記事公開日
高温・高負荷環境における電食防止ソリューション：絶縁マイカスリーブ＆マイカワッシャーの選定基準【技術提案】 株式会社ダイコー
【技術提案】高温・高負荷環境における電食防止ソリューション：絶縁マイカスリーブ＆マイカワッシャーの選定基準
プラント配管や産業機械の設計・保全において、異種金属が接触する箇所に発生する「電食（異種金属接触腐食、ガルバニック腐食）」の防止は、設備の長寿命化と安全運転を担保する上で極めて重要な技術課題です。
金属同士の間に生じる電位差による微弱電流（腐食電流）を遮断するためには、フランジ締結部（ボルト・ナット・座面）を完全に電気絶縁する必要があります。従来のフッ素樹脂（PTFE）製スリーブは、高温環境下においてクリープ（応力緩和）による変形が生じやすく、締付軸力の低下や絶縁性能の低下に配慮が必要となる場合があります。
本記事では、工業用シール材・絶縁材の専門メーカーである株式会社ダイコーが、高温環境に対応する「マイカ（雲母）」の材質的特長、具体的な締結パーツ（絶縁スリーブ＆マイカワッシャー）の選定基準、施工時の厳守ルール、および併用すべき高温用絶縁ガスケットのトータルコーディネートについて解説します。
1. 【定義】高温環境向け絶縁材料「マイカ（雲母）」の4大材質的特長
マイカ（雲母）はケイ酸塩鉱物の総称であり、高い電気絶縁性と耐熱性を有しています。これらを剥離・集成し、高耐熱性バインダーを用いて加熱・加圧成型を施した「硬質集成マイカ」や「積層マイカ」は、過酷な産業プラント環境において以下の優れた物理的・電気的特性を発揮します。
① 優れた耐熱性と形状安定性（使用温度の目安：400℃〜450℃）
マイカを用いた絶縁スリーブは400℃クラス、マイカワッシャーは450℃クラスまでの高温環境に対応可能です。マイカ材は高温環境下でも形状安定性に優れ、熱分解や著しい熱変形が起こりにくいため、過熱蒸気ラインや排ガスラインなどの高温配管においても、高い絶縁性能を維持します。
② PTFE等の樹脂材料と比較して小さな応力緩和（締結力を維持しやすい特性）
熱と荷重が同時にかかるボルト締結部では、材料が徐々に変形して逃げる「クリープ（へたり）」がボルトの軸力低下を招きます。マイカは、PTFE等の樹脂材料と比較して応力緩和が小さく、高温・高負荷条件下に長時間晒されても初期の締付トルク（軸力）を維持しやすい特長があります。
③ 高い電気絶縁性と耐電圧特性
体積固有抵抗率は 1014 Ω⋅cm 以上、絶縁耐力は 25 kV/mm を誇ります。フランジ間に発生する電位差による電食（ガルバニック腐食）の原因となる電流経路の形成を抑制し、異種金属接触腐食のリスク低減に寄与します。
④ 低い吸水率による安定性
マイカ材質は吸水率が低いため、屋外配管や結露環境、空気中の水分吸収による絶縁性能の低下（漏電・絶縁破壊リスク）が起こりにくく、安定した性能を発揮します。電気防食（Cathodic Protection）の観点からも、安定した電気抵抗値を保つことは極めて重要です。
2. 【詳細リスト】高温用マイカスリーブ＆マイカワッシャー 推奨セット提案
過酷な熱環境下で確実な電食防止効果を得るため、ボルト軸部を保護する「スリーブ」と、フランジ座面を絶縁する「ワッシャー」を組み合わせた、以下の「フランジ絶縁セット（絶縁フランジキット）」としてのシステム運用を推奨いたします。
■ 絶縁締結部のレイアウト構成
【締結軸方向の積層順序】
- ボルト頭（またはナット）
- ⇒ [白丸/ステン] 併用する金属ワッシャー（最外層）
- ⇒ [積層マイカ] 絶縁マイカワッシャー高温用（厚み3mm）
- ⇒ [フランジ本体] （※ボルト軸部には「絶縁マイカスリーブ 」を挿入）
- ⇒ フランジ間に挟む高温用絶縁ガスケット
- ⇒ [フランジ本体]
- ⇒ [積層マイカ] 絶縁マイカワッシャー高温用（厚み3mm）
- ⇒ [白丸/ステン] 併用する金属ワッシャー（最外層）
- ⇒ ナット
(※フランジ間には別途、適切な高温用絶縁ガスケットを併用してください)
3. 【寸法表】ボルトサイズ別・マイカ絶縁システム詳細寸法一覧（JIS 5K / 10K対応）
設計スペース、フランジ厚、ボルト径に合わせて以下のシステム一式を選定いただけます。
（※寸法単位：mm、マイカワッシャー厚みはすべて3tで共通となります）
| 適合ボルト | 高温絶縁スリーブ （型番: A28725） 【内径 × 外径】 |
絶縁マイカワッシャー高温用 【外径 × 内径 × 厚み】 |
併用する金属ワッシャー （白丸 / ステン） |
|---|---|---|---|
| M10 | 10ϕ × 12ϕ | 24ϕ × 13ϕ × 3t | M10用（標準規格品） |
| M12 | 12.5ϕ × 14.5ϕ | 28ϕ × 15ϕ × 3t | M12用（標準規格品） |
| M16 | 16ϕ × 18ϕ | 35ϕ × 19ϕ × 3t | M16用（標準規格品） |
| M20 | 20ϕ × 22ϕ | 41ϕ × 23ϕ × 3t | M20用（標準規格品） |
| M22 | 22ϕ × 24ϕ | 44ϕ × 25ϕ × 3t | M22用（標準規格品） |
長尺・特注長さ対応: スリーブの長さ（L寸法）は、お客様のフランジ総厚（パッキン厚含む）に合わせて、ミリ単位での特注カット製作が可能です。長尺対応も承っておりますので、寸法詳細についてはお気軽にお問い合わせください。
4. 【設計基準】施工・設計における「2大厳守ルール」
マイカ製品は優れた圧縮強度を持つ反面、金属やフッ素樹脂に比べて「割れ（脆性）」を生じやすい性質があります。安全な運用のために、以下の設計・施工ルールを必ず遵守してください。
ルール①：金属製ワッシャーの併用（必須）
締め付け時のトルクの偏り（片締め）や、ナット座面との直接摩擦によるマイカワッシャーの破損を防ぐため、必ず「マイカワッシャーの外側（ナット・ボルト頭側）」に金属製ワッシャーを重ねて締め付けてください。
ルール②：追加厚みを考慮した適正なボルト長さの選定
絶縁システムを組み込むと、両側のマイカワッシャー（厚み3mm×2＝6mm）および金属ワッシャーの厚みが加算されます。マイカワッシャーおよび金属ワッシャーの追加厚みを考慮し、必要なねじ掛かり長さが確保できるようボルト長さを選定してください。一般的には通常仕様より長いボルトが必要となります。
5. フランジ用ガスケット（パッキン）選定における注意点
高温環境や高い電気絶縁性能が同時に求められる用途では、ボルト周りの絶縁だけでなく、フランジ間に挟むガスケット（パッキン）の材質選定にも細心の注意が必要です。流体条件、温度、要求される絶縁レベルに合わせて適切に使い分ける必要があります。
■ 高温絶縁箇所向け推奨ガスケット
150℃を超える高温域や熱サイクルの激しいプラント配管において、確実なシール性と安定した電気絶縁性を両立するために開発された、以下の「ニチアス製 TOMBO No.1834-NA-9007-LC」の併用を強く推奨しております。
TOMBO No.1834-NA-9007-LC（高温用絶縁ボルテックスガスケット）
材質・構造: 復元力が大きく熱サイクルに強い金属製ボルテックスガスケットをベースに、充填材入りナフロン（TOMBO No.9007-LC）を内輪およびフランジ接触面に組み合わせることで確実な絶縁性能を持たせた複合構造です。
特長: 熱サイクルの過酷な箇所でも、配管応力によるガスケットの圧縮破壊や締付力の緩和を抑え、安定したシール性を保持します。また、熱サイクル試験において、応力緩和に伴い一時的に低下した絶縁抵抗が初期値レベルへ安全に回復することがメーカーデータにより実証されています。
実績: 既に供給設備や空港の熱気配管等の蒸気ラインにおいて高温用絶縁ガスケットとして確実な運用実績があります。
【参考】TOMBO No.1133（ナフロン®PTFE充填材入りシートガスケット）
特長: PTFEに無機充填材を配合した、熱変形（クリープ）を起こしにくい高機能シートガスケットです。高温・高圧のフランジ締結下でも、優れたシール性と安定した電気絶縁性を両立するため、高温環境における絶縁用途のガスケット候補として広く検討されています。
注意点: 溶融アルカリ金属、高温のふっ素、三ふっ化塩素には使用できません。また、充填材が溶損・溶出する恐れがあるため、高温高濃度の強アルカリ（濃度30%以上かつ温度100℃超、または120℃以上）や、高温のリン酸（100℃超）、クロム酸流体には不適用となります。ガスシール時はナフロン®ペーストを併用してください。
6. 株式会社ダイコーからのワンストップ提案
株式会社ダイコーでは、今回ご提案した高温用マイカシステム（スリーブ＆マイカワッシャー）に合わせ、各種高機能ガスケットの最適なトータルコーディネートをご提案可能です。
■ ダイコーの対応力と強み
- 高機能・絶縁材料の調達と一括供給:
硬質集成マイカスリーブやマイカワッシャーをはじめ、高温蒸気ラインで確実な絶縁実績を持つ「TOMBO No.1834-NA-9007-LC」や各種高機能シートガスケットを在庫品として幅広く取り扱っております。バラバラに発注する手間を省き、確実なワンストップ調達が可能です。 - 金型不要・1mm単位の特注カット加工:
自社工場で、お客様のフランジ厚みに合わせてスリーブの長さ（L寸法）を1mm単位で精密にカットして納品いたします。 - 確かな品質管理体制:
弊社は品質マネジメントシステム「ISO9001:2015」（認証機関：G-CERTI）の認証取得企業です。徹底した品質管理と寸法検査をパスした確実な製品だけをお届けします。
ボルト・ナットからフランジパッキンにいたるまで、お客様の配管条件（温度・圧力・流体）に合わせた確実な「絶縁・シールソリューション」をご提案いたします。お気軽に弊社担当営業までご相談ください。
電食対策は、後手に回ると大きな損害につながります。設備の設計段階、メンテナンス計画の際に、少しでも電食のリスクや絶縁対策に不安を感じたら、悩む前にまず私たち専門家にご相談ください。確かな技術と知識で、お客様の大切な設備を電食の脅威から守る、最適なソリューションをご提供します。
製品に関するお問い合わせ
絶縁商材のご紹介
