JP5335972B2 - Composite gasket - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a non-asbestos gasket excellent in heat-resisting properties, durability and sealing performance, allowing the whole fastening pressure to be reduced, easy to handle, shortening a test period and capable of maintaining the sealing performance for a long term even in a temperature zone of 200-1,000&deg;C. <P>SOLUTION: A metal jacket type gasket structure is employed. The width of the metal jacket type gasket is narrowed to reduce a contact area with a pipe flange, thus reducing the fastening pressure. Meanwhile the narrow metal jacket type gasket is made as a gasket body, and into at least either of the inner circumference and the outer circumference of the gasket body, a metal ring formed from a cold-rolled steel sheet, a stainless-steel sheet, a rust-prevention-plated cold-rolled steel sheet, a rust-prevention-plated stainless-steel sheet, a metal sheet consisting of a kind of metal selected from Cu, Al, Zn, Ni, Sn, Si, Ti, Fe, Cr, Nb, C, Mo, W and Co, or an alloy sheet thereof is fit to constitute the composite gasket. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は複合ガスケット、特に、初期締付圧力が低くても高シール性を示し、低温から高温まで、かつ、真空から高圧まで広範囲で使用可能な複合ガスケットに関するものである。   The present invention relates to a composite gasket, and more particularly to a composite gasket that exhibits high sealing performance even when the initial clamping pressure is low and can be used in a wide range from low temperature to high temperature and from vacuum to high pressure.

近年、化学産業分野での省エネルギー化を図るべく、高温条件下で操業可能な各種プラントの開発が進められている。石油化学プラント、液化石油ガス及び液化天然ガスプラント等では、ガスケット本体を浸透して漏れる浸透漏れ、ガスケット表面とフランジ表面との界面から漏れる界面漏れ及びフランジ、管或いは容器等を透過して漏れる透過漏れが生じるが、漏れの大部分(約8割)が浸透漏れであることから、プラントの配管連結部での流体漏れ防止に使用されるガスケット等のシール材が問題となっている。また、実際の漏れ事故は、ボルト締付不足、締付過多、片側締め付け等の締付作業も大きな原因となっている。   In recent years, various plants capable of operating under high-temperature conditions have been developed in order to save energy in the chemical industry. In petrochemical plants, liquefied petroleum gas and liquefied natural gas plants, etc., penetration leaks that leak through the gasket body, interface leaks that leak from the interface between the gasket surface and the flange surface, and permeation that leaks through the flange, pipe or container, etc. Although leakage occurs, since most of the leakage (about 80%) is osmotic leakage, sealing materials such as gaskets used to prevent fluid leakage at the piping connection part of the plant are problematic. In addition, actual leakage accidents are also caused largely by tightening work such as insufficient bolt tightening, excessive tightening, or one-side tightening.

従来、ガスケット、特に、高温用ガスケットとしてはアスベスト製品が汎用されていたが、アスベストの健康に及ぼす悪影響が明かとなって以来、その使用廃止及び代替品の開発を迫られ、これまでにも各種の非アスベスト系ガスケットが開発され、代表的なガスケットとして、クロロプレンゴム、フッ素ゴム或いはシリコーンゴム等のゴム系材料をリング状に成形したゴムガスケット(例えば、特許文献1参照)、フッ素樹脂や膨張黒鉛などの非アスベスト系粉末をバインダで固めてシート状に形成してなる非アスベスト系シートを断面形状が波形のステンレス鋼などの薄肉帯状鋼板と重ね合わせて渦巻状に巻回してなる渦巻ガスケット(例えば、特許文献2参照)、及び無機繊維シートを耐熱耐食合金からなるメタルジャケットで被覆してなるメタルジャケット型ガスケット(例えば、特許文献3参照)が提案されている。   Conventionally, asbestos products have been widely used as gaskets, especially as high-temperature gaskets, but since the adverse effects on asbestos health became apparent, it was urged to discontinue use and develop alternatives. Non-asbestos gaskets have been developed, and as typical gaskets, rubber gaskets (for example, see Patent Document 1) in which a rubber-based material such as chloroprene rubber, fluorine rubber, or silicone rubber is molded into a ring shape, fluorine resin or expanded graphite are used. A non-asbestos-based sheet formed by solidifying a non-asbestos-based powder with a binder into a sheet-like shape and overlapping with a thin strip steel plate such as stainless steel having a corrugated cross-section, and a spiral gasket (for example, ), And an inorganic fiber sheet covered with a metal jacket made of a heat-resistant and corrosion-resistant alloy. Comprising a metal jacketed gasket (e.g., see Patent Document 3) are proposed.

特開平5−287205公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-287205 特開2004−3264706号公報JP 2004-3264706 A 特開2006−226456号公報JP 2006-226456 A

しかしながら、前記ゴムガスケットは、材料がゴム材料であるため耐熱性が低く、200℃以上の高温用ガスケットとしては使用できないという問題がある。即ち、前記ゴムガスケットは、温度が高くなると流動性を帯びてシール性が低下するため、高温でもシール性能を維持するためには高温でのゴム材料の流動性を阻止することが望まれている。   However, since the rubber gasket is a rubber material, the heat resistance is low, and there is a problem that the rubber gasket cannot be used as a high-temperature gasket at 200 ° C. or higher. That is, the rubber gasket has fluidity when the temperature is high, and the sealing performance is lowered. Therefore, in order to maintain the sealing performance even at a high temperature, it is desired to prevent the fluidity of the rubber material at a high temperature. .

他方、渦巻ガスケットは、締め付け圧が小さく良好なシール性を示すため、石油化学プラント、液化石油ガス及び液化天然ガスプラント等の分野では多く採用されてはいるが、膨張黒鉛シートを芯材とするガスケットでは、300℃以上になるとバインダの熱分解や金属板への過負荷により又は膨張黒鉛シートの機械的強度が弱いためガスケット全体が劣化し易く、また、フッ素樹脂シートでは350℃以上で圧力がかかると溶融したり流動化したりするため甚だしく塑性変形するため、一時的には良好なシール性を示すが長期使用に耐えず、短期間でガス漏れを生じ、場合によっては火災を引き起こすなどの問題があることが明かとなった。   On the other hand, the spiral gasket has a small clamping pressure and exhibits a good sealing property. Therefore, the swirl gasket is widely used in fields such as petrochemical plants, liquefied petroleum gas and liquefied natural gas plants, but an expanded graphite sheet is used as a core material. For gaskets, if the temperature exceeds 300 ° C, the entire gasket is likely to deteriorate due to thermal decomposition of the binder, overload on the metal plate or the mechanical strength of the expanded graphite sheet, and for fluororesin sheets, the pressure is higher than 350 ° C. In such a case, it melts and fluidizes, so it undergoes severe plastic deformation, temporarily showing good sealing properties, but it cannot withstand long-term use, causing gas leakage in a short period of time, and in some cases causing a fire. It became clear that there was.

さらに、メタルジャケット型ガスケットは、−200℃〜1000℃の広い温度域で耐久性が良く、10−7Pam/secという高いシール性能を示すため、船舶の補機や排気ラインのガスケットやコジェネレーションシステムの吸排気ガスケット等の耐熱、耐久性及びシール能力を要求される分野で広く採用されてはいるが、石油化学プラント等に適用するには下記のような難点がある。即ち、(1)メタルジャケット型ガスケットは、有効シール面積が少ないため振動及び面圧に耐えるように全面接触型にしなければならず、必然的にシール性を向上させるためにはボルトの締付圧力を高くする必要があり、老朽設備が多い石油化学プラント等には使用しがたい、(2)メタルジャケット型ガスケットは、浸透モレは無いがフランジ面とガスケット面との間の所定のシール性能に達するまで時間がかかり、操業効率が上げるためガスケット装着後の試験期間を短くすることが重視される石油化学プラント等では経済的な観点から敬遠される原因となっている。 Furthermore, the metal jacket type gasket has good durability in a wide temperature range of −200 ° C. to 1000 ° C., and exhibits a high sealing performance of 10 −7 Pam 3 / sec. Although widely adopted in fields that require heat resistance, durability, and sealing ability, such as intake / exhaust gaskets for generation systems, there are the following disadvantages when applied to petrochemical plants and the like. That is, (1) Since the metal jacket type gasket has a small effective seal area, it must be a full contact type so as to withstand vibrations and surface pressures. (2) The metal jacket type gasket has no permeation but has a predetermined sealing performance between the flange surface and the gasket surface. It takes a long time to reach this point, and in order to increase the operation efficiency, it is a cause of refusal from an economical point of view in a petrochemical plant or the like in which it is important to shorten the test period after mounting the gasket.

前記メタルジャケット型ガスケットの締付圧力に関する問題を解決する手段として、ガスケットの幅(ガスケットの外径と内径との差の半分)を狭くする、即ち、狭幅化が考えられるが、この構造ではガスケットの総締付力を数分の一に低減することはできてもフランジローディングによる漏れが発生し、フランジ内径の中心とガスケットの中心との芯出しが非常に困難になり、極端な場合にはパイプ内を流動する流体の熱で燃焼してシール不能となる恐れがある他、ガスケットを狭幅化すると面圧が掛かりすぎて締め付けの際にガスケットが破壊されてしまうという新たな問題を生じる。また、位置決めを容易にするため配管等のフランジに所定深さの溝を形成し、それにリングガスケットを嵌め込んで締め付けを行うことにより解決できるが、フランジに溝を形成するのは多大な費用を要するため経済的ではない。   As a means for solving the problem related to the tightening pressure of the metal jacket type gasket, the width of the gasket (half the difference between the outer diameter and the inner diameter of the gasket) can be narrowed, that is, the width can be reduced. Even if the total tightening force of the gasket can be reduced to a fraction, leakage due to flange loading occurs, making it difficult to center the center of the flange inner diameter and the center of the gasket in extreme cases. May burn due to the heat of the fluid flowing in the pipe, making it impossible to seal, and if the gasket is narrowed, the surface pressure is too high and the gasket is destroyed when tightening. . In addition, in order to facilitate positioning, it can be solved by forming a groove of a predetermined depth in the flange of a pipe or the like, and fitting a ring gasket to it and tightening it. However, forming a groove in the flange is very expensive. It is not economical because it requires.

従って、本発明の課題は、総締付圧を低くでき、取扱いが容易で試験期間を短縮でき、石油化学プラント等においても使用可能で、−200〜1000℃の温度帯においても長期にわたってシール性を維持し得る耐熱性、耐久性及びシール性に優れた非アスベスト系ガスケットを得ることにある。   Therefore, the problem of the present invention is that the total tightening pressure can be lowered, the handling is easy, the test period can be shortened, it can be used in a petrochemical plant, etc. It is to obtain a non-asbestos-based gasket excellent in heat resistance, durability and sealability.

本発明は、前記課題を解決するための手段として、基本的には、メタルジャケット型ガスケット構造を採用し、そのメタルジャケット型ガスケットの幅を狭くすることによってパイプフランジとの接触面積を小さくして締付圧力の低減化を図る一方、その狭幅のメタルジャケット型ガスケットをガスケット本体とし、当該ガスケット本体の外周及び内周の少なくとも一方にメタルリングを嵌着して複合ガスケットを構成することによってメタルジャケット型ガスケットの狭幅化に起因する新たな問題、例えば、フランジローディングによる漏れ、ガスケットの位置合わせの作業性低下、締め付け作業の効率低下、芯出し不良に起因する熱による損傷、強度低下に起因する締付時のガスケットの破壊などの問題を解決し、十分な耐熱性、耐久性及びシール性能を確保できるようにしたものである。   The present invention basically adopts a metal jacket type gasket structure as means for solving the above-mentioned problems, and by reducing the width of the metal jacket type gasket, the contact area with the pipe flange is reduced. While reducing the tightening pressure, the metal jacket type gasket having the narrow width is used as a gasket body, and a metal ring is fitted to at least one of the outer periphery and inner periphery of the gasket body to form a composite gasket. New problems caused by narrowing of jacket type gaskets, such as leakage due to flange loading, gasket workability deterioration, tightening work efficiency reduction, heat damage due to poor centering, and strength reduction Solves problems such as gasket destruction during tightening, and has sufficient heat resistance and durability Fine sealing performance is obtained by the so can be ensured.

従って、本発明は、非アスベスト材料を主成分とする芯材をメタルジャケットで包み込んでなる狭幅のリング状メタルジャケット型ガスケット本体と、当該ガスケット本体の外周及び内周の少なくとも一方に嵌着されたメタルリングとからなることを特徴とする複合ガスケットを提供するものである。   Therefore, the present invention is fitted to a narrow ring-shaped metal jacket type gasket body in which a core material mainly composed of a non-asbestos material is wrapped with a metal jacket, and at least one of an outer periphery and an inner periphery of the gasket body. A composite gasket characterized by comprising a metal ring.

しかし、ガスケットが耐熱性を要求されない場合、ガスケット本体として、メタルジャケット型ガスケット構造を採用する代わりに、シリコーンゴム、クロロプレンゴム及びフッ素系ゴムなどのゴム材料、フッ素樹脂繊維、芳香族ポリアミド樹脂繊維その他の合成樹脂繊維からなる群から選ばれた少なくとも一種の材料を主体とする芯材を前記ゴム材料や樹脂材料で包んでなる狭幅のリング状ゴムジャケット型又はレジンジャケット型ガスケット、膨張黒鉛シート及びジョイントシートなどのシート材料をリング状に加工した狭幅のリング状ガスケット、又はそれらの内縁にグロメットを嵌めてなるリング状ガスケットを採用し、その外周及び内周の少なくとも一方にメタルリングを嵌着して複合ガスケットを構成しても良い。このようなメタルリングと複合化した構造を採用することによって、ゴムガスケットや樹脂系ガスケットの材質に起因する問題、例えば、ゴム材料やフッ素樹脂系ガスケットに於ける高温での塑性変形や流動化によるシール性能の低下を阻止し、十分な耐熱性、耐久性及びシール性を確保することができる。   However, if the gasket does not require heat resistance, instead of adopting a metal jacket type gasket structure as the gasket body, rubber materials such as silicone rubber, chloroprene rubber and fluorine-based rubber, fluorine resin fibers, aromatic polyamide resin fibers, etc. A narrow ring-shaped rubber jacket type or resin jacket type gasket in which a core mainly composed of at least one material selected from the group consisting of synthetic resin fibers is wrapped with the rubber material or resin material, an expanded graphite sheet, and Narrow ring-shaped gaskets made by processing sheet materials such as joint sheets into ring shapes, or ring-shaped gaskets with grommets fitted to their inner edges, and metal rings are fitted to at least one of the outer circumference and inner circumference Thus, a composite gasket may be configured. By adopting such a composite structure with a metal ring, problems caused by the material of rubber gaskets and resin gaskets, such as plastic deformation and fluidization at high temperatures in rubber materials and fluororesin gaskets. The deterioration of the sealing performance can be prevented, and sufficient heat resistance, durability and sealing performance can be ensured.

従って、別の観点から見れば、本発明は、非アスベスト材料からなる狭幅のリング状ガスケット本体と、当該ガスケット本体の外周及び内周の少なくとも一方にメタルリングを嵌着してなることを特徴とする複合ガスケットを提供するものである。   Therefore, from another viewpoint, the present invention is characterized in that a narrow ring-shaped gasket body made of a non-asbestos material and a metal ring is fitted to at least one of the outer periphery and the inner periphery of the gasket body. A composite gasket is provided.

前記リング状ガスケット本体は、従来の全面形メタルジャケット型ガスケットと異なり、その幅が狭く形成され、通常、当該ガスケットを適用するパイプフランジの幅(即ち、フランジの内径と外径との差の半分)の2/3以下、好ましくは1/2〜1/20、より好ましくは1/3〜1/16の幅に設定される。具体的には、例えば、呼び圧力5K、呼び径25A(5K−25Aと表す。以下同じ)のガスケット(内径40mm、外径95mm、厚さ2mm、PC(ガスケット中心−ボルト穴中心間径)75mm、ボルト穴径12mm(×4))の場合、ガスケット幅は4〜8mmに、5K−100Aのガスケット(内径118mm、外径200mm、厚さ2mm、PC165mm、ボルト穴径19mm(×8))の場合、ガスケット幅は5〜10mmに、5K−750Aのガスケット(内径780mm、外径945mm、厚さ2.5mm、PC880mm、ボルト穴径27mm(×24))の場合、ガスケット幅は、15〜30mmに設定するのが好ましい。   The ring-shaped gasket body is different from the conventional full-surface metal jacket type gasket, and is formed with a narrow width. Usually, the width of the pipe flange to which the gasket is applied (that is, half the difference between the inner diameter and the outer diameter of the flange). ) Of 2/3 or less, preferably 1/2 to 1/20, more preferably 1/3 to 1/16. Specifically, for example, a gasket having a nominal pressure of 5K and a nominal diameter of 25A (referred to as 5K-25A, hereinafter the same) (inner diameter 40 mm, outer diameter 95 mm, thickness 2 mm, PC (gasket center-bolt hole center diameter) 75 mm. In the case of a bolt hole diameter of 12 mm (× 4), the gasket width is 4 to 8 mm, and a 5K-100A gasket (inner diameter 118 mm, outer diameter 200 mm, thickness 2 mm, PC165 mm, bolt hole diameter 19 mm (× 8)). If the gasket width is 5 to 10 mm and the 5K-750A gasket (inner diameter 780 mm, outer diameter 945 mm, thickness 2.5 mm, PC 880 mm, bolt hole diameter 27 mm (× 24)), the gasket width is 15 to 30 mm. It is preferable to set to.

前記非アスベスト材料としては、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料、ポリパラフェニレン・ベンゾビス・オキサゾール(PBO)繊維、ケブラー繊維、フッ素樹脂、芳香族ポリアミド樹脂などの耐熱性樹脂繊維、膨張黒鉛、ガラスファイバー、ロックウール、セラミックファイバー、アルミナシリカファイバー、アルミナファイバー、炭酸カルシウムファイバー、セピオライト、アタパルジャイト、ワラストナイト及びクレイなどの無機繊維が挙げられるが、これらは単独で又は組み合わせて使用できる。前記フッ素ゴムには、フッ化ビニリデン系ゴム、テトラフルオロエチレン-プロピレン系ゴム、テトラフルオロエチレン-パーフルオロビニルエーテル系ゴム等が含まれる。前記非アスベスト材料は、耐熱性をさほど要求されない場合、例えば、200℃以下の耐熱温度で良い場合、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴムなどのゴム材料、260℃以下の耐熱温度を要求される場合、耐熱性フッ素ゴム、フッ素樹脂、芳香族ポリアミド樹脂などの有機材料を使用でき、それ以上の温度では膨張黒鉛、ガラスファイバー、ロックウール、セラミックファイバー、アルミナシリカファイバー、アルミナファイバー、炭酸カルシウムファイバー、セピオライト、アタパルジャイト、ワラストナイト及びクレイ(粘土)など非アスベスト系無機材料を使用するのが好ましい。また、500℃を越える耐熱温度を要求される場合には、ロックウール、セラミックファイバー、アルミナシリカファイバーやアルミナファイバーなどの非アスベスト系高耐熱性無機材料を使用するのが好ましく、特に、600℃を越える耐熱温度を要求される場合、高耐熱性無機長繊維に高耐熱性無機短繊維を添加すると共に、無機微粉末を添加し、これらをバインダで結合させてシート状に成形してなる非アスベスト系無機繊維シートを用いたものを使用するのが好ましい。なお、芯材としては、市販の膨張黒鉛シートやジョイントシートを使用することも可能である。   Non-asbestos materials include rubber materials such as silicone rubber, chloroprene rubber and fluoro rubber, heat resistant resin fibers such as polyparaphenylene benzobis oxazole (PBO) fiber, Kevlar fiber, fluororesin and aromatic polyamide resin, and expansion. Inorganic fibers such as graphite, glass fiber, rock wool, ceramic fiber, alumina silica fiber, alumina fiber, calcium carbonate fiber, sepiolite, attapulgite, wollastonite, and clay can be used, and these can be used alone or in combination. Examples of the fluoro rubber include vinylidene fluoride rubber, tetrafluoroethylene-propylene rubber, tetrafluoroethylene-perfluorovinyl ether rubber, and the like. When the non-asbestos material does not require much heat resistance, for example, when a heat resistant temperature of 200 ° C. or lower is sufficient, a rubber material such as silicone rubber, chloroprene rubber, or fluorine rubber, when a heat resistant temperature of 260 ° C. or lower is required Organic materials such as heat-resistant fluororubber, fluororesin, and aromatic polyamide resin can be used. At higher temperatures, expanded graphite, glass fiber, rock wool, ceramic fiber, alumina silica fiber, alumina fiber, calcium carbonate fiber, sepiolite It is preferable to use non-asbestos inorganic materials such as attapulgite, wollastonite and clay (clay). When a heat resistant temperature exceeding 500 ° C. is required, it is preferable to use a non-asbestos high heat resistant inorganic material such as rock wool, ceramic fiber, alumina silica fiber or alumina fiber. Non-asbestos formed by adding high heat-resistant inorganic short fibers to high heat-resistant inorganic long fibers, adding inorganic fine powder, and bonding them with a binder to form a sheet when a heat-resistant temperature exceeding that is required It is preferable to use a material using an inorganic fiber sheet. In addition, as a core material, it is also possible to use a commercially available expanded graphite sheet or a joint sheet.

前記耐熱性無機長繊維の代表的なものとしては、例えば、ロックウール(生体内溶解性ロックウールを含む。)、アルミナシリカ繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、炭素繊維などが挙げられ、これらは単独で又は組み合わせて使用でき、市販品では、例えば、ニチアス株式会社製ファインフレック(登録商標)バルクファイバー(例えば、TOMBO(登録商標)No. 5100/5200-Z)、同社製のルビール(登録商標)、電気化学工業株式会社製デンカアルセン(商品名)、イソライト工業株式会社製のイソウール(登録商標)1400、同1500、同1600、株式会社ニチビ製アルミナ繊維ニチビアルフ(登録商標)などが挙げられる。   Typical examples of the heat-resistant inorganic long fibers include rock wool (including in vivo soluble rock wool), alumina silica fiber, alumina fiber, boron fiber, carbon fiber, and the like. Commercially available products include, for example, Fineflex (registered trademark) bulk fiber (for example, TOMBO (registered trademark) No. 5100 / 5200-Z) manufactured by NICHIAS Corporation, RUBERU (registered trademark) manufactured by the same company. Denka Alsene (trade name) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., Isowool (registered trademark) 1400, 1500, 1600 manufactured by Isolite Kogyo Co., Ltd., and Nichibi Alfic Fiber (registered trademark) manufactured by Nichibi Corporation.

前記無機繊維は、その繊維長が長いほど無機繊維シートの製造過程での取扱い性やシート強度を向上させ得るが、平均繊維長が1mm以上あれば十分であり、通常、平均繊維長が2mm〜40mmで、繊維径の小さいもの、例えば、繊維径が0.2〜12μm、好ましくは、0.2〜7μmのものを使用するのが好ましい。また、前記無機長繊維は、非晶質でも結晶質でも任意のものを使用できる。   The longer the fiber length of the inorganic fiber, the better the handleability and sheet strength in the process of manufacturing the inorganic fiber sheet, but it is sufficient if the average fiber length is 1 mm or more, and the average fiber length is usually 2 mm to It is preferable to use a fiber having a small fiber diameter of 40 mm, for example, a fiber diameter of 0.2 to 12 μm, preferably 0.2 to 7 μm. The inorganic long fiber may be any amorphous or crystalline.

また、前記無機短繊維は、芯材のコスト低減化を図ると同時に、製品の均一性を保証し、無機繊維シートを所定形状に打ち抜く際のトムソン刃の損耗を防止するために添加されるが、この場合、無機短繊維は、その添加量を5〜35%、好ましくは10〜20%に設定するのが好ましい。これば、その添加量が5%未満では十分な効果が得られず、35%を越えると製造過程での困難性を増し、取扱い性やシート強度の低下をもたらすからである。   The inorganic short fibers are added to reduce the cost of the core material, and at the same time, ensure the uniformity of the product and prevent the wear of the Thomson blade when the inorganic fiber sheet is punched into a predetermined shape. In this case, the inorganic short fibers are preferably added in an amount of 5 to 35%, preferably 10 to 20%. This is because if the amount added is less than 5%, a sufficient effect cannot be obtained, and if it exceeds 35%, the difficulty in the manufacturing process increases, and the handleability and the sheet strength decrease.

前記無機短繊維は、単独使用でも無機長繊維との併用の場合でも、前記無機長繊維と同じ材料、例えば、アルミナシリカ短繊維、アルミナ短繊維、ボロン繊維、炭素繊維等の短繊維を単独で又は組み合わせて使用すれば良いが、経済的な観点からは、粘土鉱物(マグネシウムケイ酸塩鉱石)の微細繊維、例えば、セピオライト(含水マグネシウムシリケート)等の無機短繊維を用いるのが好ましい。前記無機短繊維としては、市販品では、林化成株式会社のミルコンLS(商品名)、同SS、同E、同LS−2、同SS−2及び同MS−2などの他、ニチアス株式会社製ファインフレックス(登録商標)、ルビール(登録商標)、電気化学工業株式会社製デンカアルセン(商品名)、イソライト工業株式会社製のイソウール(登録商標)1400、同1500、同1600などが挙げられる。なお、無機繊維は、平均繊維長が30μm以下のものを短繊維とするのが一般的であるが、平均繊維長が1mm未満のものも短繊維として使用しても良い。又、セピオライトは、通常、0.1〜0.3%のトレモライト石綿を含有するため、アタパルジャイト、ワラストナイト、炭酸カルシウム短繊維などを使用するのが好ましい。   The inorganic short fibers are used alone or in combination with inorganic long fibers, and the same materials as the inorganic long fibers, for example, short fibers such as alumina silica short fibers, alumina short fibers, boron fibers, carbon fibers, etc. Alternatively, they may be used in combination, but from an economical viewpoint, it is preferable to use fine inorganic fibers such as clay mineral (magnesium silicate ore), for example, inorganic short fibers such as sepiolite (hydrous magnesium silicate). Examples of the inorganic short fibers include Hayashi Kasei Co., Ltd.'s Milcon LS (trade name), SS, E, LS-2, SS-2, and MS-2, as well as NICHIAS Corporation. Fine Flex (registered trademark), Ruby (registered trademark), Denka Arsene (trade name) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., Isowool (registered trademark) 1400, 1500, 1600 manufactured by Isolite Kogyo Co., Ltd., and the like can be mentioned. In general, inorganic fibers having an average fiber length of 30 μm or less are short fibers, but those having an average fiber length of less than 1 mm may be used as the short fibers. Sepiolite usually contains 0.1 to 0.3% of tremolite asbestos, so it is preferable to use attapulgite, wollastonite, calcium carbonate short fibers, and the like.

さらに、前記無機繊維組成物に無機微粉末を添加し、その微粉末の弾力性を利用して無機繊維シートの密度を均一化すると共に、無機長繊維に加わる荷重を分散させて高温でのシール性を均質化することができるようにしても良い。この場合、無機微粉末は、その添加量を10〜60%、好ましくは20〜50%とするのが好ましい。これは、無機微粉末の添加量が10%未満では十分な効果が期待できず、60%を越えると、シート強度の低下をもたらすからである。   Further, inorganic fine powder is added to the inorganic fiber composition, and the density of the inorganic fiber sheet is made uniform by utilizing the elasticity of the fine powder, and the load applied to the inorganic long fibers is dispersed to seal at a high temperature. It may be possible to homogenize the sex. In this case, the inorganic fine powder is preferably added in an amount of 10 to 60%, preferably 20 to 50%. This is because a sufficient effect cannot be expected if the added amount of the inorganic fine powder is less than 10%, and if it exceeds 60%, the sheet strength is lowered.

前記無機微粉末は、前記無機長繊維や無機短繊維間の間隙を埋めて無機長繊維に加わる荷重を分散させることにより無機長繊維が折れたり砕けたりするのを防止する目的で添加されるもので、無機長繊維及び無機短繊維の最高使用温度以上の融点を有し、それらの無機長繊維径とほぼ同じか又はそれよりも小さい平均粒径を有するもの、具体的には、融点が1300℃以上で、平均粒径が0.1〜10μm、好ましくは、0.2〜6μmであるものを使用すればよい。   The inorganic fine powder is added for the purpose of preventing the inorganic long fibers from breaking or breaking by filling the gaps between the inorganic long fibers and the inorganic short fibers and dispersing the load applied to the inorganic long fibers. The inorganic long fibers and the short inorganic fibers have a melting point equal to or higher than the maximum use temperature, and have an average particle diameter substantially equal to or smaller than the diameter of the inorganic long fibers, specifically, the melting point is 1300. A material having an average particle diameter of 0.1 to 10 μm, preferably 0.2 to 6 μm may be used at a temperature equal to or higher than C.

前記無機微粉末としては、例えば、粘土、タルク等の岩石微粉末、アルミナ、酸化チタン、シリカ、ムライト、コージェライト、フェライト、酸化マグネシウム等の酸化物微粉末;窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化硼素などの窒化物微粉末;炭化珪素、炭化チタン、炭化タングステンなどの炭化物微粉末などが挙げられ、市販品では、林化成株式会社のミセルトン(商品名)、ミクロンホワイト(商品名)5000S、同5000P、同5000SD、同5000A、同5000B、昭和鉱業株式会社製ミルコンMS(商品名)、京セラ株式会社製窒化珪素SN281(商品名)などの微粉タルク、林化成株式会社製ミルコン(商品名)LS、同SS、信越化学工業株式会社製窒化珪素KSN−10SU、同KSN−10SP、同KSN−10M−TX、同KSN−10L、昭和電工株式会社製窒化硼素粉末ショウビーエヌ(登録商標)UHP、ルービーエヌ(登録商標)LBN、住友化学工業株式会社製高純度アルミナAKP−20、AKP−30、AKP−50、同社製活性アルミナKHA−46、同KHA−24、同KHO−46、同KHO−24、同KHD−46、同KHD−24、同NKHD−46、同NKHD−24など、秩父小野田株式会社製窒化珪素粉末HM−5、同HM−5MF、電気化学工業株式会社製ボロンナイトライド粉末GP、同SP−1、同SP−2、電気化学工業株式会社製ボロンカーバイド(商品名:デンカボロン粉)、同社製窒化珪素、株式会社トクヤマ製窒化アルミニウム粉末などが挙げられる。なお、タルクは0.5%程度以下の石綿類を含む場合があるため注意が必要である。   Examples of the inorganic fine powder include rock fine powder such as clay and talc, oxide fine powder such as alumina, titanium oxide, silica, mullite, cordierite, ferrite, and magnesium oxide; silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, and the like. Nitride fine powder: carbide fine powder such as silicon carbide, titanium carbide, tungsten carbide, etc., and commercially available products include micelleton (trade name), Hayashi Kasei Co., Ltd., micron white (trade name) 5000S, 5000P, 5000SD, 5000A, 5000B, Showa Mining Co., Ltd. Milcon MS (trade name), Kyocera Corporation Silicon Nitride SN281 (trade name) and other fine powder talc, Hayashi Kasei Co., Ltd. Milcon (trade name) LS, SS, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. silicon nitride KSN-10SU, KSN-10SP, KSN- 0M-TX, KSN-10L, Showa Denko Co., Ltd. Boron Nitride powder Sho BN (registered trademark) UHP, Ruby En (registered trademark) LBN, Sumitomo Chemical Co., Ltd. high purity alumina AKP-20, AKP-30, AKP-50, activated alumina KHA-46, KHA-24, KHO-46, KHO-24, KHD-46, KHD-24, NKHD-46, NKHD-24, etc. Silicon nitride powder HM-5, HM-5MF, Boron nitride powder GP, SP-1, SP-2, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Powder), silicon nitride manufactured by the same company, aluminum nitride powder manufactured by Tokuyama Corporation. It should be noted that talc may contain asbestos of about 0.5% or less.

前記芯材は、通常、前記無機長繊維及び無機短繊維からなる無機繊維成分に無機微粉末15〜60%及びバインダ5%以下を添加してシート状に成形され、これを積層することにより形成される。要すれば、有機繊維を2〜10%添加しても良い。前記有機繊維としては、ポリパラフェニレンベンズオキサドール(PBO)繊維、アラミド繊維、ポリアミド系合成繊維、アクリル繊維その他の人造繊維、パルプ、マニラ麻その他の天然繊維を使用できる。   The core material is usually formed by adding 15 to 60% inorganic fine powder and 5% or less binder to the inorganic fiber component composed of the inorganic long fibers and inorganic short fibers, and then laminating them. Is done. If necessary, 2 to 10% of organic fiber may be added. As the organic fiber, polyparaphenylene benzoxador (PBO) fiber, aramid fiber, polyamide synthetic fiber, acrylic fiber and other artificial fibers, pulp, Manila hemp and other natural fibers can be used.

また、前記バインダとしては、有機バインダ及び無機バインダのいずれを使用しても良く、有機バインダには澱粉糊を代表とする天然系バインダ及び合成バインダが含まれる。前記無機系バインダとしては、アルミナやシリカを主成分とする耐熱性無機接着剤の他、シラン化合物系無機バインダや繊維状のセピオライトなどを使用でき、市販品では、住友化学工業株式会社製水硬アルミナBK−112、同BK−103、ティーエーケミカル株式会社製ベタック#1300、同#1550B、昭和鉱業株式会社ミルコンSP、同LS、朝日化学工業株式会社製スミセラムSなどが挙げられる。   As the binder, either an organic binder or an inorganic binder may be used, and the organic binder includes a natural binder and a synthetic binder typified by starch paste. As the inorganic binder, in addition to a heat-resistant inorganic adhesive mainly composed of alumina or silica, a silane compound inorganic binder, fibrous sepiolite, or the like can be used. Examples include Alumina BK-112, BK-103, Betak # 1300 manufactured by TA Chemical Co., Ltd., # 1550B, Showa Mining Co., Ltd., Milcon SP, LS, Asahi Chemical Industry Co., Ltd.

前記メタルジャケットの材料としては、従来のメタルジャケットに採用されている公知材料、例えば、冷間圧延鋼板(SPCC)やステンレス鋼板(例えば、SUS304、SUS304L、SUS316など)を使用すれば良いが、400℃以上の耐熱性や耐食性を要求される場合には、耐熱耐食性ステンレス鋼やニッケル基耐熱合金を使用するのが好ましい。前記耐熱耐食性ステンレス鋼としては、例えば、高クロム高ニッケル低カーボンステンレス鋼があり、市販品では、SUS310、SUS309S、SUS321、SUS347、インコロイ(登録商標)800などなどが挙げられる。また、ニッケル基耐熱合金としては、Cr15〜30%、Ni10〜80%、C0.4%以下、Mo10%以下を含んでなるニッケル基耐熱合金が含まれ、市販品では、インコネル(登録商標)600、同601、同625、同718などが挙げられる。これらのメタルジャケット材料は0.1〜1.0mm厚のシートを使用すれば良い。   As a material of the metal jacket, a known material adopted for a conventional metal jacket, for example, a cold rolled steel plate (SPCC) or a stainless steel plate (for example, SUS304, SUS304L, SUS316, etc.) may be used. When heat resistance or corrosion resistance of ℃ or higher is required, it is preferable to use heat resistant and corrosion resistant stainless steel or nickel base heat resistant alloy. Examples of the heat and corrosion resistant stainless steel include high chromium high nickel low carbon stainless steel, and commercially available products include SUS310, SUS309S, SUS321, SUS347, Incoloy (registered trademark) 800, and the like. Further, the nickel-base heat-resistant alloy includes a nickel-base heat-resistant alloy containing Cr 15-30%, Ni 10-80%, C 0.4% or less, and Mo 10% or less, and commercially available products include Inconel (registered trademark) 600. 601, 625, 718, and the like. These metal jacket materials may be sheets having a thickness of 0.1 to 1.0 mm.

更に、前記メタルジャケット型ガスケット本体は、その形態が必ずしも全被覆形である必要はなく、二重被覆形、片側被覆形(フレンチ形)或いは丸形(リングジョイント形)であっても良く、これらはいずれも未使用時に後述のメタルリングよりも若干厚い肉厚を有し、締め付けることにより内外両メタルリングの厚さに圧縮される。   Further, the metal jacket type gasket main body does not necessarily have to be a full coating type, and may be a double coating type, a single side coating type (French type) or a round shape (ring joint type). Each has a slightly thicker wall thickness than the metal ring described later when not in use, and is compressed to the thickness of both the inner and outer metal rings by tightening.

なお、耐熱性を要求されない場合、必ずしもメタルジャケットは必要ではなく、例えば、耐熱温度が260℃以下で良い場合、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂を主体とするシート若しくは当該シートを中芯材として樹脂で被覆したシート、膨張黒鉛シート又はジョイントシートなどのシートを円板状に加工した狭幅のリング状ガスケット又は当該ガスケットを芯材(中芯クッション材)とし、これを前記ゴム又は樹脂材料で包んだリング状ゴム又はレジンジャケット型ガスケットをガスケット本体として使用しても良い。前記レジンジャケットの材料としては、耐使用温度範囲が広く、耐薬品性、非粘着性、耐候性、難燃性等などに優れた樹脂を使用すれば良いが、代表的なものとしては、全芳香族ポリアミド樹脂が挙げられる。特に、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は、-180℃から+260℃までの広い温度範囲で使用でき、耐薬品性、非粘着性、耐候性、難燃性等の優れた特性を有するので好適である。また、前記ジョイントシートとは、アラミド繊維(芳香族ポリアミド繊維)などの耐熱性有機繊維及び無機繊維にグラファイトその他の充填材とゴム材料を配合して混和し、加圧圧延したものをいうが、市販のものを使用しても良い。   Note that when heat resistance is not required, a metal jacket is not necessarily required. For example, when the heat resistant temperature may be 260 ° C. or less, a sheet mainly composed of silicone rubber, chloroprene rubber, fluororubber, fluororesin, or the sheet is used. A narrow ring-shaped gasket obtained by processing a sheet such as a resin-coated sheet, an expanded graphite sheet, or a joint sheet as a core material into a disk shape, or the gasket as a core material (medium cushion material), and the rubber or A ring-shaped rubber or resin jacket type gasket wrapped with a resin material may be used as the gasket body. As the resin jacket material, a resin having a wide use temperature range and excellent chemical resistance, non-adhesiveness, weather resistance, flame retardancy, etc. may be used. An aromatic polyamide resin is mentioned. In particular, polytetrafluoroethylene (PTFE) is suitable because it can be used in a wide temperature range from -180 ° C to + 260 ° C and has excellent properties such as chemical resistance, non-adhesiveness, weather resistance, and flame resistance. is there. In addition, the joint sheet refers to a heat-resistant organic fiber such as an aramid fiber (aromatic polyamide fiber) and an inorganic fiber mixed with graphite and other fillers and a rubber material, mixed and pressed, A commercially available product may be used.

前記ガスケット本体の外周に嵌着される外側メタルリングは、その内径を前記ガスケット仕上げ前外径と同一に、その外径はガスケットが適用されるパイプフランジの外径、又はその平面座部分の外径と同じに設定するのが好ましいが、強度を考慮して設定される。また、外側メタルリングの板厚は、ガスケット圧に必要な面圧により圧縮されたガスケットの厚さに設定される。更に、前記外側メタルリングは、フランジのボルト穴に対応してボルト穴を有していても良い。   The outer metal ring fitted to the outer periphery of the gasket body has the same inner diameter as the outer diameter before finishing the gasket, and the outer diameter is the outer diameter of the pipe flange to which the gasket is applied, or the outer surface of the flat seat portion. It is preferable to set the same as the diameter, but it is set in consideration of the strength. Moreover, the plate | board thickness of an outer side metal ring is set to the thickness of the gasket compressed by the surface pressure required for a gasket pressure. Further, the outer metal ring may have a bolt hole corresponding to the bolt hole of the flange.

前記ガスケット本体の内周に嵌着される内側メタルリングは、通常、ドーナツ形で、その内径はガスケットが適用される配管系のパイプ及びフランジの内径と同じかそれより若干大きな寸法に設定され、その外径は前記ガスケット仕上げ前内径と略同寸法に設定される。   The inner metal ring fitted to the inner periphery of the gasket body is usually a donut shape, and its inner diameter is set to be the same as or slightly larger than the inner diameter of the pipe and flange of the piping system to which the gasket is applied, The outer diameter is set to be approximately the same as the inner diameter before gasket finishing.

前記外側メタルリング及び内側メタルリングは、前記メタルジャケットと同じ材料、例えば、冷間圧延鋼板(SPCC)や汎用ステンレス鋼板(SUS304、SUS304L、SUS316など)で形成すれば良いが、両リングにガスケットの過荷重防止や位置決め機能を求める場合には、ステンレス鋼板(SUS)や冷間圧延鋼板(SPCC)に防錆メッキした材料を使用するのが好ましい。また、前記外側メタルリング及び内側メタルリングに前記防錆メッキした材料以外に、シール性を一段と増大させるために二次シール、三次シールを必要とする場合、SUS、SPCC、Cu、Al、Zn、Ni、Sn、Si、Tiの金属板又はそれらの合金板を併用するのが好ましい。さらに、耐熱性や耐食性を補強する場合、Fe、Cr、Ni,Ti、Nb、Si、C、Mo、W、Co等の金属又は合金板を使用するのが好ましい。   The outer metal ring and the inner metal ring may be formed of the same material as the metal jacket, for example, a cold rolled steel plate (SPCC) or a general-purpose stainless steel plate (SUS304, SUS304L, SUS316, etc.). When an overload prevention or positioning function is required, it is preferable to use a rust-proof plated material on a stainless steel plate (SUS) or a cold rolled steel plate (SPCC). In addition to the rust preventive plating material on the outer metal ring and the inner metal ring, when a secondary seal or tertiary seal is required to further increase the sealing performance, SUS, SPCC, Cu, Al, Zn, It is preferable to use a metal plate of Ni, Sn, Si, Ti or an alloy plate thereof in combination. Furthermore, when reinforcing heat resistance and corrosion resistance, it is preferable to use a metal or alloy plate such as Fe, Cr, Ni, Ti, Nb, Si, C, Mo, W, and Co.

前記メタルリングは、腐食を防止すると共に、シール性を向上させるため、金属メッキ又はフッ素樹脂、フッ素ゴム及びシリコン樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一種の材料をコーティングして被膜を形成する表面処理を施すのが好ましい。   The metal ring is a surface treatment for forming a film by preventing the corrosion and coating the metal plating or at least one material selected from the group consisting of fluororesin, fluororubber and silicon resin in order to improve the sealing performance. It is preferable to apply.

低温度、例えば、250℃以下での早急なシール性を必要とする場合、0.2mm以下の薄い有機物ペーパー、ビニール、フッ素樹脂ペーパー、シリコンペーパー等のシールテープ、液体パッキン等を前記外側メタルリング及び/又は内側メタルリングの両面に貼着又は塗布するのが好ましい。又、使用温度が400℃以下である場合、カーボンペーパー、アルミ箔、セラミックペーパー等を内側メタルリングの両面に貼着するのが好ましい。   When quick sealing is required at a low temperature, for example, 250 ° C. or less, a thin organic paper of 0.2 mm or less, a sealing tape such as vinyl, fluororesin paper, or silicon paper, a liquid packing, etc. are used for the outer metal ring. And / or it is preferable to stick or apply | coat to both surfaces of an inner side metal ring. Further, when the use temperature is 400 ° C. or lower, it is preferable to stick carbon paper, aluminum foil, ceramic paper, etc. on both sides of the inner metal ring.

本発明に係るガスケットは、例えば、次のようにして製造することができる。まず、無機材料からなる無機繊維シートを製造する際、その製造過程での強度を高め取扱い性を向上させるため、高耐熱性無機長繊維10〜40%及び高耐熱性無機短繊維5〜40%に無機微粉末15〜60%を加え、これに有機繊維2〜20%及び/又は有機及び無機バインダ10%以下を配合し、これらを水に分散させた後、抄紙機で抄いてシート状となし、これを乾燥させ、さらにリング状裁断して芯材用生シートを用意する。   The gasket according to the present invention can be manufactured, for example, as follows. First, when manufacturing an inorganic fiber sheet made of an inorganic material, high heat-resistant inorganic long fibers 10 to 40% and high heat-resistant inorganic short fibers 5 to 40% in order to increase the strength in the manufacturing process and improve handleability Inorganic fine powder 15 to 60% is added to this, organic fiber 2 to 20% and / or organic and inorganic binder 10% or less is blended, and after these are dispersed in water, they are made into a sheet by papermaking. None, this is dried, and further cut into a ring shape to prepare a raw sheet for core material.

他方、メタルジャケット用金属シートを金型、トムソン金型、円形カッター、レーザー、電子ビームその他の手段でリング状にカットし、これを金型や簡易金型等でプレス加工して断面U字又はコ字形状のリング状ジャケット本体部材と断面I字形状のリング状ジャケット蓋部材とを形成した後、前記生シートをジャケット本体部材の凹所内に配置し、その上にジャケット蓋部材を載せ、前記ジャケット本体部材の内縁、外縁をかしめ、メタルジャケット型ガスケット本体を得る。   On the other hand, a metal sheet for a metal jacket is cut into a ring shape by a die, a Thomson die, a circular cutter, a laser, an electron beam, or other means, and this is pressed with a die or a simple die to make a U-shaped cross section or After forming a U-shaped ring-shaped jacket body member and an I-shaped ring-shaped jacket lid member, the raw sheet is placed in a recess of the jacket body member, and a jacket lid member is placed thereon, The inner edge and the outer edge of the jacket body member are caulked to obtain a metal jacket type gasket body.

又、これとは別に、ガスケット締め付け時の厚さに等しい肉厚の金属シートをリング状に加工して外側メタルリング及び/又は内側メタルリングを作成する。次いで、ガスケット本体の内側に内側メタルリングを嵌め込む一方、外側メタルリングの内側にメタルジャケット型ガスケット本体をはめ込み平押しして一体化する。   Separately, a metal sheet having a thickness equal to the thickness at the time of tightening the gasket is processed into a ring shape to produce an outer metal ring and / or an inner metal ring. Next, the inner metal ring is fitted inside the gasket main body, while the metal jacket type gasket main body is fitted inside the outer metal ring and flatly integrated.

前記ガスケット本体は、通常、加熱処理することなくそのまま使用され、使用時の加熱によりガスケット本体の内部材料である有機材料のうち澱粉糊や天然繊維は300℃位で徐々に焼失していくが、PBO繊維、ケプラ繊維その他の耐熱性合成繊維は、500〜600℃の使用環境下では、1〜2年で劣化して強度は著しく低下するものの焼失せずに残留する。他方、メタルジャケット型ガスケットでは、漏れは界面漏れのみであるが、フランジ面粗さとガスケット接触面の硬度により大きく左右される。従って、メタルジャケット型ガスケットは、ジャケットの使用金属に合わせて焼鈍温度を決定する必要があり、例えば、ジャケットが銅製である場合、180℃以上で軟化が始まるが、工業的には400から600℃が焼鈍温度となる。しかし、本発明に係るガスケットでは、焼鈍温度は、フランジ面粗さが上仕上げ(仕上げ記号の▽▽▽(3山))の場合、180℃程度で十分であるが、フランジ面粗さが中仕上げ(仕上げ記号の▽▽(2山))や仕上げ記号の▽(1山))程度の場合、500℃位が好ましい。この場合、焼鈍の雰囲気は、水素を含まない還元性雰囲気が必要で、窒素、アルゴン等のガス雰囲気中又は真空中で行う。また、焼鈍により銅は軟銅に変化するため、プレス加工ができなくなることから、ガスケット本体に内側メタルリング、外側メタルリングと一体化した後に行う。ジャケットの材料が鉄やアルミニウムの場合も同様であるが、後者の場合、焼鈍を200〜500℃で行うのが好ましい。さらに、ステンレス鋼の場合、通常、1000〜1200℃に加熱してから水に入れて冷却する水鈍、又は窒素で急速冷却する急冷法で行われるが、本発明ではガスケットの硬度を軟らかくすることと内部の不均一な歪みを除去することを目的としているため、600℃程度に加熱してから急冷すれば十分である。   The gasket body is usually used as it is without heat treatment, and the starch paste and natural fibers of the organic material that is the internal material of the gasket body are gradually burned off at about 300 ° C. by heating during use. PBO fiber, Kepla fiber and other heat-resistant synthetic fibers remain in an environment of use at 500 to 600 [deg.] C. without deterioration by burning, although the strength deteriorates significantly in one to two years. On the other hand, in the metal jacket type gasket, the leak is only the interface leak, but it is greatly influenced by the flange surface roughness and the hardness of the gasket contact surface. Therefore, it is necessary for the metal jacket type gasket to determine the annealing temperature in accordance with the metal used for the jacket. For example, when the jacket is made of copper, softening starts at 180 ° C. or higher, but industrially 400 to 600 ° C. Becomes the annealing temperature. However, in the gasket according to the present invention, when the flange surface roughness is the top finish (finish symbol ▽▽▽ (three peaks)), about 180 ° C is sufficient, but the flange surface roughness is medium. In the case of finishing (finish symbol ▽▽ (two peaks)) or finish symbol ▽ (one mountain)), about 500 ° C is preferable. In this case, the annealing atmosphere requires a reducing atmosphere that does not contain hydrogen, and is performed in a gas atmosphere such as nitrogen or argon or in a vacuum. Moreover, since copper changes into annealed copper by annealing, it becomes impossible to press work. Therefore, it is performed after the gasket body is integrated with the inner metal ring and the outer metal ring. The same applies when the jacket material is iron or aluminum. In the latter case, annealing is preferably performed at 200 to 500 ° C. Furthermore, in the case of stainless steel, it is usually carried out by a blunting method in which it is heated to 1000 to 1200 ° C. and then cooled in water, or in a quenching method in which it is rapidly cooled with nitrogen. In the present invention, the hardness of the gasket is softened. Therefore, it is sufficient to rapidly cool after heating to about 600 ° C.

また、外リング6にボルト穴6aを有するガスケットを製造する場合、前記ガスケットを金型やトムソン型等で打ち抜いてボルト穴を穿設し、その後、前記熱処理及び仕上げプレスを行えば良い。また、必要であれば、ガスケットを熱処理した後、ボルト穴にグロメットを嵌める様にしても良い。なお、ガスケットに一定圧力をかけ、その状態で所定時間、例えば、10時間以上放置するとシール性を向上させることができる。一般的に、メタルジャケット型ガスケットは、浸透漏れが無く、界面漏れだけであるので、フランジ面の粗さにガスケット面がなじむ時間が必要であるが、高温、振動、締付圧力及び締付時間により想像以上になじむことが明らかになり、メタルジャケットがCuの場合、10−7Pa・m/secの気体の漏れない状態も達成されている。 Moreover, when manufacturing the gasket which has the bolt hole 6a in the outer ring 6, the said gasket should just be punched with a metal mold | die, a Thomson type | mold etc., and a bolt hole should be drilled, and the said heat processing and finishing press should be performed after that. If necessary, the grommets may be fitted in the bolt holes after heat-treating the gasket. In addition, when a certain pressure is applied to the gasket and the gasket is left in that state for a predetermined time, for example, 10 hours or more, the sealing performance can be improved. In general, metal jacket type gaskets have no penetration leakage and only interface leakage, so it is necessary to allow the gasket surface to adjust to the roughness of the flange surface, but high temperature, vibration, clamping pressure and clamping time are required. It becomes clear that it is more familiar than expected, and when the metal jacket is made of Cu, a state in which no gas leaks of 10 −7 Pa · m 3 / sec is achieved.

本発明によれば、(イ)メタルジャケット型構造とメタルリング構造を組み合わせにより、メタルジャケット型ガスケットの特徴である優れた耐熱性、耐久性及びシール性を活かすと同時に、メタルジャケット型ガスケットを小幅にすることに起因する問題、即ち、フランジローディング漏れ、ガスケットの位置決めの困難さ、ガスケットの破壊、ボルト締めや締付圧の過不足などの問題を解決することができる。具体的には、リング状メタルジャケット型ガスケット本体をパイプフランジの幅に比べて小幅に形成できるので、パイプフランジとの接触面積を小さくして低い締付圧力で十分なシールを確保でき、従って、締付圧力を高くできない老朽設備にも対応できる、(ロ)ガスケット本体がメタルジャケット型構造を有するため振動に強く、フランジローディングによる漏れの発生を低減できる、(ハ)ガスケット本体が小幅であってもガスケット本体がその外周及び内周の少なくとも一方に位置するメタルリングで強度を補償されるため、配管系の高いガス内圧によっても破壊されることがない、(ニ)また、パイプフランジの中心との芯出しが容易となり、位置ずれに起因するガスケット本体の熱破壊を防止できる、(ホ)ガスケット本体の厚さがメタルリングにより保証されるため、締めすぎを防止でき、締め付け時にガスケット本体が破壊されることが無い、(ヘ)ガスケット本体がメタルジャケット型構造を有し、しかも、小幅であるため、早期に所定のシール効果が得られ、従って、早急に試験を完了させて操業を開始できる、さらに(ト)ガスケット本体が狭幅化したメタルジャケット型構造であるため、ガスケットが大型化すると、ガスケット本体の接触面積が小さくなり、ガスケット本体単独では耐圧性が全面接触形メタルジャケットガスケットに比べて低くても、例えば、ガスケット本体単体の使用圧力が10MPa程度であっても、ガスケット本体に内外メタルリングが嵌着することによりガスケット全体として50MPa以上の耐圧性を示し、高使用圧力下でのシール性をも向上させる、など優れた効果が得られる。   According to the present invention, (a) by combining the metal jacket type structure and the metal ring structure, the metal jacket type gasket is made small by making use of the excellent heat resistance, durability and sealing properties characteristic of the metal jacket type gasket. In other words, problems such as flange loading leakage, gasket positioning difficulty, gasket destruction, bolt tightening and excessive or insufficient tightening pressure can be solved. Specifically, since the ring-shaped metal jacket type gasket body can be formed with a width smaller than the width of the pipe flange, the contact area with the pipe flange can be reduced to ensure a sufficient seal with a low tightening pressure. (B) The gasket body has a metal jacket type structure, so it can withstand vibrations and reduce leakage due to flange loading. (C) The gasket body is narrow. Since the strength of the gasket body is compensated by a metal ring located on at least one of the outer periphery and inner periphery of the gasket body, it is not destroyed even by the high gas internal pressure of the piping system. (E) The thickness of the gasket body that can prevent the thermal destruction of the gasket body due to misalignment. Because it is guaranteed by the metal ring, overtightening can be prevented, and the gasket body is not destroyed at the time of tightening. (F) The gasket body has a metal jacket type structure and is small, so it is early A predetermined sealing effect can be obtained. Therefore, the test can be completed and the operation can be started quickly. (G) Since the gasket body has a narrow metal jacket structure, if the gasket is enlarged, Even if the pressure resistance of the gasket main body alone is lower than that of the full surface contact type metal jacket gasket, for example, even if the operating pressure of the gasket main body is about 10 MPa, the inner and outer metal rings fit into the gasket main body. By wearing it, the gasket as a whole exhibits a pressure resistance of 50 MPa or more, under high operating pressure Also improve Lumpur property, excellent effects such as obtained.

本発明に係るメタルリング・メタルジャケット複合ガスケットの斜視図である。1 is a perspective view of a metal ring / metal jacket composite gasket according to the present invention. 図1のA−A線に於ける断面図である。It is sectional drawing in the AA of FIG. 本発明に係る他の実施例を示す図2と類似の断面図である。It is sectional drawing similar to FIG. 2 which shows the other Example which concerns on this invention. 本発明に係る他の実施例を示す図2と類似の断面図である。It is sectional drawing similar to FIG. 2 which shows the other Example which concerns on this invention.

本発明に係るメタルリング・メタルジャケット複合ガスケット1は、図1に示すように、メタルジャケット型ガスケット本体2と、当該ガスケット本体2の外周部に嵌着された外リング6と、ガスケット本体2の内周部に嵌入された内リング7とから構成されている。メタルジャケット型ガスケット本体2は、断面U字状ジャケット本体部材3、断面I字状ジャケット蓋部材4及び無機繊維シート5で構成され、その幅は複合ガスケット1を適用するパイプフランジの幅の1/8に、また、その厚さは外リング6及び内リング7の厚さより若干厚く構成されている。   As shown in FIG. 1, a metal ring / metal jacket composite gasket 1 according to the present invention includes a metal jacket type gasket body 2, an outer ring 6 fitted to the outer periphery of the gasket body 2, and a gasket body 2. It is comprised from the inner ring 7 inserted by the inner peripheral part. The metal jacket type gasket body 2 includes a U-shaped jacket body member 3, an I-shaped jacket cover member 4, and an inorganic fiber sheet 5, and its width is 1 / of the width of a pipe flange to which the composite gasket 1 is applied. In addition, the thickness of the outer ring 6 and the inner ring 7 is slightly thicker.

外リング6及び内リング7は、ステンレス鋼SUS304で加工され、外リング6はその外径をパイプフランジの外径と同寸法に、又、その内径はガスケット本体2を嵌入し得るようにガスケット本体2の外径より若干小径に形成されている。なお、外リング6は、図1に示すようにパイプフランジのボルト穴に対応する位置にボルト穴6aが形成されている。また、内リング7はその外径をガスケット本体2の内側に嵌入できるようにガスケット本体2の内径より若干大径に形成され、その内径はパイプフランジの内径(パイプ径)と同寸法若しくは若干大径に形成されている。   The outer ring 6 and the inner ring 7 are made of stainless steel SUS304. The outer ring 6 has an outer diameter that is the same as the outer diameter of the pipe flange, and the inner diameter of the gasket main body 2 so that the gasket main body 2 can be inserted. The outer diameter of 2 is slightly smaller than the outer diameter. The outer ring 6 has bolt holes 6a formed at positions corresponding to the bolt holes of the pipe flange, as shown in FIG. The inner ring 7 is formed to have an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the gasket body 2 so that the outer diameter can be fitted inside the gasket body 2, and the inner diameter is the same as or slightly larger than the inner diameter (pipe diameter) of the pipe flange. It is formed in the diameter.

前記メタルリング・メタルジャケット複合ガスケット1は、例えば、以下の方法により製造することができる。まず、市販の膨張黒鉛シート(厚さ3mm)をリング状(r1×r2)に裁断して芯材5を用意する。   The metal ring / metal jacket composite gasket 1 can be manufactured, for example, by the following method. First, a core material 5 is prepared by cutting a commercially available expanded graphite sheet (thickness 3 mm) into a ring shape (r1 × r2).

他方、0.2〜0.3mm厚さのステンレス鋼(SUS304)製シートを裁断して、直径r1、内径r2のリング状ジャケット蓋部材4と、直径r1+10mm、内径r2−10mmのリング状ジャケット本体部材3を用意し、当該リング状ジャケット本体部材3をプレス加工して断面U字又はコ字形状に形成する。   On the other hand, a stainless steel (SUS304) sheet having a thickness of 0.2 to 0.3 mm is cut to form a ring-shaped jacket cover member 4 having a diameter r1 and an inner diameter r2, and a ring-shaped jacket body having a diameter r1 + 10 mm and an inner diameter r2 to 10 mm. The member 3 is prepared, and the ring-shaped jacket body member 3 is pressed to form a U-shaped or U-shaped cross section.

次いで、前記ジャケット本体部材3の凹所内に前記芯材5を配置し、その上にジャケット蓋部材4を載せた後、前記ジャケット本体部材3の内縁、外縁をかしめ、2.5−3.3mm厚のメタルジャケット型ガスケット本体2を得る。   Next, after placing the core material 5 in the recess of the jacket body member 3 and placing the jacket lid member 4 thereon, the inner edge and the outer edge of the jacket body member 3 are caulked to 2.5-3.3 mm. A thick metal jacket type gasket body 2 is obtained.

これとは別に、肉厚2〜2.5mmのステンレス鋼板(SUS304)をリング状に裁断し、フランジのボルト穴に対応する位置にボルト穴6aを有する外側メタルリング6と内側メタルリング7を形成する。次いで、前記外側メタルリング6にメタルジャケット型ガスケット本体2を嵌め込み、ガスケット本体2の内側に内側メタルリング7を嵌め込んだ後、平押しして一体化することにより、図1に示すメタルリング・メタルジャケット複合ガスケット1が得られる。なお、本実施例では、内側メタルリング7の外径及び外側メタルリング6の内径の断面は直線状に形成されているが、必要に応じて図3及び図4に示すように、これらの外面又は内面に沿って円周方向に断面半円状、半楕円形状、台形状、三角形状又は矩形の溝又は凹所を設け、ガスケット本体に嵌合し易くしても良い。   Separately, a stainless steel plate (SUS304) with a thickness of 2 to 2.5 mm is cut into a ring shape to form an outer metal ring 6 and an inner metal ring 7 having bolt holes 6a at positions corresponding to the bolt holes of the flange. To do. Next, the metal jacket type gasket main body 2 is fitted into the outer metal ring 6, the inner metal ring 7 is fitted inside the gasket main body 2, and then flattened to be integrated. A metal jacket composite gasket 1 is obtained. In the present embodiment, the outer diameter of the inner metal ring 7 and the inner diameter of the outer metal ring 6 are formed in a straight line, but these outer surfaces are formed as necessary as shown in FIGS. Alternatively, a groove or a recess having a semicircular, semi-elliptical, trapezoidal, triangular or rectangular cross section in the circumferential direction along the inner surface may be provided to facilitate fitting into the gasket body.

また、高耐熱性が要求される場合、例えば、メタルリング用材料として耐熱耐食性ステンレス鋼SUS310を用い、芯材として無機長繊維及び無機短繊維からなる無機繊維成分に無機微粉末及びバインダを添加してシート状に成形し、これを積層して乾燥した無機繊維ボードを用いて前記方法で製造すればよい。この場合、前記無機繊維ボードは次のようにして製造することができる。例えば、まず、無機長繊維としてイソライト工業株式会社製のイソウール(登録商標)1400を、無機短繊維として林化成株式会社製ミルコンSL(繊維長:50μ、繊維径:0.2μ)を、無機微粉末としてタルクを用意し、これらを有機繊維(パルプ)及びバインダ(澱粉糊)と共に表1に示す重量百分率で配合し、これを水に分散させて抄造液を得る。前記抄造液を抄造機で抄紙して2.4〜2.6mm厚のシートを作成し、このシートをトムソン型で所定形状に型抜きし、無機繊維生シートを得る。   When high heat resistance is required, for example, heat resistant and corrosion resistant stainless steel SUS310 is used as a metal ring material, and inorganic fine powder and a binder are added to an inorganic fiber component consisting of inorganic long fibers and inorganic short fibers as a core material. Then, it may be produced by the above method using an inorganic fiber board which is formed into a sheet shape, laminated and dried. In this case, the inorganic fiber board can be manufactured as follows. For example, Isowool (registered trademark) 1400 manufactured by Isolite Industry Co., Ltd. is used as the inorganic long fiber, and Milcon SL (fiber length: 50 μ, fiber diameter: 0.2 μ) manufactured by Hayashi Kasei Co., Ltd. is used as the inorganic short fiber. As shown in Table 1, talc is prepared together with organic fibers (pulp) and binder (starch paste), and dispersed in water to obtain a papermaking solution. The papermaking liquid is made with a papermaking machine to prepare a sheet having a thickness of 2.4 to 2.6 mm, and this sheet is cut into a predetermined shape with a Thomson mold to obtain an inorganic fiber raw sheet.

前記無機繊維生シートを、耐熱耐食性ステンレス鋼で予め形成した断面コ字状メタルジャケット本体部材2内に配置した後、その上に同材料で形成した断面I字状メタルジャケット蓋部材3を配置し、断面コ字状メタルジャケット本体部材2の内縁2a、外縁2bをかしめて一体化してメタルジャケット型生ガスケットを得る。次いで、これに同種の2〜2.5mm厚の耐熱耐食性ステンレス鋼板で形成した内外両メタルリングを嵌着した後、仕上げプレスによりガスケット厚を2.5−3.3mmに調整すれば、メタルリング・メタルジャケット複合ガスケット1を得ることができる。この複合ガスケットは、900℃以上の温度でも使用できる。内部の有機物は、使用開始時或いは予め加熱により分解され、クッション性が向上する。   After placing the raw inorganic fiber sheet in a U-shaped metal jacket main body member 2 formed in advance with heat-resistant and corrosion-resistant stainless steel, an I-shaped metal jacket cover member 3 formed of the same material is disposed thereon. The inner edge 2a and the outer edge 2b of the metal jacket main body member 2 having a U-shaped cross section are crimped and integrated to obtain a metal jacket type raw gasket. Next, after fitting both the inner and outer metal rings made of the same kind of heat-resistant and corrosion-resistant stainless steel plate having a thickness of 2 to 2.5 mm, and adjusting the gasket thickness to 2.5 to 3.3 mm by a finishing press, the metal ring -The metal jacket composite gasket 1 can be obtained. This composite gasket can be used even at a temperature of 900 ° C. or higher. Internal organic matter is decomposed at the start of use or by heating in advance, and cushioning properties are improved.

1: メタルリング・メタルジャケット複合ガスケット
2: メタルジャケット型ガスケット本体
3: メタルジャケット本体部材
4: メタルジャケット蓋部材
5: 芯材
6: 外側リング
6a: ボルト穴
7: 内側リング
1: Metal ring / metal jacket composite gasket 2: Metal jacket type gasket body 3: Metal jacket body member 4: Metal jacket lid member 5: Core material 6: Outer ring 6a: Bolt hole 7: Inner ring

Claims (5)

非アスベスト材料を主成分とする芯材をメタルジャケットで包み込んでなる狭幅のリング状メタルジャケット型ガスケット本体と、
冷間圧延鋼板、ステンレス鋼板、防錆メッキした冷間圧延鋼板、防錆メッキしたステンレス鋼板、Cu、Al、Zn、Ni、Sn、Si、Ti、Fe、Cr、Nb、C、Mo、W、Coから選択される1種の金属からなる金属板もしくはそれらの合金板からなる、当該ガスケット本体の外周及び内周の少なくとも一方に嵌着されたメタルリングと
からなる、複合ガスケット。
A narrow ring-shaped metal jacket type gasket body in which a core material mainly composed of non-asbestos material is wrapped with a metal jacket,
Cold rolled steel plate, stainless steel plate, anti-rust plated cold rolled steel plate, anti-rust plated stainless steel plate, Cu, Al, Zn, Ni, Sn, Si, Ti, Fe, Cr, Nb, C, Mo, W, A composite gasket comprising a metal plate made of one kind of metal selected from Co or an alloy plate thereof, and a metal ring fitted to at least one of the outer periphery and the inner periphery of the gasket body.
非アスベスト材料を主成分とする芯材をメタルジャケットで包み込んでなる狭幅のリング状メタルジャケット型ガスケット本体と、
当該ガスケット本体の外周及び内周の少なくとも一方に嵌着されたメタルリングと
からなり、
非アスベスト材料が、無機繊維と無機微粉末とを含む
複合ガスケット。
A narrow ring-shaped metal jacket type gasket body in which a core material mainly composed of non-asbestos material is wrapped with a metal jacket,
It consists of a metal ring fitted on at least one of the outer periphery and inner periphery of the gasket body,
A composite gasket in which the non-asbestos material includes inorganic fibers and inorganic fine powder.
前記ガスケット本体の外周及び内周の少なくとも一方に嵌着されたメタルリングが、冷間圧延鋼板、ステンレス鋼板、防錆メッキした冷間圧延鋼板、防錆メッキしたステンレス鋼板、Cu、Al、Zn、Ni、Sn、Si、Ti、Fe、Cr、Nb、C、Mo、W、Coから選択される1種の金属からなる金属板もしくはそれらの合金板からなる請求項2に記載の複合ガスケット。   A metal ring fitted to at least one of the outer periphery and the inner periphery of the gasket body is a cold rolled steel plate, a stainless steel plate, a cold rolled steel plate plated with rust, a rust plated stainless steel plate, Cu, Al, Zn, The composite gasket according to claim 2, comprising a metal plate made of one kind of metal selected from Ni, Sn, Si, Ti, Fe, Cr, Nb, C, Mo, W, and Co, or an alloy plate thereof. 前記メタルリングが金属メッキ又はフッ素樹脂、フッ素ゴム及びシリコン樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一種の材料からなる被膜を有する請求項1〜3のいずれか一に記載の複合ガスケット。   The composite gasket according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal ring has a coating made of at least one material selected from the group consisting of metal plating or fluororesin, fluororubber, and silicon resin. 前記ガスケット本体の内周及び外周にそれぞれ前記メタルリングを嵌着された全面接触型ガスケットである請求項1〜4のいずれか一に記載の複合ガスケット。   The composite gasket according to any one of claims 1 to 4, which is a full surface contact type gasket in which the metal ring is fitted on the inner periphery and the outer periphery of the gasket body.
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