2011 Fiscal Year Research-status Report
非石綿ガスケットの高温特性評価とフランジ締結体の寿命予測
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23560173
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| Research Institution | Numazu National College of Technology |
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Principal Investigator |
小林 隆志 沼津工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (10161994)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 裕一 東京電機大学, 工学部, 教授 (10163841)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | ガスケット / フランジ締結体 / 高温 / 変形特性 / 密封特性 |
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| Research Abstract |
本研究は高温におけるガスケット特性を解明し，さらにボルト軸力の観点からフランジ締結体の寿命予測方法を確立し，化学プラントなどで使用されるガスケット付きフランジ締結体の安全性・信頼性を向上させようとするものである。平成23年度実施予定であった， (1) 高温におけるガスケット特性試験，(2) フランジ締結体の寿命予測法の確立の２点について，実績を述べる。(1) 高温におけるガスケット特性試験について： 現有の高温ガスケット試験装置を用いて，PFTE（四ふっ化エチレン）系ガスケットを対象として，変形特性測定を実施した。PTFE系ガスケットは温度が上昇すると変形してフランジ面間を流動することが明らかになった。この流動によるガスケットの厚さ変化はガスケットに作用する最高ガスケット面圧と最高温度によってほぼ決まることを明らかにした。ガスケットの変形量（厚さ変化）を等高線表示する方法を提案することができた。これは，任意のガスケット面圧と温度におけるガスケットの変形量を予測するための基礎資料となる。共同研究者，辻教授においても同じガスケットの変形特性試験を実施した。(2) フランジ締結体の寿命予測法の確立： フランジ締結体を用いた試験装置によって，昇温時のボルト軸力の減少挙動を明らかにした。検討項目(1)のガスケット特性，フランジ締結体の変形解析結果およびフランジ締結体の締付け線図を用いて，残留ボルト軸力を予測する方法を提案した。これにより，フランジ締結体の使用条件（温度，ボルトの初期締付け力）を与えれば，使用条件下での残留ボルト軸力の予測が可能となる。これは化学プラントなどに使用されているフランジ締結体の安全性向上に寄与するもので，有益な成果である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「研究実績の概要」で述べたように，平成23年度実施予定であった， (1) 高温におけるガスケット特性試験，(2) フランジ締結体の寿命予測法の確立の２点について，当初期待していた成果をほぼ得ることができている。当初計画していたレーザセンサによるガスケット変形量測定は，レーザセンサの特性確認中で，レーザセンサを用いた本格的な試験は，平成24年度に実施することとした。共同研究者辻教授とは連絡を密に取っており，実験もほぼ予定どおり進行している。以上の通り研究は順調に進捗していると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後，高温におけるガスケット特性試験を進めて，データ収集を進め，ガスケット特性のデータベース化を目指す計画である。さらに残留ボルト軸力の観点からフランジ締結体の寿命予測方法を確立し，フランジ締結体の維持・管理方法，適切なガスケットの選定指針の確立につなげる。 高温におけるフランジ締結体の漏えい量は微量であるので，精度の高い漏えい量測定のためには真空チャンバーとヘリウムリークディテクタを用いた実験が必要であり，この実験のための準備も進めることとする。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本年度の研究により，真空チャンバーとヘリウムリークディテクタを用いたフランジ締結体の漏えい特性測定が必要なことが明らかになったので，フランジ締結体を入れるための真空チャンバーを製作する。平成24年度に計上していた海外における成果発表のための費用を，真空チャンバーの製作費に充てることとする。海外での成果発表は最終年度の平成25年度に実施することとする。その他の費用については概ね予定通り使用する予定である。
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Research Products
(1 results)
