ASME B16.20 メタリックガスケット：種類とフランジ適合性

ASME B16.20の理解

ASME B16.20「管フランジ用メタリックガスケット」は、ボルト締めフランジ接続に使用されるメタリックガスケットの主要規格です。この規格は、金属リングジョイントガスケット、スパイラル巻き金属ガスケット、金属ジャケットガスケットの3つの主要タイプの材料、寸法、許容差、マーキング要件を規定しています。これらのガスケットは、ASME B16.5（NPS 1/2～NPS 24）、ASME B16.47（大口径フランジ）、API 6A（坑口装置）でカバーされるフランジと寸法的に互換性を持つように設計されています。この規格には、スパイラル巻きガスケットに使用される充填材の要件も含まれています。

EPCエンジニアや調達マネージャーにとって、新規プロジェクトや交換部品用のガスケットを指定する際には、B16.20の理解が不可欠です。ただし、寸法的な互換性だけでは、特定のサービス条件での性能を保証するものではありません。化学的適合性、温度限界、耐火性、フュージティブエミッション要件を別途確認する必要があります。

対象となるメタリックガスケットの種類

金属リングジョイントガスケット

リングジョイントガスケットは、楕円形または八角形の断面を持つ固体金属リングです。これらは、ガスケットが収まる機械加工された溝を持つリング型ジョイント（RTJ）フランジと共に使用されます。ボルト締めすると、ガスケットは変形して金属同士のシールを形成します。B16.20は、リング番号、外径、幅、高さを含むこれらのガスケットの寸法を規定し、フランジ溝の寸法と一致することを保証します。

スパイラル巻きガスケット

スパイラル巻きガスケットは、V字型の金属ストリップを軟質充填材（例：グラファイト、PTFE）とともにらせん状に巻いたものです。センタリングと圧縮制御のための内輪と外輪を備えたものもあります。B16.20は、レイズドフェイスおよびフラットフェイスフランジ用のスパイラル巻きガスケットを対象とし、ガスケット本体、リング、充填材の寸法を規定しています。これらのガスケットは、その弾力性と圧力・温度変動に対応する能力により、プロセス配管で広く使用されています。

金属ジャケットガスケット

金属ジャケットガスケットは、軟質充填コア（例：セラミック、グラファイト、非アスベスト）を金属ジャケット（例：ステンレス鋼、銅、モネル）で包んだものです。高温耐性と化学的適合性が要求される用途で使用されます。B16.20は、シングルジャケット、ダブルジャケット、コルゲートタイプなど、さまざまなジャケットスタイルの寸法を定義しています。これらのガスケットは、堅牢なシールが必要な熱交換器やその他のフランジ接続で一般的に使用されます。

フランジ適合性と規格

B16.20ガスケットは、以下のフランジに寸法的に適合します：

• ASME B16.5: NPS 1/2～NPS 24の管フランジおよびフランジ付き継手、圧力クラス150～2500。
• ASME B16.47: NPS 26～NPS 60の大口径鋼製フランジ、シリーズAおよびB。
• API 6A: 坑口およびクリスマスツリー機器のフランジ。

ガスケットを選択する際には、ガスケットの種類と寸法をフランジ面（例：レイズドフェイス、フラットフェイス、RTJ）およびフランジ規格に合わせる必要があります。例えば、リングジョイントガスケットはRTJフランジでのみ使用され、スパイラル巻きガスケットはレイズドフェイスフランジ（適切な内輪付き）またはフラットフェイスフランジ（全面設計）で使用できます。

調達チェックとRFQ入力項目

ASME B16.20に準拠したガスケットを調達する際には、RFQに以下を含めてください：

• ガスケットタイプ: リングジョイント、スパイラル巻き、または金属ジャケット。
• フランジ規格とサイズ: 例：ASME B16.5 Class 300、NPS 6。
• フランジ面: レイズドフェイス、フラットフェイス、またはRTJ。
• 材料仕様: 金属部品（例：304 SS、316 SS、インコネル）および充填材（例：グラファイト、PTFE）用。
• 圧力および温度定格: 設計条件にガスケットが適合することを確認。
• マーキング要件: B16.20はマーキング内容を規定しています。ガスケットにメーカー名、材料、サイズがマークされていることを確認。

また、材料組成と機械的特性を検証するために、EN 10204 3.1または3.2に準拠した材料試験証明書（MTC）を要求してください。ガスケットが重要サービス用の場合は、寸法と材料を検証するために第三者検査を検討してください。

検査と文書化のポイント

検査中に確認する項目：

• 寸法: ガスケットの外径、内径、厚さ、リング寸法をB16.20の表と照合して測定。
• 材料検証: 金属部品にPMI（ポジティブマテリアル識別）を実施し、合金グレードを確認。
• 表面仕上げ: リングジョイントガスケットの場合、シールに影響を与える傷や欠陥がないか確認。
• マーキング: 各ガスケットが規格で要求されるマーキングを有していることを確認。

文書には、MTC、検査報告書、B16.20への適合証明書を含める必要があります。

一般的なリスクとその軽減策

• ガスケットとフランジの不一致: 注文前に必ずフランジ規格と面を確認してください。B16.5に適合するガスケットがB16.47やAPI 6Aフランジに適合しない場合があります。
• 材料の不適合: B16.20はサービス用の材料選択を規定していません。プロセス流体との化学的適合性と温度限界を確認してください。
• 不適切な取り付け: 適合ガスケットでも、ボルトトルクが不正確だと故障する可能性があります。承認された組立手順を使用し、メーカーの推奨事項に従ってください。
• 偽造品: 評判の良いメーカーから購入し、文書を検証して不適合ガスケットを避けてください。

結論

ASME B16.20は、メタリックガスケットを指定するための確固たる基盤を提供しますが、それは全体の一部に過ぎません。フランジジョイントを成功させるには、フランジ規格、ガスケット材料、取り付け方法も考慮する必要があります。選択したガスケットがフランジの寸法要件を満たし、サービス条件に適していることを常に確認してください。フランジと継手の詳細については、製品ページをご覧いただくか、お問い合わせください。

出典

• https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b16-20-metallic-gaskets-pipe-flanges
• https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b16-5-pipe-flanges-flanged-fittings-nps-1-2-nps-24-metric-inch-standard

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