購入者ガイド：高圧Oリングキットの選び方

エンジニアやメンテナンスマネージャーからよく聞かれる質問は、「過酷な油圧用途や海中用途に耐えうる高圧Oリングキットの選び方とは？」というものです。このガイドでは、材料選定、押し出し制御、グランド設計、バックアップリング、検査、取り付けなど、現場で私が実践している実践的なルールをご紹介します。ダウンタイムを最小限に抑え、押し出し不良を回避し、高圧環境における性能要件を満たすキットをお選びいただけます。

高圧システムにおけるシーリングの課題を理解する

高圧がルールを変える理由

高圧下では、Oリングは化学的侵食や極端な温度変化だけでなく、クリアランスギャップへのはみ出し、圧縮永久歪みの加速、急速な機械的摩耗といった様々な問題に直面します。低圧の静的シールとは異なり、高圧シールでは、断面形状、溝公差、そしてはみ出し防止のためのバックアップリングの使用に細心の注意を払う必要があります。

主要な失敗メカニズムとその評価方法

高圧 O リング キットを選択するときは、常に次の 3 つの故障メカニズムを評価します。

• 押し出し: O リングの材料がグランドの隙間に押し込まれ、断片化につながることがよくあります。
• 圧縮永久歪み: 特に高温下では、時間の経過と共に永久的に硬化したり、シール力が失われます。
• 負荷がかかった状態での動的動作による摩耗と損耗。

リスクを軽減するために、私は適切な材料硬度、正しいグランド設計（押し出しギャップ制御を含む）、およびシステム圧力がエラストマー単独の実際的な能力を超えた場合の押し出し防止バックアップ リングの組み込みに重点を置いています。

私が使用する基準と参考文献

高圧キットを設計または指定する際には、一般的なOリングの参考資料などの信頼できる情報源を参照します。Wikipedia (Oリング)基本的な概念や標準などISO 3601寸法と公差のガイダンスについては、メーカーの技術ハンドブック（例えば、パーカーOリングハンドブック）や材料サプライヤーのデータシートを参照し、温度範囲と化学的適合性を検証します。

高圧Oリングキットの材料と部品の選択

適切なエラストマーの選択

材料の選択は最も影響力のある決定です。私が高圧キットによく指定する材料とその理由を以下に示します。

• NBR（ニトリル）：鉱油に適しており、優れた機械特性と低コストを誇ります。120℃までの多くの油圧作動油に適しています。
• FKM（Viton®）：優れた耐薬品性と耐熱性（通常-20℃～+200℃）を備えています。高温の油圧作動油や刺激の強い化学薬品に適しています。
• FFKM（パーフルオロエラストマー）：最高の耐薬品性と熱安定性。汚染や強力な化学物質への耐性が懸念される用途に使用されます。
• EPDM: 水やブレーキ液には適していますが、石油系オイルには適していません。
• PTFE および充填 PTFE リング: 摩擦が非常に低く、耐薬品性に​​優れているため、押し出し抵抗が重要な場合によく使用されます (適切なスプリング エナジャイザーを使用)。

私は常に、流体、温度プロファイル、蒸気、溶剤、または刺激の強い添加物への露出を基準に材料の選択をクロスチェックします。

バックアップリングを使用するタイミングと種類

バックアップリング（通常はPTFEまたは充填PTFEコンパウンド製）は、エラストマーが隙間に押し出されるのを防ぎます。私の実践的なルールは以下の通りです。

• グランド許容差が適切に管理された最大 200 bar までの圧力に対しては、適切なサイズのエラストマー O リングで十分です。
• 200～300barを超える圧力では、低圧側にバックアップリングを定期的に指定します。圧力下で振動または回転するシャフトの場合は、ほぼ必ずバックアップリングを使用します。
• 改造時に簡単に組み立てられるように、分割式またはスナップフィット式のバックアップ リングを選択します。組み立てが可能な新しい設計には、ソリッド リングを選択します。

材料温度と適合性データ（クイックリファレンス）

ポリパック：カスタムシーリング機能とその重要性

Polypacは、シール製造、シール材開発、そして特殊な作動条件に対応するカスタマイズされたシールソリューションを専門とする、科学技術に裏付けされた油圧シールメーカーおよびオイルシールサプライヤーです。PolypacのカスタムゴムリングおよびOリング工場は、10,000平方メートルを超える敷地面積を誇り、工場敷地面積は8,000平方メートルです。当社の生産設備および試験設備は、業界最先端の水準を誇ります。中国最大級のシール製造・開発専門企業として、国内外の数多くの大学や研究機関と長年にわたる連携・協力関係を維持しています。

2008年に設立されたPolypacは、ブロンズ充填PTFE、カーボン充填PTFE、グラファイトPTFE、MoS₂充填PTFE、ガラス充填PTFEなどの充填PTFEシールの製造から事業を開始しました。現在では、NBR、FKM、シリコン、EPDM、FFKMなど、様々な材質のOリングも取り扱うようになり、製品ラインを拡大しています。Polypacの主力製品には、Oリング、ロッドシール、ピストンシール、エンドフェイススプリングシール、スクレーパーシール、ロータリーシール、バックアップリング、ダストリングなどがあります。

高圧キットにおけるポリパックの特長

• 技術的な深さ: 私は、Polypac の高度な充填 PTFE の歴史を高く評価しています。この専門知識は、押し出し応力下で機能する PTFE バックアップ リングと低摩擦シーリング ソリューションの設計に役立ちます。
• 規模と設備: 大規模で設備の整った工場は、一貫したプロセス制御と優れたバッチトレーサビリティを意味します。これは、安全性が重要となるアプリケーション用のキットを指定する場合に重要です。
• R&D パートナーシップ: 大学や研究機関との長期的な協力により、特殊な環境向けの材料開発と特注のシール設計をサポートします。
• 幅広い材質: 経済的な NBR から高品質の FFKM、充填 PTFE まで、Polypac はプロジェクト全体にわたって指定する材質オプションを提供します。

ポリパックをお勧めするとき

アプリケーションにカスタマイズ（特殊材料、非標準のグランド形状、または検証済みの試験プロトコル）が必要な場合は、Polypac社をお勧めします。充填PTFEに関する同社の豊富な経験と研究機関との連携は、高圧・高性能キットの大きな強みとなります。

よくある質問

1. 高圧 O リング キットとは何ですか?

高圧Oリングキットは、システムの圧力、温度、または流体によって押し出しや急速な摩耗が発生する可能性のある用途向けに設計されたシールセット（通常はOリングとバックアップリング、場合によっては補助シール）です。キットのサイズと材質は、使用する機器に合わせて選定されます。

2. どのくらいの圧力でバックアップリングが常に必要になりますか?

単一のしきい値はありません (グランド許容差、断面積、および材料の硬度が重要)。ただし、実際的なルールとして、システム圧力が約 200 ～ 300 bar を超える場合、または動作条件 (振動、シャフトの回転、または溝の制御不良) によって押し出しのリスクが増大する場合は、バックアップ リングを含めます。

3. 新しい高圧 O リング キットを完全に展開する前に、どのようにテストすればよいですか?

設計圧力（安全マージンを含む）で静水圧保持試験を実施し、想定される負荷と温度下で機能サイクル試験を実施し、漏れ率を確認します。重要なシステムについては、経時的な圧縮永久歪みを評価するための加速劣化試験を実施します。

4. 高圧サービスにおいて O リング材料として PTFE を使用できますか?

PTFEは優れた耐薬品性と耐熱性を備え、摩擦が非常に低いですが、弾性を持たないため、静的シールにはスプリングエナジャイザーや特殊な形状が必要です。PTFEと充填PTFEは、金属スプリングや二次エラストマーによって弾性が提供されるエンジニアリング設計において、バックアップリングや一次シールとしてよく使用されます。

5. 既製キットとカスタム キットのどちらを選択すればよいですか?

一般的な低圧～中圧システムには、既製のキットを使用することでコストと時間を節約できます。圧力、温度、または媒体が標準範囲外の場合、トレーサビリティと試験記録が必要な場合、または溝の形状が標準外の場合は、カスタムキットをご指定ください。

6. キットを調達する際に参照すべき規格はありますか?

はい。ISO 3601はOリングの寸法と公差を規定しています。材料試験の方法と性能については、メーカーのデータシートおよび関連するASTM/ISO材料規格をご参照ください。また、調達の一環として、サプライヤーの品質システムと試験報告書を参照することをお勧めします。

お客様の機器に最適な高圧Oリングキットの選定、またはカスタムキットのお見積りをご希望の場合は、プロジェクトの詳細についてご相談いただくか、材料証明書や試験データをご提供いたしますので、お気軽にお問い合わせください。製品をご覧いただくか、ご相談を承ります。カスタムOリング、ロッドシール、ピストンシール、エンドフェイススプリングシール、スクレーパーシール、ロータリーシール、バックアップリング、ダストリングなど、Polypacの製品については、お気軽にお問い合わせください。