JP2021156798A - ガスタンクのガス漏れ検査システム及びガスタンクからのガス漏れを検知する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、検査後にガスタンク内からガスを排出する際のガスラインの閉塞を抑制することができる、ガスタンクのガス漏れ検査方法及びシステムを提供する。【解決手段】本開示の方法は、ガスタンクから検査ガスを放出させる際に、ガスタンク内の温度を監視して、ガスタンク内の温度が水の氷点より大きい所定の温度まで低下した場合に、検査ガスの放出を停止し、ガスタンク内に所定の量の充填ガスを供給してガスタンク内の検査ガスを撹拌し、その後、ガスタンク内の検査ガス及び充填ガスを放出することを含む。また、本開示のシステムは、検査ガスをガスタンクに供給する第１のガス供給部、ガス漏れ検知部、温度センサ、ガス放出部、及び充填ガスをガスタンク内に供給する第２のガス供給部、並びにガス放出部によるガスタンク内のガスの放出及び第２のガス供給部による充填ガスのガスタンク内への供給を制御する制御部を有している。【選択図】図１

Description

本開示は、ガスタンクのガス漏れ検査システム及びガスタンクからのガス漏れを検査する方法に関する。

ガスタンクのガス漏れを検査する方法として、検査対象のガスタンクに対して検査ガスを含むガスを充填し、ガスタンクから漏れる検査ガスの有無や程度等を検出してガス漏れの有無を評価する方法が知られている。

このような方法において、検査後にガスタンクからガスを放出する際には、断熱膨張によってガスタンク内の温度が低下する。そして、ガスタンクは、その構成材料等によって許容される温度の下限値である下限温度が定められており、この下限温度を下回らないように取り扱うことが要求される。

上記の要求に対して、特許文献１が開示する検査方法では、検査時にガスタンク内に供給する混合ガスの温度を所定の範囲にすることで、検査後にガスタンクから混合ガスが排出される際の温度が上記下限温度以上になるようにしている。

特開２０１９−２７４７４号公報

本発明者は、検査後のガスタンクからガスを排出することによってガスタンク内の温度が低下した際に、ガスタンク内又はガスライン内に残留している水分がバルブ内等で凍結してガスラインを閉塞させる場合があるとの知見を得た。

ガスラインの閉塞は、ガスタンクの検査工程の完了時間を増加させ、それによってガスタンクの生産性を大きく阻害する虞がある。

この点に関して、特許文献１が開示する方法では、ガス放出時の過剰な温度低下を抑えるために温度センサを用いてガスタンクや放出部の温度を監視しているが、ガスラインの凍結を防止することについては記載も示唆もしていない。

本開示は、検査後にガスタンク内からガスを排出する際にガスラインが閉塞することを抑制することができる、ガスタンクからのガス漏れを検知する方法及びガスタンクのガス漏れ検査システムを提供することを目的とする。

本開示者は、以下の手段により上記課題を達成することができることを見出した：
《態様１》
ガスタンク内に充填された検査ガスに含まれる成分の有無又は濃度を前記ガスタンクの外部で検知し、前記成分の有無又は濃度の検知の後に、前記ガスタンクに充填された前記検査ガスを前記ガスタンクから放出させること、を含んでいる、ガスタンクからのガス漏れを検査する方法であって、
前記ガスタンクから前記検査ガスを放出させる際に、前記ガスタンク内の温度を監視して、前記ガスタンク内の温度が水の氷点より大きい所定の温度まで低下したときに、前記検査ガスの放出を停止し、前記ガスタンク内に所定の量の充填ガスを供給して前記ガスタンク内の検査ガスを撹拌し、その後、前記ガスタンク内の前記検査ガス及び前記充填ガスを放出することを含む、
ガスタンクからのガス漏れを検査する方法。
《態様２》
ガスタンク内に充填された検査ガスに含まれる成分の有無又は濃度を前記ガスタンクの外部で検知して、前記ガスタンクからのガス漏れを検査するガスタンクのガス漏れ検査システムであって、
前記検査ガスを前記ガスタンクに供給する第１のガス供給部、
前記検査ガスが供給された前記ガスタンクの外部において、前記成分の有無又は濃度を検知するガス漏れ検知部、
前記ガスタンク内の温度を検出する温度センサ、
前記ガス漏れ検知部による検知の後に、前記ガスタンク内のガスを前記ガスタンクから放出させるガス放出部、及び
前記ガス漏れ検知部による検知の後に、充填ガスを前記ガスタンク内に供給する第２のガス供給部、並びに
前記ガス放出部による前記ガスタンク内のガスの放出及び前記第２のガス供給部による前記充填ガスの前記ガスタンク内への供給を制御する制御部、
を有しており、
前記制御部は、前記ガスタンク内の前記検査ガスを前記ガスタンクから放出させる際に、前記温度センサによって測定された前記ガスタンク内の温度が水の氷点より大きい所定の温度まで低下したときに、前記ガス放出部による前記検査ガスの放出を停止させ、前記第２のガス供給部によって所定の量の前記充填ガスを前記ガスタンク内に供給させて前記ガスタンク内の検査ガスを撹拌させ、その後、前記ガス放出部によって前記検査ガス及び前記充填ガスを放出させる、
ガスタンクのガス漏れ検査システム。

本開示によれば、検査後にガスタンク内からガスを排出する際にガスラインが閉塞することを抑制することができる、ガスタンクからのガス漏れを検査する方法及びガスタンクのガス漏れ検査システムを提供することができる。

図１は、本開示の第１の実施形態に従うガス漏れ検査システムの概略図である。 図２は、本開示の第１の実施形態に従うガス漏れ検査方法のフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について詳述する。なお、本開示は、以下の実施の形態に限定されるのではなく、開示の本旨の範囲内で種々変形して実施できる。

《ガス漏れを検査する方法》
本開示のガス漏れを検査する方法は、ガスタンク内に充填された検査ガスに含まれる成分の有無又は濃度をガスタンクの外部で検知し、成分の有無又は濃度の検知の後に、ガスタンクに充填された検査ガスをガスタンクから放出させること、を含んでいる、ガスタンクからのガス漏れを検査する方法である。

本開示の方法は、ガスタンクから検査ガスを放出させる際に、ガスタンク内の温度を監視して、ガスタンク内の温度が水の氷点より大きい所定の温度まで低下したときに、検査ガスの放出を停止し、ガスタンク内に所定の量の充填ガスを供給してガスタンク内の検査ガスを撹拌し、その後、ガスタンク内の検査ガス及び充填ガスを放出することを含む。

本発明者は、検査後のガスタンクからガスを排出する際にガスタンク内の温度が低下したときに、ガスタンク内又はガスライン内に残留している水分がバルブ内等で凍結してガスラインを閉塞させる場合があるとの知見を得た。

一般的に、ガス漏れ検査では、ヘリウムガス等の検査ガス、又は検査ガスと窒素ガス等の不活性ガスとの混合ガスをガスタンク内に供給して、ガスタンク外において検知される、検査ガス中に含まれる成分の有無又は濃度を測定することによって行われる。

このような場合において、検査ガス等をガスタンクに供給する際に、ガスタンク内では断熱圧縮によって検査ガス等の温度が上昇する。これにより、十分な時間があれば、ガスタンク内の水分は、ガスタンク内の気体の温度によって決まる飽和水蒸気圧まで検査ガス等中に水蒸気として含まれる。そして、この水蒸気は、ガスタンクのガス漏れ検査後の脱圧時にガスタンク内の検査ガスと一緒にガスタンク外部に放出される。

ここで、検査ガスがガスタンク外部に放出されると、ガスタンク内の圧力が低下して、ガスタンクは断熱膨張によって温度が急激に低下する。そのため、ガスタンク内の水蒸気の飽和水蒸気圧が急激に低下する。そして、水蒸気として存在できなくなった水分が凝縮してガスタンク内に雲状の微水滴として浮遊する。

検査ガスのガスタンク外部への放出がさらに進むと、断熱膨張によってガスタンク内の温度はさらに低下して、水の氷点（常圧では０℃以下、高圧では例えば５０ＭＰａでは約−４℃以下となることが知られている）を下回る場合がある。ガスタンク内の温度が水の氷点を下回ると、ガスタンク内に浮遊していた雲状の微水滴が氷結して、ガスライン、特にガスタンクの容積低下の観点から一般的に細く設計される傾向のあるバルブ内のガスラインを閉塞する恐れがある。

この点に関して、検査ガスのガスタンク外部への放出速度を低下させることで上記の問題を抑制することも考えられる。

しかしながら、ガスタンクの生産ラインにおけるガス漏れ検査では、ガスタンクの生産性を維持する観点から、検査ガスのガスタンク外部への放出速度を低下させることは好ましくない。

この点に関して、本開示の方法では、ガスタンクから検査ガスを放出させる際に、ガスタンク内の温度を監視する。そして、ガスタンク内の温度が水の氷点より大きい所定の温度まで低下したときに、検査ガスの放出を停止し、ガスタンク内に所定の量の充填ガスを供給してガスタンク内の検査ガスを撹拌する。これにより、本開示の方法では、ガスタンク内に浮遊していた微水滴をガスタンク内壁に結露、吸着させ、浮遊している水分を減少させることができる。

そのため、その後、ガスタンク内の検査ガス及び充填ガスを放出した際に、ガスタンク内を浮遊する微水滴が減少しているため、ガスタンク内が氷点下になっても氷結によるガスラインの閉塞を抑制することができる。

なお、本開示の方法は、例えば以下のガス漏れ検査システムによって行うことができる。

〈検査ガスに含まれる成分の検知〉
本開示のガス漏れを検査する方法は、ガスタンク内に充填された検査ガスに含まれる成分の有無又は濃度をガスタンクの外部で検知することを含む。

検査ガスに含まれる成分の検知は、例えば以下のような手順で行うことができる。

まず、ガス漏れを検査するためのチャンバ内にガスタンクを配置する。次いで、ガスタンク内に検査ガスを供給する。次いで、一定時間放置した後に、ガスタンクの外部かつチャンバ内における検査ガスに含まれる成分の有無又は濃度を検知する。そして、例えば検査ガスに含まれる成分の濃度を検知する場合には、検査ガスに含まれる成分の濃度が閾値以上であれば、ガス漏れがあると判定し、閾値未満であればガス漏れがないと判定する。検査ガスに含まれる成分の有無又は濃度の測定後は、ガスタンク内から検査ガスを放出する。

なお、閾値は、検査対象となるガスタンクに求められる性能に応じて適宜定めることができる。

〈検査ガスのガスタンクからの放出〉
本開示の方法では、ガスタンクから検査ガスを放出させる際に、ガスタンク内の温度を監視する。そして、ガスタンク内の温度が水の氷点より大きい所定の温度まで低下した場合に、検査ガスの放出を停止し、ガスタンク内に所定の量の充填ガスを供給してガスタンク内の検査ガスを撹拌し、その後、ガスタンク内の検査ガス及び充填ガスを放出する。

なお、ガスタンク内の検査ガス及び充填ガスの放出は、ガスタンク内の気圧が所定の値、例えばガス漏れ検査前の気圧になったときに終了してよい。

（所定の温度）
ガスタンク内から検査ガスの放出を停止させる際の所定の温度は、水の氷点より大きい温度である。

ここで、水の氷点は常圧では０℃である。しかしながら、水の氷点は、高圧下、例えば５０ＭＰａでは約−４℃である等、ガスタンクの内部圧力によって異なる。従って、所定の温度は、ガスタンクの内部圧力に応じた変数として定義されてもよい。

また、所定の温度は、氷点超氷点＋１０℃以下、更に好ましくは氷点超氷点＋５℃以下の範囲で任意に設定してよい。例えば、脱圧中のガスタンクの内圧が２５ＭＰａで氷点が−２℃である場合には、所定の温度は１℃としてよい。所定の温度が氷点＋１０℃以下であると、ガスタンク内のガス中に水蒸気として含まれる水の量が少ない。そのため、充填ガスによってガスタンク内の検査ガスを撹拌させた後に検査ガス及び充填ガスを放出させる際に、ガスタンク内のガス中に含まれる水蒸気が結露して微水滴や氷塊となってガスラインを閉塞することを更に抑制することができる。

検査ガスの放出を停止させる際の所定の温度は、氷点超、氷点＋１℃以上、又は氷点＋３℃以上であってよく、氷点＋１０℃以下、氷点＋８℃以下、又は氷点＋５℃以下であってよい。

（充填ガスの供給）
ガスタンク内の検査ガスを撹拌するために供給される充填ガスの所定の量は、ガスタンク内の検査ガスを撹拌することによって検査ガス中に浮遊している微水滴及び／又はガスライン中に存在する氷塊等をガスタンクの内壁に付着させることができる程度の量である。この量は、例えばガスタンク内において乱流が形成される程度の量であることが好ましい。また、この量は、充填ガスの流量及び供給時間によって定めることができる。

流量は、２０ＮＬ／ｍｉｎ以上６０００ＮＬ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。充填ガスの種類及びガスタンク内に充填ガスを供給するための配管の直径や長さ等にもよるが、一般的にガス漏れ検査に用いるための配管等を考慮すれば、流量が２０ＮＬ／ｍｉｎ以上である場合、ガスタンク内に乱流が形成されやすいため好ましい。また、流量が６０００ＮＬ／ｍｉｎ以下である場合、ガスタンクのバルブへの負荷が小さいためガス漏れ検査システムの配管の耐久性を向上させることができる。

流量は、１００ＮＬ／ｍｉｎ以上５００ＮＬ／ｍｉｎ以下であることが更に好ましい。充填ガスの種類及びガスタンク内に充填ガスを供給するための配管の直径や長さ等にもよるが、一般的にガス漏れ検査に用いるための配管等を考慮すれば、流量が１００ＮＬ／ｍｉｎ以上であれば、ガスタンク内に供給される充填ガスの流速が早くなり、ガスタンク内の検査ガスをより撹拌しやすい。また、充填ガスの供給時間との兼ね合いにもよるが、流量が５００ＮＬ／ｍｉｎ以下であれば、検査ガスを撹拌後に検査ガス及び充填ガスを放出する際の作業時間を短くすることができる。

ガスタンク内の検査ガスを撹拌するために第２のガス供給部によって供給される充填ガスの流量は、１００ＮＬ／ｍｉｎ以上、２００ＮＬ／ｍｉｎ以上、又は３００ＮＬ／ｍｉｎ以上であってよく、５００ＮＬ／ｍｉｎ以下、４００ＮＬ／ｍｉｎ以下、又は３００ＮＬ／ｍｉｎ以下であってよい。

充填ガスの供給時間は、任意に設定することが出来るが、充填ガスをガスタンク内に供給する目的は撹拌であることから、撹拌に十分な量の充填ガスを供給することができれば足りる。したがって、例えば充填ガス流速が５００ＮＬ／ｍｉｎである場合には、供給時間は８秒以上１２秒以下、特に１０秒であるのが好ましい。また、充填ガス流速が１００ＮＬ／ｍｉｎである場合には、４５秒以上５５秒以下、特に５０秒であるのが好ましい。

（検査ガスの撹拌）
充填ガスをガスタンク内に供給させることによるガスタンク内の検査ガスの撹拌は、例えば充填ガスをガスタンク内に供給した後、検査ガス及び充填ガスをガスタンクから放出するまで一定の時間放置することによって行ってもよい。

この場合、放置する時間は任意に設定することができるが、例えばガスタンク内のガスが撹拌されて浮遊する微水滴がガスタンク内壁に結露、吸着するのに十分な時間に設定するのが好ましい。この時間は、ガスタンクの大きさに起因する、ガスタンク内容積／ガスタンク内壁面積の比が小さいほど短くすることができる。通常は、０秒超３００秒以下であってよい。

放置する時間は、０秒超、１０秒以上、３０秒以上、又は６０秒以上であってよく、３００秒以下、２４０秒以下、１８０秒以下、又は１２０秒以下であってよい。

《ガス漏れ検査システム》
本開示のガス漏れ検査システムは、ガスタンク内に充填された検査ガスに含まれる成分の有無又は濃度をガスタンクの外部で検知して、ガスタンクからのガス漏れを検査するガスタンクのガス漏れ検査システムである。

本開示のガス漏れ検査システムは、検査ガスをガスタンクに供給する第１のガス供給部、検査ガスが供給されたガスタンクの外部において、成分の有無又は濃度を検知するガス漏れ検知部、ガスタンク内の温度を検出する温度センサ、ガス漏れ検知部による検知の後に、ガスタンク内のガスをガスタンクから放出させるガス放出部、及びガス漏れ検知部による検知の後に、充填ガスをガスタンク内に供給する第２のガス供給部、並びにガス放出部によるガスタンク内のガスの放出及び第２のガス供給部による充填ガスのガスタンク内への供給を制御する制御部を有している。

ここで、制御部は、ガスタンク内の検査ガスをガスタンクから放出させる際に、温度センサによって測定されたガスタンク内の温度が水の氷点より大きい所定の温度まで低下した場合に、ガス放出部による検査ガスの放出を停止させ、第２のガス供給部によって所定の量の撹拌ガスをガスタンク内に供給させてガスタンク内の検査ガスを撹拌させ、その後、ガス放出部によって検査ガス及び撹拌ガスを放出させる。

図１は、本開示の第１の実施形態に従うガス漏れ検査システム１０の概略図である。

図１に示すように、本開示の第１の実施形態に従うガス漏れ検査システム１０は、検査対象のガスタンク１００にガス漏れが生じているか否かを検査するために用いられるシステムであり、ガス充填装置２０と、ガス漏れ検知部３０と、制御部４０とを備えている。

ここで、ガス充填装置２０は、ガスタンク１００に検査ガスを供給し、かつ放出させるための装置であり、検査ガスをガスタンク１００に供給するための第１のガス供給部２１、充填ガスをガスタンク１００に供給するための第２のガス供給部２２、及びガスタンク１００内の検査ガス及び充填ガスをガスタンク１００から放出させるガス放出部２３を有している。

第１のガス供給部２１は、検査ガスとしてのヘリウムガスをガスタンク１００に供給する部分である。第１のガス供給部２１は、ヘリウムガスが収容されているヘリウムタンク２００、減圧弁Ｖｄ１、流量制御弁Ｖ１及びＶ２、温度センサ２２０、及び圧力センサ２３０を備えている。

減圧弁Ｖｄ１は、ヘリウムタンク２００に収容されたヘリウムガスを減圧して下流側、即ちヘリウムタンク２００からガスタンク１００に向かう方向に供給する。流量制御弁Ｖ１〜Ｖ２は、閉弁によって各配管におけるガスの流通を遮断し、また、開度の度合いを変化させることによって流通するガスの流量を調整する。温度センサ２２０は、流量制御弁Ｖ２下流側、つまりガスタンク１００の入口を流通するガスの温度Ｔｌを検出する。圧力センサ２３０は、ガスタンク１００の入口の圧力Ｐｔ（以後「入口圧力Ｐｔ」とも呼ぶ）を検出する。

第２のガス供給部２２は、充填ガスとしての窒素ガスの供給源となる液体窒素が収容されている液化窒素タンク２１０と、液ポンプ２４０と、熱交換器２５０及び流量制御弁Ｖ３を備えている常温ラインと、流量制御弁Ｖ４を備えている低温ラインとから構成されている。

ここで、液ポンプ２４０は、液化窒素タンク２１０に収容されている窒素を下流方向に向けて圧送する。液ポンプ２４０は、回転数を変更することによって、窒素の吐出量を適宜調節することができる。また、液ポンプ２４０から送り出される窒素ガスは、常温ライン及び低温ラインにそれぞれ分岐して流れる。そのため、液ポンプ２４０によって圧送された窒素ガスは、一部が常温ラインを流通し、熱交換器２５０によって昇温され、残りが低温ラインを低温のまま流通する。そして、常温ラインを流通した窒素ガスと低温ラインを流通した窒素ガスとが混合されて、第１のガス供給部２１に合流する。

ここで、常温ラインを流通する窒素ガスの流量と、低温ラインを流通する窒素ガスの流量は、それぞれ流量制御弁Ｖ３と流量制御弁Ｖ４の開度によって調節することができるため、ガス充填装置２０は、流量制御弁Ｖ３と流量制御弁Ｖ４の開度を調節することによって窒素ガスの温度を調節することができる。

ガス放出部２３は、ガス漏れ検知部３０における検知後に検査ガス及び充填ガスをガス漏れ検知部３０から排出する部分であり、検査ガス及び充填ガスの排出の有無及びその流速は、流量制御弁Ｖ５の開度を調節することによって調節される。

ガス漏れ検知部３０は、チャンバ３００と、リーク検知器３１０と、温度センサ３２０と、を備えている。

チャンバ３００は、ガスタンク１００を気密状態で収納するためのハウジングである。リーク検知器３１０は、検査ガスの有無又は濃度を検知するためのセンサであり、ガスタンク１００からチャンバ３００の内部に漏れた検査ガスを検知する。温度センサ３２０は、ガスタンク１００の内部のガスの温度Ｔｔ（以後「内部温度Ｔｔ」とも呼ぶ）を検出する。

制御部４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを備えるコンピュータによって構成され、ガス漏れ検査システム１０の各構成要素を制御する。

より具体的には、制御部４０は、図２に示すフローチャートに従ってガス漏れ検査システム１０の各構成要素を制御する。

図２に示すように、制御部４０は、まずガスタンク１００に検査ガスとしてのヘリウムガスを供給する（Ｓ１）ために、流量制御弁Ｖ１、Ｖ２を開弁状態、流量制御弁Ｖ３〜Ｖ５を閉弁状態にする。これにより、ヘリウムタンク２００に収容されたヘリウムガスは、ガスタンク１００に供給される。

その後、制御部４０は、ガスタンク１００の内部圧力Ｐｔが第１の判定値Ｐ１以上になったか否かを判定する（Ｓ２）。第１の判定値Ｐ１は任意に設定可能であり、例えば、１ＭＰａとすることができる。第１の判定値Ｐ１は、制御部４０のＲＯＭに予め記憶されている。

制御部４０は、ガスタンク１００の内部圧力Ｐｔが第１の判定値Ｐ１となったときに、ヘリウムの供給を停止する（Ｓ３）。

続いて、制御部４０は、液化窒素タンク２１０の窒素ガスをガスタンク１００に供給する（Ｓ４）。具体的には、制御部４０は、流量制御弁Ｖ２〜Ｖ４を開弁状態、流量制御弁Ｖ１、Ｖ５を閉弁状態とし、液ポンプ２４０を駆動させる。これにより、液化窒素タンク２１０に収容された窒素は、常温ラインまたは低温ラインを経由してガスタンク１００に供給される。なお、図２には図示していないが、一般的に、ガスタンク１００の内部温度Ｔｔは、この窒素の充填とともに上昇する。そのため、制御部４０は、温度センサ２２０での充填ガス温度Ｔｌが目標温度Ｔｇ（例えば−３０℃）となるように、流量制御弁Ｖ３と流量制御弁Ｖ４の開度を制御しつつ、窒素をガスタンク１００に供給する。

次に、制御部４０は、ガスタンク１００の内部圧力Ｐｔが第２の判定値Ｐ２以上になったか否かを判定する（Ｓ５）。第２の判定値Ｐ２は任意に設定可能であり、例えば、７０ＭＰａとすることができる。

ガスタンク１００の内部圧力Ｐｔが第２の判定値Ｐ２以上になると、制御部４０は、窒素ガスの充填を停止する（Ｓ６）。具体的には、制御部４０は、液ポンプ２４０の駆動を停止し、流量制御弁Ｖ１〜Ｖ５を閉弁状態とする。これにより、ガスタンク１００は、リーク検査に必要な圧力となった混合ガスが充填された状態で封止される。

制御部４０は、ガスタンク１００から漏れだした検査ガスのリーク量を測定する（Ｓ７）。具体的には、制御部４０は、リーク検知器３１０を制御してガスタンク１００からチャンバ３００に漏れだしたヘリウムガス（検査ガス）の量（リーク量）を測定する。この測定結果を用いてガスタンク１００にガス漏れが生じているか否かの検査をおこなうことができる。

ガス漏れ検査の後、制御部４０は、ガスタンク１００の内部に充填されているヘリウムガスと窒素ガスとの混合ガスを放出する（Ｓ８）。具体的には、制御部４０は、流量制御弁Ｖ５を開弁状態、流量制御弁Ｖ１〜Ｖ４を閉弁状態とする。これにより、ガスタンク１００に充填された混合ガスは、ガス放出部２３を経由して大気に排出される。

次に、制御部４０は、ガスタンク１００の内部温度Ｔｔが温度判定値Ｔ１未満になったか否かを判定する（Ｓ９）。この温度判定値Ｔ１は、ガスタンク１００内の水分が凍結する温度、つまり氷点以上である所定の温度とする。

制御部４０は、ガスタンク１００の内部温度Ｔｔが温度判定値Ｔ１以下になるまでの間、つまり、ガス排出部から大気にガスタンク１００の内部の混合ガスを排出している間では、圧力センサ２３０を監視し、ガスタンク１００の内部圧力Ｐｔが第３の判定値Ｐ３以下になったか否かを判定する（Ｓ１０）。第３の判定値Ｐ３は任意に設定可能であり、例えば、２ＭＰａとすることができる。

もし、ガスタンク１００の内部温度Ｔｔが温度判定値Ｔ１以下とならずに、ガスタンク１００の内部圧力Ｐｔが第３の判定値Ｐ３以下になれば、制御部４０は、混合ガスの排出を停止して、検査は終了となる（Ｓ１８）。

他方、もし、ガスタンク１００の内部圧力Ｐｔが第３の判定値Ｐ３以下になる前にガスタンク１００の内部温度Ｔｔが温度判定値Ｔ１以下となった場合には、制御部４０は、混合ガスの放出を一時停止する（Ｓ１１）。具体的には、制御部４０は、流量制御弁Ｖ１〜Ｖ５を閉弁状態とする。

混合ガスの放出を停止した後、制御部４０は、液化窒素タンク２１０の窒素ガスをガスタンク１００に供給する（Ｓ１２）。具体的には、制御部４０は、流量制御弁Ｖ２〜Ｖ４を開弁状態、流量制御弁Ｖ１、Ｖ５を閉弁状態とし、液ポンプ２４０を駆動させる。これにより、液化窒素タンク２１０に収容された窒素は、常温ライン又は低温ラインを経由してガスタンク１００に供給される。

制御部４０は、窒素ガスをガスタンク１００に供給開始してから所定時間ｔ１秒が経過したかを判定する（Ｓ１３）。なお、所定時間ｔ１秒は、任意に設定することができる。

そして、所定時間ｔ１秒が経過した場合には、窒素ガスの供給を停止する（Ｓ１４）。
制御部４０は、窒素ガスの供給停止後、所定時間ｔ２秒が経過したかを判定する（Ｓ１５）。ここで、所定時間ｔ２秒は、任意に設定することが出来る。

そして、所定時間ｔ２秒が経過した場合には、ガスタンク１００内部の混合ガスを再放出する（Ｓ１６）。具体的には、制御部４０は、流量制御弁Ｖ５を開弁状態、流量制御弁Ｖ１〜Ｖ４を閉弁状態とする。これにより、ガスタンク１００に充填された混合ガスは、ガス排出ラインを経由して大気に排出される。ここで、制御部４０は、ガス放出部２３により大気にガスタンク１００の内部の混合ガスを排出しているときに、圧力センサ２３０を監視し、ガスタンク１００の内部圧力Ｐｔが第３の判定値Ｐ３以下になったか否かを判定する（Ｓ１７）。

ガスタンク１００の内部圧力Ｐｔが第３の判定値Ｐ３以下になれば、制御部４０は、混合ガスの排出を停止して、検査は終了となる（Ｓ１８）。

〈第１のガス供給部〉
本開示のガス漏れ検査システムは、検査ガスをガスタンクに供給する第１のガス供給部を有している。

第１のガス供給部は、検査ガスをガスタンクに供給することができる任意の構成とすることができる。具体的には、第１のガス供給部は、検査ガスを収容するガスタンク、ガスタンクから検査ガスを放出させるための減圧弁、ガスタンクに供給する検査ガスの流量を調節するための流量制御弁、及びこれらを接続している流路等から構成されていることができる。

検査ガスとしては、ガス漏れ検査に用いる一般的な検査ガス、例えばヘリウムガス等を用いることができる。

〈ガス漏れ検知部〉
本開示のガス漏れ検査システムは、検査ガスが供給されたガスタンクの外部において、検査ガスの成分の有無又は濃度を検知するガス漏れ検知部を有している。

ガス漏れ検知部は、検査ガスの成分の有無又は濃度を検知することができる任意の構成を有していることができる。例えば、ガス漏れ検知部は、ガスタンクを配置するためのチャンバ及びリーク検知器を有していることができる。リーク検知器としては、ガス漏れ検査に用いる検査ガスを検知することができる任意のガス検知器を用いることができる。

〈温度センサ〉
本開示のガス漏れ検査システムは、ガスタンク内の温度を検出する温度センサを有している。

本開示のガス漏れ検査システムでは、ガス漏れ検査後にガスタンク内からガスを放出する際に、温度センサによってガスタンク内の温度を検出する。

温度センサは、ガスタンク内の温度を検出することができる任意の温度センサであってよい。

温度センサは、ガスタンク内の温度を検出することができる任意の位置に配置することができる。例えば、温度センサは、ガスタンクからガスを放出するための流路に配置してもよく、ガスタンク内に配置してもよい。

〈ガス放出部〉
本開示のガス漏れ検査システムは、ガス漏れ検査部による検査の後に、ガスタンク内のガスをガスタンクから放出させるガス放出部を有している。

ガス放出部は、ガスタンク内のガスを放出することができ、かつガスの放出中において一時的に放出を停止することができる構造、例えばガスタンクに接続されている流路と、当該流路に設けられている流量制御弁等を有していることができる。

〈第２のガス供給部〉
本開示のガス漏れ検査システムは、ガス漏れ検査部による検査の後に、充填ガスをガスタンク内に供給する第２のガス供給部を有している。

第２のガス供給部は、ガスタンク内の検査ガスを撹拌させるための充填ガスを供給することができる任意の構造を有していることができる。具体的には、第２のガス供給部は、充填ガスを収容するガスタンク、ガスタンクから充填ガスを放出させるための減圧弁、ガスタンクに供給する充填ガスの流量を調節するための流量制御弁、及びこれらを接続している流路等から構成されていることができる。

第２のガス供給部は、第１のガス供給部と同一であっても異なっていてもよい。第２のガス供給部が第１のガス供給部と異なっている場合、第２のガス供給部は、ガスタンク内の検査ガスを撹拌させるための充填ガスを供給する役割以外の役割、例えば第１のガス供給部によって検査ガスをガスタンクに供給する際に検査ガスの温度を調節する役割を兼ねていてもよい。

充填ガスとしては、検査ガスと同一又は異なるガスを用いることができる。充填ガスは、例えば窒素ガスであってよい。

〈制御部〉
ガス放出部によるガスタンク内のガスの放出及び第２のガス供給部による充填ガスのガスタンク内への供給を制御する制御部を有している。

ここで、制御部は、ガスタンク内の検査ガスをガスタンクから放出させる際に、温度センサによって測定されたガスタンク内の温度が水の氷点より大きい所定の温度まで低下した場合に、ガス放出部による検査ガスの放出を停止させ、第２のガス供給部によって所定の量の充填ガスをガスタンク内に供給させてガスタンク内の検査ガスを撹拌させ、その後、ガス放出部によって検査ガス及び充填ガスを放出させる。

なお、ガス放出部による検査ガス及び充填ガスの放出は、ガスタンク内の気圧が所定の値、例えばガス漏れ検査前の気圧になったときに終了してよい。

（所定の温度）
ガス放出部による検査ガスの放出を停止させる際の所定の温度については、上記のガス漏れを検査する方法において記載したとおりである。また、ガスタンク内の検査ガスを撹拌するために第２のガス供給部によって供給される充填ガスの所定の量、及びガスタンク内の検査ガスの撹拌については、上記のガス漏れを検査する方法において記載したとおりである。

１０ ガス漏れ検査システム
２１ 第１のガス供給部
２２ 第２のガス供給部
２３ ガス放出部
３０ ガス漏れ検知部
４０ 制御部
１００ ガスタンク
３２０ 温度センサ

Claims (2)

1. ガスタンク内に充填された検査ガスに含まれる成分の有無又は濃度を前記ガスタンクの外部で検知し、前記成分の有無又は濃度の検知の後に、前記ガスタンクに充填された前記検査ガスを前記ガスタンクから放出させること、を含んでいる、ガスタンクからのガス漏れを検査する方法であって、
   前記ガスタンクから前記検査ガスを放出させる際に、前記ガスタンク内の温度を監視して、前記ガスタンク内の温度が水の氷点より大きい所定の温度まで低下したときに、前記検査ガスの放出を停止し、前記ガスタンク内に所定の量の充填ガスを供給して前記ガスタンク内の検査ガスを撹拌し、その後、前記ガスタンク内の前記検査ガス及び前記充填ガスを放出することを含む、
   ガスタンクからのガス漏れを検査する方法。
2. ガスタンク内に充填された検査ガスに含まれる成分の有無又は濃度を前記ガスタンクの外部で検知して、前記ガスタンクからのガス漏れを検査するガスタンクのガス漏れ検査システムであって、
   前記検査ガスを前記ガスタンクに供給する第１のガス供給部、
   前記検査ガスが供給された前記ガスタンクの外部において、前記成分の有無又は濃度を検知するガス漏れ検知部、
   前記ガスタンク内の温度を検出する温度センサ、
   前記ガス漏れ検知部による検知の後に、前記ガスタンク内のガスを前記ガスタンクから放出させるガス放出部、及び
   前記ガス漏れ検知部による検知の後に、充填ガスを前記ガスタンク内に供給する第２のガス供給部、並びに
   前記ガス放出部による前記ガスタンク内のガスの放出及び前記第２のガス供給部による前記充填ガスの前記ガスタンク内への供給を制御する制御部、
   を有しており、
   前記制御部は、前記ガスタンク内の前記検査ガスを前記ガスタンクから放出させる際に、前記温度センサによって測定された前記ガスタンク内の温度が水の氷点より大きい所定の温度まで低下したときに、前記ガス放出部による前記検査ガスの放出を停止させ、前記第２のガス供給部によって所定の量の前記充填ガスを前記ガスタンク内に供給させて前記ガスタンク内の検査ガスを撹拌させ、その後、前記ガス放出部によって前記検査ガス及び前記充填ガスを放出させる、
   ガスタンクのガス漏れ検査システム。

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