JP5601812B2 - Gasket for nuclear power plant - Google Patents

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Description

本発明は、原子力プラント(原子炉等)の配管等に使用される原子力プラント用ガスケットであって、特に、膨張黒鉛と、アラミド繊維と、ゴム結合材と、加硫促進剤及び加硫剤を主体とするゴム薬品と、を含有する材料から形成されるシートガスケットに関するものである。   The present invention relates to a gasket for a nuclear power plant used for piping of a nuclear power plant (reactor etc.), in particular, expanded graphite, aramid fiber, rubber binder, vulcanization accelerator and vulcanizing agent. The present invention relates to a sheet gasket formed from a material containing a main rubber chemical.

この種のシートガスケットとしては、伝統的に、石綿系ガスケットが使用されていたが、石綿については、肺気腫の原因となる等、健康,環境衛生上の問題から使用禁止措置や使用制限措置が講じられ、近時、非石綿系ガスケットが多用される傾向にある。   Traditionally, asbestos-type gaskets have been used for this type of seat gasket, but asbestos has been prohibited from use and restricted due to health and environmental health issues such as causing emphysema. Recently, non-asbestos-based gaskets tend to be used frequently.

かかる傾向は原子力プラントにおいても同様であり、伝統的な石綿系ガスケットに代えて非石綿系ガスケットが使用されるようになっており、このような非石綿系ガスケットとして、例えば、特許文献1に開示される如く、膨張黒鉛,アラミド繊維,ゴム結合材,ゴム薬品等を含有する材料から形成されるシートガスケットが提案されている。   This tendency is the same in nuclear power plants, and non-asbestos-based gaskets are used instead of traditional asbestos-based gaskets. For example, Patent Document 1 discloses such a non-asbestos-based gasket. As described above, a sheet gasket formed from a material containing expanded graphite, aramid fiber, rubber binder, rubber chemicals, and the like has been proposed.

ところで、原子力プラントにあっては極めて厳格な安全性や耐久性が求められることから、金属製プラント部品(例えば、原子炉の構造材や配管等)については耐腐食性に優れたSUS304等のオーステナイト系ステンレス鋼が使用されている。しかし、このようなステンレス鋼で構成された配管においてもフランジ間に装填されるガスケットによってはフランジに応力腐食割れ(SCC)が生じることがあり、これは、主としてガスケットから溶出する塩化物イオンによるものであるとされている。そこで、原子力プラント用ガスケットとしては、一応の目安として、塩化物イオン濃度が100ppm未満のものを使用することが好ましいとされている。ちなみに、伝統的な原子力プラント用ガスケットである石綿系ガスケットにおいては、原料として使用する石綿鉱物に予め塩化物イオン除去処理(煮沸処理や流水による洗浄処理)を施すことによって塩化物イオンを除去していたため、このような基準値(100ppm)以上の塩化物イオンを含むことはなかった。   By the way, since nuclear plants require extremely strict safety and durability, austenite such as SUS304 having excellent corrosion resistance is required for metal plant parts (for example, reactor structural materials and piping). Stainless steel is used. However, even in such a pipe made of stainless steel, stress corrosion cracking (SCC) may occur in the flange depending on the gasket loaded between the flanges, which is mainly due to chloride ions eluted from the gasket. It is said that. Therefore, as a nuclear power plant gasket, it is preferable to use a gasket having a chloride ion concentration of less than 100 ppm as a temporary guide. Incidentally, asbestos-based gaskets, which are traditional gaskets for nuclear power plants, remove chloride ions by subjecting asbestos minerals used as raw materials to chloride ion removal treatment (boiling treatment or washing treatment with running water) in advance. Therefore, it did not contain chloride ions above the reference value (100 ppm).

特開2008−201988号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-201988

一方、従来の非石綿系ガスケットには、特許文献1に開示されるようにシール性,耐熱性等の特性が石綿系ガスケットに近似するものがあり、原子力プラント用ガスケットとして石綿系ガスケットの代替品として期待できるものがある。しかし、特許文献1に開示されるガスケットを含めて従来の非石綿系ガスケットにあって、石綿系ガスケットの代替品として使用できるものは塩化物イオン濃度が100ppm以上であったり、逆に塩化物イオン濃度が低減されているものは石綿系ガスケットに比して熱クリープ性等が大幅に劣るものであり、何れにしても原子力プラント用ガスケットとして好適に使用し得るものは提案されていないのが実情である。   On the other hand, some of the conventional non-asbestos gaskets have characteristics similar to those of asbestos gaskets as disclosed in Patent Document 1, and are substitutes for asbestos gaskets as a gasket for nuclear power plants. There is something you can expect. However, the conventional non-asbestos gaskets including the gasket disclosed in Patent Document 1, which can be used as an alternative to asbestos gaskets, have a chloride ion concentration of 100 ppm or more, and conversely chloride ions. Those with a reduced concentration are significantly inferior in thermal creep properties to asbestos-based gaskets, and in any case, no material that can be suitably used as a gasket for nuclear power plants has been proposed. It is.

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、塩化物イオン濃度を上記の一般的基準(100ppm未満)より更に低く制限し、熱クリープや金属フランジの腐食を可及的に抑制して原子力プラントの配管等において石綿系ガスケット代替品として好適に使用しうる原子力プラント用ガスケットを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and restricts the chloride ion concentration to be lower than the above-mentioned general standard (less than 100 ppm), and suppresses thermal creep and corrosion of metal flanges as much as possible. An object of the present invention is to provide a nuclear power plant gasket that can be suitably used as an asbestos-based gasket substitute in plant piping and the like.

この課題を解決した本発明の原子力プラント用ガスケットは、膨張黒鉛と、アラミド繊維(芳香族ポリアミド繊維)と、ゴム結合材と、加硫促進剤及び加硫剤を主体とするゴム薬品と、を含有する材料(以下「ガスケット原料」という)から形成されるシートガスケットにおいて、当該ガスケット原料におけるゴム結合材、ゴム薬品及び加硫促進剤の各含有量(ガスケット原料の全質量に対する質量比率)を、ゴム結合材:10〜18mass%、ゴム薬品:3〜5mass%及び加硫促進剤:0.8〜2.0mass%とし、前記加硫促進剤として塩化物イオンを含有しない酸化亜鉛を使用して、塩化物イオン濃度を10ppm以下に制限するように構成しておくことを提案するものである。ゴム結合材はシール性の向上等を目的として含有されるものであるが、含有量が10mass%未満ではシール性等を十分に向上させることができず、逆に含有量が18mass%を超えると、引張強度等に悪影響を及ぼす虞れがある。ゴム結合材としては、ニトリルゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、天然ゴム(NR)、アクリルゴム(ACM)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)、ブタジエンゴム(BR)、ブチルゴム(IIR)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、フッ素ゴム(FKM)やこれらから選択した二種以上を組み合わせたものを使用することができ、一般に耐油性、圧縮復元性、機械強度にバランス良く優れるNBRが最適するが、その含有量は復元性等を考慮して10〜18mass%としておくのがよい。また、ゴム薬品はゴムの加硫促進及び熱クリープ性の向上等を目的として配合されるもので、加硫剤(架橋剤)及び加硫促進剤を主体とするものである。ゴム薬品には、耐熱性,耐油性,耐酸性,耐光性,色調等の目的に応じて、加硫剤及び加硫促進剤に加えて、更に、老化防止剤,スコーチ防止剤,硫黄,可塑剤,顔料等が含まれるが、ゴム薬品の含有量は熱クリープ性及び加硫促進効果等を考慮して3〜5mass%としておくのがよく、特に、加硫促進剤については塩化物イオン濃度も考慮して、その含有量を0.8〜2.0mass%としておく必要がある。 A gasket for a nuclear power plant of the present invention that has solved this problem includes expanded graphite, an aramid fiber (aromatic polyamide fiber), a rubber binder, and a rubber chemical mainly composed of a vulcanization accelerator and a vulcanizing agent. In the sheet gasket formed from the contained material (hereinafter referred to as “gasket raw material”), each content of the rubber binder, rubber chemicals and vulcanization accelerator in the gasket raw material (mass ratio with respect to the total mass of the gasket raw material) Rubber binder: 10 to 18 mass%, rubber chemical: 3 to 5 mass%, and vulcanization accelerator: 0.8 to 2.0 mass%, and zinc oxide not containing chloride ions is used as the vulcanization accelerator. It is proposed that the chloride ion concentration be limited to 10 ppm or less. The rubber binder is contained for the purpose of improving the sealing property, but if the content is less than 10 mass%, the sealing property cannot be sufficiently improved, and conversely if the content exceeds 18 mass%. There is a possibility of adversely affecting the tensile strength. Rubber binding materials include nitrile rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR), natural rubber (NR), acrylic rubber (ACM), isoprene rubber (IR), chloroprene rubber (CR), butadiene rubber (BR), and butyl rubber. (IIR), ethylene propylene rubber (EPDM), fluoro rubber (FKM), or a combination of two or more selected from these can be used, and NBR is generally excellent in oil resistance, compression recovery, and mechanical strength in a well-balanced manner However, the content is preferably set to 10 to 18 mass% in consideration of restoration properties and the like. The rubber chemicals are blended for the purpose of accelerating the vulcanization of rubber and improving the thermal creep property, and are mainly composed of a vulcanizing agent (crosslinking agent) and a vulcanizing accelerator. In addition to vulcanizing agents and vulcanization accelerators, rubber chemicals can be used in addition to anti-aging agents, scorching agents, sulfur, plastics, depending on the purpose of heat resistance, oil resistance, acid resistance, light resistance, color tone, etc. Agents, pigments, etc. are included, but the content of rubber chemicals should be 3 to 5 mass% in consideration of thermal creep properties and vulcanization acceleration effects. Especially, the chloride ion concentration for vulcanization accelerators In consideration of the above, the content needs to be set to 0.8 to 2.0 mass%.

かかる原子力プラント用ガスケットの好ましい実施の形態にあっては、加硫促進剤として前記した如く塩化物イオンを含有しない酸化亜鉛を使用するが、かかる酸化亜鉛としては、具体的には、JIS K5102(2009年2月20日廃止)に規定される亜鉛華1種、亜鉛華2種又は亜鉛華3種を使用するのが最適である。
In a preferred embodiment of such a gasket for a nuclear power plant, zinc oxide not containing chloride ions is used as a vulcanization accelerator as described above . Specifically, as such zinc oxide, specifically, JIS K5102 ( It is optimal to use one kind of zinc white, two kinds of zinc white, or three kinds of zinc white as defined in (Retired on Feb. 20, 2009).

また、本発明の原子力プラント用ガスケットにおいては、前記ガスケット原料における膨張黒鉛、アラミド繊維及びゴム結合材の合計含有量(ガスケット原料の全質量に対する質量比率)を40〜50mass%としておくことが好ましい。これらの合計含有量が40mass%未満では石綿系ガスケット相当のシール性等を確保することが困難であり、逆に50mass%を超えると、熱クリープ特性に悪影響を及ぼす虞れがある。   Moreover, in the gasket for nuclear power plants of this invention, it is preferable that the total content (mass ratio with respect to the total mass of a gasket raw material) of the expanded graphite, an aramid fiber, and a rubber binder in the said gasket raw material shall be 40-50 mass%. If the total content is less than 40 mass%, it is difficult to ensure a sealing property equivalent to an asbestos-based gasket. Conversely, if it exceeds 50 mass%, the thermal creep characteristics may be adversely affected.

また、前記ガスケット原料における膨張黒鉛及びアラミド繊維の各含有量(ガスケット原料の全質量に対する質量比率)は、石綿系ガスケット相当のシール性,強度等が確保できるように設定しておく必要があり、膨張黒鉛については15〜35mass%としておくことが好ましく、アラミド繊維については4〜15mass%としておくことが好ましい。すなわち、膨張黒鉛は加熱時におけるガスケットの復元性を確保するものであるが、含有量が15mass%未満では所定の復元性を確保することができず、逆に含有量が35mass%を超えると、シール性及び強度(引張強度)に悪影響を及ぼし、熱クリープ性が低下する虞れがある。またアラミド繊維は、引張強度及び熱クリープ性の向上に寄与するものであるが、含有量が4mass%未満ではこのような機能が十分に発揮されず、逆に含有量が15mass%を超えると、シール性等が低下する虞れがある。   Further, each content of expanded graphite and aramid fibers in the gasket raw material (mass ratio with respect to the total mass of the gasket raw material) needs to be set so as to ensure sealing performance, strength, etc. equivalent to an asbestos-based gasket, The expanded graphite is preferably set to 15 to 35 mass%, and the aramid fiber is preferably set to 4 to 15 mass%. That is, expanded graphite is to ensure the resilience of the gasket during heating, but if the content is less than 15 mass%, it is not possible to ensure the predetermined resilience, conversely, if the content exceeds 35 mass%, The sealability and strength (tensile strength) may be adversely affected, and thermal creep properties may be reduced. Further, the aramid fiber contributes to the improvement of the tensile strength and the thermal creep property, but when the content is less than 4 mass%, such a function is not sufficiently exhibited, and conversely, when the content exceeds 15 mass%, There is a possibility that the sealing property and the like are lowered.

なお、ガスケット原料には、上記したものの他、必要に応じて、無機繊維及び無機充填剤等が含有される。無機繊維は、加熱強度の向上、特に初期加熱時の熱変形(熱クリープ)の防止、復元性の向上を図るために含有されるものであり、ロック・スラグ繊維、アルミナ−シリケート繊維、アルミナ繊維、ジルコニヤ繊維、ロックウールなどのセラミック繊維、石英ガラス繊維、高珪酸ガラス繊維などのガラス繊維、カーボン繊維、ホスフェート繊維、金属繊維等が使用される。また、無機充填材は、主として目詰め材として機能し、シール性,圧縮強度,耐熱性の向上に寄与するものであり、一般には含有量(ガスケット原料の全質量に対する質量比率)を20〜40mass%としておくことが好ましく、カオリン,セピオライト,クレー,タルク,重質炭酸カルシウム,軽質炭酸カルシウム,シリカ,マイカ,硫酸バリウム,カーボンブラック,アルミナ,ひる石等から選択された1種又は2種以上を、更にはケイ素,アルミニウムを主体としてマグネシウム,鉄,アルカリ土類金属,アルカリ金属を含む含水珪酸塩鉱物の粉末やワラストナイト等の天然鉱物粉末等の無機質粉体を使用することができる。   In addition to the above, the gasket raw material contains inorganic fibers and inorganic fillers as necessary. Inorganic fibers are included to improve heating strength, especially to prevent thermal deformation (thermal creep) during initial heating and to improve resilience, and include rock / slag fibers, alumina-silicate fibers, and alumina fibers. Ceramic fibers such as zirconia fibers and rock wool, glass fibers such as quartz glass fibers and high silicate glass fibers, carbon fibers, phosphate fibers, and metal fibers are used. Further, the inorganic filler mainly functions as a plugging material and contributes to improvement in sealing properties, compressive strength, and heat resistance. Generally, the content (mass ratio with respect to the total mass of the gasket raw material) is 20 to 40 mass. %, Preferably one or more selected from kaolin, sepiolite, clay, talc, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, silica, mica, barium sulfate, carbon black, alumina, vermiculite, etc. Furthermore, inorganic powders such as powders of hydrous silicate minerals mainly containing silicon and aluminum, magnesium, iron, alkaline earth metals and alkali metals, and natural mineral powders such as wollastonite can be used.

本発明の原子力プラント用ガスケットは、塩化物イオン濃度を冒頭で述べた一般的基準(100ppm未満)より更に低減(10ppm以下)したものであり、熱クリープや金属フランジに対する腐食の発生を効果的に防止できるものであって、原子力プラントにおいて石綿系ガスケット代替品として好適に使用しうるものであり、その実用的価値は極めて大きいものである。   The gasket for a nuclear power plant of the present invention has a chloride ion concentration further reduced (less than 10 ppm) from the general standard (less than 100 ppm) described at the beginning, and it effectively prevents the occurrence of corrosion on thermal creep and metal flanges. It can be prevented and can be suitably used as an asbestos-based gasket substitute in a nuclear power plant, and its practical value is extremely large.

実施例として、表1に示す各ガスケット原料を使用して常法(熱ロール法等)により円板状のガスケット(ジョイントシート)No.1〜No.8を製作した。この実施例ガスケットNo.1〜No.8においては、ゴム結合材としてNBRを使用し、加硫促進剤として塩化物イオンを含まない酸化亜鉛(冒頭で述べたJIS K5102に規定される亜鉛華3種に相当)を使用した。なお、ゴム薬品には、加硫剤,加硫促進剤の他、老化防止剤等が含まれているが、これらの含有量は加硫剤の含有量との合計として表1の「加硫剤等」の欄に記載してある。   As an example, a disk-shaped gasket (joint sheet) No. 1 was prepared by a conventional method (hot roll method or the like) using each gasket raw material shown in Table 1. 1-No. 8 was produced. This example gasket No. 1-No. In No. 8, NBR was used as a rubber binder, and zinc oxide containing no chloride ions (corresponding to three types of zinc oxide defined in JIS K5102 described at the beginning) was used as a vulcanization accelerator. Rubber chemicals include vulcanizing agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, and the like. These contents are summed with the contents of vulcanizing agents in Table 1 It is described in the column of “agents”.

また、比較例として、表1に示す各ガスケット原料を使用して実施例ガスケットNo.1〜No.8と同一工程により同一形状(円板状)のガスケットNo.9〜No.12を製作した。この比較例ガスケットNo.9,No.10においては、ガスケット原料の構成材(アラミド繊維,ゴム結合材,膨張黒鉛,無機繊維,無機充填材,ゴム薬品)は実施例ガスケットNo.1〜No.8に使用したものと同一のものを使用した。また、比較例ガスケットNo.11,No.12においては、加硫促進剤としてステアリン酸亜鉛(淡南化学社製の「ジンクステアレートN」)を使用した点を除いて、ガスケット原料の構成材(アラミド繊維,ゴム結合材,膨張黒鉛,無機繊維,無機充填材,ゴム薬品(加硫促進剤を除く))は実施例ガスケットNo.1〜No.8に使用したものと同一のものを使用した。   In addition, as a comparative example, each gasket raw material shown in Table 1 was used, and an example gasket No. 1-No. 8 with the same shape (disk shape) by the same process. 9-No. 12 was produced. This comparative gasket No. 9, no. 10, the constituent materials of the gasket raw materials (aramid fibers, rubber binders, expanded graphite, inorganic fibers, inorganic fillers, rubber chemicals) are the same as in Example gasket No. 10. 1-No. The same one used for 8 was used. Comparative gasket No. 11, no. 12, except that zinc stearate (“Zinc stearate N” manufactured by Tamnan Chemical Co., Ltd.) was used as a vulcanization accelerator, the components of the gasket raw material (aramid fiber, rubber binder, expanded graphite, Inorganic gaskets, inorganic fillers, rubber chemicals (excluding vulcanization accelerators) 1-No. The same one used for 8 was used.

而して、各ガスケットNo.1〜No.12について熱クリープ性の確認試験を行った。この確認試験は、各ガスケットNo.1〜No.12を、約200℃に加熱したステンレス鋼(SUS304)製の受台と押圧台との間で適当面圧(98N/mm2)で1分間挟圧することによって行い、試験前後のガスケット径を測定することによって熱クリープ率を求めたものである。すなわち、熱クリープ率Rは、各ガスケットにおける試験前の平均径d1と試験後の平均径d2とからR=(((d2)2−(d1)2)/(d1)2)×100(%)として算出される。熱クリープ性の良否は熱クリープ率Rによって判定され、熱クリープ率Rが低いもの程、熱クリープ性に優れるものとされる。一般に、熱クリープ性に優れるためにはR≦40%であることが好ましい。 Thus, each gasket No. 1-No. No. 12 was subjected to a heat creep property confirmation test. This confirmation test was conducted for each gasket No. 1-No. 12 is sandwiched between a stainless steel (SUS304) cradle heated to approximately 200 ° C. and a pressing cradle for 1 minute at an appropriate surface pressure (98 N / mm 2 ), and the gasket diameter before and after the test is measured. Thus, the thermal creep rate is obtained. That is, the thermal creep rate R is determined by R = ((((d2) 2- (d1) 2 ) / (d1) 2 ) × 100 (%) from the average diameter d1 before the test and the average diameter d2 after the test. ). The quality of the thermal creep property is determined by the thermal creep rate R, and the lower the thermal creep rate R, the better the thermal creep property. In general, in order to be excellent in thermal creep property, it is preferable that R ≦ 40%.

その結果は表2に示す通りであり、実施例ガスケットは、No.8を除いて、熱クリープ率Rが上記の好ましい範囲内にあり、熱クリープ性に優れるものであることが確認された。実施例ガスケットNo.8は、アラミド繊維、ゴム結合材及び膨張黒鉛の合計含有量が前記した好ましい範囲(40〜50mass%)を僅かながら超えているため、熱クリープ率Rが上記の好ましい範囲を超えている(R=42%)が、当該範囲を僅かに超える程度であり、熱クリープ性に特に劣るという程ではない。一方、比較例ガスケットNo.9,No.10は、ゴム結合材,加硫促進剤等の含有量が前記した好ましい範囲から逸脱しているため、熱クリープ率が極めて高く、熱クリープ性に劣るものである。   The results are as shown in Table 2. The example gasket is No. Except for 8, the thermal creep rate R was in the above-mentioned preferable range, and it was confirmed that the thermal creep property was excellent. Example Gasket No. No. 8, since the total content of the aramid fiber, the rubber binder and the expanded graphite slightly exceeds the above preferred range (40 to 50 mass%), the thermal creep rate R exceeds the above preferred range (R = 42%) slightly exceeds the range, and is not particularly inferior in thermal creep. On the other hand, comparative gasket No. 9, no. No. 10 has an extremely high thermal creep rate and is inferior in thermal creep properties because the contents of the rubber binder, the vulcanization accelerator and the like deviate from the preferable ranges described above.

また、各ガスケットNo.1〜No.12について、イオンクロマトグラフ法により塩化物イオン濃度(ppm)を測定した。その結果は表2に示す通りであった。   In addition, each gasket No. 1-No. For No. 12, the chloride ion concentration (ppm) was measured by ion chromatography. The results were as shown in Table 2.

表2から理解されるように、実施例ガスケットNo.1〜No.8は、何れも塩化物イオン濃度が10ppm以下であり、SCC等の金属腐食を効果的に防止できて原子力プラント用ガスケットとして好適するものである。一方、比較例ガスケットNo.11,No.12については、ガスケット原料の各成分含有量がすべて前記した好ましい範囲から逸脱していないにも拘わらず、塩化物イオン濃度が極めて高い。また、比較例ガスケットNo.9,No.10については、ガスケット原料の各成分含有量に前記した好ましい範囲から逸脱しているものがあるにも拘わらず、塩化物イオン濃度が実施例ガスケットと同等又はこれに近い値となっている。これらの点から、塩化物イオン濃度の高低は加硫促進剤の種類によるところが大きいことが理解され、塩化物イオン濃度を低減させるには加硫促進剤としてJIS K5102に規定される亜鉛華(酸化亜鉛)を使用するのが最適であることが理解される。   As can be seen from Table 2, Example Gasket No. 1-No. No. 8 has a chloride ion concentration of 10 ppm or less, can effectively prevent metal corrosion such as SCC, and is suitable as a gasket for a nuclear power plant. On the other hand, comparative gasket No. 11, no. For No. 12, the chloride ion concentration is extremely high despite the fact that the content of each component of the gasket raw material does not deviate from the above preferred range. Comparative gasket No. 9, no. As for No. 10, although the content of each component of the gasket raw material deviates from the above-described preferred range, the chloride ion concentration is equal to or close to that of the example gasket. From these points, it is understood that the level of chloride ion concentration depends largely on the type of vulcanization accelerator. To reduce the chloride ion concentration, zinc oxide (oxidation) defined in JIS K5102 as a vulcanization accelerator is used. It is understood that it is optimal to use zinc).

さらに、各ガスケットNo.1〜No.12について、金属フランジに対する腐食性の確認試験を行った。すなわち、原子力プラントにおける配管フランジ(SUS304等のオーステナイト系ステンレス鋼製)間に装填されたガスケットと同等の条件下で、各ガスケットNo.1〜No.12によるフランジ腐食を確認した。具体的には、SUS304製の金属板間に各ガスケットNo.1〜No.12を挟圧保持させて、所定時間経過後における金属板表面(ガスケットとの接触面)の腐食状態を目視確認した。なお、金属板の温度は常温とし、ガスケットの挟圧による面圧は2.9N/mm2とし、挟圧時間は72時間とした。 Further, each gasket No. 1-No. About 12, the corrosiveness confirmation test with respect to the metal flange was done. That is, under the same conditions as gaskets loaded between piping flanges (made of austenitic stainless steel such as SUS304) in a nuclear power plant, each gasket No. 1-No. No. 12 flange corrosion was confirmed. Specifically, each gasket No. 5 is placed between metal plates made of SUS304. 1-No. No. 12 was held and the corrosion state of the metal plate surface (contact surface with the gasket) after a predetermined time was visually confirmed. The temperature of the metal plate was normal temperature, the surface pressure due to the clamping pressure of the gasket was 2.9 N / mm 2 , and the clamping time was 72 hours.

その結果は表2に示す通りであった。表2においては、金属板表面が全く腐食されていない場合には「○」で、金属板表面が僅かに腐食されている場合には「△」で、また金属板表面が顕著に腐食されている場合には「×」で示した。   The results were as shown in Table 2. In Table 2, “◯” indicates that the metal plate surface is not corroded at all, “△” indicates that the metal plate surface is slightly corroded, and the metal plate surface is significantly corroded. When it is, it is indicated by “x”.

この表2に示す結果から明らかなように、塩化物イオン濃度が10ppm以下である実施例ガスケットNo.1〜No.8及び比較例ガスケットNo.9についてはフランジ腐食が全く生じていない。これに対して、塩化物イオン濃度が10ppmを僅かに超える比較例ガスケットNo.10についてはフランジ腐食が殆ど生じないものの、塩化物イオン濃度が10ppmを大きく上回る比較例ガスケットNo.11,No.12については顕著なフランジ腐食が生じている。特に、塩化物イオン濃度が冒頭で述べた一般的な基準値(100ppm)を超える比較例ガスケットNo.12についてはフランジ腐食の程度が甚だしく、原子力プラント用ガスケットとしては明らかに不適なものであることが確認された。   As is apparent from the results shown in Table 2, Example Gasket No. 1 having a chloride ion concentration of 10 ppm or less. 1-No. 8 and comparative gasket No. For No. 9, no flange corrosion occurred. In contrast, Comparative Gasket No. 1 with a chloride ion concentration slightly exceeding 10 ppm. In Comparative Example Gasket No. 10, comparatively no flange corrosion occurred but the chloride ion concentration greatly exceeded 10 ppm. 11, no. No. 12 has significant flange corrosion. In particular, comparative gasket No. 1 having a chloride ion concentration exceeding the general reference value (100 ppm) described at the beginning. As for No. 12, the degree of flange corrosion was so great that it was confirmed to be clearly unsuitable as a gasket for a nuclear power plant.

したがって、フランジ腐食は主としてガスケットの塩化物イオン濃度に起因するものであり、塩化物イオン濃度を10ppm以下に制限しておくことによって、原子力プラント用ガスケットとして極めて有効なものとなることが理解される。なお、原子力プラント用ガスケットとして好適するためには、フッ素イオン濃度の低減(一般的には5ppm未満が好ましいとされている)も必要であるが、実施例ガスケットNo.1〜No.8については何れもフッ素イオン濃度が1ppm以下であり、本発明の原子力プラント用ガスケットはフッ素イオン濃度についても大きく低減された(1ppm以下)ものであることが理解される。   Therefore, flange corrosion is mainly caused by the chloride ion concentration of the gasket, and it is understood that limiting the chloride ion concentration to 10 ppm or less makes it extremely effective as a gasket for a nuclear power plant. . In order to be suitable as a gasket for a nuclear power plant, it is necessary to reduce the fluorine ion concentration (generally less than 5 ppm is preferable). 1-No. Regarding No. 8, the fluorine ion concentration is 1 ppm or less, and it is understood that the nuclear power plant gasket of the present invention is greatly reduced in fluorine ion concentration (1 ppm or less).

Claims (4)

膨張黒鉛と、アラミド繊維と、ゴム結合材と、加硫促進剤及び加硫剤を主体とするゴム薬品と、を含有する材料から形成されるシートガスケットであって、
当該材料におけるゴム結合材、ゴム薬品及び加硫促進剤の各含有量を、ゴム結合材:10〜18mass%、ゴム薬品:3〜5mass%及び加硫促進剤:0.8〜2.0mass%とし、前記加硫促進剤として塩化物イオンを含有しない酸化亜鉛を使用して、塩化物イオン濃度を10ppm以下に制限するように構成したことを特徴とする原子力プラント用ガスケット。
A sheet gasket formed from a material containing expanded graphite, aramid fiber, a rubber binder, and a rubber chemical mainly composed of a vulcanization accelerator and a vulcanizing agent,
The contents of the rubber binder, rubber chemicals and vulcanization accelerator in the material are as follows: rubber binder: 10-18 mass%, rubber chemical: 3-5 mass%, and vulcanization accelerator: 0.8-2.0 mass%. A nuclear power plant gasket characterized in that zinc oxide containing no chloride ions is used as the vulcanization accelerator and the chloride ion concentration is limited to 10 ppm or less.
前記材料における膨張黒鉛、アラミド繊維及びゴム結合材の合計含有量が40〜50mass%であることを特徴とする、請求項1に記載する原子力プラント用ガスケット。 The nuclear plant gasket according to claim 1, wherein the total content of expanded graphite, aramid fiber, and rubber binder in the material is 40 to 50 mass% . 前記材料における膨張黒鉛の含有量が15〜35mass%であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載する非石綿系ジョイントシート。 Non-asbestos joint sheet in which the content of expanding the black lead in said material characterized in that it is a 15 to 35 mass%, according to claim 1 or claim 2. 前記材料におけるアラミド繊維の含有量が4〜15mass%であることを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載する原子力プラント用ガスケット。 The nuclear plant gasket according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the aramid fiber in the material is 4 to 15 mass%.
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