管フランジ呼び径とボルト初期締付け力のばらつきが内圧を受ける非石綿ガスケット付き管フランジ締結体の密封性能に及ぼす影響

摘要

本研究では，1）締め付け手順（JIS B 2251およびASME PCC-1）および管フランジ呼び径（3インチ（小口径）および20インチ（大口径））の差異がボルト初期締付け力のばらつきに及ぼす影響，2）締め付け手順（JISB 2251およびASME PCC-1）および管フランジ呼び径の差異が管フランジ締結体の密封性能に及ぼす影響，3）FEM計算によるボルト初期締付け力のばらつきが管フランジ締結体のガスケット接触応力分布に及ぼす影響などを調べ，4）漏えい量基準の締付け効率ηを提案する，ことを目的としている。市販され常用されている小口径（3”）および大口径（20”）ガスケット付き管フランジ締結体を用いてトルクレンチによるボルト·ナットを締付け（トルク法），ボルト初期締付け力のばらつき測定および管フランジ締結体からの漏えい量測定実験を行う。また，実験により得られた各段階のボルト軸力を有限要素応力解析に用い，ガスケット接触応力分布を明らかにする。本研究においてはトルク法の締付け手順はJIS B 2251およびASME PCC-1の2通りの指針に基づいてボルト締付けを行う。使用するガスケットは市販されている一般的に低内圧に対して使用される非石綿ジョイントシートガスケット（以下非石綿ガスケットと称する）とする。