高強度黒色ガスケットの耐久性? 

高強度黒色ガスケットと聞いて何を思い浮かべますか？多くの人は、マットな、または場合によってはわずかに光沢のある黒の仕上げの色をすぐに思い浮かべ、それを優れたパフォーマンスと同一視します。しかし、それが最初の罠です。色は単なる表面処理であり、多くの場合、リン酸塩または酸化物コーティング、特定のシール用のエラストマー コーティングが行われることもあります。本当の耐久性の問題は、色の持続性ではありません。それは、 高強度 コア素材はその表面と組み合わせることで、放り込まれた特定の環境に耐えることができます。チームがその堅牢な外観に惑わされ、高圧フランジに黒色のガスケットを指定したものの、材料の積層や使用条件ではなく美観を重視したため、早期の失敗に直面するだけだったというプロジェクトを私は数多く見てきました。

色の背後にある核心

それを剥ぎ取りましょう。高強度とは通常、金属コアを指します。私たちは、ばね鋼 (301/304/316 ステンレスなど)、炭素鋼、あるいは銅とニッケルの合金についてよく話します。黒化プロセスは、炭素鋼のリン酸亜鉛コーティングと同様、主に耐食性と表面摩擦を軽減してグリップ力を向上させます。低品質の素材を魔法のように高性能な素材に変えることはできません。強度は金属の焼き戻しと厚さによって決まります。よくある見落としは、荷重分散を考慮せずに厚さを指定することです。厚さ 1.5 mm の黒ずんだ 304SS ガスケットがその部品のように見えるかもしれませんが、不均一なフランジに高いボルト荷重がかかると、変形またはクリープが発生してシール力が失われる可能性があります。黒いコーティングがまだ無傷である可能性があり、シールがすでに機能していないにもかかわらず誤った安心感を与えます。

熱交換器の改造に関する事例を思い出します。クライアントは、水道ラインでの過去の使用例を引き合いに出して、過熱蒸気ライン用の黒色酸化物コーティングされた炭素鋼うず巻形ガスケットを主張しました。蒸気サービスにおける温度サイクルと化学凝縮物が、コーティングの下の炭素鋼コアを攻撃しました。コーティング自体は持ちこたえましたが、わずか 8 か月後に金属の折り目に応力腐食割れが発生していることがわかりました。黒い表面の耐久性は完全に赤ニシンでした。グラファイト充填、黒色コーティングされた 316L ステンレス製スパイラル巻きに変更し、問題を解決しました。レッスンは？環境 – 温度、媒体、pH、圧力サイクル – がコアの材質を決定します。色は偶然です。

もう1つのニュアンスは、コーティング自体の完全性です。すべての黒色コーティングが同じというわけではありません。安価で薄いリン酸塩コーティングは、取り付け中やフランジの小さな移動によって摩耗し、地金が錆びる可能性があります。フルオロエラストマーのような、より堅牢な黒色エラストマー コーティングは耐薬品性を高めますが、温度が制限される可能性があります。自分が何を買うのかを知る必要があります。私はよくサプライヤーにコーティング仕様書を求めますが、ステンレスについては ASTM A380 に準拠していますか?独自のポリマーですか？彼らがそれを提供できない場合、それは危険信号です。

圧力、温度、絞り

負荷をかけたときの耐久性は、理論とグラインダーが出会うところです。あ ガスケット 受動部品ではありません。これは、ボルトの荷重を受けて流れてフランジの欠陥を埋め、システムが加熱して圧力が変動しても弾性回復を維持してシールを維持するように設計された要素です。黒色コーティングは摩擦係数に影響を与えます。より高い摩擦（一部の黒色コーティングが提供する）は吹き出しを防ぐのに適していますが、適切な初期圧縮を達成するにはより高いボルトトルクが必要になる場合があります。トルクが調整されていないと、圧縮不足になり、初日から漏れが発生する可能性があります。

コンプレッサーの吐出ラインでこれに遭遇しました。新しいサプライヤーの黒色コーティングされた金属ジャケット付きガスケットを使用し、フィッターは標準トルク値を使用しました。最初の水力試験は合格しましたが、動作中、熱サイクルにより、持続的な漏れが発生しました。分解すると、ガスケットの設置面積が不完全でした。コーティングがフランジ面に完全に転写されておらず、完全に圧縮されていないことがわかりました。コーティングは以前のサプライヤーよりも厚く、グリップ力がありました。同じ公称サイズでもトルクを約 15% 高める必要がありました。細かいことですが、それは致命的でした 耐久性 私たちがそれを理解するまで、そのインストールについて調べました。

もう一つの要因は温度です。標準的な炭素鋼ガスケットの美しい黒色のコーティングは、500°F までは問題ありませんが、それを超えると、劣化したり、焼け落ちたり、焼結したりする可能性があります。高温の用途で黒いコーティングが粉状の灰になり、金属コアが露出したままになるのを見たことがあります。高温サービスの場合は、特殊な高温塗料を検討するか、より一般的には、コーティングが焼け落ちることを受け入れて、321SS やインコネルを使用するなど、コア金属自体の高温酸化耐性に頼ることになります。このような場合の黒は、多くの場合、初期識別と保管時の防錆のためであり、使用中の性能のためではありません。

現実世界の失敗とそこから学べること

失敗ほど勉強になるものはありません。化学処理マニホールド用の黒色酸化皮膜を施した平リングガスケットのバッチを思い出します。材質は適切で (316SS)、圧力定格も問題ありませんでした。数週間以内にコーティングの下に孔食が発生して故障しました。根本的な原因は？プロセスストリーム内の塩化物。ステンレスの黒色酸化皮膜は一般的な耐食性には優れていますが、完全に塗布されていないと隙間ができることがあります。コーティングの微細な隙間に閉じ込められた塩化物は、その下のステンレスの孔食や隙間腐食を引き起こしました。実はコーティングが故障の一因となっていました。コーティングのない、酸洗いおよび不動態化処理を施したプレーン 316SS ガスケットに切り替えたところ、問題は解消されました。場合によっては、まったく仕上げを行わないことが最も耐久性のある仕上げになります。

もう 1 つの典型的な例はガルバニック腐食です。 2 つのステンレス鋼フランジの間に使用される黒色コーティングされた炭素鋼ガスケット。取り付け時にボルト穴やエッジ部分でコーティングに傷がつきます。これで、導電性環境で小さな陽極 (炭素鋼) が大きな陰極 (ステンレス) に接触しました。炭素鋼は急速に腐食し、ガスケットの耐荷重部分を侵食します。黒いコーティングは表面の 90% 以上で問題ないように見えますが、ガスケットは重要なエッジで損傷しています。このため、材料の適合性は交渉の余地のない最初のステップであり、表面の色よりもはるかに重要です。

こうした経験から、私は黒いガスケットを重要な機能として記載しているだけのカタログには非常に懐疑的になります。実際の仕様 – ASME B16.20、B16.21、材料証明書 (たとえば、信頼できるメーカーによるものなど) Handan Zitai Fastener Manufacturing Co.、Ltd。、中国の主要なファスナー生産拠点に拠点を置き、強固な物流ネットワークを備えている）、圧力温度定格、およびコーティング仕様が重要です。ウェブサイト https://www.zitaifasteners.com 自社の製品をリストするかもしれませんが、本当の会話は、その製品の裏にあるテストレポートを求めたときに始まります。 黒いガスケット リスト。

インスタレーション – 真実の瞬間

装着時の耐久性も鍛えられます。黒くコーティングされたガスケットは、取り扱いによる損傷を受けやすい可能性があります。コンクリートの床に落とすと塗装が剥がれる可能性があります。ワイヤーブラシを使用して古いフランジを掃除し、その上に新しいガスケットを置くと、研磨粒子が柔らかいコーティングに埋め込まれる可能性があります。私は常に、手袋をはめた清潔な手と清潔なステージエリアを保つように心がけています。コーティングは防御の第一線です。設置中にそれを壊すことは、すでに木にひびが入った後にフェンスにペンキを塗るようなものです。

潤滑もポイントです。黒塗りのガスケットには注油したほうがいいでしょうか？一般的には、いいえ。コーティングは多くの場合、特定の摩擦に合わせて設計されています。互換性のない潤滑剤を追加すると、コーティングが破壊されたり、表面が滑りやすくなり、圧力がかかるとガスケットの吹き出しが促進されることがあります。ガスケットメーカーが焼き付き防止を特に推奨している場合を除き、フランジ面は清潔で乾燥している必要があります (通常は特定のグラファイトまたは PTFE タイプのみ)。これは、黒いガスケットがすべて同じであると仮定すると、問題が発生するもう 1 つの領域です。

最初の加圧を目撃したことはそれを物語っています。優れた耐久性のあるガスケットは、しっかりと固定されます。場合によっては、新しいタイプでは、わずかな滲みが見られることがありますが、コーティングがなじむにつれて隠れますが、通常は問題ありません。しかし、漏れが続くということは、材料が間違っている、ボルトの荷重が不十分である、コーティングが損傷している、フランジ面に問題があるなど、何か問題があることを意味します。ただトルクを下げ続けることはできません。診断しなければなりません。

では、耐久性とは実際には何を意味するのでしょうか?

最終的には、 高強度ブラックガスケット、耐久性とは、指定された条件下で設計耐用年数にわたってシール機能が維持されることを意味します。黒いコーティングはその一部ですが、1 つのみです。その役割は、保管および取り扱い中に保護し、一貫した摩擦を提供し、ある程度の初期耐食性を提供することです。この困難な作業は、コア金属の降伏強度、耐クリープ性、および適合性によって行われます。

評価するとき、私は頭の中で次のように分類します。 1) 化学的および熱的環境のためのコア材料。 2) 圧力およびフランジタイプの設計 (フラット、スパイラル巻き、ジャケット付き)。 3) 取り扱いと初期シールのためのコーティングタイプ。 4) インストール手順。どれか 1 つでも欠けると、システム全体が危険にさらされます。永年地区のような工業集中地域の専門メーカーのガスケットです。 邯鄲地体ファスナー これは、最も重要な部分であるコア材料の一貫性が向上することを意味します。

最後に、色に惑わされないでください。まず性能要件を指定してから、どのような表面処理が適合するかを確認します。最も耐久性のあるガスケットは、黒、銀、または普通の金属であっても、ただ機能するため、取り付けた後は忘れてしまうものです。この色は機械の色ではなく、倉庫での私たちの便宜のためのものです。機械はシールだけを気にします。