JP2007232133A - Spiral gasket - Google Patents

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Shinya Kurokawa
真也 黒河
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Nippon Valqua Industries Ltd
Nihon Valqua Kogyo KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spiral gasket including an outer ring at least on the outer diameter side of a gasket body, restraining deterioration of sealing performance as the whole gasket even if a gap is caused in the sealing surface of the body part when a bending phenomenon is caused by a fastening load. <P>SOLUTION: In this spiral gasket 20, a metal-made corrugated thin plate 4 and a cushioning material 5 such as asbestos paper are spirally wound to construct a gasket body 6, and the metal-made outer ring 24 having a thickness smaller than that of the body 6 is fitted to at least the outer peripheral side thereof. The surface hardness of the outer ring is set smaller than that of a flange member 1 abutting thereto. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、流体が高温、高圧となる蒸気などの管継手部分のシール用として好ましく用いられるうず巻き形ガスケットに関する。   The present invention relates to a spiral wound gasket preferably used, for example, for sealing a pipe joint portion such as a steam whose fluid becomes high temperature and high pressure.

うず巻き形ガスケットは高温・高圧用として設計されたガスケットで、豊かな弾性を有し装着厚さで締付け力を規制できるとともに、フランジ面の精密仕上げを必要とせず、交換作業も容易で、フランジに固着し難く、清掃し易いなどの利点を有することから、火力・原子力発電所やスチームタービン船の蒸気系はもちろんのこと、石油精製・石油化学工業のプロセスラインなどに広く使われている。   Spiral wound gasket is designed for high temperature and high pressure. It has rich elasticity and can regulate the tightening force with the mounting thickness, and does not require precise finishing of the flange surface. Because it has the advantages of being hard to fix and easy to clean, it is widely used not only in steam systems of thermal power / nuclear power plants and steam turbine ships, but also in process lines of the petroleum refining and petrochemical industries.

このようなガスケットが用いられる配管の管継手部分では、例えば、図3に示したように、両フランジ1,1間にうず巻き形ガスケットGを介装して複数のボルト2により締付け、このうず巻き形ガスケットGとフランジ1,1間を互いに密着させて、内側通路3を流れる高圧流体などが外部に漏れないようにシールされている(例えば、特許文献1)。   In a pipe joint portion of a pipe in which such a gasket is used, for example, as shown in FIG. 3, a spiral wound gasket G is interposed between both flanges 1, 1 and tightened by a plurality of bolts 2. The gasket G and the flanges 1 and 1 are in close contact with each other and sealed so that high-pressure fluid flowing through the inner passage 3 does not leak to the outside (for example, Patent Document 1).

このようにして、継手部分にガスケットGが装着され適正な面圧が負荷された場合には、ガスケットGの両側に隙間dが確保されている。
このうず巻き形ガスケットGは、例えば図2に示したように、V字形断面の金属製の波形薄板4と仕様に応じて選ばれたフィラー材(緩衝材)5とを渦巻状に硬く巻き込んで構成したガスケット本体6を有している。そして、大口径寸法の場合には、ガスケット本体6の内径側あるいは外径側に、ガスケット本体6の厚さ寸法より厚さの小さい円環板状の内輪7および外輪8の両方、あるいは内外輪7,8のいずれか一方が必要に応じて装着される。
In this way, when the gasket G is attached to the joint portion and an appropriate surface pressure is applied, the gap d is secured on both sides of the gasket G.
As shown in FIG. 2, for example, the spiral wound gasket G is configured by winding a metal corrugated thin plate 4 having a V-shaped cross section and a filler material (buffer material) 5 selected according to specifications into a spiral shape. The gasket main body 6 is provided. In the case of a large-diameter size, both the inner ring 7 and the outer ring 8 that are smaller than the thickness of the gasket body 6 or the inner and outer rings are formed on the inner diameter side or the outer diameter side of the gasket body 6. Either one of 7, 8 is mounted as necessary.

ところで、このようなうず巻き形ガスケットGが装着される配管継手のフランジ1,1には、図4に示したように、ボルト2が挿通される孔の内側に平面座1a,1aを設けたものがある(特許文献2)。   By the way, the flanges 1 and 1 of the pipe joint to which such a spiral wound gasket G is mounted are provided with flat seats 1a and 1a inside the holes through which the bolts 2 are inserted as shown in FIG. (Patent Document 2).

このような平面座1a,1aを設けた管継手にガスケットGが装着され、ボルト2により締付けられると、先ず密封効果を生じるガスケット本体6が締付けられる。
一方、内側通路3を流れる適用流体が高圧のときには、大きな締付け力が必要となるため、図3に示した隙間dの部分を小さくするように、ボルト2が過剰に締付けられる。このようにボルト2が過剰に締付けられたり、あるいはフランジ1,1の強度が弱かったりすると、締付けの際、フランジ1,1が最初に当接したガスケット本体6の点6a,6aを中心にいわゆるベンディングが生じ、結果として、内径側で生じた隙間から流体が漏洩する虞がある。このような傾向は、内側通路3が大口径になるほど著しい。
特開平3−117782号公報 実開昭60−58961号公報
When the gasket G is attached to the pipe joint provided with such flat seats 1a and 1a and tightened by the bolt 2, the gasket main body 6 that produces a sealing effect is first tightened.
On the other hand, when the applied fluid flowing through the inner passage 3 is at a high pressure, a large tightening force is required. Therefore, the bolt 2 is excessively tightened so as to reduce the gap d shown in FIG. If the bolt 2 is tightened excessively or the strength of the flanges 1 and 1 is weakened in this way, the so-called point 6a and 6a of the gasket body 6 with which the flanges 1 and 1 are first brought into contact with each other at the time of tightening. Bending occurs, and as a result, there is a risk of fluid leaking from a gap generated on the inner diameter side. Such a tendency is more remarkable as the inner passage 3 has a larger diameter.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-117778 Japanese Utility Model Publication No. 60-58961

本発明はこのような実情に鑑み、ガスケット本体の外径側に少なくとも外輪が具備されているうず巻き形ガスケットにおいて、締付け荷重でベンディング現象が生じた場合に本体部分のシール面に隙間が生じたとしても、ガスケット全体としてはシール性の低下を抑制することができるうず巻き形ガスケットを提供することを目的としている。   In view of such a situation, in the spiral wound gasket in which at least the outer ring is provided on the outer diameter side of the gasket main body, when a bending phenomenon occurs due to a tightening load, a gap is generated on the sealing surface of the main body portion. However, an object of the present invention is to provide a spiral wound gasket that can suppress a decrease in sealing performance as a whole gasket.

上記目的を達成するための本発明に係るうず巻き形ガスケットは、
金属製の波形薄板と石綿紙などの緩衝材とを、うず巻状に巻回して構成されるガスケット本体の少なくとも外周側に、該本体の厚さ寸法より厚さの小さい金属製の外輪が嵌合されたうず巻き形ガスケットにおいて、
前記外輪の表面硬度が、これに当接するフランジ部材の硬度よりも小さくなるように設定されていることを特徴としている。
To achieve the above object, the spiral wound gasket according to the present invention is:
A metal outer ring having a thickness smaller than the thickness of the main body is fitted on at least the outer peripheral side of the gasket main body formed by winding a corrugated thin metal plate and a cushioning material such as asbestos paper in a spiral shape. In the combined spiral wound gasket,
The surface hardness of the outer ring is set to be smaller than the hardness of the flange member in contact with the outer ring.

係る構成による本発明によれば、外輪がフランジ部材の内面に設けられた平面座により強く締付けられたとしても、外輪の表面は平面座に対して軟質であるため、平面座が外輪の表面に食い込むようになる。したがって、ベンディング現象で本体部分のシール面に隙間が生じたとしても、ガスケット全体としてはシール性の低下を抑制することができる。   According to the present invention having such a configuration, even if the outer ring is strongly tightened by the flat seat provided on the inner surface of the flange member, the surface of the outer ring is soft with respect to the flat seat, so the flat seat is on the surface of the outer ring. I start to bite. Therefore, even if a gap is generated on the sealing surface of the main body due to the bending phenomenon, it is possible to suppress the deterioration of the sealing performance of the gasket as a whole.

ここで、本発明では、前記外輪は、表面に軟質金属からなるメッキ層が形成されることにより、中心部分に比べて表面硬度が小さくされていても良い。
さらに、前記外輪は、芯材となる金属板材の表面に軟質金属が貼り合わされることにより表面硬度が小さくされていても良い。あるいは、前記外輪は、径方向内周側と径方向外周側との2つの部材の接合により構成され、このうち前記フランジ部材に当接する部分の外輪が軟質材料から形成されていても良い。
Here, in the present invention, the outer ring may have a surface hardness smaller than that of the central portion by forming a plating layer made of a soft metal on the surface.
Further, the outer ring may have a surface hardness reduced by attaching a soft metal to the surface of a metal plate material as a core material. Or the said outer ring | wheel is comprised by joining of two members with a radial direction inner peripheral side and a radial direction outer peripheral side, and the outer ring | wheel of the part contact | abutted to the said flange member among these may be formed from the soft material.

このようにして、前記外輪の表面硬度を小さくすることができる。
さらに、本発明では、前記外輪の高さは、前記ガスケット本体が適正圧力で締付けられた場合のガスケット本体の高さと略同一に設定されていても良い。
In this way, the surface hardness of the outer ring can be reduced.
Furthermore, in the present invention, the height of the outer ring may be set to be substantially the same as the height of the gasket body when the gasket body is tightened with an appropriate pressure.

このように外輪の高さが設定されていれば、ガスケット本体の過剰変形を防止することができるとともに、ベンディングによりシール面とフランジ面とが離れ難くなる。このときも同様に、ベンディング時に外輪表面にフランジ平面座端面が食い込みなじみを確保してシール性を得ることができる。   If the height of the outer ring is set in this way, excessive deformation of the gasket body can be prevented, and the sealing surface and the flange surface are hardly separated by bending. Similarly, at this time, the flange flat seat end face bites into the outer ring surface during bending, so that the familiarity can be secured.

本発明に係るうず巻き形ガスケットによれば、外輪の硬度をフランジ部材の平面座の硬度に対して小さく設定したので、平面座の食い込みが良好となる。したがって、ベンディング発生時に外輪とフランジ平面座との間にシール効果が得られる。これにより、ベンディング時に、本体部分のシール面に隙間が生じたとしてもガスケット全体としては、シール性の低下を抑制することができる。   According to the spiral wound gasket according to the present invention, since the hardness of the outer ring is set to be smaller than the hardness of the flat seat of the flange member, the biting of the flat seat is good. Therefore, a sealing effect can be obtained between the outer ring and the flange plane seat when bending occurs. As a result, even when a gap is generated on the sealing surface of the main body portion during bending, it is possible to suppress a decrease in sealing performance as a whole gasket.

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
図1は、本発明の一実施例に係るうず巻き形ガスケット20が採用された管継手を示したものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a pipe joint employing a spiral wound gasket 20 according to an embodiment of the present invention.

本実施例に係るうず巻き形ガスケット20のガスケット本体22は、上述した図2のガスケット本体6と略同様に形成されている。すなわち、金属製の波形薄板4とフィラー材5とが硬く巻きつけられることにより、ガスケット本体22が構成されている。そして、このガスケット本体22の外周側に外輪24が、内周側に内輪26が設置されている。なお、ガスケット本体22の外周側に外輪24が具備されていれば、内輪26は具備されていなくても良い。すなわち、内輪26は本発明の必須構成要件ではない。   The gasket body 22 of the spiral wound gasket 20 according to the present embodiment is formed in substantially the same manner as the gasket body 6 of FIG. That is, the gasket main body 22 is configured by the metal corrugated thin plate 4 and the filler material 5 being wound tightly. And the outer ring | wheel 24 is installed in the outer peripheral side of this gasket main body 22, and the inner ring | wheel 26 is installed in the inner peripheral side. If the outer ring 24 is provided on the outer peripheral side of the gasket body 22, the inner ring 26 may not be provided. That is, the inner ring 26 is not an essential component of the present invention.

一方、金属製の波形薄板4としては、SUS304、SUS316、SUS321、アルミニウムなどを例示することができ、フィラー材5としては、非石綿無機質紙などを例
示することができる。また、内輪26としては、炭素鋼、SUS304、SUS316、SUS321,SUS430、外輪24としては炭素鋼SUS304などが例示される。
On the other hand, examples of the corrugated thin plate 4 made of metal include SUS304, SUS316, SUS321, and aluminum, and examples of the filler material 5 include non-asbestos inorganic paper. The inner ring 26 is exemplified by carbon steel, SUS304, SUS316, SUS321, SUS430, and the outer ring 24 is exemplified by carbon steel SUS304.

本実施例では、外輪24の表面は、フランジ1の平面座1aに比べて軟質に形成されている。このように外輪24の表面を平面座1aに対して軟質にするには、メッキにより軟質な層を形成しても良い。   In the present embodiment, the surface of the outer ring 24 is formed softer than the flat seat 1 a of the flange 1. Thus, in order to make the surface of the outer ring 24 soft with respect to the plane seat 1a, a soft layer may be formed by plating.

メッキのほか、外輪24の表面を平面座1aに対して軟質にするには、2枚の円盤状の板材を用意し、軟質の材質からなる一方の板材を他方の板材に接着して外輪24を構成しても良い。   In addition to plating, in order to make the surface of the outer ring 24 soft with respect to the plane seat 1a, two disk-shaped plate materials are prepared, and one plate material made of a soft material is bonded to the other plate material, and the outer ring 24 is bonded. May be configured.

さらに、軟質にする部分は、外輪24の全体でなくても、平面座1aが当たる部分のみとしても良い。要は、フランジ1の平面座1aにより外輪24が締付けられた場合に、平面座1aの端部が外輪24の表面に食い込むようにすれば良い。
このようにして、ベンディングが生じた場合にも、外周側でシール性を確保できる。これにより、ガスケット全体としてはシール性の低下を防止することができる。
Furthermore, the portion to be softened may not be the entire outer ring 24 but only the portion with which the flat seat 1a hits. In short, when the outer ring 24 is tightened by the flat seat 1 a of the flange 1, the end of the flat seat 1 a may bite into the surface of the outer ring 24.
In this way, even when bending occurs, the sealing performance can be secured on the outer peripheral side. Thereby, the fall of a sealing performance as the whole gasket can be prevented.

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、内輪26は、必須ではない。また、使用条件として高温,高圧に限定されず、通常の温度、通常の圧力下でも用いることができる。   As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to this. For example, the inner ring 26 is not essential. Further, the use conditions are not limited to high temperature and high pressure, but can be used under normal temperature and normal pressure.

また、ベンディングが生じ難いように、外輪8の高さを、図4に波線で示したように締付け時のガスケット本体6の高さと同様に設定することができる。
このようにベンディングの発生を防止するには、図3に示した隙間dを無くせば良いが、それには以下のようにすれば良い。
Further, the height of the outer ring 8 can be set in the same manner as the height of the gasket body 6 at the time of tightening as shown by the wavy line in FIG. 4 so that bending does not easily occur.
In order to prevent the occurrence of bending in this way, the gap d shown in FIG. 3 may be eliminated, but this may be done as follows.

すなわち、ガスケットの面圧に対するシール性能、およびガスケットの面圧に対する歪み量を予め測定しておくことにより、所望とするシール性能を得るときのガスケットの歪み量を想定する。そして、ガスケットの初期高さからその歪み量を差し引いた高さと同じ高さに外輪8の高さを設定すれば、締付け時にガスケット本体6の高さと外輪8の高さが同一になる。   That is, by preliminarily measuring the sealing performance with respect to the gasket surface pressure and the strain amount with respect to the gasket surface pressure, the strain amount of the gasket when obtaining a desired sealing performance is assumed. If the height of the outer ring 8 is set to the same height as the initial height of the gasket minus the amount of distortion, the height of the gasket body 6 and the height of the outer ring 8 become the same during tightening.

このようにして予め外輪8の高さを設定すれば、ベンディングによりシール面とフランジ面とが離れ難くなる。
このように、本実施例では、ベンディング時に外輪表面にフランジ平面座端面が食い込みなじみを確保してシール性を得ることができる。
If the height of the outer ring 8 is set in advance in this way, it becomes difficult for the sealing surface and the flange surface to be separated by bending.
As described above, in this embodiment, the flange flat seat end face bites into the outer ring surface during bending, and the sealability can be obtained.

図1は本発明の一実施例に係るうず巻き形ガスケットが装着されたフランジ継手を示した断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a flange joint equipped with a spiral wound gasket according to an embodiment of the present invention. 図2は従来のうず巻き形ガスケットの一部を示した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a part of a conventional spiral wound gasket. 図3は従来のうず巻き形ガスケットが装着されたフランジ継手の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a flange joint equipped with a conventional spiral wound gasket. 図4はうず巻き形ガスケットにベンディングが生じたときの概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view when bending occurs in the spiral wound gasket.

符号の説明Explanation of symbols

1 フランジ
1a 平面座
2 ボルト
3 内側通路
4 金属製の波形薄板
5 フィラー材
6 ガスケット本体
7,8 内外輪
22 ガスケット本体
24 外輪
26 内輪
G ガスケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flange 1a Plane seat 2 Bolt 3 Inner channel | path 4 Metal corrugated sheet 5 Filler material 6 Gasket body 7, 8 Inner / outer ring 22 Gasket body 24 Outer ring 26 Inner ring G Gasket

Claims (5)

金属製の波形薄板と石綿紙などの緩衝材とを、うず巻状に巻回して構成されるガスケット本体の少なくとも外周側に、該本体の厚さ寸法より厚さの小さい金属製の外輪が嵌合されたうず巻き形ガスケットにおいて、
前記外輪の表面硬度が、これに当接するフランジ部材の硬度よりも小さくなるように設定されていることを特徴とするうず巻き形ガスケット。
A metal outer ring having a thickness smaller than the thickness of the main body is fitted on at least the outer peripheral side of the gasket main body formed by winding a metal corrugated thin plate and a cushioning material such as asbestos paper in a spiral shape. In the combined spiral wound gasket,
A spiral wound gasket characterized in that a surface hardness of the outer ring is set to be smaller than a hardness of a flange member in contact with the outer ring.
前記外輪は、芯材となる金属板材の表面に軟質金属からなるメッキ層が形成されることにより、中心部分に比べて表面硬度が小さくされていることを特徴とする請求項1に記載のうず巻き形ガスケット。 2. The spiral ring according to claim 1, wherein the outer ring has a surface hardness smaller than that of a central portion by forming a plating layer made of a soft metal on a surface of a metal plate material as a core material. Shape gasket. 前記外輪は、芯材となる金属板材の表面に軟質金属が貼り合わされることにより表面硬度が小さくされていることを特徴とする請求項1に記載のうず巻き形ガスケット。 2. The spiral wound gasket according to claim 1, wherein the outer ring has a surface hardness reduced by attaching a soft metal to a surface of a metal plate material as a core material. 前記外輪は、径方向内周側と径方向外周側との2つの部材の接合により構成されており、このうち前記フランジ部材に当接する部分の外輪が軟質材料から形成されることにより、表面硬度が小さくされていることを特徴とする請求項1に記載のうず巻き形ガスケット。 The outer ring is configured by joining two members on the radially inner peripheral side and the radially outer peripheral side. Of these, the outer ring of the portion that comes into contact with the flange member is formed of a soft material, so that the surface hardness is increased. The spiral wound gasket according to claim 1, wherein the spiral wound gasket is small. 前記外輪の高さは、前記ガスケット本体が適正圧力で締付けられた場合のガスケット本体の高さと略同一に設定されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のうず巻き形ガスケット。 5. The spiral wound gasket according to claim 1, wherein a height of the outer ring is set to be substantially the same as a height of the gasket body when the gasket body is tightened with an appropriate pressure. .
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