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「新品のガスケットに交換した直後なのに、漏れが止まらない」 「トルクレンチを使ったのに、ガスケットがフランジからはみ出して潰れてしまった」 「ベテランと若手など、作業者によってシールの仕上がりが安定しない」
プラントや工場の配管フランジにおいて、ガスケットからの漏洩は、生産停止、エネルギー損失、そして重大な安全事故に直結する深刻な問題です。 そして、こうした漏洩トラブルは、ガスケットの材質選定ミスと同じくらい、「ボルトの締め方」、すなわち締付力の管理不備が原因であることがほとんどです。
この記事では、ガスケットのシールに「トルク管理」がなぜ不可欠なのか、その基本原理と、現場で見落とされがちな3大締付不良(不足・過多・片締め)の事例と対策の要点を解説します。
※より詳細な「JIS規格に準拠した正しい締付手順」や「材質別の推奨トルク値」は、株式会社ダイコー提供の【現場で使えるトルク管理 実践ガイド】(無料PDF)で詳しく解説しています。
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1. なぜ「手ルク」ではダメなのか? — シールの原理と適正面圧
「トルクレンチを使わなくても、長年の感覚(手ルク)で十分だ」という考えは、特に高性能ガスケットが主流の現代において、非常に危険です。
1-1. シールの基本原理 — 2つの「隙間」を塞ぐ
ガスケットの役割は、フランジ接続部に存在する2種類の「隙間」を塞ぐことです。
フランジ面の微細な凹凸(接面漏れ)
ガスケット自体の微細な空隙(浸透漏れ)
これら2つの隙間を同時に塞ぐために絶対に必要なもの、それがボルトによる「締付力」であり、その結果ガスケットにかかる圧力「ガスケット面圧」です。
1-2. 漏洩と破損の狭間 — 適正締付面圧の重要性
ガスケットの締付管理が難しいのは、「適正な面圧の領域」が非常に狭く、それを外れると即座にトラブルにつながるためです。
締付力不足(弱すぎる): 流体の内圧にガスケットの反発力が負け、隙間を塞ぎきれずに「漏れ」が発生します。
締付力過多(強すぎる): ガスケットが締め付けの力に耐えられず、材料自体が破壊(圧壊、座屈)し、シール機能を失って結果として「漏れ」につながります。
つまり、シールを成功させるには、「漏れないが、壊れもしない」という狭い「適正面圧」の範囲を正確に狙う必要があります。これを感覚(手ルク)で実現するのは不可能です。
1-3.【最重要】トルクレンチだけでは不十分。「潤滑」こそが鍵
現場でトルクレンチで管理する「トルク」は、ボルトを回す力であり、ガスケットを押す「軸力(締付力)」そのものではありません。
締付トルク (T) = トルク係数 (K) × ボルト軸力 (F) × ボルト呼び径 (d)
この式において、すべてを左右するのが「K(トルク係数)」、すなわち摩擦の状態です。ボルトのネジ山が錆びていたり、潤滑剤を塗布していなかったりすると、Kの値は非常に大きくなります。
その結果、トルクレンチが「カチッ」と鳴っても、かけた力(T)の大半は摩擦に奪われ、肝心のガスケットを押し付ける力(F)は全く足りていない、という深刻な「締付け不足」が発生します。
【結論】正しいトルク管理 = 「トルクレンチの使用」 + 「ボルト・ナットのネジ部と座面への適切な潤滑剤の塗布」です。この2つは必ずセットで行わなければなりません。
2. 【NG事例】漏れを招く3大「締付不良」とその対策
正しいトルク管理を怠ると、ガスケットは必ず漏れを引き起こします。現場で最も多く見られる3つの不良事例と、その対策の概要を解説します。
事例 1:締付け不足(トルク不足)
現象: フランジを開けても、ガスケットに十分な「当たり幅」がついていない。または内圧でガスケットが内径側/外径側に押し出されている(噴き切れ)。
原因: 「手ルク」による単純なトルク不足。あるいは、トルクレンチを使っても、潤滑剤の不使用・不足による「摩擦損失」で、トルクが軸力に変換されなかった。
対策: トルクレンチの導入と、ボルト・ナットの清掃および正しい潤滑剤の塗布を徹底する。
事例 2:過剰締付け(締め過ぎ)
現象: ジョイントシートがボロボロに割れている(圧壊)。うず巻形ガスケットが内側に歪んでいる(座屈)。
原因: 「漏れが怖い」という心理から、ガスケットの許容締付面圧を超える力で締め付けた。PTFEや膨張黒鉛など滑りやすい材質で、それを補強する「内輪」がないガスケットを使用した。
対策: 材質ごとに定められた許容締付面圧を絶対に超えないよう、トルク値を管理する。PTFE系や膨張黒鉛系のうず巻形ガスケットは、原則として「内輪付」を選定する。
事例 3:片締め(不均一な締め付け)
現象: ガスケットの片側だけが強く潰れ、その対角側は当たりが弱い、アンバランスな状態になっている。
原因: JIS規格で推奨される「対角締め(スターパターン)」や「複数回に分けた段階的な締め付け」を行わず、隣同士のボルトを一度に本締めした。
対策: JIS B 2251(またはASME PCC-1)の締付手順を遵守する。締付の途中と最後に、フランジ面間の距離をノギス等で数カ所測定し、平行が出ていることを確認する。
3. 【危険】「熱いうちに増し締め」が招く破局
運転中に漏れが発見された際、安易に「熱いうちに増し締め(ホットボルティング)すれば止まる」と判断するのは非常に危険です。材質によっては、漏れを拡大させ、破局的な破壊を引き起こします。
ジョイントシート(No.1995など): 厳禁。 熱でゴムバインダーが硬化(加硫)しているため、そこへ追加の力を加えると割れて(圧壊して)しまいます。
PTFE系ガスケット(No.1120など): 厳禁。 PTFEは高温で軟化し、クリープ(塑性変形)しやすくなっています。この状態で増し締めすると、簡単に圧壊・破損します。
増し締め(リボルティング)は、必ず運転を停止し、フランジが常温に戻ってから、規定の手順(コールドボルティング)で行うのが大原則です。
4. 答えは「詳細ガイド」と「専門家への相談」に
ガスケットの締付作業は、単なるボルト締めではありません。使用するガスケットの材質特性(硬さ、耐熱性、クリープ特性)を深く理解し、JIS規格に準拠した正しい手順で実行する、高度なエンジニアリングです。
「JIS B 2251が推奨する、具体的な締付手順(対角締め、周回締め)を図解で見たい」
「主要なガスケット材質(D6000, No.1120など)ごとの『推奨締付トルク値』の一覧表が欲しい」
「特にトルク管理が難しい絶縁ガスケットなどの施工ノウハウを知りたい」
こうした、現場ですぐに使える、より実践的で詳細なノウハウは、株式会社ダイコーが提供する**【現場で使えるトルク管理 実践ガイド】(無料PDF)**で詳しく解説しています。
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