配管接続システムでは、 クランプそして ゴム製ジョイントはシステムの密閉性と安定性を確保する鍵となります。ゴムジョイントは小さいですが、その中で重要な役割を果たします。最近では、ディンセン 品質検査チームは、クランプ用途における2種類のゴム製ジョイントの性能について、一連の専門的な試験を実施し、硬度、引張強度、破断伸度、硬度変化、オゾン試験などの違いを比較することで、顧客のニーズにより良く応え、カスタマイズされたソリューションを提供します。
パイプを接続するための一般的な付属品であるクランプは、主にゴム製のジョイントによって密閉機能を実現している。クランプを締め付けると、ゴム製ジョイントが圧縮されてパイプ接続部の隙間を埋め、流体の漏れを防ぎます。同時に、ゴム製ジョイントは、パイプ内の温度変化、機械的振動などの要因によって生じる応力を緩和し、パイプの接合部を損傷から保護し、パイプシステム全体の耐用年数を延ばします。クランプ内のゴム製ジョイントの性能は大きく異なり、パイプシステムの動作効果に直接影響します。
本実験では、DS社の代表的なゴム製ジョイント2種類、すなわちゴム製ジョイントDS-06-1とゴム製ジョイントDS-EN681を選定した。
実験装置・工具：
1. ショア硬度計：ゴムリングの初期硬度と、さまざまな実験条件後の硬度変化を正確に測定するために使用され、精度は±1ショアAです。
2. 万能材料試験機：さまざまな引張条件をシミュレートでき、ゴムリングの引張強度と破断時の伸びを正確に測定でき、測定誤差は非常に小さな範囲内に制御されます。
3. オゾン劣化試験チャンバー：オゾン濃度、温度、湿度などの環境パラメータを正確に制御でき、オゾン環境下でのゴムリングの劣化性能を試験するために使用されます。
4. ノギス、マイクロメーター：ゴムリングのサイズを正確に測定し、その後の性能計算のための基本データを提供するために使用されます。
実験試料の準備
ゴムリングDS-06-1およびDS-EN681のロットから、複数のサンプルを無作為に選択した。各サンプルは目視検査を行い、気泡や亀裂などの欠陥がないことを確認した。実験に先立ち、サンプルは標準環境（温度23℃±2℃、相対湿度50%±5%）に24時間放置し、性能を安定させた。
比較実験と結果
硬度試験
初期硬度：ショア硬度計を用いて、ゴムリングDS-06-1とゴムリングDS-EN681の異なる箇所を3回測定し、平均値を取った。ゴムリングDS-06-1の初期硬度は75ショアA、ゴムリングDS-EN681の初期硬度は68ショアAであった。この結果から、ゴムリングDS-06-1は初期状態では比較的硬く、ゴムリングDS-EN681はより柔軟であることがわかる。
硬度変化試験：いくつかのサンプルを高温（80℃）および低温（-20℃）環境に48時間置き、その後硬度を再度測定した。ゴムリングDS-06-1の硬度は高温後に72ショアAまで低下し、低温後に78ショアAまで上昇した。ゴムリングDS-EN681の硬度は高温後に65ショアAまで低下し、低温後に72ショアAまで上昇した。両方のゴムリングの硬度は温度によって変化するが、ゴムリングDS-EN681の硬度変化は比較的大きいことがわかる。
引張強度と破断伸び試験
1. ゴムリングのサンプルを標準的なダンベル形状に成形し、万能材料試験機を用いて50mm/分の速度で引張試験を実施する。サンプルが破断したときの最大引張力と伸びを記録する。
2. 複数回の試験後、平均値が採用されました。ゴムリングDS-06-1の引張強度は20MPa、破断伸びは450%です。ゴムリングDS-EN681の引張強度は15MPa、破断伸びは550%です。これは、ゴムリングDS-06-1の方が引張強度が高く、より大きな引張力に耐えられる一方、ゴムリングDS-EN681は破断伸びが高く、延伸過程で破断することなくより大きな変形を生じさせることができることを示しています。
オゾン実験
ゴムリングDS-06-1とゴムリングDS-EN681のサンプルをオゾン劣化試験チャンバーに入れ、オゾン濃度を50ppm、温度を40℃、湿度を65%に設定し、試験時間を168時間とした。試験後、サンプルの表面変化を観察し、性能変化を測定した。
1. ゴムリングDS-06-1の表面にわずかな亀裂が生じ、硬度が70ショアAに低下し、引張強度が18MPaに低下し、破断伸びが400%に低下した。
1. ゴムリングDS-EN681の表面亀裂はより顕著になり、硬度はショアA硬度62に低下し、引張強度は12MPaに低下し、破断伸びは480%に低下した。この結果は、ゴムリングDS-06-1のオゾン環境下での耐老化性がゴムリングBよりも優れていることを示している。
顧客事例需要分析
1. 高圧・高温配管システム：このタイプの顧客は、ゴムリングのシール性能と耐高温性に対して非常に高い要求を持っています。ゴムリングは、高温高圧下でも良好な硬度と引張強度を維持し、漏れを防ぐ必要があります。
2. 屋外および湿度の高い環境で使用されるパイプ：お客様は、長期的な信頼性を確保するために、ゴムリングの耐候性およびオゾン劣化耐性に関心を持っています。
3. 振動や変位が頻繁に発生する配管：ゴムリングには、配管の動的な変化に適応するために、破断時の伸びが高く、柔軟性に優れていることが求められます。
カスタマイズされたソリューションの提案
1. 高圧・高温配管システムの場合：ゴムリングAをお勧めします。高い初期硬度と引張強度に加え、高温環境下での硬度変化が比較的小さいため、高圧シール要件を効果的に満たすことができます。同時に、ゴムリングDS-06-1の配合を最適化し、耐高温添加剤を加えることで、高温下での性能安定性をさらに向上させることができます。
2. 屋外の湿潤環境で使用される配管の場合：ゴムリングDS-06-1はオゾン耐性に優れていますが、耐オゾンコーティングなどの特殊な表面処理を施すことで、さらに保護性能を高めることができます。コストを重視し、性能要件がやや低いお客様向けには、ゴムリングDS-EN681の配合を改良し、耐オゾン剤の含有量を増やすことで、オゾン劣化耐性を向上させることができます。
3. 振動や変位が頻繁に発生する配管の場合：ゴムリングDS-EN681は、破断時の伸び率が高いため、このような状況に最適です。さらに性能を向上させるために、特殊な加硫処理を施してゴムリングの内部構造を改良し、柔軟性と耐疲労性を高めることができます。また、設置時には、ゴムリングと併用して緩衝パッドを使用することで、配管の振動エネルギーをより効果的に吸収できます。
この包括的なゴムリング比較実験とカスタマイズされたソリューション分析を通して、様々なゴムリングの性能の違いを明確に把握し、お客様の具体的なニーズに基づいた的確なソリューションを提供する方法を理解することができました。これらの内容が、パイプラインシステムの設計、設置、保守に携わる専門家の皆様にとって貴重な参考資料となり、より信頼性が高く効率的なパイプライン接続システムの構築に役立つことを願っています。
ご興味のある方はご連絡ください。ディンセン
投稿日時：2025年4月10日
