GASKET ?
가스켓은 제조 산업에서 사용되는 핵심 구성 요소입니다.
두 개 이상의 표면 사이에 씰을 만들어 공기 또는 액체의 누출을 방지하는 데 사용됩니다.
일부 공정에서는 가스켓없이 두 표면을 함께 고정 할 수 있으나, 표면에 결함이 있거나 압력이 가해지면 씰링을 위해서는 가스켓의 사용이 필요 합니다.
가스켓은 다양한 재료로 만들어집니다. 강철은 가스켓이 만들어지는 가장 일반적인 재료이지만 고무, 실리콘, 코르크, 펠트, 니트릴, 유리 섬유 및 테플론등 다양한 소재로 제작되어 현장의 필요에 맞춰 적용 됩니다.
고압이 적용되는 배관라인에는 유리 섬유가스켓이 선호됩니다. 유리 섬유 가스켓은 평방 인치당 최대 2,000 파운드 (PSI) 압력을 견딜 수 있습니다.
다양한 유형의 가스켓
수십 가지 유형의 가스켓이 있으며 각각 특정 목적을 가지고 있습니다. 예를 들어 시트 가스켓은 천공 금속 또는 복합 재료로 만든 저렴한 가스켓입니다. 일반적으로 부식성 물질에 자주 사용됩니다.
단단한 재질의 가스켓은 무겁고 강한 금속으로 만들어집니다. 이것은 시트 가스켓보다 강하고 내구성이 있습니다. 나선형으로 감긴 가스켓도 있는데, 이는 금속과 재료를 번갈아 가며 나선형 모양의 디자인을 특징으로 합니다.
일부 가스켓은 플랜지 가스켓과 같은 특정 용도를 위해 설계되었습니다. 플랜지 가스켓은 표면 영역을 늘리기 위해 두 개의 플레어 파이프 사이에 설치되는 작은 원형 입니다.
최대한의 보호와 수명을 위해 고품질 가스켓을 선택하는 것이 중요합니다. 가스켓이 고장 나면 연결된 표면에 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다.
제조 공정의 배관라인이 파손되면 작업중단에 따른 손해와 복구에 많은 비용과 시간이 소요 됩니다.
가스켓에 작용하는 주요한 3가지 힘은 위의 그림과 같습니다.
가스켓은 내부압력을 가하기 전에 플랜지의 볼트를 장착합니다.니다. 조인트에 내부 압력을 가하면 끝 힘 (Hydrostatic end force)이 플랜지를 분리하고 개스킷의 단위 응력 (잔류 응력)을 감소시키는 경향이 있습니다. 유체 정 역학적 종단 력이 충분히 크고 유체 정 역학적 종단 력과 볼트 하중의 차이로 인해 가스켓 하중이 임계 값 이하로 감소하면 압력 하에서 누출이 발생합니다.
Bolt Load : 가스켓표면에 가해지는 초기 압축 하중을 견디는 씰링력을 가집니다.
Hydrostatic end force : 시스템이 가압 될 때 플랜지를 분리할 수 있습니다.
Internal pressure : 내부 압력 에 노출 된 가스켓 부분에 작용하는 압력으로, 작업라인 가동시 가스켓을 조인트 밖으로 불어 내거나 가스켓을 bypass하는 경향이 있습니다.
이제 체결력을 유지해야하는 경우 가스켓의 잔류 하중은 내부 압력의 "X"배 여야합니다.
"X"는 ASME Pressure Vessel Code에서 "m"계수로 지정되며 사용되는 가스켓유형에 따라 달라집니다. 실제로 "m"값은 시스템의 내부 압력에 대한 개스킷의 잔류 단위 응력 (Bolt Load에 Hydrostatic end force 뺀 값)의 비율입니다. "m"의 값이 클수록 더 강한 조인트력을 얻을 수 있습니다.
Gasket 선택은 어떻게?
다음은 적절한 가스켓선택을 위해 고려해야할 요소입니다.
1. 가스켓은 유체와 호환되 어야 합니다.
2. 시스템의 압력과 온도를 견뎌야 합니다.
3. 가스켓의사용수명이 길어야 합니다.
4. 가스켓 재질은 적용 유체에 대한 부식 방지 기능이 있어야합니다.
5. 가스켓은 쉽게 사용할 수 있어야합니다.
6. 현장에서는 항상 저렴하고 안정적인 개스킷을 선호합니다.
Gasket Materials
유체의 종류, 압력, 온도에 따른 가스켓 재료:
| Metallic | Non-Metallic | Winding Strips of Spiral Wound Gaskets | Filler Material of Winding |
| Low Carbon Steel | PTFE | Stainless Steel | PTFE |
| Stainless Steel | Compressed Asbestos | Duplex Steel | Graphite |
| Soft Iron | Rubber | Monel | |
| Chrome-Moly | Ceramic Fiber | Titanium |
Gasket Color-Coded Chart
스테인리스 스틸 코어와 PTFE 또는 Graphite흑연을 필러 재료로 사용하는 Spiral wound gaskets은 가장 널리 사용되는 가스켓입니다. 아래는 검사 및 구분을 위한 ASME B16.20 Color Coding Chart 입니다.
가스켓 성능에 영향을 미치는 매개 변수
가스켓의 성능은 여러 요인의 영향을받습니다. 가스켓을 선택할 때 다음 요소를 모두 고려해야합니다.
플랜지 하중의 영향
모든 가스켓 재료는 단단하고 파손되지 않은 씰이 발생하도록 가스켓을 압축 할 수있는 충분한 플랜지 압력을 가져야합니다. 이를 수행하는 데 필요한 플랜지 압력 또는 최소 시팅 응력을 "y"계수라고합니다. 이 플랜지 압력은 완벽한 밀봉을 위해 전체 seating 영역에 균일하게 적용되어야합니다. 그러나 실제 서비스에서는 가스켓 주변의 분포가 균일하지 않습니다. 볼트를 직접 둘러싼 영역에 가장 큰 힘이 가해집니다. 가장 낮은 힘은 두 볼트 사이의 중간에서 발생합니다. 이 요소는 플랜지 설계자가 고려해야합니다.
내부 압력의 영향
서비스 중에 용기에 압력이 가해지면 가스켓 (분출 압력) 및 플랜지 (정압 끝단 힘)에 작용하는 내부 압력에 의해 초기 가스켓 압축이 감소합니다. 이를 설명하기 위해 가스켓 재료에 추가 예압을 가해 야합니다. 이 예압을 설명하기 위해 ASME에서 "m"또는 유지 보수 계수를 설정했습니다. "m"계수는 잔류 부하 (원래 부하에서 내부 압력을 뺀 값)가 내부 압력을 초과해야하는 횟수를 정의합니다. 이 계산에서 정상 압력과 테스트 압력을 고려해야 합니다
온도의 영향
가스켓 재료, 플랜지 및 볼트에 대한 주변 및 공정 온도의 영향을 고려해야합니다. 이러한 효과에는 볼트 길이, 가스켓 재료의 크리프 완화 또는 열 저하가 포함됩니다. 이는 플랜지 하중을 감소시킬 수 있습니다. 작동 온도가 높을수록 가스켓 재료 선택에 더 많은주의를 기울여야합니다. 시스템이 가압되고 가열됨에 따라 조인트가 변형됩니다. 볼트, 플랜지 및 파이프 사이의 팽창 계수가 다르면 가스켓에 영향을 줄 수있는 힘이 발생할 수 있습니다. 볼트 체결 부의 상대적 강성은 볼트 하중에 순 이득 또는 손실이 있는지 여부를 결정합니다. 일반적으로 유연한 조인트는 볼트 하중을 잃습니다.
유체의 효과
일반적으로 액체보다 가스가 밀봉하기 어렵습니다. 많은 유체에 대한 온도의 영향으로 인해 유체가 더 공격적으로 변합니다. 따라서 주변 온도에서 밀봉 할 수있는 유체는 고온에서 가스켓에 악영향을 미칠 수 있습니다. 가스켓 재질은 유체의 부식 공격에 대한 내성이 있어야합니다. 물리적 특성의 심각한 손상을 방지하기 위해 시스템 유체에 화학적으로 저항해야 합니다.
가스켓의 표면 마감
가스켓의 표면 마감 (외부 표면에 눌러 지거나 가공 된 홈 또는 채널로 구성됨)은 플랜지 사이의 틈새에 물리적 장벽을 형성하기 위해 가스켓 재료에 필요한 두께와 압축성을 제어합니다. 너무 가늘거나 얕은 마감은 특히 단단한 가스켓 재료에서 바람직하지 않습니다. 매끄러운 표면은 필요한 그립이 부족하여 압출이 발생할 수 있기 때문입니다. 반면에 마감이 너무 깊으면 볼트 하중이 더 많이 필요한 가스켓이 요구되어 특히 큰 플랜지 표면이 관련 될 때 단단한 밀봉을 형성하기 어려울 수 있습니다. 적용된 유체 압력의 방향에 접하는 플랜지면에 적용된 미세 가공 표시도 도움이 될 수 있습니다. 약 0 인 미끄럼 방지 홈이있는 플랜지면. 0.5mm 이상의 가스켓에는 125mm 깊이가 권장됩니다. 더 얇은 가스켓의 경우 0.065mm 깊이의 홈이 권장됩니다. 어떠한 경우에도 플랜지 밀봉 표면은 가스켓 밀봉 표면을 가로 질러 방사형으로 연장되는 도구 표시로 가공되어서는 안됩니다. 이러한 표시는 누출을 일으킬 수 있습니다.
가스켓 두께의 영향
주어진 재료에 대해 더 얇은 가스켓이 두꺼운 가스켓보다 더 높은 압축 응력을 처리 할 수 있다는 것이 일반적인 규칙입니다. 그러나 더 얇은 재료는 더 높은 표면 마감 품질을 요구합니다. 경험상 가스켓은 플랜지면의 최대 표면 거칠기보다 최소 4 배 더 두꺼워 야합니다. 가스켓은 플랜지면의 모양을 차지할 수있을만큼 충분히 두꺼워 야하며 볼트 하중 하에서 여전히 압축되어야합니다. 진동이 불가피한 상황에서는 필요한 최소값보다 두꺼운 가스켓을 사용해야 합니다.
가스켓 폭
특정 가스켓킷 압력을 생성하는 데 필요한 볼트 부하를 줄이려면 가스켓을 필요 이상으로 넓 히지 않는 것이 좋습니다. 주어진 가스켓 응력에 대해 좁은 가스켓이있는 돌출 된면 플랜지는 예압이 덜 필요하므로 전체면 가스켓보다 플랜지 강도가 낮습니다. 일반적으로 고압 가스켓은 좁은 경향이 있습니다.
스트레스 완화
이 계수는 일정 기간 동안 재료의 탄력성을 측정 한 것으로 일반적으로 단위 시간당 손실 비율로 표현됩니다. 모든 가스켓 재료는 가해진 압력으로 인한 재료의 흐름이나 얇아 짐으로 인해 시간이 지남에 따라 약간의 탄력성을 잃게됩니다. 초기 이완 후에는 가스켓의 잔류 응력이 일정하게 유지 되어야 합니다.
가스켓 외경의 영향
동일한 재료로 만들어지고 폭이 같은 두 가스켓의 경우 외경이 더 큰 가스켓은 더 높은 압력을 견딜 수 있습니다. 따라서 가능한 한 큰 외경의 가스켓을 사용하는 것이 좋습니다.
가스켓 설계를위한 코드 및 표준
가스켓 선택에는 일반적으로 다음 표준이 채택됩니다.
ASME B16.21 파이프 플랜지용 Non-metallic flat gasket.
ASME B16.20 steel pipe flanges 용 Metallic Gaskets, Ring Joint, Spiral Wound
, Jacketed
IS2712 압축 석면 섬유 접합에 대한 사양
BS 3381 BS 1560 플랜지에 적합한 Spiral Wound Gaskets
일반적인 Gasket 입니다.
1. Double Jacketed Gaskets
2. Flat Metal Gaskets
3. Non-Asbestos Sheet Material Gaskets
4. Ring Type Joint Gaskets
5. Kammprofile Gaskets
6. Spiral Wound Gaskets WITH an Inner Ring
7. Spiral Wound Gaskets WITHOUT an Inner Ring
8. Corrugated Metal Gaskets
9. Metal Ring Gaskets
10. Graphite Gaskets
11. Grand Packing
12. Teflon Gaskets
13. Rubber Gaskets
14. Cork Gaskets
15. Insulation Gaskets
16. Oil Paper Gaskets
17. Copper Gaskets
18. Mechanical Seal
 Typical PTFE Gasket |
 Typical Graphite Laminated Gaskets |
 Typical Graphite Gaskets |
 Serrated Metal gasket |
 Typical Ring Joint Gasket |
 Corrugated Metal Gaskets |
 Flat Ring Gaskets |
 Cam Profile Composite gasket |
 Typical Spiral Wound Gasket |
이상으로 "가스켓은?"에 대한 포스팅을 마치고 가스켓 타입별로 하나씩 정리되는 대로 포스팅 하겠습니다.
주문 및 문의는 ☎☎☎ 김치완 이사
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