フランジ編 第6話 フランジを座面形状から知る ~その5 RJ(リングジョイント)~

今日はRJ、リングジョイント形と呼ばれている座面形状について学ぼう。

リングなのでそのまま輪っかを使う座面なんですか?

まんまそうなんだけど、前回勉強したタング&グルーブ形とかと違って、挟み込み方に加えて挟むガスケットにも特徴があるんだ。

ガスケットに特徴…ガスケットが輪っかなんですね。

鋭いね!その通り。金属製のリングジョイントガスケットを使用するんだ。フランジ座面にそのガスケットが入る溝が掘ってあるんだ。

金属製のリングジョイントガスケットを使用する。フランジ座面にそのガスケットが入る溝が掘ってある。

シール面が金属同士の線接触となるから、シール性が非常によくて、ゴムや樹脂などのガスケットが使えない高温高圧に耐える事ができるし、他のガスケットよりも配管荷重に強いという特徴があるんだ。

全部金属だから色々強いってことですね。

両方の溝にはまるから、全方向からガッツリ固定されるしね。

座面形状としては溝だけのシンプルなものだけど、リングジョイントガスケットの材質や形状などの組み合わせで力を発揮する座面だね。

ここまで座面形状を勉強したから、次は配管につなげるフランジの接続の種類を勉強しよう。

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フランジ編 第5話 フランジを座面形状から知る ~その4 TG(タング&グルーブ)~

今日はTG(タング&グルーブ)と呼ばれている座面形状について学ぼう。

タング?グルーブ? 聞きなれない単語なんですけど…。

タングは英語で「TONGUE」、牛タンの「タン」だよ。
グルーブは「GROOVE」で轍や細長い溝のことだよ。「 TONGUE AND GROOVE」で建設用語で「さねはぎ」とも言われていて、一方に凸形の突起を付け、もう片方に凹形の溝を彫り継ぎ合わせる形状を言うんだ。

TG(タング&グルーブ)

じゃあ、MFと同じようにTGも凸側を「TG-T」凹側を「TG-G」って表わすんですね。

すごい、前回のことをちゃんと覚えてる…。

あれ?でも凸と凹ってMF型もそうだったような…なにか違うんですか?

そうだね、凸と凹の形状の組み合わせではあるけれど、MFは座面全体で凸と凹の組み合わせだったのに対してTGは溝形の名前のとおり座面の一部が凸と凹でかみ合うようになっているんだよ。

へぇ~!!

完全に溝の中でガスケットが挟み込まれるから、外からはガスケットを見ることは出来ないよ。

やっぱりこれも機器なんかの取り付けに精度を求められるものに使われるんだ。

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フランジ編 第4話 フランジを座面形状から知る ~その3 MF(メール座・フィメール座)~

今日はMF(メール座・フィメール座)と呼ばれている座面形状について学ぼう。

メールとフィメールだからMFなんですね~。

そう、凸と凹の2種類の座面形状を組み合わせるよ。凸側を「MF-M」(メール座)、凹側を「MF-F」(フィメール座)というんだ。

凸側を「MF-M」(メール座)、凹側を「MF-F」(フィメール座)

組み合わせた時にフィメール座の内側でガスケットが挟み込まれるから、施工後は外からはガスケットが見えなくなるんだ。

なんでそんな複雑な形状にするんですかね?

それはね、機器との接合の際に心出しを正確に行う必要のある、精度を要求される場合などに使われるからだね。

たしかにお互いがかみ合う形だったら、ズレたりガスケットが飛び出したりしないですしね。

ガスケットって飛び出すんですか?!

内側から圧力が掛かるとフランジの間からガスケットが抜けてしまうことがあるんだよ。

なるほど~、そういうこともあるんですね

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フランジ編 第3話 フランジを座面形状から知る ~その2 RF(平面座)~

今日はRF(平面座)と呼ばれている座面形状について学ぼう。

たしか~、「RF」って「レイズドフェース」っていうんでしたっけ? 「FF」と違って出っ張っているんだったような…。

おっ、正解!! フランジの中央が高くなっているものが「RF」で、ぺったんこなものがこの前の「FF」になるな

FF(フラットフェース) RF(レイドフェース)

もちろん組み合わせるガスケットも「RF」に合わせたガスケットを使うんだけど、RF用のガスケットは中央の高くなっている面だけを挟む形状になっているんだ。

なるほど~、でも「FF」と「RF」ってどう使い分けてるんですかね?

「RF」は比較的高い圧力の配管に使われるんだよ。フランジ全面で当たるよりも狭い当たり面に締め付け力が集中するので、ボルトで締めた時にガスケットにより力が掛かりやすくなるんだよ。

「RF」は高い圧力にも対応できるから、一番よく使われている座面形状なんですよね。

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フランジ編 第2話 フランジを座面形状から知る ~その1 FF(全面座)~

フランジには裏と表で役割が違って、形状も色々あるから、まずはフランジ同士がくっつく側「座面」と呼ばれている面を勉強していこう。

今日はFF(全面座)と呼ばれている座面形状について学ぼう。

は~い、私知ってま~す。
「FF」は「フラットフェース」の略ですよね。フランジの全面がぺったんこな形状のものですよね。

第2話 図解用挿絵 FF

だから、組み合わせるガスケットも座面全面を挟む形状のものが使われるんだ。

これってどんな時に使われるんですか?

いや、それはこの前勉強したじゃないか…

そうだね、主に低い圧力の配管に使われることが多かったね。規格で言うとJIS10k以下やJPIクラス150以下、鋳鉄製のフランジで使われる座面形状になるね。

なるほど、FFはシンプルな形状で低い圧力の配管に使われる座面形状なんですね~、わかりました!

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フランジ編 第1話 フランジの規格は色々あるぞ

フランジ編第1話 フランジの規格は色々あるぞ 01
フランジ編第1話 フランジの規格は色々あるぞ 02

第28話 配管の世界はまだまだ広い

28話「配管の世界はまだまだ広い1」
28話「配管の世界はまだまだ広い2」

第27話 フランジの締付け方法

27話「フランジの締付け方法」01
27話「フランジの締付け方法」02

■ フランジの締付け方法

フランジの締付けは、作業手順として現場や各企業で定められている場合もあるが、JISで正しい締付けが規定されている。

簡単にまとめると、ボルト本数8本までのフランジの締付け方法・手順は以下の通りである。

仮締付け

①トルクレンチを使用する
②全てのボルトを対角に締付けていく

③ボルトを目標締付けトルクではなく、段階的に均等に締付ける
(例 目標締付けトルクの10%→20%→60%→100%)
④フランジ同士の隙間を対角に4か所測り、片締めになっていないことを確認する

本締付け

①トルクレンチを使用する
②全てのボルトを目標締付けトルクで複数回締付ける
 ボルト4本の場合→対角締めをする
 ボルト8本の場合→時計回り、もしくは半時計回りで同一方向に周回する
※フランジサイズにより目標締付けトルクでの締付け回数は変わる

③フランジ同士の隙間を対角に4か所測り、片締めになっていないことを確認する

なお、ボルト本数12本以上のフランジでは、締付け方法が異なる。

自分で車のタイヤ交換をする人は、対角線上にナットを締付けるってどこかで聞いて、実践しているんじゃないかな。

僕たちが実際にフランジを締付けるなんてことはまずないんだけど、知らなくても良いってわけでもないよね。

アズミ産業さんみたいに、どこか練習できる場所があったら良いんだけどなぁ

第26話 リークテスト

リークテスト

一般的なリークテスト(漏洩試験)の方法には以下の方法がある。

その他にも多様な試験方法があるが、被試験体や試験環境によって方法を選択する必要がある。

タオカくんたちは石鹸水で試験をしていたけど、身近なもので行える方法だね。
他にも水中発泡法なんかは、自転車のパンク修理にも使われている意外と身近な方法だよね。

なんだかタオカくんたちは楽しそうにしているけど、漏れって言うのは基本的には「良くないこと」だから、勘違いしてはだめだよ。
世の中のことでも「漏れる」って全般的に良くないことが多いからね…隠してた秘密とか情報とか…おっといけない誰か来たようだ…

第25話 パイプの大きさ

パイプの大きさ

炭素鋼鋼管のサイズにはSGPでは500A、STPG・STPTでは650Aまでしか規格は存在していないが、規格上以下のサイズまで定められている。

500A以上の炭素鋼鋼管はアーク溶接炭素鋼鋼管 STPY(Steel Tube Pipe Yousetsu)となる。
名前の由来は、鉄板(鋼板)を丸め、継目を溶接することでパイプ形状に成形していることによる。

STPYにはSTPGやSTPTと同じように、サイズ毎にいくつかの厚みがあるんだけど、スケジュール番号じゃなくて、ミリメートルで表すんだ。
でもどうしてなんだろうね?誰か知ってたら僕にもこっそり教えてくれないかな?

ちなみにJISで定められている一番大きいパイプは、外径から分かるように、本当に人が中に入れちゃうんだ。
でも危ないから勝手に入っちゃダメだけどね!

第24話 バルブは色んな所にある

バルブは色んな所にある

話の中にグローブバルブが出て来たけど、バルブがどんなものかはここで説明しているよ。

第8話「バルブってどんなもの」
https://plant-comics.net/2020/02/21/comics08/
で解説しているよ。

グローブバルブの他にも、ゲートバルブ、ボールバルブ、チャッキバルブ、バタフライバルブがあって様々な場所で使われているんだ。

第9話「バルブの種類と役割」
https://plant-comics.net/2020/03/06/comics09/

身近なものなら水道やお風呂の蛇口の他に、ガスの元栓や、タイヤの空気を入れるところなんかもバルブだね。
実は皆の体にもバルブと同じ機能を持っているところがあるんだ。
それは心臓や動脈の弁のことだね。理科の授業でならったはずだよ。

第23話 管継手

管継手01
管継手02

管継手

タオカくんもまだまだだな~。

今回の話に出てきた内容は
第4話「納品をお手伝い、継手の材質いろいろ」
第5話「継手のカタチもいろいろ」
第6話「継手の「継ぎ方」には種類があるよ」
で解説しているからもう一度見返してみよう。

第4話「納品をお手伝い、継手の材質いろいろ」
https://plant-comics.net/2019/12/27/comics04/

第5話「継手のカタチもいろいろ」
https://plant-comics.net/2020/01/10/comics05/

第6話「継手の「継ぎ方」には種類があるよ」
https://plant-comics.net/2020/01/24/comics06/

第22話 スケジュール

スケジュール

鋼管は外径だけではなく、厚みに関しても規格として定められている。
特に配管用鋼管の多くはスケジュール番号(Schedule No.)方式として体系化されている。
頭文字のSchを取り、Sch40、Sch80~と表す。

スケジュール番号はパイプにかかる圧力と、使用温度でのパイプの抵抗力の最大値(許容応力)で決まり、以下の計算式から求められる

スケジュール番号=(設計圧力㎏/㎠÷設計温度におけるパイプの許容応力kg/㎟)×10
設計温度100℃、圧力を38㎏/㎠とし、パイプにSTPG370-Sを使用する場合は、JISでは許容応力=9.5 kg/㎟となるので、
(38÷9.5)×10=40
となり、Sch40以上のパイプを使用しなければならないということが分かる。
外径が違っていても、同じスケジュール番号であれば同一条件で使用できる。

・配管スケジュール表(主に使用されることの多いと思われるパイプの外径と肉厚)

タオカくんにはスケジュールの詳しい説明はしていなかったよね。
スケジュールはなんだか難しそうだけど、番号が大きくなれば厚みも増して、耐えられる圧力も高くなっていくっていうことなんだよ。簡単だね!
ちなみに作中でも言っていたけどSch40、Sch80は、ほんとによく使われるから、ガス管みたいに独特な呼び方「スケヨン」、「スケハチ」なんて呼ばれているよ。

第20話 流体と配管

タオカくんはしっかり先輩しているようだね。
今回タオカくんがヲシノさんに配管材について説明していたね。
第1話「配管って何だろう」でもしっかり解説しているからそっちも見てね。

第1話「配管って何だろう」

今回の話から何回かに分けて配管材のおさらいをしていくから一緒に復習していこう!

第19話 初めての後輩

遂にタオカくんも先輩だね~。

今まで学んできたことを思い返しながら後輩に引き継ぐことは大変だけど、それもまた勉強だから頑張って後輩の指導をしていこう!