1. はじめに

初期に建設されたLNG基地の低温弁や配管フランジ継手には、シートガスケットが多く使用されています。このシートガスケットは長期の使用により、シール性能が低下していくことが知られています。
そこで万一の漏えいに備え、設備を運転した状態で、容易に取付けることができるカバーを開発しましたので紹介します。

2. 開発の概要

  1. (1)開発の経緯
    経年劣化等により低温弁や配管フランジ継手の「シール部」に使用されているシートガスケットに不具合が生じた場合、工場の操業に影響を与えたり、内部流体のパージが必要になるといった問題が生じます。
    この課題に対応するため、低温弁や配管フランジ継手の「シール部」の信頼性を確保できるカバーの開発に着手しました。
  2. (2)開発の目標
    極低温・高圧プラントに設置されている低温弁や配管フランジ継手の「シール部」の完全シールが可能で、恒久修理に対応が可能であることを開発の目標としました。
  3. (3)取付対象
    1. 1)低温弁ボンネットフランジ継手部
    2. 2)配管フランジ継手部
  4. (4)使用条件等
    1. 1)内部圧力:5.0MPaにおいて完全シールできること
      LNGの受入、払い出しラインに適用できる仕様としました。
      この課題に対応するため、低温弁や配管フランジ継手の「シール部」の信頼性を確保できるカバーの開発に着手しました。
    2. 2)表面温度:-100℃の低温状態にて確実に装着できること
      低温状態において装着することを考慮し、装着中の急速な温度変化に耐えうる材料の選定が必要となります。

3. 開発品の特長

項目 特長
材質 【カバーにアルミニウム合金を採用】
  1. 低温時の収縮効果によるシール性能が向上
  2. 軽量化による取付施工性が向上
構造 【シール部に増締め可能なパッキン押さえ構造を採用】
  1. パッキン全面に均一な面圧を加えることができ、シール性能が向上(応力緩和低減)
  2. トルク管理(標準化)が可能となり、メンテナンス性が向上(数値管理による標準化)
【フランジ締付ナットを袋ナットに変更(座面ガスケット装着)】
  1. ネジ部、および座面のシール性能が向上
カバー装着

カバー装着

フランジ締付ボルト・袋ナット(座面ガスケット装着)

フランジ締付ボルト・袋ナット(座面ガスケット装着)

4. 装着の手順

低温弁装着 断面図

低温弁装着 断面図

(1) フランジ締付ボルト・ナットの交換 (2) カバー取付
ボルト・ナット交換中 カバー取付中 カバー取付完了
ボルト・ナット交換中 カバー取付中 カバー取付完了
  1. 1)既設ボルト・ナットを一本づつ取外す
  2. 2)フランジのナット着座面の表面状況確認(傷等が認められる場合は修正)
  3. 3)袋ナットを規定トルクにて締付
  1. 1)二分割構造のカバーを適正位置に取付
  2. 2)パッキンを挿入
  3. 3)パッキン押え金具を規定トルクで締付
 

5. 開発の効果

  1. (1)保安レベルの向上
    漏えいの未然防止、および初期漏えい時の早期対策が可能となり、保安レベルの向上を図ることができます。
  2. (2)他プラントへの展開
    開発品の基本構造は、配管フランジ部にも適用できるため、極低温、高圧プラントのみならず、危険物プラントなど幅広い分野へ展開することができます。
  3. (3)コストダウン効果
    設備を運転した状態で対策を行うことができるため、工場の操業に影響を与えることなく、且つ配管内の流体に対するパージ等の必要がなくなることから、これらに要する費用が削減できます。

6. 今後の課題

開発した5.0MPa仕様(600LB-4B)のカバーについては、低温状態での完全シール性能を満足し、開発を完了しました。

今後は、低圧大口径仕様(150LB-18B)を次の目標とし、ラボテスト実施中です。

7. おわりに

今回開発した技術により、懸念されるシートガスケットの経年劣化等による不具合に対して、事前の対策が可能となり保安レベルの向上を図ることができました。
なお本開発は、平田バルブ工業(株)との共同開発によるものです。

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