第 4 章 内圧を受ける金属製リングジョイントガスケット付き管フランジ締結体
5.3. インパクトレンチを用いたソフトガスケット付き管フランジ締結体の締
5.3.3. ボルト締付け実験結果
ボルト締付け実験は，JIS B2251(52)の手順に従いボルトの初期締付けを行い，
その締め付け過程でボルト全数（24本）の軸力をひずみゲージにより測定した。
インストールは，8 本のボルト（No.1，4，7，10，13，16，19，22:ボルト番号 は時計回りで採番）についてボルトに貼られたひずみゲージによる測定値を見 ながら対角締付け（倍力装置を用いた人力またはエアートルクレンチ）で行っ た。本締付けは，回転法（時計回り）でエアーインパクトレンチを１ボルト１ 回当たり 3 秒間の締付けを行い，一周毎に全てのボルト軸力を測定し，ボルト 締め付け周回6 周まで行った。図 5-7～5-10は， エアーインパクトレンチの締 付け実験結果を示す。図5-7は実験No.1，図5-8は実験No.2の結果を示してい
Fig. 5-7 インパクトレンチ締付けのボルト軸力の推移（実験No.1）
インパクト実験 No.1
0 50 100 150 200 250 300 350 400
仮締め 1周目 2周目 3周目 4周目 5周目 6周目
軸力（ｋN)
目標軸力=269
ゲージ不良 ゲージ不良
座面荒れ
Fig. 5-8 インパクトレンチ締付けのボルト軸力の推移（実験No.2）
インパクト実験 No.2
0 50 100 150 200 250 300 350 400
仮締め 1周目 2周目 3周目 4周目 5周目 6周目
軸力（ｋN)
目標軸力=269
座面荒れ
る。
図 5-9および図5-10は実験 No.3および No.4の締め付け結果を示し，その後 漏えい実験を行った。周回毎のボルト24本のボルト軸力実測値(kN)を示してい る。ここで明らかにボルト軸力が異常値であるデータ（グラフ凡例コメント表 記）を除いて，ボルト軸力（ボルト初期締付け力）の最大値と最小値の比であ る締付け係数αAを算出した結果，6周締付け後ではαA=1.38～1.48となった。
Fig. 5-10 インパクトレンチ締付けのボルト軸力の推移（実験No.4）
インパクト実験 No.4
0 50 100 150 200 250 300 350 400
仮締め 1周目 2周目 3周目 4周目 5周目 6周目
内圧作用時脱圧直前 内圧除荷時
軸力（ｋN)
座面荒れ 漏えい試験
目標軸力=269
Fig. 5-9 インパクトレンチ締付けのボルト軸力の推移（実験No.3）
インパクト実験 No.3
0 50 100 150 200 250 300 350 400
仮締め 1周目 2周目 3周目 4周目 5周目 6周目
内圧作用時脱圧直前 内圧徐荷時
軸力（ｋN)
座面荒れ 目標軸力=269
漏えい試験
他方，VDI2230(199)に記載されている締付け係数αAの値は（2.5～4.0）とされ ており，本実験結果のαAの値はより小さな値を示している。また，本実験にお けるエアーインパクトレンチによる締付けによるボルト軸力は，周回ごとに増 加する傾向を示しており，最終的に目標ボルト軸力より大きいボルト初期締付 け力が発生している。これはエアーインパクトレンチの作動時間がやや大きい 設定であったためと考えられる。しかし，αAの値がVDI2230(199)の値より小さく，
この程度のαAの値では実際の締付けには有効であると推測される。
図 5-11～5-13 は，エアートルクレンチによるボルト締付け実験結果を示す。
測定結果を集計した結果，締付け係数αAは，αA=1.32～1.41となった。
エアーインパクトレンチの場合の締付け係数 αAの値に比べると，やや小さい 値を示しているが，差異はさほど大きくない。しかしエアートルクレンチによ るボルト初期締付けはエアーインパクトレンチの場合と異なり，周回を重ねる ことによりボルト軸力が一定値に収束する傾向がある一方，供給エアーの湿気 の影響と推測されるが，実験の回数を増やすに従って，最終ボルト軸力（ボル ト初期締付け力）がより小さくなる傾向が見られた。すなわち得られる最終ボ ルト初期締付け力は目標ボルト初期締付け力より小さいことが示されている。
Fig. 5-11 エアートルクレンチ締付けのボルト軸力の推移（実験No.5）
エアートルクレンチ実験 No.5
0 50 100 150 200 250 300 350 400
仮締め 1周目 2周目 3周目 4周目 5周目 6周目
軸力（ｋN)
ゲージ不良
ゲージ不良 座面荒れ 目標軸力=269
Fig. 5-12 エアートルクレンチ締付けのボルト軸力の推移（実験No.6）
エアートルクレンチ実験 No.6
0 50 100 150 200 250 300 350 400
仮締め 1周目 2周目 3周目 4周目 5周目 6周目
軸力（ｋN)
座面荒れ 目標軸力=269
ゲージ不良
Fig. 5-13 エアートルクレンチ締付けのボルト軸力の推移（実験No.7）
エアートルクレンチ実験 No.7
0 50 100 150 200 250 300 350 400
仮締め 1周目 2周目 3周目 4周目 5周目 6周目
軸力（ｋN)
目標軸力=269
座面荒れ