内圧作用下における非石綿ジョイントシートガスケット付き管フランジ締結体の応力解析と密封性能評価

摘要

本報では，非石綿ガスケットの中でも常温，低圧域で使用されている非石綿ジョイントシートガスケットを用いた締結体の密封性能と石綿ジョイントシートガスケットのそれと比較検討する。そのため，密封性能評価に必要なガスケット接触応力分布に加え，管フランジ締結体の強度設計上で重要な因子である管フランジのハブ応力，ボルト軸力変動（内力係数）を，非石綿ガスケットの応力－ひずみ線図を直線近似した軸対称三次元弾性論により解析する。また有限要素（FEM）解析も行い，ハブ応力について弾性論による解析とFEM解析の結果を比較する。さらに管フランジ締結体からの漏えい量を，解析で得られたガスケット接触応力分布とガスケットの基本漏えい量特性を用いて推定する方法を提案し，弾性論及びFEMによる解析結果から石綿及び非石綿ガスケットを用いた締結体の密封性能評価を行う。