JP5643519B2 - Method for manufacturing coated corrugated metal gasket and coated corrugated metal gasket - Google Patents
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Description
本発明は、表面が波形加工された金属板の両面に被覆材を貼り合わせたシール性に優れる被覆コルゲートメタルガスケットの製造方法及び被覆コルゲートメタルガスケットに関するものである。 The present invention relates to a method for producing a coated corrugated metal gasket and a coated corrugated metal gasket excellent in sealing performance in which a coating material is bonded to both surfaces of a corrugated metal plate.
被覆コルゲートメタルガスケットは、石油精製・石油化学プラント、発電所、製鐵所などにおいて、熱交換器等の機器や配管の接続箇所で流体をシールするために用いられる。 The coated corrugated metal gasket is used for sealing a fluid at a connection point of equipment and piping such as a heat exchanger in an oil refinery / petrochemical plant, a power plant, a steelworks, and the like.
従来は、上記用途として石綿とゴム等を用いて製作されたシートガスケットが多用されてきたが、石綿の使用が禁止されることになり、配管や機器で従来と同じ設計条件で使用できるガスケットとして被覆コルゲートメタルガスケットが注目されるようになってきた。 Conventionally, sheet gaskets made of asbestos and rubber have been used extensively for the above purposes, but the use of asbestos will be prohibited, and as gaskets that can be used in piping and equipment under the same design conditions as before. Coated corrugated metal gaskets have gained attention.
特開2008−45608号公報には、同心又はほぼ同心状の波形形状に形成された金属板製のコア層と、その表裏の両面に積層される膨張黒鉛製の表面層とからなる三層構造のシール部を有し、前記シール部の外周端においては、前記コア層が前記表裏の各表面層よりも外径側に突出され、前記シール部の内周端においては、前記表裏の各表面層が前記コア層よりも内径側に突出されて前記コア層を覆う状態に構成されている非石綿ガスケット(被覆コルゲートメタルガスケット)が開示されている。このような被覆コルゲートメタルガスケットは、表面の被覆材がフランジ面のひずみや粗さを吸収し、また締め付けた時に波の部分に高い面圧が発生するともに金属の反発弾性も加味されることで、低い締め付け圧力でも高温流体がシールできる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-45608 discloses a three-layer structure including a core layer made of a metal plate formed in a concentric or substantially concentric corrugated shape, and a surface layer made of expanded graphite laminated on both the front and back surfaces. The core layer protrudes to the outer diameter side from the front and back surface layers at the outer peripheral end of the seal portion, and the front and back surfaces at the inner peripheral end of the seal portion. A non-asbestos gasket (covered corrugated metal gasket) is disclosed in which a layer protrudes toward the inner diameter side of the core layer and covers the core layer. In such a corrugated metal gasket, the coating material on the surface absorbs distortion and roughness of the flange surface, and when tightened, a high surface pressure is generated in the wave portion and the rebound resilience of the metal is taken into account. High temperature fluid can be sealed even at low clamping pressure.
さらに、通常のリング状以外にも楕円形状や額縁形状あるいはガスケットにボルト穴を開けた形状の製品も製造できるために、シートガスケットと同様に汎用性の高いガスケットとして知られている。 Furthermore, in addition to the normal ring shape, products having an elliptical shape, a frame shape, or a shape in which a bolt hole is formed in the gasket can be manufactured.
しかしながら、近年、この被覆コルゲートメタルガスケットの用途が広がり、様々な条件、特に石綿ジョイントシートの締め付け面圧34.3N/mm2より低い締め付け面圧で使用されるようになると、被覆コルゲートメタルガスケットの形状によっては、流体の漏れが発生するといった問題が生じるようになってきた。 However, in recent years, the use of this coated corrugated metal gasket has expanded, and when it is used at various conditions, particularly at a fastening surface pressure lower than 34.3 N / mm 2 of the asbestos joint sheet, Depending on the shape, the problem of fluid leakage has arisen.
従って、本発明の目的は、19.6N/mm2のような低い締め付け面圧であっても、良好なシール性を有する被覆コルゲートメタルガスケットを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a coated corrugated metal gasket having a good sealing property even at a low clamping surface pressure such as 19.6 N / mm 2 .
本発明者らは、かかる実情において、鋭意検討を行った結果、被覆コルゲートメタルガスケットの形状において、中芯部材である金属板の厚さ、波形の高さ(金属板波型加工後の見かけ厚さ)、被覆材の厚さおよび被覆材の密度がそれぞれ特定範囲にあれば、19.6N/mm2のような低い締め付け面圧であっても、シール性が良好となることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive investigations in such a situation, the present inventors have found that the thickness of the metal plate as the core member, the height of the corrugated shape (the apparent thickness after the metal plate corrugation processing) in the shape of the coated corrugated metal gasket. In other words, if the thickness of the covering material and the density of the covering material are in a specific range, even if the tightening surface pressure is as low as 19.6 N / mm 2 , it is found that the sealing performance is good. The invention has been completed.
すなわち、本発明は、 両面に波形加工が施されたコルゲート状の金属板の両面に被覆材を貼り合わせてなり、該金属板の一方の面は2山以上の波形が、他方の面は1山以上の波形がそれぞれ加工された被覆コルゲートメタルガスケットの製造方法において、前記波形の加工は、波形状の金型であって、180度以下の円弧形状の金型どうしの組み合わせ又は180度以下の円弧形状の金型と直線形状の金型との組み合わせであり、180度以下の円弧形状の金型で波形状をプレスし、次いで先に加工された波形状の終端部と新たに加工する波形状の先端部がラップするようにプレスして加工することを特徴とした被覆コルゲートメタルガスケットの製造方法である。
また、本発明は、両面に波形加工が施されたコルゲート状の金属板の両面に被覆材を貼り合わせてなり、該金属板の一方の面は2山以上の波形が、他方の面は1山以上の波形がそれぞれ加工されたものであって、次の(1)〜(6)の条件を満たすことを特徴とする被覆コルゲートメタルガスケットである。
(1)該金属板の厚み(t0)が0.4〜1.2mm、
(2)該波形の高さ(t1)と該金属板の厚み(t0)との差(t1−t0)が0.2mm以上、
(3)被覆材の厚み(t2)が0.15〜1.2mm、
(4)被覆材の密度が0.7〜1.35g/cm3、
(5)ガスケット全体の形状が、180度以下の円弧形状どうしの組み合わせ又は180度以下の円弧形状と直線形状との組み合わせであり、
(6)先に加工された波形状の終端部と次に加工された波形状の始端部にラップ箇所を有し、前記波形が途切れなく連続すること。
That is, according to the present invention, a coating material is bonded to both surfaces of a corrugated metal plate that has been corrugated on both sides, and one surface of the metal plate has two or more corrugations, and the other surface has 1 In the method for manufacturing a coated corrugated metal gasket in which corrugations of peaks or more are respectively processed, the corrugation processing is a corrugated mold, which is a combination of arc-shaped molds of 180 degrees or less, or 180 degrees or less. This is a combination of an arc-shaped mold and a linear mold, and the wave shape is pressed with an arc-shaped mold of 180 degrees or less, and then the wave-form end and the newly-processed wave It is a manufacturing method of the covering corrugated metal gasket characterized by pressing and processing so that a shape tip part may wrap.
In the present invention, a covering material is bonded to both sides of a corrugated metal plate that has been corrugated on both sides. One side of the metal plate has two or more peaks, and the other side is 1 It is a coated corrugated metal gasket characterized in that the corrugations of peaks or more are processed and satisfy the following conditions (1) to (6) .
(1) The thickness (t 0 ) of the metal plate is 0.4 to 1.2 mm,
(2) The difference (t 1 -t 0 ) between the height (t 1 ) of the waveform and the thickness (t 0 ) of the metal plate is 0.2 mm or more,
(3) Thickness of the coating material (t 2) is 0.15~1.2Mm,
(4) The density of the coating material is 0.7 to 1.35 g / cm 3 ,
(5) The shape of the entire gasket is a combination of arc shapes of 180 degrees or less, or a combination of an arc shape of 180 degrees or less and a linear shape ,
(6) A wrap portion is provided at the end portion of the wave shape processed first and the start end portion of the wave shape processed next, and the waveform is continuous without interruption.
本発明に係わる被覆コルゲートメタルガスケットの製造方法及び被覆コルゲートメタルガスケットによれば、19.6N/mm2のような低い締め付け面圧であっても、良好なシール性を有する。 According to the method for producing a coated corrugated metal gasket and the coated corrugated metal gasket according to the present invention, even if the clamping surface pressure is as low as 19.6 N / mm 2 , the sealing performance is good.
本例の被覆コルゲートメタルガスケット10は、両面111、112に波形加工が施されたコルゲート状で且つ円形状の金属板(中芯部材)1の両面に被覆材2を貼り合わせてなるものである。本例の被覆コルゲートメタルガスケット10で使用する金属板1は、被覆材2で完全に覆われており、内径側21、外径側22共に金属板1のはみ出しはない。すなわち、内径側21は被覆材2が金属板1よりガスケット10の中心側に突出し、外径側22は被覆材2が金属板1より外側に突出している。このため、フランジにガスケットを装着する際やハンドリング時に金属板のエッジで手を切ることがなく安全性に優れている。このような被覆コルゲートメタルガスケット10は、金属板1を被覆材2で挟んだ3層構造部と、その両側が2枚の被覆材2が重なった2層構造部とからなる。
The coated
被覆コルゲートメタルガスケット10で使用する金属板1の両面111、112には同心円状の波加工が施されている(図3参照)。すなわち、金属板1は、金属板1の径方向に沿って切断した切断面(図3の切断面)に波形が表れる形状をもつものである。本例では、一方の側111には、3つの山13a〜13cが形成され、他方の側112には、2つの山13d及び13eが形成されている。本発明の被覆コルゲートメタルガスケット10は、波形状が上記(1)及び(2)を満たしていればよく、例えば波形のピッチは等ピッチでなくともよいが、本例ではそれぞれの山は、高さ、振幅及びピッチは同じである。ガスケットのリング幅Yが大きくなれば、波の数もそれに応じて増えていく。
Concentric wave processing is performed on both
被覆コルゲートメタルガスケット10において、金属板1の厚み(t0)は、波加工された金属板1自体の厚みであり、図3における符号t0に相当する部分の寸法を言う。金属板1の厚みは、波加工された金属板1のどの箇所を取ってもほぼ同じである。本発明において、金属板1の厚み(t0)は、0.4〜1.2mmである。金属板1の厚み(t0)が0.4mm未満では、所定締付面圧まで締め付けた際、金属が塑性変形して反発弾性力がなくなってしまい、逆に金属板1の厚み(t0)が1.2mmを越えると、所定締め付け面圧で締め付けた際、必要な変形量が確保できなくなる。
In the coated
被覆コルゲートメタルガスケット10において、波形の高さは、波加工された金属板1の一方の側111における山の頂点13aと他方の側112における山の頂点13d間の厚み方向における距離、すなわち、金属板1自体の厚みではなく、波形を含めた金属板の見掛け厚さを言い、図3における符号t1に相当する部分の寸法を言う。波形の高さ(t1)は、図3におけるいずれの山といずれの谷をとっても同じである。谷とは図3中、他方の側112に山となる13d、13eを言う。
In the coated
本発明において、波形の高さ(t1)と金属板の厚み(t0)との差(t1−t0)は、0.2mm以上である。(t1−t0)が0.2mm未満では、金属板1の波の山部と谷部のR(アール)が大きくなり、シールに必要な荷重をかけることができなくなる。(t1−t0)の上限値は、概ね1.6mmである。(t1−t0)値が余り大き過ぎると波部の金属厚さが過度の変形により薄くなってしまい、締め付け面圧に耐えられなくなる点で好ましくない。 In the present invention, the difference (t 1 −t 0 ) between the height (t 1 ) of the waveform and the thickness (t 0 ) of the metal plate is 0.2 mm or more. When (t 1 -t 0 ) is less than 0.2 mm, the R (R) of the wave crest and trough of the metal plate 1 becomes large, and a load necessary for the seal cannot be applied. The upper limit of (t 1 -t 0 ) is approximately 1.6 mm. If the (t 1 -t 0 ) value is too large, the metal thickness of the wave portion becomes thin due to excessive deformation, which is not preferable in that it cannot withstand the tightening surface pressure.
被覆コルゲートメタルガスケット10において、中芯部材となる金属板1の材質は、流体の種類や温度などにより適宜選択されるが、例えばSUS316L、SUS316、SUS304等ステンレス鋼板を使用することが好ましい。
In the coated
被覆コルゲートメタルガスケット10で使用される被覆材の材質としては、膨張黒鉛、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)、マイカ、セラミック、エラストマー、金属箔等が挙げられる。このうち、膨張黒鉛が本発明の効果を顕著に発現できる点で好ましい。
Examples of the material of the coating material used in the coated
被覆材2の厚み(t2)は、0.15〜1.2mmである。被覆材2の厚み(t2)は、金属板1を被覆する部分(図2中、符号Y部分)における被覆材2の厚み(t2)を言う。被覆材2の厚みは、金属板1を被覆する部分における波形状の被覆材2のどの箇所を取ってもほぼ同じである。被覆材2の厚み(t2)が1.2mmを越えると、金属板1の波の山部による面圧集中の影響を緩和してしまい、シール性が低下してしまう。また、金属板1の反発弾性をも殺いでしまう。被覆材2の厚み(t2)が0.15mm未満であると、フランジ面の歪や粗さを吸収することができなくなる。 Layer material 2 having a thickness (t 2) is 0.15~1.2Mm. The thickness (t 2 ) of the covering material 2 refers to the thickness (t 2 ) of the covering material 2 in the portion covering the metal plate 1 (the Y portion in FIG. 2 ). The thickness of the covering material 2 is substantially the same regardless of the location of the corrugated covering material 2 in the portion covering the metal plate 1. When the thickness (t 2 ) of the covering material 2 exceeds 1.2 mm, the influence of the surface pressure concentration due to the wave crest of the metal plate 1 is alleviated, and the sealing performance is deteriorated. Moreover, the rebound resilience of the metal plate 1 is also killed. When the thickness (t 2 ) of the covering material 2 is less than 0.15 mm, it becomes impossible to absorb the distortion and roughness of the flange surface.
被覆材2の密度は0.7〜1.35g/cm3である。被覆材2の密度が0.7g/cm3未満であると、被覆材2部分から漏れが発生し易くなり、シール性が低下してしまう。また、被覆材2の密度が1.35g/cm3を越えると、被覆材が硬くなりすぎてしまい、クッション性が発現しにくいという点で好ましくない。 The density of the covering material 2 is 0.7 to 1.35 g / cm 3 . When the density of the covering material 2 is less than 0.7 g / cm 3 , leakage easily occurs from the covering material 2 portion, and the sealing performance is deteriorated. Moreover, when the density of the coating | covering material 2 exceeds 1.35 g / cm < 3 >, a coating | coated material will become hard too much and it is unpreferable at the point that cushioning properties are hard to express.
本発明の被覆コルゲートメタルガスケットにおいて、金属板の一方の面は2山以上の波形が、他方の面は1山以上の波形がそれぞれ形成されたものである。すなわち、図2及び図3で示される本例の場合は、金属板の一方の面111は3つの山の波形が、他方の面112は2つの山の波形(3つの谷の波形)がそれぞれ形成されたものであるが、これに限定されず、金属板の一方の面111は4つの山の波形が、他方の面112は3つの山の波形がそれぞれ加工されたもの、金属板の一方の面111は5つの山の波形が、他方の面112は4つの山の波形がそれぞれ加工されたもの、金属板の一方の面111は6つの山の波形が、他方の面112は5つの山の波形がそれぞれ加工されたもの、金属板の一方の面111は7つの山の波形が、他方の面112は6つの山の波形がそれぞれ加工されたもの等が使用できる。これらは被覆コルゲートメタルガスケットの大きさ等によって適宜決定される。金属板の一方の面が1山の波形が形成され、他方の面が山なしの場合、波の山部による面圧集中の効果がなくなり、19.6N/mm2のような低い締め付け面圧において、良好なシール性を発揮できない。
In the coated corrugated metal gasket of the present invention, one surface of the metal plate has two or more undulations, and the other surface has one or more undulations. That is, in the case of this example shown in FIG. 2 and FIG. 3, one
また、被覆コルゲートメタルガスケットが大きい場合は、接触面を少なくして部分的に面圧を高くするために、波の間隔を広くしてもかまわない。この場合、一方の面111の山の波形とこれに隣接する他方の面112の山(一方の面111から見て谷)の波形とはサインカーブのように滑らかに連続するものでなく、その山と谷の間に平坦部が存在することになる。
When the coated corrugated metal gasket is large, the wave interval may be widened to reduce the contact surface and partially increase the surface pressure. In this case, the waveform of the peak of one
本発明の被覆コルゲートメタルガスケットの金属板1は、複数の分割体からなるものであってもよいため、金属材料の歩留まりを上げることができるとともに、大口径の被覆コルゲートメタルガスケットも作製することが可能となる。金属板1の分割体同士は溶接により接合されて一体物として使用される。金属板1の複数の分割体としては、切断線が径方向となるものが一般的であるが、これに限定されない。また、同様に被覆材についても複数の分割体で製作してもよい。被覆材の複数の分割体としては、金属板1と同様に、切断線が径方向となるものが一般的であるが、これに限定されない。分割個数としては、2つ以上で適宜決定すればよい。 Since the metal plate 1 of the coated corrugated metal gasket of the present invention may be composed of a plurality of divided bodies, the yield of the metal material can be increased, and a large-diameter coated corrugated metal gasket can also be produced. It becomes possible. The divided bodies of the metal plate 1 are joined together by welding and used as an integrated object. The plurality of divided bodies of the metal plate 1 are generally those in which the cutting line is in the radial direction, but are not limited thereto. Similarly, the covering material may be manufactured in a plurality of divided bodies. As the plurality of divided bodies of the covering material, the one in which the cutting line is in the radial direction is common like the metal plate 1, but is not limited thereto. The number of divisions may be appropriately determined as two or more.
被覆コルゲートメタルガスケット10は、円形状のガスケットであるが、これに限定されず、例えば、トラック形状(図6)、円弧の曲率が変わるもの(図7)等も使用できる。半円形状(図4)、額縁形状(図5)は参考例を示している。半円形状の場合、例えばA−A線で示される境界部分41において、波形方向が直角方向に変わるが、波は途切れなく連続している。額縁形状の場合、例えばB−B線で示される境界部分51において、波形方向が直角方向に変わるが、波は途切れなく連続している。また、被覆コルゲートメタルガスケットに、ボルト穴を空けて、全面形ガスケットとしてもよい。
The coated
次に、被覆コルゲートメタルガスケット10の使用方法を説明する。被覆コルゲートメタルガスケット10は、石油精製、石油化学プラント、発電所、製鉄所などにおいて、配管の接続場所、すなわち、対向するシール面間に装着されて流体をシールするために使用される。被覆コルゲートメタルガスケット10はフランジ間に装着後、流路12に流れる流体が、非流体側に漏れることを防止する。
Next, a method for using the coated
本発明の被覆コルゲートメタルガスケット10は、シール面と受圧面11間の締め付け面圧19.6N/mm2で使用した際、2MPaの内圧に対して、漏洩量はほぼゼロという極めて優れたシール性を発揮する。
The coated
次に、本発明の被覆コルゲートメタルガスケットの製造方法について説明する。被覆コルゲートメタルガスケットは、金属板の切断工程、金属板の波加工工程、接着剤の塗布工程、被覆材の切断工程、被覆材の接着工程といった工程を行なうことで製作される。なお、接着剤の塗布工程を省略して、波加工された金属板に被覆材を粘着テープで接着する工程を実施してもよい。すなわち、上記製造方法においては、金属板と被覆材の間に接着層を形成する工程を有していればよい。 Next, the manufacturing method of the covering corrugated metal gasket of the present invention will be described. The coated corrugated metal gasket is manufactured by performing processes such as a metal plate cutting process, a metal plate wave machining process, an adhesive application process, a coating material cutting process, and a coating material bonding process. In addition, the process of adhere | attaching a coating | covering material to a wave-processed metal plate with an adhesive tape may be implemented, omitting the application | coating process of an adhesive agent. In other words, the above manufacturing method may include a step of forming an adhesive layer between the metal plate and the covering material.
金属板の切断工程においては、厚み0.4〜1.2mmの金属板を使用し、これを切断する。金属板の切断方法としては、レーザー加工、プレスによる打ち抜き加工、サークルシャー、バイブロカッター、ワイヤー放電等による切断加工などが挙げられる。 In the cutting process of a metal plate, a metal plate having a thickness of 0.4 to 1.2 mm is used and cut. Examples of the method for cutting the metal plate include laser processing, punching by press, circle shear, vibro cutter, cutting by wire discharge, and the like.
金属板の波加工工程において、波加工は、所定の波形状の金型を使用してプレス加工を行なえばよい。プレス加工に用いるプレスとしては、油圧式、機械式、バイブロ式、ハンマー式等の金型を用いるプレス方法が適用できる。 In the wave processing step of the metal plate, the wave processing may be performed by pressing using a predetermined corrugated mold. As a press used for pressing, a pressing method using a hydraulic, mechanical, vibratory, hammer type or the like can be applied.
波加工で使用する金型は、波形状の金型、180度以下の円弧形状の金型、直線形状の金型を単独又は組み合わせて用いることができる。180度以下の円弧形状の金型と直線形状の金型は、2回以上プレスを行なって加工する。直線形状の金型は、額縁形状のガスケットの直線部分を波付けする際に使用する。180度以下の円弧形状の金型の場合、先ず1回のプレスでひとつの山(波形状)を形成する。次いで、先に加工された波形状の終端部と新たにつける波形状の始端部が0.5〜3.0mmのラップ箇所を有するように2回目のプレス加工を行なう。これにより、継目が綺麗に仕上る。 The metal mold | die used by wave processing can use a wave-shaped metal mold | die, the circular arc-shaped metal mold | die of 180 degrees or less, and a linear-shaped metal mold | die individually or in combination. The arc-shaped mold and the linear mold of 180 degrees or less are processed by pressing twice or more. The linear mold is used when corrugating the linear portion of the frame-shaped gasket. In the case of an arc-shaped mold of 180 degrees or less, first, one crest (wave shape) is formed by one press. Next, the second press working is performed so that the previously processed wave-shaped end portion and the newly added wave-shaped start end portion have a lap portion of 0.5 to 3.0 mm. As a result, the seam finishes beautifully.
接着剤の塗布工程において、接着剤の塗布方法としては、スプレー方式、刷毛、ブラシ、ハンドローラー、ディスペンサー等の塗布方法が挙げられる。接着剤は金属板に塗布してもよく、被覆材に塗布してもよく、又は両者共に塗布してもよい。 In the adhesive application step, examples of the adhesive application method include application methods such as a spray method, a brush, a brush, a hand roller, and a dispenser. The adhesive may be applied to the metal plate, may be applied to the covering material, or both may be applied.
被覆材の切断工程において、被覆材は厚みが0.15〜1.2mmのもの、密度が0.7〜1.35g/cm3を使用し、これを切断する。すなわち、被覆材の厚み及び密度は、被覆材の切断工程及び被覆材の接着工程を経ても、その数値はほとんど変化しない。切断手段としては、トムソン刃、ガスケットカッター、サークルシャーなどの切断方法を用いることができる。 In the cutting process of the covering material, the covering material has a thickness of 0.15 to 1.2 mm and a density of 0.7 to 1.35 g / cm 3 and is cut. That is, the thickness and density of the covering material hardly change even after the cutting process of the covering material and the bonding process of the covering material. As the cutting means, a cutting method such as a Thomson blade, a gasket cutter, or a circle shear can be used.
被覆材の接着工程において、波加工された金属板に対して、両面から所定形状に切断された被覆材を接着する。これにより、被覆材は3層構造部分において、波加工された金属板形状と同様の形状となる。また、内径側21及び外径側22の突出した部分は被覆材同士を接着する。なお、接着剤の塗布工程に代えて、粘着テープを用いて金属板に被覆材を接着する方法をとってもよい。
In the covering material bonding step, the covering material cut into a predetermined shape from both sides is bonded to the wave-processed metal plate. Thereby, a coating | covering material becomes a shape similar to the metal plate shape wave-processed in the three-layer structure part. The protruding portions of the
実施例
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, this is merely an example and does not limit the present invention.
厚み0.8mmのSUS316Lの平板状金属板を、レーザー加工により切断加工して、内径63mm、外径102mmの穴あきの円板を作製した(金属板の切断工程)。次いで、切断加工された円板状の金属板に対して、一方の側面に山が6つ、他方の側面に山が5つとなるような同心円状の波形状をプレス加工により施した(金属板の波加工工程)。波加工された金属板は、(t1−t0)が0.2mm、波形のピッチが3.2mmであった。また、加工後の金属板の厚み(t0)は加工前の厚みと同じであった。 A flat metal plate of SUS316L having a thickness of 0.8 mm was cut by laser processing to produce a circular plate with an inner diameter of 63 mm and an outer diameter of 102 mm (metal plate cutting step). Next, a concentric wave shape having six crests on one side surface and five crests on the other side surface was applied to the cut disc-shaped metal plate by pressing (metal plate). Wave processing step). The corrugated metal plate had a (t 1 -t 0 ) of 0.2 mm and a corrugated pitch of 3.2 mm. The thickness of the metal plate after machining (t 0) was the same as the thickness before processing.
被覆材として厚み0.38mm、密度1.1g/cm3の膨張黒鉛シートを、トムソン刃を用いて内径61mm、外径104mmの2枚の穴あき円形シートに切断加工した(被覆材の切断工程)。次いで、金属板の両面に接着剤(「スプレーのり77」(住友3M社製))をスプレー方式により塗布し接着層を形成した(接着剤の塗布工程)。次いで、波加工された金属板の一方の側に、切断加工された被覆材を接着し、更に波加工された金属板の他方の側に、切断加工された被覆材を接着して被覆コルゲートメタルガスケットを作製した(被覆材の接着工程)。なお、被覆材の接着工程後の被覆材の厚み及び密度は、切断及び接着加工前と同じ0.38mm、1.1g/cm3であった。得られた被覆コルゲートメタルガスケットは、内径61mm、外径104mm、JPI 150LB 2Bに準拠したものであり、下記のシール試験を実施し、シール性を評価した。 As a coating material, an expanded graphite sheet having a thickness of 0.38 mm and a density of 1.1 g / cm 3 was cut into two perforated circular sheets having an inner diameter of 61 mm and an outer diameter of 104 mm using a Thomson blade (coating material cutting step) ). Next, an adhesive (“Spray glue 77” (manufactured by Sumitomo 3M)) was applied to both surfaces of the metal plate by a spray method to form an adhesive layer (adhesive application step). Next, the cut corrugated metal is bonded to the one side of the wave-processed metal plate, and the cut metal is further bonded to the other side of the wave-processed metal plate. A gasket was produced (coating material bonding step). The thickness and density of the coating material after the coating material bonding step were 0.38 mm and 1.1 g / cm 3 , which were the same as before cutting and bonding processing. The obtained coated corrugated metal gasket was compliant with an inner diameter of 61 mm, an outer diameter of 104 mm, and JPI 150LB 2B, and the following seal test was performed to evaluate the sealing performance.
(シール試験)
シール試験は、JPI規格フランジ クラス150−RF−2B(材質;SUS304)を用いて、締め付け面圧19.6N/mm2、29.4N/mm2、39.2N/mm2の3点とし、窒素ガスを2.0MPaの内圧で負荷したときの10分間の漏洩量を測定した。なお、実施例1〜4及び比較例1〜4については、締め付け面圧39.2N/mm2でのシール試験を省略した。その結果を表1に示す。
(Seal test)
Seal test, JPI Standard flange class 150-RF-2B (material; SUS304) with a clamping surface pressure 19.6N / mm 2, 29.4N / mm 2, and 3 points 39.2 N / mm 2, The amount of leakage for 10 minutes when nitrogen gas was loaded at an internal pressure of 2.0 MPa was measured. In addition, about Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4, the seal test with the clamping surface pressure of 39.2 N / mm 2 was omitted. The results are shown in Table 1.
実施例2〜4及び比較例1〜4
(t1−t0)0.2mmに代えて、(t1−t0)を0.30mm(実施例2)、0.40mm(実施例3)、0.50mm(実施例4)、0.00mm(比較例1)、0.05mm(比較例2)、0.10mm(比較例3)又は0.15mm(比較例4)とした以外は、実施例1と同様の方法により被覆コルゲートメタルガスケットを作製し、シール試験を行った。その結果を表1に示した。なお、(t1−t0)の変更は、波形高さの変更であり、金属板の波加工工程における金型の形状を変更することで行なった。
Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4
(T 1 -t 0 ) Instead of 0.2 mm, (t 1 -t 0 ) is 0.30 mm (Example 2), 0.40 mm (Example 3), 0.50 mm (Example 4), 0 Coated corrugated metal in the same manner as in Example 1 except that the thickness was 0.000 mm (Comparative Example 1), 0.05 mm (Comparative Example 2), 0.10 mm (Comparative Example 3), or 0.15 mm (Comparative Example 4). A gasket was prepared and a seal test was performed. The results are shown in Table 1. Note that changing the (t 1 -t 0) is a change in the waveform height was carried out by changing the mold shape in the wave processing step of the metal plate.
実施例5〜8及び比較例5、6
平板状金属板の厚み0.8mmに代えて、厚み0.4mm(実施例5)、厚み0.6mm(実施例6)、厚み1.0mm(実施例7)、厚み1.2mm(実施例8)、厚み0.1mm(比較例5)、1.5mm(比較例6)とした以外は、実施例3と同様の方法により被覆コルゲートメタルガスケットを作製し、シール試験を行った。なお、実施例5〜8及び比較例5、6の被覆コルゲートメタルガスケットは、(t1−t0)が0.4mm、被覆材の厚み(t2)が0.38mm、被覆材の密度が1.1g/cm3であった。その結果を表2に示す。
Examples 5 to 8 and Comparative Examples 5 and 6
Instead of the thickness of the flat metal plate 0.8 mm, the thickness 0.4 mm (Example 5), the thickness 0.6 mm (Example 6), the thickness 1.0 mm (Example 7), and the thickness 1.2 mm (Example) 8) A coated corrugated metal gasket was prepared in the same manner as in Example 3 except that the thickness was 0.1 mm (Comparative Example 5) and 1.5 mm (Comparative Example 6), and a seal test was performed. In addition, the coated corrugated metal gaskets of Examples 5 to 8 and Comparative Examples 5 and 6 have a (t 1 -t 0 ) of 0.4 mm, a coating material thickness (t 2 ) of 0.38 mm, and the coating material density. It was 1.1 g / cm 3 . The results are shown in Table 2.
実施例9及び比較例7、8
一方の側面に山が6つ、他方の側面に山が5つの同心円状の波形状に代えて、一方の側面に山が2つ、他方の側面に山が1つの同心円状の波形状としたこと(実施例9)、両面共に山なし(比較例7)、一方の側面に山が1つ、他方の側面に山が1つの同心円状の波形状としたこと(比較例8)としたこと以外は、実施例3と同様の方法により被覆コルゲートメタルガスケットを作製し、シール試験を行った。なお、実施例9及び比較例7、8の被覆コルゲートメタルガスケットは、(t0)が0.8mm、(t1−t0)が0.4mm、波形のピッチが3.2mm、被覆材の厚み(t2)が0.38mm、被覆材の密度が1.1g/cm3であった。その結果を表3に示す。なお、実施例9及び比較例8は共に波形部分(図3中、符号Z)は幅方向(図3では左右方向の長さ)の中央部に形成した。このため、実施例9及び比較例8では、平坦部113の占める面積が実施例3に比べて大となる。
Example 9 and Comparative Examples 7 and 8
Instead of a concentric corrugated shape with six peaks on one side and five peaks on the other side, it is a concentric corrugated shape with two peaks on one side and one mountain on the other side. (Embodiment 9) No peaks on both sides (Comparative Example 7), Concentric wave shape with one crest on one side and one crest on the other side (Comparative Example 8) Except for the above, a coated corrugated metal gasket was produced in the same manner as in Example 3, and a seal test was conducted. The coated corrugated metal gaskets of Example 9 and Comparative Examples 7 and 8 have a (t 0 ) of 0.8 mm, (t 1 -t 0 ) of 0.4 mm, a corrugated pitch of 3.2 mm, The thickness (t 2 ) was 0.38 mm, and the density of the coating material was 1.1 g / cm 3 . The results are shown in Table 3. In both Example 9 and Comparative Example 8, the waveform portion (reference numeral Z in FIG. 3) was formed at the center in the width direction (length in the left-right direction in FIG. 3). For this reason, in Example 9 and Comparative Example 8, the area occupied by the
実施例10〜13及び比較例9
被覆材の厚み0.38mmに代えて、厚み0.15mm(実施例10)、厚み0.25mm(実施例11)、厚み0.75mm(実施例12)、厚み1.20mm(実施例13)、厚み1.5mm(比較例9)とした以外は、実施例3と同様の方法により被覆コルゲートメタルガスケットを作製し、シール試験を行った。なお、実施例10〜13及び比較例9の被覆コルゲートメタルガスケットは、(t0)が0.8mm、(t1−t0)が0.4mm、波形のピッチが3.2mm、被覆材の密度が1.1g/cm3であった。その結果を表4に示す。
Examples 10 to 13 and Comparative Example 9
Instead of the coating thickness of 0.38 mm, the thickness is 0.15 mm (Example 10), the thickness is 0.25 mm (Example 11), the thickness is 0.75 mm (Example 12), and the thickness is 1.20 mm (Example 13). A coated corrugated metal gasket was produced in the same manner as in Example 3 except that the thickness was 1.5 mm (Comparative Example 9), and a seal test was performed. In addition, the coated corrugated metal gaskets of Examples 10 to 13 and Comparative Example 9 have a (t 0 ) of 0.8 mm, a (t 1 -t 0 ) of 0.4 mm, a corrugated pitch of 3.2 mm, The density was 1.1 g / cm 3 . The results are shown in Table 4.
実施例14〜16及び比較例10、11
被覆材の密度1.1g/cm3に代えて、0.7g/cm3(実施例14)、1.0g/cm3(実施例15)、1.35g/cm3(実施例16)、0.50g/cm3(比較例10)、1.65g/cm3(比較例11)とした以外は、実施例3と同様の方法により被覆コルゲートメタルガスケットを作製し、シール試験を行った。なお、実施例14〜16及び比較例10、11の被覆コルゲートメタルガスケットは、(t0)が0.8mm、(t1−t0)が0.4mm、波形のピッチが3.2mm、被覆材の厚み(t2)が0.38mmであった。その結果を表5に示す。
Examples 14 to 16 and Comparative Examples 10 and 11
Instead of the density of the coating material 1.1 g / cm 3 , 0.7 g / cm 3 (Example 14), 1.0 g / cm 3 (Example 15), 1.35 g / cm 3 (Example 16), A coated corrugated metal gasket was produced in the same manner as in Example 3 except that 0.50 g / cm 3 (Comparative Example 10) and 1.65 g / cm 3 (Comparative Example 11) were used, and a seal test was performed. The coated corrugated metal gaskets of Examples 14 to 16 and Comparative Examples 10 and 11 have a (t 0 ) of 0.8 mm, a (t 1 -t 0 ) of 0.4 mm, and a corrugated pitch of 3.2 mm. The thickness (t 2 ) of the material was 0.38 mm. The results are shown in Table 5.
表1から、実施例1〜4は、波加工後の金属板の見かけの厚み(t1)と加工前の金属板の厚み(t0)との差が0.2mm以上あるため、19.6N/mm2のような低い締め付け面圧であっても、良好なシール性を有する。一方、(t1−t0)が0.15mm以下の比較例1〜4は、19.6N/mm2のような低い締め付け面圧の場合、シール漏れが確認された。 From Table 1, Examples 1-4, the difference between the metal plate of the apparent thickness after wave processed (t 1) and the thickness of unprocessed metal sheet (t 0) is not less than 0.2 mm, 19. Even with a tightening surface pressure as low as 6 N / mm 2 , it has good sealing properties. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4 in which (t 1 -t 0 ) is 0.15 mm or less, seal leakage was confirmed in the case of a low tightening surface pressure such as 19.6 N / mm 2 .
表1及び表2から、実施例3及び5〜8は、加工前の金属板の厚み(t0)が0.4〜1.2mmであるため、19.6N/mm2のような低い締め付け面圧であっても、良好なシール性を有する。一方、加工前の金属板の厚み(t0)が0.1mmあるいは1.5mmの比較例は、29.4N/mm2以下の締め付け面圧において、シール漏れが確認された。 From Tables 1 and 2, in Examples 3 and 5-8, since the thickness (t 0 ) of the metal plate before processing is 0.4 to 1.2 mm, the tightening is as low as 19.6 N / mm 2. Even with surface pressure, it has good sealing properties. On the other hand, in the comparative example in which the thickness (t 0 ) of the metal plate before processing was 0.1 mm or 1.5 mm, seal leakage was confirmed at a tightening surface pressure of 29.4 N / mm 2 or less.
表1及び表3から、実施例3及び実施例9は、一方の面の山の数が2以上あるため、19.6N/mm2のような低い締め付け面圧であっても、良好なシール性を有する。一方、比較例7及び8は、一方の面の山の数が1以下であるため、19.6N/mm2のような低い締め付け面圧の場合、シール漏れが確認された。 From Tables 1 and 3, since Example 3 and Example 9 have two or more ridges on one side, good sealing is achieved even at a low clamping surface pressure of 19.6 N / mm 2. Have sex. On the other hand, in Comparative Examples 7 and 8, since the number of crests on one surface is 1 or less, seal leakage was confirmed in the case of a low tightening surface pressure such as 19.6 N / mm 2 .
表1及び表4から、実施例3及び実施例10〜13は、被覆材の厚みが0.15〜1.2mmの範囲にあるため、19.6N/mm2のような低い締め付け面圧であっても、良好なシール性を有する。一方、比較例9は被覆材の厚みが1.5mmであるため、29.4N/mm2以下の締め付け面圧において、シール漏れが確認された。 From Table 1 and Table 4, since Example 3 and Examples 10-13 have the thickness of a coating | covering material in the range of 0.15-1.2 mm, it is a low fastening surface pressure like 19.6 N / mm < 2 >. Even if it exists, it has a favorable sealing performance. On the other hand, since the thickness of the coating material in Comparative Example 9 was 1.5 mm, seal leakage was confirmed at a tightening surface pressure of 29.4 N / mm 2 or less.
表1及び表5から、実施例14〜16は、被覆材の密度が0.7〜1.35g/cm3であるため、19.6N/mm2のような低い締め付け面圧であっても、良好なシール性を有する。一方、比較例10及び11は被覆材の密度が0.5g/cm3、又は1.65g/cm3であるため、29.4N/mm2以下の締め付け面圧において、シール漏れが確認された。 From Table 1 and Table 5, since the density | concentration of a coating material is 0.7-1.35g / cm < 3 > in Examples 14-16, even if it is a low fastening surface pressure like 19.6 N / mm < 2 >. , Have good sealing properties. On the other hand, Comparative Examples 10 and 11 the density of the coating material is 0.5 g / cm 3, or 1.65 g / cm 3, in 29.4 N / mm 2 or less tightening surface pressure, seal leakage is confirmed .
本発明の被覆コルゲートメタルガスケットの製造方法及び被覆コルゲートメタルガスケットによれば、石油精製・石油化学プラント、発電所、製鐵所などの配管の接続箇所で、低締め付け面圧であっても、流体を良好にシールすることができ、保守管理の面で有利である。 According to the method for producing a coated corrugated metal gasket and the coated corrugated metal gasket of the present invention , even at a low tightening surface pressure at a connecting point of a pipe such as an oil refinery / petrochemical plant, a power plant, a steelworks, etc. Can be sealed well, which is advantageous in terms of maintenance management.
1 金属板
2 被覆材
10 被覆コルゲートメタルガスケット
11 受圧面
12 流路(流体側)
14 非流体側
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal plate 2 Coating | covering
14 Non-fluid side
Claims (3)
前記波形の加工は、波形状の金型であって、180度以下の円弧形状の金型どうしの組み合わせ又は180度以下の円弧形状の金型と直線形状の金型との組み合わせであり、
180度以下の円弧形状の金型で波形状をプレスし、次いで先に加工された波形状の終端部と新たに加工する波形状の先端部がラップするようにプレスして加工することを特徴とした被覆コルゲートメタルガスケットの製造方法。 A corrugated metal plate with corrugations on both sides is coated with a covering material. One side of the metal plate has two or more peaks, and the other side has one or more peaks. In the method of manufacturing a processed coated corrugated metal gasket,
The processing of the corrugation is a wave-shaped mold, which is a combination of arc-shaped molds of 180 degrees or less or a combination of an arc-shaped mold of 180 degrees or less and a linear mold,
The wave shape is pressed with an arc-shaped mold of 180 degrees or less, and then pressed so that the previously processed wave shape end portion and the newly processed wave shape end portion wrap. A method for producing a coated corrugated metal gasket.
(1)該金属板の厚み(t0)が0.4〜1.2mm、
(2)該波形の高さ(t1)と該金属板の厚み(t0)との差(t1−t0)が0.2mm以上、
(3)被覆材の厚み(t2)が0.15〜1.2mm、
(4)被覆材の密度が0.7〜1.35g/cm3、
(5)ガスケット全体の形状が、180度以下の円弧形状どうしの組み合わせ又は180度以下の円弧形状と直線形状との組み合わせであり、
(6)先に加工された波形状の終端部と次に加工された波形状の始端部にラップ箇所を有し、前記波形が途切れなく連続すること。 A corrugated metal plate with corrugations on both sides is coated with a covering material. One side of the metal plate has two or more peaks, and the other side has one or more peaks. A coated corrugated metal gasket which is processed and satisfies the following conditions (1) to (6) .
(1) The thickness (t 0 ) of the metal plate is 0.4 to 1.2 mm,
(2) The difference (t 1 -t 0 ) between the height (t 1 ) of the waveform and the thickness (t 0 ) of the metal plate is 0.2 mm or more,
(3) Thickness of the coating material (t 2) is 0.15~1.2Mm,
(4) The density of the coating material is 0.7 to 1.35 g / cm 3 ,
(5) The shape of the entire gasket is a combination of arc shapes of 180 degrees or less, or a combination of an arc shape of 180 degrees or less and a linear shape ,
(6) A wrap portion is provided at the end portion of the wave shape processed first and the start end portion of the wave shape processed next, and the waveform is continuous without interruption.
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