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水道配管の水圧試験を空気が混ざったまま行うと、圧力降下が起きます。圧力がかかっているので空気が水に入り込むと聞きましたがその通りでしょうか。また、圧力と溶け込む程度には関係式があるのでしょうか。

A 回答 (3件)

「圧力降下」と書かれていることにについてです。



空気が混ざると「圧力降下」が起こるのではなくて「十分な加圧」が出来なくなるということだと思います。
溶けている空気が水に溶け込むというのを問題にされているのは溶け込む事によって圧力が下がるというイメージで考えられているからではないでしょうか。

液体を圧力伝達の媒体として使っている場合は気体を使っている場合に比べて伝わり方が速いです。これは#1でも書かれているように液体と気体の圧縮率の違いが大きく効いています。気体に比べて考える時は液体は力を加えても圧縮が起こらない流体として考えても十分です。
一方の端で加えた圧力がすぐに他方の端に伝わります。その場合、ピストンの移動量はほとんど無視できます。10気圧かけても20気圧かけてもほとんどピストンは動きません。気体であれば1気圧を2気圧にするだけで体積を半分にする必要があります。ピストンの移動量が大きくなります。もし水の中に空気の泡が混じっていれば加圧によって全ての気体が水に溶け込んでしまうまで泡はなくなりません。泡の体積にほぼ等しいピストンの移動が必要だということになります。

自動車のブレーキで言うと油圧のパイプの中に泡が生じているとフットブレーキの踏み代分だけの踏み込みではパッドを十分な力でディスクに押し付けることが出来なくなるということです。

自動車の免許講習のときに「ブレーキの油圧パイプの中に泡が生じるとブレーキがきかなくなる」ということを習います。ブレーキを踏み続けると摩擦熱で温度が上がって泡が生じる事があるという理由でエンジンブレーキを使い、フットブレーキは断続的に使うという教習が行われています。
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この回答へのお礼

ありがとうございます!
圧力が下がるというのは、水に溶け込むというより、圧縮性である空気の収縮が最も影響しているのですね。温度の影響もあるでしょうし納得です。考えてた視点が少しずれてたようです。
ブレーキの例、理解しやすいです。具体例ありがとうございます。

お礼日時:2008/06/18 16:12

溶け込みます


水道水を容器に採ると気泡が発生します
これは加圧によって水に溶け込んだ気体が減圧によって析出してきたからです
溶け込む量は圧力に比例します
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この回答へのお礼

ありがとうございます!
身近な例を頂くと視野が広がります。

お礼日時:2008/06/18 15:57

水道配管の試験については、存じませんが、水に溶け込む気体量と圧力に関しては、ヘンリー則と言うものがあります。

(式でも表現されます。成立条件などもあるので、適切な教科書・文献を見て下さい)高校化学辺りで、扱っていると思います。
但し、理想的な場合に成り立つので、水圧試験の条件によっては、この式からズレてしまうかもしれません。(加圧条件によっては水温が変わることもあるので、式が成り立つ条件が成立しないこともあります。水圧試験の条件が判らないので、何ともいえません)

個人的な考えですが、圧力降下について、
空気が水に溶け込まないとしても、例えば温度一定であるとして、気圧が倍になれば、気体の体積は半分になります(ボイルの法則)が、液体である水は圧力が倍になっても体積は半分にはなりません。この液体と気体では体積の減り方が異なることに起因しているような気もします。(試験装置・条件にもよると思いますし、確証はありません)
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この回答へのお礼

ありがとうございます!
ヘンリーの法則ですか。化学は苦手だったからなぁ。
これを機に学生時代の教科書も見直してみます。

お礼日時:2008/06/17 20:44

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基本化学平衡に達していれば上中下の濃度は同じになります。ただ入っていく途中では上部からの拡散ですので濃度勾配が存在します。これを確認するには平衡時間を決めなければいけません。ちなみに基本気体が液体に対して溶解する際はジーベルツの法則という法則に従い気体が溶解します。ジーベルツの法則とは気体の活量(酸素であれば√pO2)が溶液中の溶質(ガス)濃度(mass%,XO何でもOK)に飽和溶解度まで比例するという法則です。水のようなものに対しては全圧1atmの時の飽和溶解度を求めれば2atmの時の飽和溶解度も推測することができます。ジーベルツの法則が成り立つとすればその傾き(活量係数)を計算できますから。ただこれは温度一定のもとでです。温度が変われば活量係数は変化します。ただし、金属溶体、合金溶体等では平衡分圧というものがあって全圧(たとえば1atm)に達する前にその酸化物であったり水素であれば水素化物を作ったりします。酸素であればジルコニア固体電解質という便利なものがあり酸素濃淡電池を構成することで酸素分圧を測定できます。またサンプリングにより酸素飽和溶解度を測定しγ(活量係数)を各温度で測定すれば活量係数の対数は温度の逆数に比例しますから各温度での飽和溶解度や平衡酸素分圧を見積もれます。ま、余談ですが・・・
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Qテストポンプで検査したが・・圧が上がらず

お世話になります

しばらく使っていなかった家をお借りし、新しい流し台を設置するため台所の配管工事を自分で行い、借りてきたテストポンプで水圧テストをしました。

配管後、1Kの(すみません単位がわかりません)圧をかけたのですが、 説明書通りにバルブをしめたのですが、1水圧が0,45K?のところまで下がります(それ以上は下がらないのですが・・)

試しに、テストポンプのバルブを開け、水道の元栓を開けたところ、0,47Kあたりで針が揺れている状態が維持されます。

状況は下記の様子です

○新たに配管した部分の水漏れはしていません。
○他の各水栓(トイレ・風呂・そのた目視可能な場所)の水漏れチェックはしました 水漏れは見た目ではありません
○また、配管工事をするまで、漏水などはなく、水道料金は前回より「未使用」との事で「O円」でした(単に水道の元栓が絞められていただけ?)
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素人なりの考えですが
1:テストポンプの使い方が間違っている
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などが予想されますが、みなさんはどうお考えになるでしょうか?
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Aベストアンサー

こんばんは。
漏水云々で色々お悩みかと思いますが、まず一番大切なのは既設管にテストポンプなんて使わない事です。
下手すると既設管が破損してしまいますよ。
そういう場合は量水器と新設配管並びに露出部分の目視で漏水確認する方が良いです。

圧が上がらない原因は#1さんが仰る様に太陽熱もしくはトイレ(ロータンク)にあるボールタップの他に、給湯器の種類によっては逃がし弁から漏水している可能性があります。
水圧テストをする際は(繰り返しになりますが既設管の改修ではテストポンプ使わないで下さいね)各水栓から吐水して配管内のエアーをしっかり抜き、止水栓の付いている器具(洗面・流し・トイレなど)なら閉栓します(止水栓の付いている器具もエアー抜きはしっかり行います)。
もちろん給湯器への給水栓や太陽熱に給水する止水栓も閉栓して下さい。
屋外にある散水栓や洗濯給水は水栓をしっかり閉めて対応します。
最後にテストポンプからも水を抜いた後で量水器閉栓して加圧。

また量水器だけで確認するのであれば、穴が開くほど眺めるよりは一定時間閉栓しておいて一気に開放。
もし漏水があればコマがクルっと回ります。
5分~10分閉栓して一気に開放すれば判ります。

今回は古い既設管の一部を改修したとの事ですから、まずは施工部分や目視できる部分を確認。
その後、量水器で止水して数分後に一気に開栓。
コマが回るかどうかの確認。
…といった流れになると思います。
今回、施行前に漏水は無い様ですから、新設配管周辺の目視だけで大丈夫だと思いますよ。

針が揺れていると言う事ですが、これは加圧による各ボールタップもしくは逃がし弁からの漏水と、配管内にエアーが残っている可能性がありますので確認してみて下さい。
架橋ポリ管を使用すると伸縮によって揺れは顕著になります。

改修工事で壁や床を塞ぐなどして後々に目視できない場合なら、事前に新規水栓をプラグ止めして漏水確認ですね(テストポンプ使用・不使用にかかわらず)

今頭回ってなくて乱文になりましたがご参考までに。

こんばんは。
漏水云々で色々お悩みかと思いますが、まず一番大切なのは既設管にテストポンプなんて使わない事です。
下手すると既設管が破損してしまいますよ。
そういう場合は量水器と新設配管並びに露出部分の目視で漏水確認する方が良いです。

圧が上がらない原因は#1さんが仰る様に太陽熱もしくはトイレ(ロータンク)にあるボールタップの他に、給湯器の種類によっては逃がし弁から漏水している可能性があります。
水圧テストをする際は(繰り返しになりますが既設管の改修ではテストポンプ使わないで下...続きを読む

Q耐圧試験と気密試験

耐圧試験を行った後でも気密試験は行う必要があるんですか?

僕の調べた情報では
耐圧試験の試験圧力は 液体の場合 常用圧力の1.5倍以上
           気体の場合 常用圧力の1.25倍以上

気密試験の試験圧力は       常用の圧力以上

圧力的には耐圧試験で気密試験圧力を満たせるのかなと思います。

耐圧試験の圧力保持時間は  5~20分
気密試験は         10分以上

耐圧試験を10分以上やれば気密試験の必要が無い気がするのですが?
教えてください。

Aベストアンサー

それぞれの試験の目的が異なります。
耐圧試験は、想定される最大圧力がかかった時、強度が充分でそれに耐えうるか、
を調べるものであるのに対し、
気密試験は、想定される最大圧力の下で、気密性が充分保たれるかを調べるもの
です。
何を対象にするかによりますが、耐圧試験だけでは、小さな漏れは確認できませんし、
気密試験だけでは、圧力が掛かったとき、充分持ちこたえ得るかの確認ができません。

Q配管の漏れ検査 空気圧と水圧の違い

配管の漏れ検査をする時に空気圧で漏れ検査を行ないますが、空気圧は水圧の3倍くらいだから空気圧で漏れ検査する際は少なくて良いと聞きました。
教えてくれた人になぜ?と聞いてもよくわからないと言われました。
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Aベストアンサー

床暖房屋です。空気と水の関係では通常は収縮率の問題だと思います。同じ圧力の場合空気は収縮が大きいので漏った場合ゲージに鈍感に反応します。水は収縮が少ないので漏った場合ゲージに顕著に表れます。よく言う、山道の下りの連続で車のブレーキが加熱しブレーキパイプ内に気泡が発生(ベーパーロック現象)でブレーキを何度踏んでも空気の収縮で止まらない現象と同じです。ただ、配管の材質によっては空気の透過性(ポリエチレン管などの空気を通す性質)の有る物は水でテストするべきでしょう。当社床暖房工事では大工工事の釘打ち事故に対処するために使うのは空気を使用していますが、これは別の理由水での釘打ち事故では建物内の仕上げ材が濡れる事で仕上げ材交換にお金が掛る事を抑える意味で空気で圧力試験(ただし時間を長くして確認)を行っています。

Q水の中に空気って・・・・・・

 コップに水を入れている時に、泡が立ちます。ふっと思ったんですがこの泡なんですか?もしかして水の中に空気があるんですか?どうか教えてください。

Aベストアンサー

水を注ぐときに巻き込んだ空気では?

ちなみに、水の中には空気が溶け込んでいます。

Qお湯に空気が混ざる?

教えてください!湯沸しは電器温水器です。お湯を出すと、空気が混ざってるようで、飛び跳ねます。ご近所では、普通にお湯が出るそうです・・・治るんかな~

Aベストアンサー

>温水器の上に安全弁がついていますから、

No1さんの書き込みを補足します。
安全弁の動かし方はこのホームページが参考になると思います。
また、電気温水器の取扱説明書にも書いてあります。

http://www.kyuhen.co.jp/qanda/pageB-7.htm

http://www.hols.co.jp/onsui/onsui_oteire.html

わからなければ業者に依頼するのが良いと考えます。

Q水の圧縮性について

先日、友人と話をしていて意見が分かれました。友人は、水も圧縮すると体積が小さくなると言い張るんです。圧縮空気はスキューバーダイビングをする時などに使用されるので、馴染みがあるのですが圧縮水など聞いた事もないし、ちょっと想像が出来ないので私は「水は非圧縮物質だ!」と反論したのですが、その理由を相手に説明することが出来ませんでした。実の所はどうなのでしょう?どなたか詳しい方が教えて下さると助かります。因に物理・科学の分野は苦手なので、やさしく噛み砕いて説明して頂けると嬉しいです。

Aベストアンサー

どんなものでも圧力をかければ体積は小さくなります.
ただし,気体と液体ではその程度がめちゃくちゃ違います.

常温常圧付近の空気は大体理想気体と考えてOKです.
つまり,圧力を1気圧から2気圧にすると体積は半分になります.
だから,空気ボンベにたくさん空気が詰められる,というわけです.

さて,水の方ですが,
理科年表で水の圧縮率を見てちょこちょこと見積もったところ,
常温常圧付近で2気圧にすると体積は 4.5×10^(-5) くらい
(つまり,10万分の4.5 くらい)減るようです.

ついでに,固体はもっと体積が減りにくい.
鉄だと,大体水の 1/100 くらいの体積減少です.

sachiko444 さんも友人の方も,どちらも一理というところですね.

Q真空中で水はいったい・・・・

 ものすごく初歩的な質問かも知れませんが教えてください。
真空チャンバーの中に水の入った開放容器を置いて真空引きをすると
容器内の水はいったいどうなるのでしょうか?
水は凍るのですか? 蒸発するのですか?
水の状態となぜその状態になるか教えてください。

Aベストアンサー

簡単に言うと,水の沸点に気圧と温度が大きく関係しています
通常,義務教育で習う沸点100℃は,自分たちが生活している
大気圧での状態です
さて真空チャンバー内の開始時の水分量や温度にもよりますが
仮に30℃としておきましょうか
真空引きを始めると気圧が降下していきます
そして0.004MPaに達したときに沸点を迎え蒸発を開始します
この蒸発時に気化熱を奪われるため,水の温度も降下していきます
更に真空引きを続けると圧力降下により沸点も降下し蒸発を続けます
真空引きのポンプの能力が非常に高性能で絶対真空に近いものに
なると沸点は0℃近くまで下がります
さらに真空引きを続けます
この状態で気化に追いつけない液体は凍結し固体へと変化をします

ちなみに私は自動車部品の真空乾燥装置の設計をしていました
ではでは

Q圧縮空気の体積

室温20℃で現在空気だけが入っている100リットルの圧力タンク(タンク圧0MPa)にコンプレッサーで空気を送り込みタンクが1MPaになったときの送った空気の量を知りたいのですが計算方法がありましたらよろしくお願いします。

Aベストアンサー

「 No.1 」> 水では50リットル空気では200リットル送った時、圧力計が0.1MPaを示すと思うのですが

本日読み返してみて、やっと「質問の真意」が、判りましたですね。(www

私が理解した「質問の意味」とは。
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 最初タンク入っているのは「大気圧の1気圧」で、その中に追加して、空気を入れた場合と水を入れた場合と、
 では、それぞれどれ位の量を入れれば、「大気圧の2倍の2気圧になるのか?」と言う質問だと、理解します。
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その「答え」とは。
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 空気(気体)を入れる場合は、ボイルの法則により「タンク容積と同じ100リットル」を追加して入れると、
 合計で200リッターの空気量となり、「2倍の2気圧になる」と、考えられます。

 水(液体)を入れた場合は、その圧縮性は極めて小さいために、追加して入れると、そのまま空気を押し縮め、
 タンク容積の半分の「50リットルの水」を入れただけで、最初の空気の容積は「50リットル」に圧縮され、
 上と同様のボイルの法則で、これも「2倍の2気圧になる」と、考えられます。
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もしも、最初にタンクに入っている空気圧が、「大気圧」だった場合は、後々の計算も、「気圧」で考えた方が、
判り易いのではないかと思いますが、どうでしょうか。

> 100リットルの圧力タンク(タンク圧0MPa)

もし、最初にタンクに入っている気圧が「真空」なのだとすれば、「水」の場合い、タンクいっぱいになるまで、
幾ら入れても、気圧としては上がらないことになります。

圧力の質問をされる場合は、その圧力が、「絶対圧」か「相対圧」なのかを、十分に明確にした上で聞かないと、
答える側も、混乱してしまうことになりますね。

「 No.1 」> 水では50リットル空気では200リットル送った時、圧力計が0.1MPaを示すと思うのですが

本日読み返してみて、やっと「質問の真意」が、判りましたですね。(www

私が理解した「質問の意味」とは。
------------
 最初タンク入っているのは「大気圧の1気圧」で、その中に追加して、空気を入れた場合と水を入れた場合と、
 では、それぞれどれ位の量を入れれば、「大気圧の2倍の2気圧になるのか?」と言う質問だと、理解します。
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その「答え」とは。
---...続きを読む


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