はじめに石綿規制により、ガスケットにおいても非石綿製品の使用が急速に拡大した。ガスケット締結体特性においては理論が少ないことから経験則に依存している部分が多く、これまでの石綿ガスケットでは長年の使用実績からガスケットの長期使用に対して信頼性が得られていた。それに対し、非石綿ガスケットにおいては使用実績が少なく、また、石綿ガスケットと故障モードが異なるため、ユーザーでは長期使用に対する安全を考慮して比較的短い期間でのガスケット交換を行っているのが現状であり、経済的な使用を行っているとは言えない。実績に代わるガスケット締結体の長期特性を予測する手法を構築することが急務となっている。これまでにガスケットの非線形性、ヒステリシス特性などを考慮した研究は多く行われており、近年では粘弾性や高温を考慮した研究も報告されている1)2)3)。おけるボルト軸力の低下を評価している4)。常温で締め付け、高温で使用するという非定常条件や長期条件は考慮されていない。数年、数十年の長期条件などの実機に近い条件は大変複雑で多大の労力が必要であり、それらを考慮した研究はない。ユーザーにより使用条件が多岐にわたることも実機条件を十分に考慮できていない原因の一つである。本研究では、短期的な評価によって、ガスケットを含む締結体の長期的なシール特性の予測手法を構築することを目的としている。除荷過程におけるガスケットシール特性を実験により評価し、シールに必要な最小のガスケット応力を求めた。考慮した有限要素解析により、ガスケット応力の経時変化を推定した。これらの結果から図1に示すような関係を導き出し、長期的なガスケット締結体のシール特性の予測を行った。ここではガスケットをGF300(当社製)厚さ3.0mm、流体温度200°Cとした場合を例として検討する。GF300は耐薬品性、耐熱性にたいへん優れており、石綿ガスケットの代替品としてすでに広く使用されている。構成材料の耐熱性が高いことから材料劣化がなく、短期的な評価より精度の高い長期的な予測が可能であると考える5)。GF300は材料劣化がないため、図1のシール限界応力は時間に依存しないと考えられる。実使用時の漏洩を想定し、ガスケットの応力除荷過程のシール性評価を行った。