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グランドパッキン

  • グランドパッキン(gland packing)とは、ポンプなどの軸の貫通する箇所のスタフィングボックス(stuffing box、パッキン箱)につめて、グランド(packing gland、パッキン押え)で締め付けて用いられるパッキンの総称です。
    このパッキンは、回転ポンプのように回転する軸、プランジャーポンプのように往復運動する軸、バルブステムのようにヘリカル運動する軸などの運動部分のシール材として使用されます。

  • 最近では、フッ素樹脂繊維、炭素繊維、アラミド繊維、膨張黒鉛などを用いたグランドパッキンが開発されており、石綿に比べて寿命が長く、信頼性も格段に良くなっています。
  • グランドパッキンは、回転ポンプ、往復動ポンプ、バルブ、攪拌(かくはん)機、各種機器などに共用することができます。
    しかし、基本的には主たる用途(バルブ用か、ポンプ用か)に応じて選択してご使用になることが経済的であり、またメンテナンスフリーの長期化を図るうえでも有利といえます。
    この観点から、「バルブステム用グランドパッキン」と「回転ポンプ軸用グランドパッキン」とに分けて説明いたします。
  • また船尾管軸用(スタンチューブ)グランドパッキンは、船の生命を保障するほど重要なものであり、きわめて信頼性の高いものでなくてはなりません。
    この観点から「船尾管軸用グランドパッキン」について最後に説明いたします。

    バルブステム用グランドパッキン
    回転ポンプ軸用グランドパッキン
    船尾管軸用グランドパッキン

  • ここに説明するのは代表的な品番であり、他の品番については各メーカーのカタログをご覧ください。

    ポンプなどの軸封部では、パッキンの冷却と潤滑のために軸表面を伝わる若干の漏れが必要です。

    標準漏れ量 回転ポンプ

    パッキン トンボ№ 標準漏れ量(cc/min)
    9038、9039、9040、9040-W、9077-L 3~6
    9036、9079 10~20
    ※標準漏れ量とは、シャフト径25㎜、摺速4.6m/s、液体:水の場合

    注水式グランドパッキン
     ポンプなどでシール流体の圧力が大気圧以下になる場合は、グランドパッキン部から空気を吸い込むのを防ぐために、パッキンの中間にランタンリングを組み込み、そこに圧力水などを注入する方法がとられます。また、シール流体が砂のような摩滅物を含んでいる場合や、軸回転速度が高くパッキンの発熱が大きい場合は、ランタンリングに清浄な液を注入して軸封面で摩滅物を取り除いたり、強制冷却を行うこともあります。

バルブステム用グランドパッキンの選定

  1. 用途
    • 使用されるプラントあるいはバルブの形式を確認し、パッキンに特別な考慮をする必要があるかどうかを検討します。パッキンの色・材質などを考慮する必要があるかどうかを検討します。
  2. 流体(名称、濃度、pH)
    • パッキンの耐薬品性、流体の浸透性、毒性などを考慮します。
  3. 圧力(MPa)
    • パッキンの耐圧性や圧力サイクルを考慮します。
  4. 温度(℃)
    • パッキンの耐熱性や熱サイクルを考慮します。

回転ポンプ軸用グランドパッキンの選定

  1. 用途

    使用されるプラントあるいは機器が何かを確認し、パッキンに特別な配慮をする必要があるかどうかを検討します。パッキンの色、パッキンの材質などを考慮します。

  2. 流体(名称、濃度、pH)

    パッキンの耐薬品性、流体の粘度・潤滑性・スラリー性等を考慮します。

  3. 温度(℃)

    パッキンの耐熱性、流体の潤滑性等を考慮します。

  4. 圧力(MPa)

    パッキンの耐圧性を考慮します。
    高圧では硬質の熱伝導の良いパッキンを使用します。

  5. 摺速(m/sec)

    摺速は次の式で計算されます。
    V=πDN/60,000
    V:摺速 m/s
    D:軸径mm
    N:回転数 rpm(回転毎分)

  6. PV 値

    PV 値は圧力と摺速とを乗じたもので、単位は MPa・m/s で表しています。
    パッキンの潤滑性等を考慮します。

  • pH(ペーハー)について
    水素イオン指数。
    pH7が中性
    pH7より大がアルカリ性。(~pH14)
    pH7より小が酸性(~pH0)

グランドパッキンの切断

  1. “パッキン”を加工する場合は、良く切れる工具を使用し、パッキン1リング当たりの長さを下記長さに切断してください。 パッキン長さ =π/2(軸径+スタフィングボックス内径)×1.03~1.05 =1.62~1.65×(軸径+スタフィングボックス内径)
  2. “パッキン”の切り口の両端は、必ず全面が突き合わされるようにしてください。
  3. 切り口は、ストレートカットまたはバイアスカットにしてください。どちらのカットにしてもよいのですが、大切なのは突き合わせても隙間ができないことです。

グランドパッキンが太い場合

  • パッキンが太くスタフィングボックスに挿入出来ない場合、スタフィングボックスの幅よりも少し小さくなるように丸棒などでロール掛けすると挿入しやすくなります。

グランドパッキンの挿入

  • 切口は重ならないように、90°または120°ずつずらして挿入してください。