ジャケットの漏れテストについて

Question

以前、同じ様な質問に圧力容器の漏れ試験についての話がありましたが、
その中で下記のような内容がありました。

「エアーによる気密試験は、水圧試験より厳しい試験なのは確かです。
気密試験圧力は，最高使用圧力にして良いと思います。」

当社ではジャケットの漏れテストを気密試験3（kg/cm2）で行っています。
実際に使用するのが工業用水12（kg/cm2）（水圧）なのですが、どちらも
一定温度だと仮定すると、エアーと水とではどれくらい厳しさが違うので
しょうか？例えば水1（kg/cm2）にたいしてエアーなら1.5（kg/cm2）とか。

またこの理屈と計算方法がわかりません。エアーの方が分子量が少ないので
その分子にかかる圧力が大きくなる？？
よろしくお願い致します。

Accepted Answer

「エアーによる気密試験は、水圧試験より厳しい試験なのは確かです。気密試験圧力は，最高使用圧力にして良いと思います。」と回答したのは私です。あいまいな回答で申し訳ありません。以下を参照してください。

試験の目的；
　水圧試験＝容器そのものの強度確認試験（材料欠陥の有無を確認）
　気密試験＝ガスケット部などからの漏れを確認する試験

二つの試験をエアー及び水で実施した場合の違いは，次のように考えます。
　水圧試験＝同一圧力であれば，厳しさは変わらない。
　気密試験＝水の粘性が高いので，同一圧力であれば水のほうが漏れにくい。

今回の場合，最高使用圧力が２kg/cm2，3kg/cm2のエアーで試験ですから，水圧試験と気密試験を同時に実施することになります。気密試験は最高使用圧力でよいことになっていますので，気密試験では圧力で1.5倍厳しい試験になります。

Answer

ご質問の件は、”漏れ試験”を行うときに、
?気体を使った気密試験
?液体を使った水密試験
のどちらの方が厳しいか？をお聞きになっているものと理解しました。

一般的には液体よりも気体の方が、小さな隙間も流れることが出来るので、気密試験の方が精度良い（厳しい）と言えます。

《参考》
耐圧試験というのは、材料に欠陥があったり、製作に不具合があって将来の運転中に破壊する可能性がある場合、それを製作段階で見つけるために行うものです。その為、圧力も設計圧力の1.5倍を負荷します。要するに、壊れそうなものは、製作段階で壊しておくという思想に基づきます。

同じ圧力の場合、液体に比べて気体の持つエネルギーは大きく、気体を用いた耐圧試験で本当に壊れると、とんでもない災害を引き起こす可能性があります。したがって、耐圧試験はエネルギーの少ない液体を用いて行うのが一般的です。

気密試験と水圧試験の考え方は、まったく異なりますのでご注意を。

Answer

>当社ではジャケットの漏れテストを気密試験3（kg/cm2）で行っています。

厳密に言えば水密試験ですね。水密試験方法は、加圧して密閉し、一定時間の圧力低下監視して、良否を判定していると思います。

気密試験は気体を加圧して同様に一定時間の圧力低下監視するか、石鹸水を塗って発泡を監視したり、水槽内に沈下させて、気泡の漏れを監視する（タイヤのパンク修理時の方法）等だと思いますが、其の部品の安全係数をどれだけ取るかにより圧力を設定せねばなりません。

その場合水密試験なら破損しても瞬時に圧力が下がりますが、（割れるだけ）
気密試験の場合に破裂すると、手榴弾が爆発したように破片が飛び散ります。

上記より、同圧でも気密試験の方が気体を圧縮しているので、厳しく、また少量の漏れを監視するには良いが時間が必要となるでしょう。

漏れを重視なら気密試験。耐圧を重視なら水密試験。漏れも耐圧も必要なら、双方するべきでしょうね。

昨年より消防法の基準が変わり10年以上経過した消防ホース、連結送水管の耐圧試験を実施していますが、雀の涙ほどの漏れも見逃す訳にいかず（消火に影響？）しょうか無く劣化と見なして涙を飲んで新品と交換させて頂いています。
山火事現場に充分使用出来る古いホースを差し上げたいです。

ジャケットの漏れテストについて