく性能を発揮するガスケットでも、数か月間継続的に接触すると同じ耐用年数が得られない可能性があります。-
プロセス機器用のガスケットを選択する場合、購入者は以下を提供する必要があります。
- 流体名
- 化学物質の濃度
- 動作温度
- 使用圧力
- 連続的または断続的な暴露
- 期待耐用年数
This information allows the manufacturer to evaluate material suitability more accurately.
食品および医薬品液体用のガスケット材料の選択
食品、飲料、および製薬機器では、耐薬品性以外にも追加の材料の考慮が必要になる場合があります。
ガスケットは以下に耐える必要がある場合があります。
- 水
- 洗浄剤
- 消毒用薬品
- お湯
- スチーム
- 繰り返しの洗浄サイクル
これらの用途では、特定のプロセス条件や規制要件に応じて、シリコーンや選択された EPDM コンパウンドなどの材料が一般的に使用されます。
ガスケットが規制製品と接触する場合、購入者は選択した化合物が必要な食品{0}}接触または医薬品-関連の仕様を満たしているかどうかも確認する必要があります。
さまざまな流体に合わせたカスタムガスケットの製造
産業用途では、標準製品としては入手できないガスケットの寸法、材料、または構造が必要になることがよくあります。
カスタマイズには次のものが含まれる場合があります。
- カスタムディメンション
- 非標準プロファイル-
- さまざまなゴム配合物
- 硬度調整
- 特殊な厚み
- 図面-ベースの制作
- OEMパッケージ
朝岳は、アプリケーション要件に応じて、NBR、EPDM、FKM、シリコーン、その他のシール材などの材料を使用してカスタム ガスケットを製造します。製造プロセスは、顧客の図面、サンプル、寸法、シール媒体、温度条件、および動作要件に基づいて行うことができます。
Chaoyue の技術プロセスには、材料の選択、金型の開発、生産、寸法検査、物性検査、バッチ品質管理が含まれます。これにより、すべての用途にわたって 1 つの材料に依存するのではなく、ガスケットの仕様をさまざまな流体に適合させることができます。
ガスケットの材質を選択する前に尋ねるべき質問
産業用バイヤーは注文する前に、材料を選択するための十分な情報を提供する必要があります。
- ガスケットが接触する流体は何ですか?
「化学物質」や「オイル」などの広範な説明を使用するのではなく、正確な媒体を特定します。
- 動作温度は何度ですか?
通常の動作温度と考えられる温度ピークの両方を提供します。
- 作動圧力はどれくらいですか?
圧力は、圧縮、変形、押し出しの動作に影響します。
- 露出は連続ですか？
継続的な浸漬と時折の接触では、異なる材料要件が生じる可能性があります。
- 洗浄または滅菌サイクルはありますか?
洗浄剤、熱水、または蒸気に繰り返しさらされると、ガスケットの耐用年数に影響を及ぼす可能性があります。
- 規制上の要件はありますか?
食品、医薬品、飲料水、その他の規制対象用途では、特定の準拠した材料が必要となる場合があります。{0}
製造前にこれらの詳細を提供すると、互換性のないガスケット化合物を選択するリスクを軽減できます。
ガスケット材質を選択する際に比較すべき重要な要素
| 選択要素 | 何を評価するか |
|---|---|
| 流体の適合性 | 油、水、蒸気、燃料、酸、アルカリ、溶剤、その他の媒体 |
| 温度 | 通常動作温度と温度ピーク |
| プレッシャー | 使用圧力、圧力変動、およびスパイクの可能性 |
| 材料特性 | 耐薬品性、弾性、引張強度、圧縮永久歪み |
| 曝露時間 | 継続的な接触、断続的な接触、または短期間の接触{0}} |
| ガスケットの構造 | 厚さ、形状、寸法およびシール面 |
| 規制要件 | 食品{0}}との接触、飲料水-またはその他の用途-に固有の基準 |
| 生産精度 | 寸法公差、材料の一貫性、バッチ管理 |