가스켓의 종류와 선정

 

가스켓의 종류와 선정 by Plant Inside

 

<가스켓 사용의 예시>

 

가스켓은 두 개의 면 사이에 장착되는 것으로 연결 면에 대한 기밀을 

 

유지하고 조립부위를 통해 외부의 오염된 물질의 

 

유입을 방지하는 고정형 타입 실을 말합니다. 

 

 

위의 그림은 가스켓 사용을 예시한 것(붉은색 화살표)으로 

 

플랜지와 플랜지의 조립면 사이에 위치해 있는 것으로 

 

가장 대표적인 예라 할 수 있으며 그 외에 펌프와 같은 

 

주물 품의 연결부의 조립에도 사용됩니다.

 

 

 

가스킷은 한번 체결하여 사용 후에 교체하는 것을 원칙으로 합니다. 

 

플랜지의 종류(Flat face / Raised face) 에 따라서 가스켓의 

 

형상 또한 차이가 있으며 공정상에서 사용되는 Fluid의 

 

압력과 온도 화학적 성분(부식성 여부 등)에 따라 적용되는 

 

가스켓의 재질 또한 알맞게 선정해야 합니다. 

 

 

 

일반적으로 플랜트 산업에서 공사를 시작하는 단계에서 부터 

 

가스켓의 선정 기준을 정해 놓는 경우가 대부분입니다. 

 

 

예를 들어 사용온도가 70 Deg.F 이고 사용압력이 100 Deg.C 

 

미만의 2인치 미만의 배관에 적용되는 가스켓은 

 

Spiral-wound gasket을 사용할 것이라고 사양서에 

 

명시해놓는 경우가 있습니다. 

 

 

 

 

가스켓 선정 Factor

 

 - 유체에 함유되어 있는 물성치

 

 - 운전압력과 온도

 

 - 링 타입 가스켓 or Full face 가스켓 종류 선정.

 

가스켓을 선정할 때 고려해야 하는 것이 하나 더 있는데 최대 

 

PT factor 라는 것이 있습니다. 

 

PT는 Pressure x Temperature (압력 x 온도) 를 말합니다. 

 

 

가스켓 별로 가지고 있는 PT 값이 있습니다. 

 

따라서 공정상에서 사용하는 Fluid의 최대 압력과 온도의 곱한 값이 

 

가스켓이 가지고 있는 PT 값을 초과해서는 안 된다는 것을 기억해야 합니다. 

 

 

예시)

 

 

 GASKET MATERIAL SELECTION 

 

 MAXIMUM PT = Max. Pressure(PSI) x Max. Temperature (Deg.F)

 

 최대 사용 압력 : 80 psi

 

 최대 사용 온도 : 176 Deg.F

 

 

 ∴ Maximum PT = 800 x 176 = 14,080

 

   고무가스켓의 Maximum PT = 15,000

 

 ∴ 고무가스켓은 사용이 가능

 

 

2018.12.17 업데이트

 

가스켓 선정시에 우선적으로 사용 용도를 확인해야 합니다. 

 

적용 Application 을 확인하고 Gasket 을 적용하는데 특별한 

 

요구사항이 있는지와 Flange 규격등을 함께 고려해야 합니다. 

 

이후에 사용 유체가 내약품성을 필요로 하는지 독성이나 

 

기타 화학성 요구사항이 있는지를 고려합니다. 

 

후에 가스켓의 압력 범위와 운전 온도를 확인합니다. 

 

가스켓을 설치할 때 Tip 아닌 Tip 을 이야기 하자면 표면을 

 

깨끗하게 청결한 상태에서 설치해야 하는 것입니다. 

 

왜냐하면 플랜지 면에 가해지는 압력에 균일하게 도달하고 견디기 위해서 입니다. 

 

 

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가스켓의 종류와 기본 사양

가스켓은 응용 분야에서 필요로 하는 재료를 선정하여 제작할 수 있습니다. 

 

가스켓의 재질은 배관 시스템내에서 흐르는 유체를 기본적으로 고려해야 합니다. 

 

 

유체의 성분이 산성인지 혹은 염기성인지와 특정 유체가 

 

물질에 미치는 상호 작용등을 파악해야 합니다. 

 

 

또한 열은 가스켓을 선정하는 중요한 설계 요소로써 

 

열로 인해 재료 에 미치는 본질적인 문제점 즉 온도 상승과 

 

같은 현상을 사전에 파악하고 이에 맞는 재료를 선정해야 합니다. 

 

 

가스켓은 크게 3가지로 분류 할 수 있습니다. 

 

 

1. Non-metallic : 비금속 가스켓은 일반적으로 중압 및 

 

그 이하의 낮은 압력 서비스에 사용하는 복합 재료로 구성되어 

 

있으며 화학 서비스에 주로 적용합니다. 

 

PTFE, 그라파이트, 절연 가스켓, 압축 섬유 시트가 이에 포함됩니다.

 

 

2. Semi-metallic : 준 금속 가스켓은 가스켓의 탄성력과 비금속 성분의 

 

밀봉성을 제공하여 고온 고압 용도에 적합합니다. 

 

스파이럴 가스켓, 금속 가스켓의 피복한 가스켓이 이에 포함됩니다.

 

 

3. Metallic : 금속 가스켓은 높은 온도 압력에서 사용하며 비금속 

 

가스켓보다 밀봉 표면에서 높은 품질을 요구할 때 적용합니다. 

 

링 타입 조인트와, 금속 가스켓이 이에 포함됩니다. 

 

 

 

Sheet Gasket : 석면을 압축해서 만든 Sheet gasket은 가장 

 

일반적으로 사용되고 가격이 저렴하지만 작업자 및 

 

환경의 건강 문재로 인해 사용에 대한 우려가 증가하고 있습니다.

 

가스켓을 선정해야 할 때 대체할 품목이 있다면 가능한 

 

선택을 지양하고 있는 추세이며 고무가스켓이나 

 

합성 섬유 가스켓, 흑연에 스테인레스 스틸 시트를 삽입한 

 

Sheet Gasket 이 대체품으로 고려해야 합니다. 

 

 

Spiral wound Gasket : 배관 용도로 사용되는 대부분의 

 

스파이럴 운드가스켓은 외부에 금속 가이드와 고정링이 

 

있으며 리테이닝 링이 볼트 체결로 인해 과압이 되지 않도록 Stopper 역활을 하게 됩니다. 

 

석면 필러와 함께 SS304 재질을 사용하거나 316을 사용하기 

 

때문에 강Sheet gasket 보다 강성이 우수해서 높은 온도,압력에 사용됩니다. 

 

 

*가스켓의 PT 값은 제조사 별로 차이가 있을 수 있습니다. 따라서 정확한 값은 제조사를 통해 확인해야 함을 유의하시기 바랍니다. 

 

• 고무가스켓(Synthetic rubbers gasket) : 가장 범용으로 널리 사용되는 재질로서 플랙시블하며 유체를 대표하는 물과 공기를 사용하는 과정에 적용할 수 있습니다. 최대 사용온도는 250 Deg.F 최대 PT값은 15,000 입니다.

<Rubber Gasket - 출처 위키미디어>

 

• 섬유 가스켓 (Fiber gasket) : 오일을 사용하는 공정에  적용하며 최대 사용온도는 250 Deg.F이며 최대 PT값은 40,000 입니다. 

<Fiber Gasket 출처 Bing - 상업적으로 무료 공유 및 사용>

 

• 테프론 가스켓 (Teflon gasket) : 화학적 성분을 가지고 있는 공정에서 사용하는 가스켓 입니다. 최대 사용온도는 500 Deg. F 이며 최대 PT값은 150,000입니다. 

<Teflon Gasket 출처 Bing - 상업적으로 무료 공유 및 사용>

 

 

• 석면 가스켓 (Asbestos gasket) : 모든 유체에 적용가능하며 고무가스켓과 더불어 가장 많이 사용되는 가스켓 중에 하나 입니다. 고온을 다루는 유체 공정에서 사용되며 최대 사용온도는 750 Deg.F이며 최대 PT값은 250,000입니다. 

 

• 카본스틸 가스켓 (Carbon steel gasket) : 높은 압력을 사용하는 유체에 사용하는 가스켓으로 최대 사용 온도는 750 Deg.F 최대 PT값은 1,600,000입니다.

 

• 스테인리스스틸 가스켓 (Stainless steel gasket) : 높은 압력과 부식성 Fluid용 가스켓으로 최대 사용 온도는 1,200 Deg.F 최대 PT값은 3,000,000입니다. 

 

• 스파이럴운드 가스켓 : 나선형 타입의 가스켓으로 내부의 Metal 소재에 따라서 사용온도와 유체가 다릅니다. Metal 소재는 Stainless steel과 Carbon steel을 사용합니다. 구조는 크게 outer ring과 inner ring으로 구분되며 metal 재질에 따라 사용범위가 결정 됩니다. 아래 설명한 재질외에도 니켈, 티타늄, 그래파이트 등 다양한 Metal 재질의 적용이 가능합니다. 

 

• Stainless steel + Teflon : 화학적 성분을 갖고 있는 공정에 사용되며 최대 사용 온도 500 Deg.F, 최대 PT는 200,000 이상입니다. 

 

• Carbon steel + Asbestos : 대부분의 유체에 사용할 수 있으며 최대 사용온도 750 Deg.F, 최대 PT는 200,000 이상입니다. 

 

• Stainless steel + Ceramic : 높은 온도에 사용할 수 있으며 최대 1900 Deg.F 까지 견딜 수 있습니다. PT는 200,000 이상입니다. 

 

• O-ring gasket : O-ring joint 플랜지에 적용하며 링 모양의 형태에 고무의 재질을 사용합니다. 소형 펌프의 케이싱에 적용합니다.

 

• Liquid gasket : 액상 형태로 밀봉이 필요한 부위에 바른 후 조립하여 기밀을 유지하기 위할 때 사용합니다. 대표적으로 Loctite Liquid sealant와 PTEF sealant가 있습니다.  

 

• NBR : Maximum Temperature 120 Deg.C (248 Deg.F), Pressure 150 psi. 최대 PT 37,200

 

 

첨부자료 : 사용 온도에 따른 가스켓 재질 선정 표 

 

가스켓 온도에 따른 선정 표.xlsx

0.01MB

 

 

 

위에 내용은 가스켓의 일반적인 사용 범위와 설계 조건을 명시한 것 입니다. 

 

각 가스켓 메이커별로 가지고 있는 제품의 사양은 보다 

 

향상되었기 때문에 보다 정확한 사양은 가스켓 메이커를 통해서 확인해야 합니다. 

 

이상 궁금한 이야기였습니다.