ガスケット係数と最小締付圧力の違いを徹底解説｜種類ごとの比較と選定ポイント

　ガスケットは配管や装置の密封に欠かせない部品ですが、ただ「挟むだけ」と思ってはいませんか。実は、ガスケットにはガスケット係数mと最小締付圧力yという重要な指標があり、種類によってその値が大きく異なります。
　本記事では、代表的なガスケットの係数や圧力を比較し、選定時のポイントまで詳しく解説します。現場で迷わないための知識としてぜひ押さえておきましょう。

プラントの機械・計装系のエンジニアとして一人前になるころまでには、イメージが持てるようにしておきたい内容です。ちょっとしたデータ比較のつもりでまとめてみました。

ガスケットの種類ごとのおおよその値

ガスケットの種類ごとにガスケット係数と最小締付圧力の値をチェックしましょう。株式会社バルカーのカタログを引用します。厚みによって値は変わりますが、3mmで固定して比較します。ガスケットと言えば3mmというくらい、3mmはかなり基本的な値です。

ガスケット係数m

ガスケット係数mを比較しましょう。ガスケット係数mは

という定義ですね。

種類	m
ジョイントシート	2.0
フッ素樹脂	2.5
フッ素樹脂ジャケット	3.5	中芯ジョイントシート
渦巻ガスケット	3.0
メタルジャケット	3.5	ステンレス
メタルソリッド	6.5	ステンレス

メタルソリッドガスケットを除いてほぼ同じ値(2～3.5)ですね。実際にガスケット係数の値で、ガスケットの選定をすることはほぼないので、私も気にしたことはありません。特にバッチの世界では、

という関係があって、ボルトだけを個別に選ぶという機会がありません。高圧の世界でフランジ・ボルトナット・ガスケットをちゃんと決めるときには、ガスケット係数も考えましょうという話です。

ガスケット係数がなぜ耳に残るかというと、ガスケットの特性を示すデータとしてガスケット係数が言い易いからという単純な理由だと私は考えます。

上司からこう言われれば、慌てる若手の人はいっぱいいます。それで知っている感を出したい上司が多いということで・・・。

最小締付圧力y

最小締付圧力yを同じように見てみましょう。最小締付圧力yは

という定義ですね。

種類	y
ジョイントシート	11.0
フッ素樹脂	19.6
フッ素樹脂ジャケット	14.7	中芯ジョイントシート
渦巻ガスケット	68.9
メタルジャケット	44.8	ステンレス
メタルソリッド	179.3	ステンレス

これは結構な差があります。一般にガスケットの硬さ(柔らかさ)を議論するときに登場します。バッチの世界では、ジョイントシート・フッ素樹脂・フッ素樹脂ガスケットの間で議論が起こります。ガスケット係数と同じく、この範囲ではあまり考えることはありません。

渦巻ガスケットやメタルジャケットガスケットを使う場合には、フランジ・ボルトナット・ガスケットをシステムとしてちゃんと考えましょう。

低圧向けガスケットの比較

低圧向けガスケットであるジョイントシート・フッ素樹脂・フッ素樹脂ガスケットではたまに以下の議論が出てきます。

硬い

ガスケットの硬さは、ガスケットを手で触ったり、フランジに締めこむときの感覚だったりの話として登場します。ガラスライニングなど力を掛けたくない設備が多いからこそ、気になる話。フッ素樹脂が相対的に硬いという感覚を持っています。

最小締付圧力yの値として現れます。3つのガスケットの中では最も高い19.6N/mm²という値ですからね。フッ素樹脂ガスケットが生まれた理由に、柔らかさの追求(馴染みやすさ)という側面があるくらいです。

フッ素樹脂ガスケットは漏れる

フッ素樹脂ガスケットは漏れるから嫌。昔はこういう話を聞きました。これはガスケット係数側で現れているでしょう。

フッ素樹脂ガスケットのガスケット係数は3.5と３つの中では最大。これは同じ使用圧力のラインでも、ボルトに掛けるべき力を大きくしないといけないという意味になります。同じ感覚で締め付けていたけど漏れてしまった、ということがフッ素樹脂ガスケットでは多かったでしょう。

ガスケットペーストで対応することも多いですが、ペーストを嫌うプロセスでは特に慎重な扱いが大事です。

ガスケット厚みを考えると・・・

本記事ではガスケットの厚みは3mmで固定して議論しました。ガスケットの厚みを変えるとどうなるかは、参考知識として知っておくと良いでしょう。

これで分かれば、ガスケットのことはほぼ理解できています。上の表現を少し変えると、

と言えます。ガスケット係数や最小締付圧力が低いということは、ボルトに掛ける力を低くできるということ。小さな力で締め付けできるなら、締付やすいというのは当然でしょう。大きな力で締め付けないといけない場合、複数のボルトでの締付力のバランスも狂いやすくなります。

ガラスライニングなど大きな力を掛けてはいけない装置なら、小さな力で締め付けできる方が安心感があります。配管などの小口径ではあまり考慮することはありませんが、装置などの大口径になると考えても良い部分です。知っておくといざという時に、役経つことでしょう。

参考

関連記事

ガスケットは私の中では一定のこだわりのある部品です。入社してすぐに着手した案件がガスケットだったからかも知れません。

本記事以外にもガスケットに関する記事はありますので、さらに知りたい方は以下の記事をご覧ください。

最後に

ガスケット係数mはボルト荷重の目安、最小締付圧力yは締め付け感覚や硬さの目安として覚えておくと便利です。
種類によって大きく異なるy値を把握しておくことで、漏れや過剰締め付けによるトラブルを防げます。バッチプラントでは特に、低圧系ガスケットの選定時に役立つ知識です。

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