なぜエントリースレッドシーリングが重要なのか、Oリングとワッシャーのどちらを選ぶべきか？

エントリースレッドシーリングの不具合は、湿気、ほこり、汚染物質がケーブルグランド接続部に侵入した場合、機器の致命的な損傷、電気的危険、コストのかかるダウンタイムを引き起こしますが、多くの設備では、圧力、温度サイクル、振動条件下で不具合を起こす不適切なシーリング方法が使用されています。従来の平ワッシャーは、しばしば不均一に圧縮され、リーク経路を作り、時間の経過とともにシール効果を失います。一方、不適切に選択されたOリングは、過酷な環境下で押し出し、亀裂、または劣化する可能性があり、重要な機器を環境侵入に対して脆弱にします。

エントリースレッドのシーリングは IP等級¹ O-リングは、360度の接触と一貫した圧縮により優れたシール性能を発揮し、湿気の侵入を防ぎます。一方、ワッシャーは取り付けが簡単ですが、シール能力に限界があるため、O-リングは信頼性の高い長期的な保護を必要とする要求の厳しい用途に適した選択肢です。 Oリングとワッシャーの選択は、アプリケーションの要件、環境条件、および期待される性能によって異なります。

北海のオフショアプラットフォーム、テキサスの化学プラント、ドイツ全土の製造施設で施設管理者と働いてきた私は、適切なエントリースレッドシーリングが、信頼できる運転とコストのかかる故障の違いを生むことを身をもって体験してきました。お客様のケーブルグランド用途に適したシーリング方法を選択するための重要な知識を共有させてください。

目次

• ケーブル・グランドのエントリー・スレッド・シーリングはなぜ重要か？
• O-リングとワッシャーはネジ山シール用としてどう違うのか？
• ワッシャよりもOリングを選ぶべき場合とは？
• 各シーリング方法の施工上のベストプラクティスとは？
• シーリング性能を長期間維持するには？
• エントリースレッド・シーリングに関するFAQ

ケーブル・グランドのエントリー・スレッド・シーリングはなぜ重要か？

エントリースレッドシーリングは、ケーブルグランド接続部から湿気、ほこり、汚染物質が電気エンクロージャに侵入するのを防ぎ、IP定格を維持し、腐食を防止し、過酷な環境とエンクロージャ内に収容された繊細な機器との間に信頼性の高いバリアを形成して電気安全を確保します。

ネジ山シーリングの重要な性質を理解することは不可欠です。なぜなら、小さなシールの不具合でさえ、機器の壊滅的な損傷や安全上の危険につながる可能性があるからです。

環境保護要件

湿気侵入防止： ネジ山シーリングは、短絡、漏電、機器の腐食の原因となる水の浸入を防ぎます。

埃と粒子の排除： 適切なシーリングは、微粒子がエンクロージャに侵入し、電気接続や敏感なコンポーネントを汚染するのを防ぐことで、防塵保護等級（IP5X/IP6X）を維持します。

耐薬品性： スレッドシールは、シーリング材を劣化させ、産業環境での保護を損なう可能性のある攻撃的な化学薬品、オイル、溶剤に耐える必要があります。

圧力差管理： シーリングシステムは、温度変化、高度変化、プロセス条件によって生じる圧力差を、完全性を失うことなく処理しなければなりません。

IP定格 メンテナンス

IP定格規格： ケーブルグランドねじ部のシーリングは、エンクロージャ全体のIP定格に直接影響し、適切なシーリングはIP65、IP67、IP68の保護レベルを達成、維持するために不可欠です。

テストの要件： IP定格の検証には、標準化された水噴霧、浸漬、粉塵侵入テストに、侵入を許さず耐えるねじ山シーリングが必要です。

認証コンプライアンス： 多くのアプリケーションでは、保険、規制遵守、安全基準のために認定IP等級が必要とされ、信頼性の高いスレッドシールが必須となっています。

長期的なパフォーマンス： IP等級は機器の耐用年数を通じて維持されなければならないため、経年劣化や環境劣化に耐えるシーリング材料と設計が必要となる。

電気安全に関する考慮事項

漏電防止： ネジ山シーリングの失敗による水分の浸入は、保護装置を作動させ、作業員に電気的危険をもたらす漏電を引き起こす可能性がある。

断熱の完全性： 水の浸入は絶縁抵抗を低下させ、電気安全や機器の性能を損なうトラッキング・パスを作る可能性があります。

アーク放電の危険 シーリングの失敗による汚染は、以下のリスクを高める可能性がある。 アーク放電の危険² メンテナンス中や障害発生時

機器の保護： ネジ山シーリングは、早期故障や高価な交換の原因となる環境損傷から高価な電気機器を保護します。

ドイツのシュトゥットガルトにある大規模な自動車製造工場のメンテナンス・マネージャーであるマーカスは、施設拡張の際に適切なネジ山シーリングの重要性を学んだ。彼のチームは当初、重要な生産ライン制御用のケーブルグランドに標準的な平ワッシャーを使用し、十分なシーリングが得られると考えていた。最初の高圧洗浄サイクル中に、いくつかのケーブルグランドから漏水が発生し、洗浄薬品が制御パネルに浸透し、50,000ユーロの設備損害と3日間の生産停止時間が発生しました。私たちは、平ワッシャーを耐薬品性に優れた高品質のNBR Oリングに交換し、漏れの問題を解消し、強力な洗浄サイクルの間、確実な保護を確保しました。

O-リングとワッシャーはネジ山シール用としてどう違うのか？

O-リングは、360度のラジアル圧縮と安定した接触圧によって優れたシーリングを提供します。一方、ワッシャーは取り付けが簡単ですが、表面の凹凸、不均一な圧縮、材料の劣化によって損なわれる可能性のある面シールに依存しています。

これらのシーリング方法の基本的な違いを理解することは、用途に適した方法を選択する上で極めて重要である。

Oリング・シーリング機構

ラジアルコンプレッション： O-リングは、機械加工された溝で半径方向の圧縮を制御してシールするため、取り付けのばらつきに関係なく、全周にわたって安定したシール圧を提供します。

セルフ・エナジャイジング・デザイン： シールにかかる圧力差がOリングにエネルギーを与え、システム圧力の上昇に伴いシール力が増加するため、圧力容器用途に理想的です。

素材の柔軟性： Oリング材料は、特定の化学的適合性、温度範囲、および環境条件に合わせて選択することができ、優れたカスタマイズオプションを提供します。

グルーブ・プロテクション： 機械加工された溝は、適切な圧縮とシール形状を確保しながら、取り付け時や操作時の損傷からOリングを保護します。

ワッシャーのシール特性

フェイス・シーリング： ワッシャーは、平らな面間の軸方向の圧縮によってシールを作り出します。効果的なシールのためには、滑らかで平行な面と均一な締め付けが必要です。

素材の変形： シーリングは、表面の凹凸に適合するためのワッシャーの材料変形に依存し、その効果は材料特性と表面仕上げによって制限される。

設置の簡単さ： ワッシャーは特別な溝や精密な寸法を必要としないため、現場での取り付けや交換が容易です。

費用対効果： 標準ワッシャーは通常、Oリングや溝付き部品よりも安価であるため、コスト重視の用途には魅力的です。

性能比較表

素材オプションと選択

Oリング材料： NBR（ニトリル）⁴EPDM、 バイトン⁵シリコーン、および特殊なコンパウンドは、要求の厳しい用途向けに特定の耐薬品性、温度範囲、および性能特性を提供します。

ウォッシャー素材： ゴム、コルク、繊維、金属、複合材料は、さまざまなレベルのシール性能、耐薬品性、温度性能を提供する。

環境適合性： 長期的なシーリング性能を確保するためには、化学薬品、極端な温度、紫外線、オゾンへの暴露を考慮した材料選択が必要です。

規制遵守： 用途によっては、食品、医薬品、飲料水との接触用にFDA、NSF、WRAS認証など、特定の材料認証が必要な場合があります。

ワッシャよりもOリングを選ぶべき場合とは？

高圧用途、重要なシール要件、過酷な化学環境、極端な温度、長期的な信頼性が必要な場合はOリングを、メンテナンスが容易で標準的な環境条件の低圧用途、コスト重視の場合はワッシャーをお選びください。

O-リングとワッシャーのどちらを選ぶかは、用途要件と期待される性能の体系的評価に基づいて決定されるべきである。

高性能アプリケーション

圧力容器の接続 圧力差が大きいアプリケーションでは、Oリングの自己通電特性と、さまざまな圧力条件下での信頼性の高いシーリングが必要です。

危険区域への設置： 爆発性雰囲気の用途では、発火源を防ぐために最高のシール信頼性が要求されるため、Oリングはセーフティクリティカルな設備に適しています。

マリンとオフショア 塩水噴霧、高圧洗浄、過酷な気象条件下では、Oリングの優れた耐環境性と長期にわたるシール性能が要求されます。

化学処理： 刺激の強い化学薬品や溶剤は、標準的なワッシャーの素材をすぐに劣化させますが、特殊なOリングコンパウンドは特定の耐薬品性を提供します。

コスト重視のアプリケーション

標準産業： 中程度の環境条件の一般産業用途では、適切に選択され、保守されていれば、洗浄機を効果的に使用することができる。

一時的な設置： 簡単な交換が許容される短期的または一時的な設置では、ワッシャーの簡素化と低コストの恩恵が受けられるかもしれない。

低圧システム： 大きな圧力差のない用途であれば、高品質のワッシャーと適切な取り付けにより、多くの場合、十分な密閉性を得ることができる。

大量導入： 非重要用途で大量のケーブルグランドを使用する場合、メンテナンスへのアクセスが良好であれば、コスト削減のためにワッシャーの使用が正当化される場合がある。

環境への配慮

温度サイクル： 温度変化の激しい用途では、Oリングが熱膨張・熱収縮サイクルを通してシール性を維持する能力が求められます。

振動環境： 振動を受ける機械や設備は、動的条件下でのO-リングの緩みやシールの劣化に対する耐性の恩恵を受けます。

紫外線にさらされる： 屋外設置には、耐候性に優れた特殊なOリングコンパウンドを使用した、耐紫外線性のシール材が必要です。

化学洗浄： 積極的な洗浄を必要とする食品加工や医薬品用途では、O-リングの耐薬品性と洗浄性が役立ちます。

サウジアラビアのジュベイルにある石油化学施設を管理するハッサン氏は、重要な安全計装のケーブルグランドに厳しいシーリング要件に直面していた。極端な温度変化（LNG処理中は周囲50℃から-20℃まで）に加え、炭化水素の蒸気にさらされ、高圧洗浄が要求されるため、標準的なワッシャーは不向きでした。ワッシャで密閉された最初の設備は6ヶ月以内に故障し、安全システムのアラームと規制遵守の問題を引き起こした。当社は、炭化水素耐性と極端な温度サイクル用に設計されたViton® Oリングシールシステムをケーブルグランドに提供し、シールの故障なしに5年間の信頼性の高いサービスを達成し、完全な規制コンプライアンスを維持しました。

各シーリング方法の施工上のベストプラクティスとは？

適切な取り付けには、それぞれのシール方法に特有の技術が必要で、Oリングは入念な溝の検査、潤滑、圧縮管理が必要であり、ワッシャーは最適なシール性能と寿命を得るために、表面処理、適切なトルクの適用、アライメントの確認が必要です。

取り付け品質はシーリング性能と寿命に直接影響するため、信頼性の高い運転には適切な技術が不可欠です。

Oリング取り付け手順

溝の検査： 溝の寸法、表面の仕上げ、Oリングに損傷を与えたりシール性を損なったりするような刻み目、傷、汚れがないことを確認する。

Oリングの選択： 取り付け前に、特定の用途に適したOリングのサイズ、材質、硬度を確認し、損傷、経年劣化、汚染がないことを確認する。

潤滑アプリケーション： シール材を劣化させない互換性のある潤滑剤を使用し、取り付けを容易にし、Oリングの損傷を防ぐために適切な潤滑剤を塗布する。

設置テクニック： Oリングは、ねじったり、伸ばしたり、挟んだりせず、適切な工具と技術を使って取り付け、組み立て中の損傷を避ける。

洗濯機設置のベストプラクティス

表面処理： 嵌合面がきれいで平らであり、ワッシャーの適切な圧縮と密閉を妨げるような傷、腐食、破片がないことを確認してください。

洗濯機の点検： ワッシャーの損傷、適切なサイズ、材質の状態を点検し、老朽化、亀裂、変形の兆候があれば交換する。

トルクの用途 メーカーの仕様に従い、校正された工具を使用して段階的に適切なトルクを加え、締めすぎずに均一な圧縮を達成する。

アライメントの検証： ワッシャーの圧縮が不均一になり、シールが破損する可能性を防ぐため、ねじ部品のアライメントが適切であることを確認してください。

よくあるインストールの間違い

過圧縮： 過度の締め付けは、Oリングやワッシャを損傷させ、シーリング効果と寿命を低下させ、部品の故障を引き起こす可能性があります。

アンダー・コンプレッション： 圧縮が不十分だと適切なシーリングが得られず、シールシステムの目的を逸脱する漏れや環境の侵入を許してしまう。

クロス・スレッド ねじのかみ合わせが不適切な場合、部品に損傷を与えたり、適切なシーリングを妨げたりする可能性があるため、組み立て時にはねじのアライメントに細心の注意を払う必要がある。

汚染： 汚れ、破片、不適合材料はシーリング性能を損なう可能性があるため、清潔な組み立て方法と適切な材料の取り扱いが必要です。

品質管理対策

トルクの検証： 校正されたトルク工具を使用し、指定された締め付け順序に従って、すべての取り付けにおいて一貫した適切なシールの圧縮を確保してください。

リークテスト： 機器を使用開始する前に、圧力、真空、またはトレーサーを用いた適切なリークテストを実施し、シーリングの完全性を確認すること。

ドキュメンテーション メンテナンス計画やトラブルシューティングのために、トルク値、シールの材質、テスト結果など、取り付けの詳細を記録する。

トレーニングの必要条件 設置担当者が適切な技術を理解し、高品質の設置のために適切な工具や資材を利用できるようにする。

シーリング性能を長期間維持するには？

長期的なシーリング性能を確保するには、定期的な検査スケジュール、適切な交換間隔、環境モニタリング、シールの劣化、材料の適合性、運転条件の変化に対応した予防保全プログラムが必要です。

シーリング・システムは、致命的な故障が発生するまで、明らかな兆候なしに徐々に劣化する可能性があるため、メンテナンス計画は非常に重要である。

検査・監視プログラム

目視検査： ケーブルグランドを定期的に目視点検し、漏れの兆候、腐食、シールの劣化や故障を示す物理的損傷がないか確認する。

パフォーマンステスト： 圧力試験、絶縁抵抗測定、漏洩検知などの適切な方法を用いて、シーリングの完全性を定期的に試験すること。

環境モニタリング： 温度、化学物質への暴露、紫外線など、シールの材料特性に経時的な影響を与える環境条件を追跡。

コンディション評価： 整備履歴、環境暴露、メーカーが推奨する交換間隔に基づき、シールの状態を体系的に評価。

予防保全戦略

交換予定： 耐用年数データ、環境条件、アプリケーションの重要性に基づき、シール部品を積極的に交換。

素材のアップグレード： 使用条件が変わったり、より良い材料が入手できるようになった場合、より高性能なシール材にアップグレードする。

システムの改善： シーリングシステムに対する環境ストレスを軽減するために、より良い排水、換気、保護などの設計改善を実施する。

スペアパーツ管理： 交換用シールの適切な在庫を維持し、適切な保管状態を保つことで、必要なときに材料の品質を確保する。

シール不良のトラブルシューティング

故障分析： 材料の劣化、取り付けエラー、設計の不備などの根本原因を特定するために、シールの不具合を系統的に分析する。

是正措置： 材料の変更、設置手順の改善、設計の修正など、適切な是正措置を実施すること。

パフォーマンスの追跡： 是正処置後のシール性能向上をモニタリングし、その効果を検証し、メンテナンス戦略を最適化する。

ドキュメンテーション 継続的改善プログラムのために、失敗、是正措置、パフォーマンス改善の詳細な記録を維持すること。

結論

エントリースレッドのシーリングは、機器の保護と安全性を維持するために重要であり、アプリケーションの要件、環境条件、および期待される性能に応じてOリングとワッシャーのどちらかを選択します。O-リングは要求の厳しいアプリケーションに優れたシール性能を提供し、ワッシャーはそれほど重要でない取り付けにコスト効率の良いソリューションを提供します。

シーリングアプリケーションを成功させるには、シーリング方法の基本的な違いを理解し、適切な材料を選択し、正しい取り付け技術を習得し、適切なメンテナンスプログラムを実施する必要があります。Beptoでは、Oリングとワッシャーの両方のシーリングソリューションを提供し、お客様の特定の用途要件に適したアプローチを選択するための技術的専門知識を提供することで、信頼性の高い長期的な性能と保護を保証します。

エントリースレッド・シーリングに関するFAQ