고온 밀봉 용도를 위한 주름형 흑연 개스킷

씰링 엔지니어가 고온, 고압 플랜지 연결을 위한 개스킷 옵션을 평가할 때, 골판지 흑연 개스킷 구조는 뚜렷한 성능 계층을 차지합니다. 즉, 팽창된 흑연 충전재의 화학적 불활성 및 열 탄력성과 결합된 금속 구조 강성입니다. 주름진 금속 코어(일반적으로 304 스테인리스강, 316L 또는 탄소강)는 볼트 응력 하에서 기계적 하중 경로를 제공하는 반면, 흑연 층은 플랜지 표면의 불규칙성에 맞춰 실제 밀봉을 생성합니다. 접착제, 바인더, 온도에 따라 분해되는 유기 화합물이 없습니다.

-200°C

→

650°C

작동 온도 범위(흑연 충진, 불활성 대기)

PN 400

클래스 2500

최대 압력 등급 - 표준 주름형 흑연 등급

98%

탄소

프리미엄 밀봉 등급 팽창 흑연의 흑연 순도

EN 1514-8

ASME B16.20

주요 치수 및 성능 표준

골판지 흑연 개스킷 온도 저항: 전체 열 포락선에 걸친 성능

주름진 흑연 개스킷의 온도 저항은 금속 코어보다는 흑연 충전재에 의해 결정됩니다. 팽창 흑연은 극저온 서비스(-200°C)에서 산화 환경의 650°C까지, 불활성 또는 환원 분위기에서 최대 3,000°C까지 열적으로 안정적입니다. 이는 엘라스토머 또는 PTFE 개스킷 재료에 접근할 수 없는 범위입니다.

-200°C ~ 0°C

극저온

LNG, 액체질소, 극저온 공정 라인. 흑연은 유연성을 유지합니다. 금속 코어는 엘라스토머가 부서지기 쉬운 구조적 무결성을 유지합니다.

0°C ~ 300°C

표준 서비스

증기, 온수, 공정 배관. 가장 일반적인 산업 공정 온도 범위에서 완벽한 밀봉 성능을 발휘합니다.

300°C ~ 650°C

고온

과열증기, 열매유, 고온가스 라인. 산화 대기 제한 - 450°C 이상의 산화 서비스에 대해서는 공급업체에 문의하십시오.

650°C

극한 / 불활성 전용

수소, 질소 또는 진공 서비스의 용광로 및 반응기 응용 분야입니다. 99% 흑연 순도와 금속 통과 억제제 코팅이 필요합니다.

열 순환 성능은 골판지 흑연 구조가 압축 섬유 시트 개스킷보다 성능이 뛰어납니다. 강철(12 × 10⁻⁶/°C)에 비해 흑연 충전재의 열팽창 계수(1–2 × 10⁻⁶/°C)가 거의 0에 가깝다는 것은 반복적인 가열 및 냉각 주기 하에서 유기 충전 개스킷처럼 밀봉 경계면에서 흑연 층이 돌출되거나 이완되지 않음을 의미합니다. 이는 열 순환 서비스에서 플랜지의 낮은 재토크 빈도로 직접 변환됩니다.

골판 흑연 개스킷 밀봉 성능: 접촉 응력, 순응성 및 누출 무결성

주름형 흑연 개스킷 밀봉 성능은 두 가지 동시 메커니즘, 즉 개별 밀봉 능선에 볼트 하중을 집중시키는 주름형 금속 코어와 집중 응력 하에서 플랜지 면의 미세 불규칙성을 따르는 흑연 표면층에 따라 달라집니다. 이 두 제품은 함께 나선형 상처 개스킷에 필요한 것보다 30~50% 낮은 시팅 응력에서 누출 방지 기능을 달성하여 밀봉에 필요한 볼트 부하를 줄이고 플랜지 회전 위험과 낮은 정격 플랜지의 누출 위험을 낮춥니다.

최소 착석 응력(m)

일반적으로 골판지 흑연 등급의 경우 20~30MPa이고 나선형 상처 등급의 경우 55~70MPa입니다. 볼트 부하 예산이 제한된 클래스 150 및 PN16 플랜지에 효과적인 밀봉을 허용합니다.

개스킷 계수(y)

초기 장착 응력 요구 사항: 주름 형상 및 흑연 밀도에 따라 25-45 MPa. ASME PCC-1 부록 O 토크 계산은 게시된 m 및 y 값을 사용하여 직접 적용됩니다.

표면 마감 공차

Ra 3.2–12.5 µm 플랜지 표면 마감(125–500 AARH)에 효과적입니다. 흑연 충전재는 나선형 상처 또는 링 조인트 개스킷의 누출을 유발할 수 있는 툴링 자국과 사소한 표면 부식을 수용합니다.

분출 저항

금속 코어는 압력 서지 상황에서 전면 소프트 개스킷에서 발생할 수 있는 갑작스러운 압출 실패 모드를 방지합니다. 주름은 기계적 정지 장치 역할을 하여 설계 이상의 압력 이벤트에서도 흑연 변위를 제한합니다.

골판지 흑연 개스킷 내화학성: 공정 산업 전반에 걸친 매체 호환성

골판지 흑연 개스킷의 내화학성은 상업적으로 가장 중요한 특성 중 하나입니다. 팽창 흑연은 정유, 석유 화학, 발전 및 화학 처리에서 발생하는 대부분의 공정 화학 물질(PTFE 외피 또는 고무로 채워진 대체 물질을 저하시키는 강산, 알칼리 및 탄화수소를 포함)과 반응하지 않습니다.

미디어 카테고리	호환성	온도 제한	메모
증기(포화 및 과열)	우수	650°C	기본 애플리케이션 — 벤치마크 서비스
탄화수소(석유, 연료, 가스)	우수	500°C	정유소 및 파이프라인 서비스에 적합
황산(<98%)	좋음	200°C	금속 코어 등급 확인 - SS316L 선호
염산	보통	120°C	농도 의존적; 희석 HCl용 Hastelloy C 코어
가성(NaOH, KOH)	좋음	300°C	30% 농도 이하에서는 표준 등급이 허용됩니다.
질산(산화)	제한적	—	산화성 산은 흑연 탄소 매트릭스를 공격합니다. 권장되지 않습니다.
염소/할로겐	제한적	—	습식 할로겐 서비스의 흑연 산화 위험 - 엔지니어에게 문의
극저온 fluids (LN₂, LNG)	우수	-200°C 최소	취성 없음 - 흑연은 극저온에서도 밀봉을 유지합니다.

주의가 필요한 두 가지 화학물질군은 산화성이 강한 산(질산, 크롬산, 과염소산)과 습식 할로겐(습식 염소, 브롬)입니다. 이러한 서비스에서 흑연의 탄소 구조는 점진적인 산화 공격을 받습니다. 이러한 매체의 경우 PTFE로 채워진 주름진 금속 개스킷 또는 견고한 금속 링 조인트가 적절한 대안입니다.

플랜지 연결용 골판 흑연 개스킷: 치수 표준 및 사양

플랜지 연결용 주름형 흑연 개스킷은 ANSI/ASME 플랜지 시스템에 대해 EN 1514-8(미터법, 유럽 플랜지) 및 ASME B16.20과 동등한 치수로 제조됩니다. 개스킷은 돌출된 면 보어에 위치하며 플랜지 보어와 볼트-원 형상 내에 위치합니다. 링형 조인트와 달리 특별한 기계 가공이나 비표준 면이 필요하지 않습니다.

돌출면(RF)

기본 응용 프로그램입니다. 골판 흑연은 PN16~PN400(클래스 150~클래스 2500)의 편평하고 돌출된 면 플랜지를 밀봉합니다. 가공된 홈이 필요하지 않습니다. 기존 플랜지의 압축 시트 개스킷을 즉시 교체할 수 있습니다.

풀페이스(FF)

플랜지 균열을 방지하기 위해 전면 볼트 로딩이 필요한 주철 및 비금속 플랜지 시스템에 사용할 수 있습니다. 흑연 충전재는 전면 볼트 패턴에서 개스킷 면의 과도한 압축을 방지합니다.

혀 및 그루브 / 남성-여성

주름진 흑연은 제한된 면 형상에 맞게 정밀하게 제조될 수 있습니다. 흑연 층은 환형 홈을 채워 별도의 내부 링 리테이너 없이도 수력 장벽을 만듭니다.

표준 두께는 1.5~3.0mm(압축)입니다. 표면 손상, 높은 거칠기 또는 표준 EN 1092-1 공차를 초과하는 물결 모양의 플랜지에는 더 두꺼운 단면(최대 4.5mm)을 사용할 수 있습니다. 핵심 재료 선택은 매체와 온도를 따릅니다. 대부분의 서비스에는 304 SS, 염화물 함유 환경에는 316L, 고온 산화 서비스에는 321, 극한 온도-부식 조합에는 인코넬 625입니다.

골판 흑연 개스킷 압력 기능: 부하 분산 및 압력 등급 제한

주름진 흑연 개스킷 압력 성능은 주름진 금속 코어의 기계적 강도와 지속적인 정수압 하에서 압출에 대한 흑연 충진재의 저항성의 함수입니다. 클래스 900 이상(PN 150)에서는 주름 형상이 중요합니다. 피치 주름이 더 촘촘할수록 밀봉면 전체에 하중이 더 균등하게 분산되고 서비스 기간이 길어질수록 흑연 크리프 완화 위험이 줄어듭니다.

압력 등급	PN 등가	최대 압력(bar)	일반적인 온도 한계	권장 코어
클래스 150	PN 20	19.6바 @ 38°C	538°C	304 SS
클래스 300	PN 50	51.1바 @ 38°C	538°C	304 / 316LSS
클래스 600	PN 100	102.1바 @ 38°C	565°C	316L SS
클래스 900	PN 150	38°C에서 153.2바	565°C	316L / 321SS
클래스 1500	PN 250	255.3바 @ 38°C	600°C	321 / 인코넬
클래스 2500	PN 420	425.5바 @ 38°C	650°C	인코넬 625

표의 압력 등급은 38°C에서 ASME B16.5 소재 그룹 1.1을 따릅니다. 실제 감소된 값은 상승된 온도에 적용됩니다. 항상 특정 재료 그룹에 대한 ASME B16.5 압력-온도 표를 상호 참조하십시오. 고온 및 고압 결합 서비스(클래스 900 이상 및 450°C 이상 동시)의 경우, 고온에서 흑연과 탄소강 사이의 갈바닉 상호 작용을 방지하기 위해 코어에 흑연 억제제 코팅을 지정하는 것이 좋습니다.

골판지 흑연 개스킷과 나선형 상처 개스킷: 엔지니어링 선택 가이드

는 골판지 흑연 개스킷 나선형 상처 개스킷 선택 질문은 산업용 플랜지 엔지니어링에서 가장 일반적인 질문 중 하나입니다. 둘 다 고온, 고압 서비스에 적합한 반금속 구조이지만 설치 요구 사항, 고장 모드 및 성능 프로필이 상당히 다르기 때문에 특정 상황에서 각각 우수합니다.

선택기준	골판지 흑연 개스킷	나선형 상처 개스킷
최소 좌석 스트레스	20–30 MPa — 낮은 볼트 부하 요구 사항	55–70 MPa - 더 높은 볼트 예압 필요
플랜지 표면 마감	내성 — Ra 3.2–12.5 µm 허용 가능	까다로운 — Ra 3.2–6.3 µm 필요(ASME B16.20)
플랜지 등급 적합성	클래스 150 ~ 클래스 2500	가장 효과적인 클래스 300 이상
는rmal cycling performance	우수 — graphite near-zero thermal expansion	좋음 — but winding relaxation risk on repeated cycling
설치 감도	낮음 - 볼트 원 중심, 사양에 따른 토크	높음 - 내부/외부 링 필요, 과도한 토크 위험
분해 후 재사용	권장되지 않음 - 개봉할 때마다 교체	권장되지 않음 - 동일한 규칙이 적용됩니다.
화학 서비스의 폭	넓음 - 금속 코어 등급에 따라 제한됨	넓음 - 충전재(PTFE, 흑연, 운모)에 따라 제한됨
화재 안전 성능	우수 — graphite is non-combustible	필러에 따라 다름 - 흑연 충전 버전은 화재에 안전함
비용(재료)	동등한 수준으로 낮음	더 높은 것과 동일함(내부/외부 링 비용)