가스켓의 역할과 종류는?
가스켓은 두 부품 사이의 틈을 메워 밀폐를 유지하고 유체의 누출을 방지하는 역할을 하며, 진동을 완화하고 불규칙한 표면을 보정하여 기계 부품의 손상을 예방합니다. 또한, 내화학성과 내열성을 갖춘 다양한 재질로 제작되어 각기 다른 환경에 맞게 사용됩니다.
가스켓은 금속과 비금속 가스켓으로 분류합니다. 주로 비금속 가스켓의 경우 고무 가스켓, 테프론 가스켓, 우레탄 가스켓, 비석면 가스켓 등 재질에 따라 다양한 종류가 있습니다. 조금더 나아가면 각 가스켓도 다시 세분화되면서 종류가 더 다양해집니다. 고무가스켓의 경우는 실리콘, 적색고무, EPDM 생고무 등 다양한 재질로 다시 종류가 나뉩니다. 각각의 가스켓들은 상황에 따라서 그 용도가 다르기 때문에 사용시 온도/압력/유체/기체 등에 따라서 알맞는 가스켓을 고르는게 중요합니다. 그래야만 정확한 실링, 밀봉 밀착이 가능하기 때문입니다. 다음음 크게 가스켓의 종류를 나누고 그 특징과 재질, 용도를 나타내는 것 입니다. 알맞는 재질과 용도의 가스켓을 확인 후 작업에 임하시길 바랍니다.
석면 조인트 시트 가스켓 / 비금속형 가스켓
- 석면: 65~80%
- 엘라스토머: 10% 이상
- 기타 성분: 가황제, 증량제 등
- 내열성: 고온에서도 안정된 성능을 발휘합니다.
- 내압성: 높은 압력에도 견딜 수 있는 강도를 제공합니다.
- 내약품성: 다양한 화학물질에 대한 내성이 우수합니다.
- 가공성: 다양한 형태로 가공하기 쉽습니다.
- 범용성: 배관과 기기류에 널리 사용될 수 있는 범용성 높은 가스켓입니다.
단점:
- 침투 누설: 석면 섬유의 특성상 가스계통의 유체에 침투 누설이 발생하기 쉬워, 체결면압을 높이거나 가스켓 페이스트를 병용해야 합니다.
- 환경 및 건강 문제: 석면은 건강에 해로운 물질로 알려져 있어, 사용 시 주의가 필요합니다.
비석면 섬유와의 비교:
- 강도 저하: 비석면 섬유는 석면에 비해 강도가 낮아 250℃ 이상의 고온에서는 사용이 어렵습니다.
석면 조인트 시트 가스켓은 내열성, 내압성, 내약품성, 가공성 등의 다양한 특성을 갖추고 있어 많은 곳에서 사용되는 범용성이 높은 가스켓입니다. 그러나 석면의 침투 누설 문제와 환경 및 건강 문제로 인해 사용 시 주의가 필요하며, 가스 계통의 유체에 사용 시 체결면압을 높이거나 가스켓 페이스트를 병용하는 것이 좋습니다. 비석면 섬유 가스켓은 고온 환경에서는 강도가 저하되는 단점이 있어 사용에 제한이 있습니다.
| Gasket Pastes |
| 용제, 수용성액, 실리콘 오일 등에 견운모, 흑연 등을 첨가해 가스켓의 밀착력을 올리는 용도로 사용되는 풀과 같은 것 |
불소 수지 가스켓 / P.T.F.E /비금속형 가스켓
PTFE 솔리드 가스켓
- 내약품성: 거의 모든 화학물질에 내성을 가집니다.
- 내열성: 고온에서도 안정된 성능을 발휘합니다.
- 절연성: 뛰어난 전기 절연성을 제공합니다.
단점
- 크리프 현상: 상온에서 70㎏f/㎠ 이상의 압축 응력이 가해지면 크리프 현상이 발생할 수 있습니다.
- 홈형 플랜지 필요: 크리프 현상을 방지하기 위해 홈형 플랜지를 사용해야 합니다.
PTFE 피복 가스켓
- 크리프 현상 방지: PTFE 솔리드의 단점인 크리프 현상을 방지할 수 있습니다.
- 비용 효율성: 비교적 저렴하여 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
- 다양한 형태: 용도에 따라 단면 형상이나 중심 재질이 달라 여러 환경에 맞게 사용할 수 있습니다.
단점
- 투과 및 흡착: 일부 화학 물질에 대해 투과나 흡착 현상이 발생할 수 있습니다.
- 사고 사례: 물리적 현상에 의한 사고가 발생할 수 있으므로, 정확한 용도에 맞게 사용해야 합니다.
팽창 흑연 시트 가스켓
- 내약품성: 화학물질에 대한 뛰어난 내성을 가집니다.
- 내열성: 높은 온도에서도 안정적으로 작동합니다.
- 균일한 밀도: 밀도가 균일하고 치밀하여 높은 실성(밀폐성)을 제공합니다.
- 광범위한 사용: 다양한 환경에서 사용될 수 있습니다.
변형 예시
- 단체 재료 가스켓: 순수 팽창 흑연으로 만들어진 시트 형태의 가스켓.
- 메탈 인서트 보강 가스켓: 팽창 흑연을 기본으로 하고 메탈 인서트로 보강하여 내구성과 성능을 향상시킨 가스켓.
PTFE 솔리드 가스켓은 내약품성, 내열성, 절연성 면에서 뛰어나지만, 크리프 현상이 발생하기 쉬워 홈형 플랜지를 사용하는 것이 필요합니다.
PTFE 피복 가스켓은 크리프 현상을 방지할 수 있는 더 경제적인 옵션으로, 다양한 산업에서 널리 사용되지만 투과 및 흡착 현상에 주의가 필요합니다.
팽창 흑연 시트 가스켓은 뛰어난 내약품성 및 내열성을 가지고 있으며, 균일한 밀도로 다양한 환경에서 사용됩니다. 용도에 따라 단체 재료와 메탈 인서트로 보강된 형태가 있습니다.
이러한 특성을 고려하여 각 가스켓을 적절한 환경과 용도에 맞게 선택하여 사용하는 것이 중요합니다.
| 크리프(Creep) 현상 |
| 소재에 일정한 하중이 가해진 상태에서 시간의 경과에 따라 소재에 변형이 오는 현상 |
엘라스토머 시트 가스켓 / 비금속 가스켓
- 연질 및 순응성: 엘라스토머 가스켓은 다른 재질의 가스켓에 비해 부드럽고 변형이 잘 되어 낮은 체결력으로도 높은 성능을 발휘합니다.
- 기밀성: 뛰어난 기밀성을 제공하여 가스와 같은 유체에도 충분한 밀폐력을 유지할 수 있습니다.
- 표면 다듬질 보완: 상대쪽 면의 표면이 거칠어도 이를 보완할 수 있는 특성이 있습니다.
주의점
- 내열성 및 내압성: 엘라스토머 가스켓은 내열성과 내압성이 낮아 고온이나 고압 환경에서는 사용이 제한될 수 있습니다.
- 내약품성: 재질에 따라 내약품성이 다르기 때문에 특정 화학 물질과 접촉 시 주의가 필요합니다.
변형 예시
- 틈새 부식 방지용 고무 가스켓: 스테인리스 플랜지의 틈새 부식을 방지하기 위해 특별히 설계된 고무 가스켓입니다.
- 강화 섬유 보강 엘라스토머 시트 가스켓: 내압성을 높이기 위해 강화 섬유로 보강된 형태로, 고압 환경에서도 사용할 수 있도록 설계되었습니다.
엘라스토머 가스켓은 이러한 다양한 특성과 용도를 가지고 있어 여러 산업 분야에서 중요한 역할을 합니다. 사용 환경과 조건을 잘 고려하여 적절한 가스켓을 선택하고, 그 특성에 맞는 주의를 기울이는 것이 중요합니다.
메탈 자켓 가스켓 / 금속형 가스켓
- 사용 온도 및 압력: 최대 500℃, 60kgf/cm² 이하
- 높은 범용성: 다양한 산업 및 장치에서 사용
- 복잡한 형상에 적합: 열교환기 분기관 등
- 실성 향상: 팽창 흑연 테이프를 부착해 사용
- 스파이럴 와운드 가스켓으로 전환: 실성(밀폐성) 관점에서 선호
스파이럴 와운드 가스켓과 비교
- 메탈 자켓형 가스켓: 복잡한 형상에 적합하지만 실성에서는 다소 불리
- 스파이럴 와운드 가스켓: 우수한 실성과 압축성, 다양한 조건에서 높은 성능
요약: 메탈 자켓형 가스켓은 복잡한 형상에 적합하며 다양한 곳에서 사용되지만, 실성 면에서는 스파이럴 와운드 가스켓이 더 선호됩니다.
메탈 가스켓 / 금속형 가스켓
메탈 가스켓은 (450℃이상, 60kgf/cm2 이상) 고온, 고압 및 혹한의 조건에서 사용되며 다양한 형태로 제공되어 특정 환경과 용도에 맞게 선택할 수 있습니다. 링 조인트, 금속 평형, 파형, 렌즈링, 톱니형, 브리지맨형, 델타형, 더블콘형, 메탈 중공 오링 등 다양한 형태가 있으며, 각기 다른 특성과 용도로 사용됩니다.
링 조인트 가스켓
- 사용 범위: 고온, 고압의 증기, 오일, 가스, 용제 등의 프로세스 라인 배관, 고압 용기, 탑조류, 밸브 본넷 등
- 압력 범위: 진공에서 700kgf/cm²까지
- 형상: 오발형, 옥타고날형 (고압용은 PX형 및 BX형)
- 설치: 홈의 끼워 맞춤이 필요하나, 페이스트를 발라 사용하는 경우도 많음
금속 평형 가스켓
- 사용 용도: 120kgf/cm² 정도의 고압 배관, 열 교환기, 탑조류, 펌프, 밸브 본넷 이음
- 특징: 두께 1~3mm, 복잡한 평면 형상의 가공 가능
파형 가스켓
- 사용 용도: 40kgf/cm² 이하의 밸브 보닛, 배기가스 덕트 등
- 특징: 두께 0.3~0.5mm의 금속 박판을 파형으로 성형
렌즈링 가스켓
- 사용 용도: 소구경의 고압기기, 고온 고압의 암모니아, 메탄올 합성라인, 고압법 폴리에틸렌 중합 플랜트
- 형상: 단면이 렌즈 모양, 콘링
톱니형 개스킷
- 사용 용도: 고온 고압의 관 플랜지, 압력용기, 탑조류, 밸브 본넷
- 특징: 작은 체결력으로 밀봉 가능, 접촉면 손상 우려
브리지맨형 가스켓
- 사용 용도: 100kgf/cm² 이상의 고온, 고압용 가스켓, 밸브 본넷, 고압 분리기, 오토크레이브 뚜껑
- 특징: 자봉식으로 내압에 의해 소성 변형
델타형 가스켓
- 사용 용도: 대구경 기기, 고압 용기, 오토크레이브, 열교환기, 합성탑 뚜껑, 밸브 본넷
- 특징: 단면이 삼각형, 자봉 효과로 변형
더블콘형 가스켓
- 사용 용도: 100kgf/cm² 이상의 암모니아 합성탑, 열교환기, 반응용기 등 대구경 기기
- 특징: 초기 실링 후 예압 증가로 자봉 효과
메탈중공 오링
- 사용 용도: 진공 용기부터 초고압 용기까지
- 특징: 낮은 체결압력, 작은 공간 사용 가능, PTFE 코팅 또는 금, 은, 니켈 도금 가능
