「夫を成功」へ導く妻の秘訣 座談会

気密試験を行っているのですが、
常温で0.1MPaのエアーは最小でどれくらいの隙間であればエアー漏れしませんか?
窒素、酸素、二酸化炭素等の分子ギャップは関係しますか?
そこらへんの説明もして頂けると有難いです。

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A 回答 (4件)

加圧によって変形する可能性のある材質では


圧力によって隙間の大きさが変わってしまうこともあります。
だから実際に使用する条件の上限圧力をかけて検査するのが良いと思います。

基本的に差圧が生じていれば漏れる構造であれば量に差が出るだけで
漏れると思います。

真空の漏れ試験に使用するヘリウムリーク試験も水素分子の次に小さい
ヘリウムを使って小さな隙間からの漏れを見ているのです。

空気中にも水素やヘリウムなどの気体も入っているので
これらの分子がたまたま抜け出したら漏れとなってしまいます。

量が極端に少なければ表面に気泡が付着している様な感じだと思います。
微小な穴があり漏れる量が少なければ蟹が吹くような小さな泡が出てきます。
このとき石けん水を付けたときにには白く細かい泡が出る程度です。
このような場所を目視で確認しても穴は見えないと思います。

ちなみに漏れ量の単位としてmL/hは一般的ではないと思います。
流量計はほとんど毎分あたりの漏れ量を示すと思います。

もし、水上置換で直接空気を集めているのなら集める容器の水深も注意してください。
容器内の気圧が変わってしまう可能性があります。

以上参考まで。
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この回答へのお礼

詳しく教えて頂いて有難うございます。
水上置換で空気を拾っていますが
容器は空気中にありますので問題ないかと思います。

お礼日時:2010/08/23 09:05

減圧で超高真空を作っておられるのか、超高圧を作っておられるのか、それともごく一般の真空デシケータや減圧回流式反応器を作っておられるのか、ガスクロ用の配管を作っておられるのか、…。



洩れ方の「影響」しだいで皆様は様々な工夫をされています。
それを明確にしないとちっともイミのある答えは得られません。m(_ _)m

この回答への補足

レギュレーターで高圧を作っています。
樹脂と金属の成形品を水没させて気泡が出るかでないかを見て判断しています。
現在、1ml/h程度の漏れが確認できています。

補足日時:2010/08/21 08:33
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分子の直径よりも小さい隙間なら漏れません


分子の大きさは理科年表などで調べてください
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この回答へのお礼

有難うございます、調べて見ます。

お礼日時:2010/08/21 08:24

何の気密試験ですか?


それによりますが。

完全密封した容器でも、容器の材質により水の分子は徐々に通過していきますし、
単にもれないことを評価しているのでしょうか

この回答への補足

樹脂に金属が貫通している試験片(射出成形にて製作)、金属の端から工場エアーをレギュレーターにより0.1MPaに圧力を調節し試験を行っています。単に、空気が漏れるか漏れないかの試験です。

補足日時:2010/08/21 08:20
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仕事をしている知り合いから聞いたのですが、パイプの漏れを検査する気体として、酸素と窒素をパイプに通すそうです。酸素をまず通して、それでわからなかった漏れが、次に窒素を通すとわかるそうです。なぜ酸素で、わからなかった漏れが窒素でわかるのでしょうか、化学的に簡単に教えて頂けたら幸いです。

Aベストアンサー

恐ろしい事をやっていますね、
酸素を気密試験に使うことは厳禁です
死にますよ!

酸素でなく空気でしょう?
気密試験は一般に窒素を使用します
温度変化による体積の変化が少ないためです

QPa・m3/sとはどういう解釈をすればよいのですか?

ガスシールの漏れで、許容値が1×10E-6Torr・L/sと言われました。正直こういう単位は初めてです。
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しかし困っています。これはどういう意味なのでしょう?最初僕はm3/s・Paと同じと思ってました。つまりある3Pa圧力で漏れ量が0.3999×10E-6m3/sである。しかしどうも違うようです。
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それとも3Paで0.3999×10E-6m3/s?
差圧を扱うのかそれとも容器圧を扱うのか分かりません。
ネットでは真空中で1Pa上昇させるのに必要な流量とあります。
良く分からなくなりました・・教えてください。

Aベストアンサー

何についてのリークなのかが良く分からないのですが、真空機器でしょうか?
Torr・L/sについてですが、真空機器ではリークレートとしてポピュラーな単位です。
最近はMKSになっているのかもしれませんが。
さて、意味ですが、毎秒何個のガス原子・分子が通過するかという意味です。
リークチェックにHeを使うとすれば、He原子が毎秒何個通過するかということになります(真空機器のリークチェックでは一般的にHeガスを使います)。
さて、なぜ毎秒何個という単位になるかというと、Torrを換算します。
1気圧(760 Torr)において室温で1モルのガスは22.4リットルですから、1 Torrにおけるガスの密度は、6.02×10^23/(22.4×10^3 cm3)/760~3.5×10^16 個/cm3となります。
これにTorr L/sのLをかけると、単位は個となります。
従って、毎秒何個という単位となります。

ちなみに、通常は、リークディテクタという機械を使ってリークレートを測定します。
ただ、1×10^-6 Torr・L/sというと、真空機器としてはリークレートが大きすぎるので、リークディテクタでは測るのが厳しいかも知れません。

それから、圧力変化はリニアではなく単純にはexpです。
V(∂p/∂t) = Q - p s
で求められます。
ここで、Vは容器の体積、pは圧力、Qはソース項、sは排気速度(L/s)です。
ソース項には一般的にリークレートと壁からのアウトガスがあります。
単純にはと書いたのは、Qが変わらないという単純化をすると解析的に解けてexpとなるという意味です。

あなたは学生さんでしょうか。
もしそうであれば周囲の先輩や先生に教えを乞えばもっと詳しく教えてくれるでしょう。

何についてのリークなのかが良く分からないのですが、真空機器でしょうか?
Torr・L/sについてですが、真空機器ではリークレートとしてポピュラーな単位です。
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リークチェックにHeを使うとすれば、He原子が毎秒何個通過するかということになります(真空機器のリークチェックでは一般的にHeガスを使います)。
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1気圧(7...続きを読む

Q空気の漏れ量の計算式を教えてください。

容積のわかる密閉空間に50kPaの圧力で空気を充填します。
圧力が40kPaに減少した場合の空気の漏れ量を知りたいのですが
どのように求めればいいのでしょうか?

Aベストアンサー

 1気圧は98.067KPaではなく、101.325kPaです。
 工業分野では、気体等の圧力を表示す際には、その気体の圧力が大気圧に対して、どれだけ圧力が高いかで表した、ゲージ圧が多く用いられます。
 これに対して、その気体の圧力が完全な真空に対して、どれだけ圧力が高いかで表した圧力を、絶対圧と言います。
 例えば、絶対圧で400.0kPaの圧力の気体が詰められているボンベがあったとします。
 このボンベのゲージ圧は、大気圧が1013hPa(=101.3kPa)の日に測った場合には、

400.0kPa-101.3kPa=298.7kPa

になります。
 そして、低気圧が接近する等して、大気圧が980hPaにまで低下した日に、同じボンベのゲージ圧を測ると、そのボンベに気体の出入りが無ければ、

400.0kPa-98.0kPa=302.0kPa

になります。
 御質問にある50kPaや40kPa等の圧力は、おそらくゲージ圧ではないかと思われます。
 ゲージ圧では、大気圧は必ず0ですから、50kPaは大気圧よりも50kPaだけ高い圧力という事になります。
 工業分野では、気体の量をNm³(ノルマル立法メートル)で表す事が多く、Nm³とは、0℃、1気圧の条件の下で、気体の量を体積を測った場合に、何m³になるのかを換算した値です。
 気体は圧力が下がると温度も下がる性質があり、その温度が低下する度合いは気体の種類によって異なっています。
 ですから、厳密に言えば、50kPaの時と、40kPaの時の、各々の場合における、大気圧と、密閉空間内の気体の温度と組成が判らなければ、漏洩した量を正確に計算する事は出来ません。

 ですが、厳密さがあまり求められていない場合には、気体の温度や組成、それに天候による大気圧の違い等を無視して、圧力の変化と密閉空間の容積だけから、漏洩した量を概算しても構わないと思います。
 その場合、漏洩した量は次の様な計算で求める事が出来ます。

気体の漏洩した量[Nm³]=密閉空間の容積[m³]×(初期の気体の圧力[kPa]-漏洩後の気体の圧力[kPa])÷101.325[kPa]

 尚、上記の計算では、初期の気体の圧力と漏洩後の気体の圧力の圧力差だけが問題となりますので、50kPaや40kPaが、ゲージ圧なのか絶対圧なのかは関係ありません。

 もう少し、正確に計算したい場合には、次の様な数式となります。(こちらも、1気圧にまで膨張させた際に温度が低下する事による影響は考慮していませんので、多少厳密さには欠けます)

気体の漏洩した量[Nm³]=密閉空間の容積[m³]×((初期の気体の圧力[kPa]+初期の時点における大気圧[kPa])×273.15[K]÷(初期の時点における気体の温度[℃]+273.15)-(漏洩後の気体の圧力[kPa]+漏洩後の時点における大気圧[kPa])×273.15[K]÷(漏洩後の時点における気体の温度[℃]+273.15))÷101.325[kPa]

 1気圧は98.067KPaではなく、101.325kPaです。
 工業分野では、気体等の圧力を表示す際には、その気体の圧力が大気圧に対して、どれだけ圧力が高いかで表した、ゲージ圧が多く用いられます。
 これに対して、その気体の圧力が完全な真空に対して、どれだけ圧力が高いかで表した圧力を、絶対圧と言います。
 例えば、絶対圧で400.0kPaの圧力の気体が詰められているボンベがあったとします。
 このボンベのゲージ圧は、大気圧が1013hPa(=101.3kPa)の日に測った場合には、

400.0kPa-101.3kPa=298.7kPa

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Qヘリウムガスによる容器の洩れ検査。換算方法。

タイトルの洩れ評価検査で、検査結果(xx Pa*m3/h)から例えば窒素等の洩れ量を換算するにはどうしたらよいでしょう?例えばヘリウムと窒素の物性値からヘリウムの検査結果(xx Pa*m3/h)から容器の実際の洩れ量(xx gr/24h)を見積りたいのです。

Aベストアンサー

>>>>>
早速の回答ありがとうございます。考え方の道筋はなんとなく理解できました。念のため、例えば常温20℃である圧力の時の窒素の洩れ量はどのように計算したらよいか、教えて頂けないでしょうか?教科書の例題のように実際の計算過程を見て理解を深めたいです。状態方程式のあたりの知識が弱いです。恐れ入りますがよろしくお願いします



前回も書きましたけど、窒素もヘリウムも式は同じです。

検査方法については全く専門外なので推測で考えますが、
要は、容器から漏れる窒素を測定しようとしても、窒素は大気と区別が付かないので、ヘリウムで実験・測定しているのでしょうね。おそらく。


私、計算不得意なんで、ざっくり説明します。

前回も書きましたが、式は

n=PV/(RT)  (ただしnとVは1時間当たり)

 =xxPa かける *m^3 わる 8.31 Pa・m3 / K・mol わる (273+20)ケルビン

 =xx かける * わる 8.3 わる 293 モル(時間当たり)

これで1時間当たりに漏れる、気体のモル数がわかりました。


求める窒素漏れ量の単位が gr/24h になってますが、
grって、グラムですかね?

窒素原子は質量数が14なので、求めたモル数に14を掛ければグラムになります。


この辺で勘弁してください。
では!

>>>>>
早速の回答ありがとうございます。考え方の道筋はなんとなく理解できました。念のため、例えば常温20℃である圧力の時の窒素の洩れ量はどのように計算したらよいか、教えて頂けないでしょうか?教科書の例題のように実際の計算過程を見て理解を深めたいです。状態方程式のあたりの知識が弱いです。恐れ入りますがよろしくお願いします



前回も書きましたけど、窒素もヘリウムも式は同じです。

検査方法については全く専門外なので推測で考えますが、
要は、容器から漏れる窒素を測定しよう...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タンクを窒素ガスにて気密検査する場合

レシーバータンク(2㎥)へ窒素ガスを封入(気密検査圧力:1,0MPa)し、気密テストをする場合に、どの位の窒素ガスボンベが必要でしょうか?(窒素ボンベは7㎥の場合)その時の「計算式」も教えていただきたいのですが・・・。

Aベストアンサー

高圧ガス製造保安責任者です。
2m3のレシーバータンクと7m3の窒素ボンベですね。
まずレシーバータンクを1MPaまで加圧するのには、
レシーバー内容積の10倍の20m3となります。
必要な窒素ボンベの本数は20/7で2.8本、すなわち3本は最低必要となります。ただし、窒素ボンベは1MPaぐらい残してボンベを返すことになりますので余裕を見て4本だと間違いありません。

Q水と油の比重を知りたいんです

 油には重油や灯油とか何種類かありますが、
水との比重を知りたいんです。

Aベストアンサー

油には重油や灯油とか何種類かありますが・・・

じゃないでよね

原油からでき物には重油や灯油とか何種類かありますが・・・ですよね

LPG
0.50~0.60

自動車用ガソリン
0.73~0.76

ジェット燃料油
0.76~0.80

灯油
0.78~0.80

軽油
0.80~0.84

重油
0.83~0.96

軽質潤滑油
0.82~0.91

重質潤滑油
0.88~0.95

アスファルト
1.02~1.06

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。
どなたか空気圧と水圧の関係を教えてもらえませんでしょうか。また参考URLなどもあったら教えて下さい。

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放熱量の計算式と計算を助けてください

 ビニールハウス内に銅管を張りめぐらして,お湯を循環させることで暖房することを設計したいのですが,熱湯を循環させて,何メートルの銅管を巡らしたら放熱量がどれほどになるか,見当がつきません。以下のような条件の場合の,銅管全体からの放熱量とお湯の出口での温度について,計算式と答えを教えていただけないでしょうか。
(1)室内気温:0℃ (2)銅管の長さ:50m (3)銅管の規格:内径10mm,厚さ1mm (4)投入時のお湯の温度:95℃ (5)ポンプによる流速:100リットル/分

 よろしくお願いします

Aベストアンサー

#2です。
補足について、

(1)
1480[W]=1480[J/s]=1480[J/s]*0.24[cal/J]*3600[s/h]*1/1000[kcal/cal]=1280[kcal]h]

この場合、伝熱量を大きくしたいなら、伝熱面積を大きくするに尽きるでしょう。
そのためには、配管を長くするか、複数の配管にする。管を太くするのは効果がない。細い配管をたくさん使う。

(2)
伝熱(放熱)量は、外気とお湯の温度差(平均)に比例します。
お湯の温度が下がる→平均温度差が小さくなる→伝熱量が小さくなる
です。
また、
伝熱量はお湯の温度が下がった分だけではなく、お湯の流量に比例します。
流量が多ければ、温度が少ししか下がらなくても伝熱量は大きくなる。
いずれも、計算式に表されています。式をよく見てください。「納得感」とは関係ありません。
あなたの「理解に欠落」あるのでしょう。
なお、
内径10[mm]の管に100[L/min]の流量だと、流速が20[m/s]以上になる。ふつう液体をこんな流速では流しません。
ポンプが大変でしょう。せいぜい数[m/s]程度までにしましょう。

#2です。
補足について、

(1)
1480[W]=1480[J/s]=1480[J/s]*0.24[cal/J]*3600[s/h]*1/1000[kcal/cal]=1280[kcal]h]

この場合、伝熱量を大きくしたいなら、伝熱面積を大きくするに尽きるでしょう。
そのためには、配管を長くするか、複数の配管にする。管を太くするのは効果がない。細い配管をたくさん使う。

(2)
伝熱(放熱)量は、外気とお湯の温度差(平均)に比例します。
お湯の温度が下がる→平均温度差が小さくなる→伝熱量が小さくなる
です。
また、
伝熱量はお湯の温度が下がった分だけではなく、お湯の流量...続きを読む


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