JP5636984B2 - High pressure gas supply method and supply apparatus - Google Patents
High pressure gas supply method and supply apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5636984B2 JP5636984B2 JP2011014304A JP2011014304A JP5636984B2 JP 5636984 B2 JP5636984 B2 JP 5636984B2 JP 2011014304 A JP2011014304 A JP 2011014304A JP 2011014304 A JP2011014304 A JP 2011014304A JP 5636984 B2 JP5636984 B2 JP 5636984B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- shock wave
- valve
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 110
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 99
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 52
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 23
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 14
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 14
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PYVHTIWHNXTVPF-UHFFFAOYSA-N F.F.F.F.C=C Chemical compound F.F.F.F.C=C PYVHTIWHNXTVPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N Acrolein Chemical compound C=CC=O HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 2
- QUZPNFFHZPRKJD-UHFFFAOYSA-N germane Chemical compound [GeH4] QUZPNFFHZPRKJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052986 germanium hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N selane Chemical compound [SeH2] SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000058 selane Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VPSXHKGJZJCWLV-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-3-(1-ethylpiperidin-4-yl)oxypyrazol-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C=1C(=NN(C=1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2)OC1CCN(CC1)CC VPSXHKGJZJCWLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000792 Monel Inorganic materials 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- YBGKQGSCGDNZIB-UHFFFAOYSA-N arsenic pentafluoride Chemical compound F[As](F)(F)(F)F YBGKQGSCGDNZIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005997 bromomethyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N carbon disulfide-14c Chemical compound S=[14C]=S QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004218 chloromethyl group Chemical group [H]C([H])(Cl)* 0.000 description 1
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(dinaphthalen-2-ylamino)phenyl]phenyl]-n-naphthalen-2-ylnaphthalen-2-amine Chemical compound C1=CC=CC2=CC(N(C=3C=CC(=CC=3)C=3C=CC(=CC=3)N(C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C3=CC4=CC=CC=C4C=C3)=CC=C21 QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- OBCUTHMOOONNBS-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentafluoride Chemical compound FP(F)(F)(F)F OBCUTHMOOONNBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKFBZNUBXWCCHG-UHFFFAOYSA-N phosphorus trifluoride Chemical compound FP(F)F WKFBZNUBXWCCHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 description 1
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- QHMQWEPBXSHHLH-UHFFFAOYSA-N sulfur tetrafluoride Chemical compound FS(F)(F)F QHMQWEPBXSHHLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、高圧充填された容器から種々の設備に高圧ガスを供給する場合の高圧ガスの供給方法に関するものである。 The present invention relates to a method for supplying high-pressure gas in the case where high-pressure gas is supplied from a high-pressure filled container to various facilities.
ここでいう高圧のガスとは、広く用いられている毒性ガス、特殊高圧ガス、不活性ガス等が含まれる。一般的には、高圧充填された容器から供給されるガスを意味するが、高圧容器に貯蔵される工程にあるガスも含まれる。 The high-pressure gas here includes widely used toxic gas, special high-pressure gas, inert gas, and the like. Generally, it means a gas supplied from a high-pressure filled container, but also includes a gas in a process of being stored in a high-pressure container.
高圧充填された容器から供給するガスは、導入するための弁を介して、各装置に供給される。近年、容器の交換による生産ロスを減少させるために高圧容器に充填される高圧ガスの圧力は高くなる傾向にある。また、輸送回数を少なくすることによる生産コストの削減のために、あるいは現場で管理するボンベ数を減少させることができるという管理メリットのために、充填される高圧ガスの圧力は高くなる傾向にある。さらに、高圧充填された高圧ガスを従来よりも高い圧力で使われる方向が顕著となってきている。 The gas supplied from the high-pressure filled container is supplied to each device through a valve for introduction. In recent years, the pressure of high-pressure gas filled in a high-pressure vessel tends to increase in order to reduce production loss due to container replacement. In addition, the pressure of the high-pressure gas to be filled tends to increase because of the management merit that the production cost can be reduced by reducing the number of transportation times or the number of cylinders managed on site can be reduced. . Furthermore, the direction in which high-pressure gas filled with high pressure is used at a higher pressure than in the past has become prominent.
このように、使用するガスを高圧化する場合、容器自体、容器弁及び導管の強度を実質上高める必要がある。この対策としては、容器自体、容器弁及び導管については、肉厚の厚い材料を使う方が有効である。しかし、作業性の問題から、導管の径を少しでも細くするか、最低でも現行寸法のままとすることが望まれている。また、導管の径を太くした場合、安全性の面からはその肉厚を厚くする必要があるが、コストの増加を否めない。さらに、従来からある設備をできるだけ活かすという使用者側からの要望は強く、例えば現状多く使われている1/8〜1インチ管をより太い導管に切り替えることは現実的には難しい。 Thus, when increasing the pressure of the gas used, it is necessary to substantially increase the strength of the container itself, the container valve, and the conduit. As a countermeasure, it is more effective to use a thick material for the container itself, the container valve and the conduit. However, due to workability problems, it is desirable to reduce the diameter of the conduit as much as possible, or at least keep the current dimensions. Further, when the diameter of the conduit is increased, it is necessary to increase the thickness from the viewpoint of safety, but the increase in cost cannot be denied. Furthermore, there is a strong demand from the user side to make the most of existing equipment as much as possible. For example, it is practically difficult to switch a currently used 1/8 to 1 inch pipe to a thicker pipe.
一方、安全性の面から、漏れ防止が極めて重要となる。すなわち、対象となるガスが毒性ガス、特殊高圧ガス、不活性ガス等であり、漏れは有毒事故や酸素欠乏症等、種々の大きな問題を発生させる。例えば、不燃性ガスであっても、高圧ガスの漏れは酸素欠乏や爆発事故を引き起こす可能性がある。このため、容器自体、容器弁及び導管ボンベからの漏れ防止の他、容器弁、導管等を連結する部分からの漏れ防止が極めて重要である。容器弁や導管等を連結する部分は、複雑な構造を取ることがあり、漏れが発生しやすいので、特に重要である。もしも、容器弁が閉じているとされる場合に、漏れのために結果として容器弁が開放と同様の状態となった場合、大きな事故に繋がることになり得る。容器弁の中にある各種部品材料の中でも、シール材は漏れの問題が発生しやすい。また、連結部ではパッキン等を利用して、シール性を高めているが、この部品材料からの漏れの発生も多い。このため、シール材の機密性については特に見直しがなされてきており、その形状追従性が重要なことから、一般的には柔らかな樹脂材料が多く使われる傾向にある。 On the other hand, prevention of leakage is extremely important from the viewpoint of safety. That is, the target gas is a toxic gas, a special high-pressure gas, an inert gas, and the like, and the leakage causes various major problems such as a toxic accident and an oxygen deficiency. For example, even for non-flammable gases, leakage of high-pressure gas can cause oxygen deficiency and explosion accidents. For this reason, in addition to preventing leakage from the container itself, the container valve, and the conduit cylinder, it is extremely important to prevent leakage from a portion connecting the container valve, the conduit, and the like. Portions connecting container valves, conduits, and the like are particularly important because they can take a complex structure and are prone to leakage. If it is assumed that the container valve is closed, a leak may result in a major accident if the container valve results in a state similar to opening. Among various component materials in the container valve, the sealing material is likely to cause a leakage problem. Moreover, although the sealing part is improved using packing etc. in a connection part, the generation | occurrence | production of this component material also has much generation | occurrence | production. For this reason, the confidentiality of the sealing material has been particularly reviewed, and since its shape followability is important, generally soft resin materials tend to be used.
しかし、形状追従性の良い樹脂材料は、一般的には化学的耐久性や熱的耐久性には弱いという問題がある。すなわち、高圧ガスとその雰囲気によっては、強度劣化やクラックの他、熱変形や溶損現象等が発生することがあり、場合によっては焼損することがある。しかし、このような現象がどのような条件下で発生するのか、不明な点が多く、従ってその対策も十分に打つことができない状況下にあった。 However, a resin material having good shape followability generally has a problem that it is weak in chemical durability and thermal durability. That is, depending on the high-pressure gas and its atmosphere, in addition to deterioration of strength and cracks, thermal deformation and melting phenomenon may occur, and in some cases, it may burn out. However, there are many unclear points as to under what conditions such a phenomenon occurs, and therefore the countermeasures cannot be fully taken.
特許文献1には、断熱圧縮に伴って配管内が発熱し、可燃性ガスが発火して爆発する等のトラブルを生じないように、一部のガスボンベのバルブを開いて送気元弁まで高圧ガスを導入しておき、その後残りのガスボンベを開く高圧ガスの導入方法が開示されている。
In
また、特許文献2には、発泡剤等の高圧ガスをガス状態のまま定量供給できるよう、ガス供給流路とガス循環流路を切り替え手段により短時間サイクルで開閉する高圧ガスの定量供給装置が開示されている。さらに、この文献には流量調整弁により一次側と二次側との差圧を約3MPa(30kg/cm2)以下に保持することも併せて開示されている。
また、特許文献3には、ジュールトムソン効果の高い高圧ガスをガス容器から安定的かつ長時間に渡りユーザーに供給するため、並列オリフィス装置のおよびその複数の減圧ライン等を利用して圧力制御するガス供給装置およびガス供給方法が開示されている。
In
また、特許文献4には、200〜400℃の高圧水蒸気を瞬間的に噴射させて衝撃波を発生させ、さらに収束させることによって収束衝撃波を生成し、この収束衝撃波によって高温に加熱して反応させる水素製造方法が開示されている。
また、特許文献5には、半導体製造システムに高濃度フッ素ガスを高圧力で供給する容器弁が開示されている。
Patent Document 4 discloses that a high-pressure water vapor at 200 to 400 ° C. is instantaneously injected to generate a shock wave, and further converged to generate a convergent shock wave. A manufacturing method is disclosed.
Patent Document 5 discloses a container valve that supplies a high concentration fluorine gas to a semiconductor manufacturing system at a high pressure.
さらに、特許文献6には、バルブのシール部について、ゴムシーリングの焼損およびシール機能の低下に対応するため、火炎流路から窪んだ箇所にゴムシーリングが配置されるバルブが開示されている。 Further, Patent Document 6 discloses a valve in which a rubber seal is disposed at a position recessed from a flame flow path in order to cope with burnout of the rubber seal and a decrease in the sealing function of the seal portion of the valve.
特許文献1に記載される方法の特徴は、複数回に分けてガスボンベのバルブを開放することにあるが、この方法をとったとしても発火現象がなくなる訳ではない。最初に開ける本数が少ないほど、断熱圧縮により上昇する温度を低くすることができることと記載されているが、必ずしもそうとは言えず、逆に発火現象が顕著となることもある。
The feature of the method described in
特許文献2に記載される方法では、安定性では効果が認められるが、高温化する現象を回避できる訳ではない。また、近年では一次側と二次側との差圧を約3MPa(30kg/cm2)以下とすることができない条件を要求されることが増加している。
In the method described in
特許文献3の方法及び装置でも、安定性では効果が認められるが、下流側で高温化する現象を必ずしも回避することができる訳ではない。
Even in the method and apparatus of
特許文献4により、衝撃波が発生した場合に高温場を伴うことあることは分かるが、高温の水蒸気や収束管が必要であり、高圧で充填されている高圧ガスが高温でもなく、収束管を有しない条件下で衝撃波が発生しているか否かを推察することはできない。 Although it is understood from Patent Document 4 that a high-temperature field may accompany when a shock wave is generated, high-temperature water vapor or a converging tube is necessary, and the high-pressure gas filled at high pressure is not high-temperature and has a converging tube. It is not possible to infer whether or not a shock wave is generated under the conditions that do not.
特許文献5に記載の容器弁は、シートディスクでガスの流路を開閉し、外部との気密をダイヤフラムでシールするバルブであるため、弁室内のガスが滞留しやすいデッドスペースが大きくなる。 Since the container valve described in Patent Document 5 is a valve that opens and closes a gas flow path with a seat disk and seals the airtightness with the outside with a diaphragm, a dead space in which the gas in the valve chamber tends to stay increases.
特許文献6に記載のバルブは、バックファイヤに対して対策されたものであり、このままでは高圧で充填されている高圧ガスに応用することはできない。 The valve described in Patent Document 6 is a countermeasure against backfire, and cannot be applied to a high-pressure gas filled at a high pressure as it is.
以上のように、従来技術では、高圧ガス、特に4MPaG(約40kg/cm2)以上の圧力で充填されている高圧ガスの下流側で発生するシール材等の部品材料の破損やクラック発生に基づく漏れの発生を防止することができなかった。 As described above, the conventional technology is based on the occurrence of breakage or cracks in the component material such as the sealing material generated on the downstream side of the high-pressure gas, particularly the high-pressure gas filled with a pressure of 4 MPaG (about 40 kg / cm 2 ) or more. The occurrence of leakage could not be prevented.
例えば、窒素ガスやヘリウムガスのように、不燃性の高圧ガスの場合でもシール材の破損、クラックの発生や変形がみられることがあった。しかし、その原因はよく分からず、従ってシール材の破損、クラックの発生や変形を防止することが完全にはできていなかった。 For example, even in the case of a nonflammable high-pressure gas such as nitrogen gas or helium gas, the sealing material may be broken, cracks may be generated or deformed. However, the cause is not well understood, and therefore it has not been possible to completely prevent damage to the sealing material, generation of cracks and deformation.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、充填されている高圧ガスを4MPaG(約40kg/cm2)以上の圧力で外部装置へと導く装置内における部品材料の破損、クラックの発生や変形を抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and damages and cracks in component materials in the apparatus for guiding the filled high-pressure gas to an external apparatus at a pressure of 4 MPaG (about 40 kg / cm 2 ) or more. It aims at suppressing generation | occurrence | production and deformation | transformation.
高圧充填された容器から外部装置へ高圧ガスを供給する場合、高圧充填された容器の下流側において単なる断熱圧縮現象では説明できない高温化現象が発生していることを見出したことにより、本発明がなされたものである。この現象は、充填されている高圧ガスを特に4MPaG(約40kg/cm2)以上の圧力で外部装置へ導く場合に顕著となる。 When supplying high-pressure gas from a high-pressure filled container to an external device, the present invention has found that a high temperature phenomenon that cannot be explained by simple adiabatic compression phenomenon occurs on the downstream side of the high-pressure filled container. It was made. This phenomenon becomes prominent when the filled high-pressure gas is led to an external device particularly at a pressure of 4 MPaG (about 40 kg / cm 2 ) or more.
本発明は、容器に高圧充填されている、毒性ガス、特殊高圧ガス、又は不活性ガスを含有するガスを、該容器の開閉弁に接続された導管を通じて4MPaG以上の圧力で外部装置へと供給するガス供給方法において、該ガスは衝撃波減衰機構を有する機器を通じて外部装置へと導かれることを特徴とする高圧ガスの供給方法である。 The present invention supplies a gas containing a toxic gas, a special high-pressure gas, or an inert gas filled in a container at high pressure to an external device at a pressure of 4 MPaG or more through a conduit connected to the opening / closing valve of the container. In the gas supply method, the high-pressure gas supply method is characterized in that the gas is led to an external device through a device having a shock wave attenuation mechanism.
また、本発明では、該導管に、該容器からのガスを外部装置へ供給するための供給弁を有し、該衝撃波減衰機構を有する機器は、該供給弁の下流に位置することが好ましい。 In the present invention, the conduit has a supply valve for supplying gas from the vessel to the external device, the device having the shock wave attenuation mechanism is preferably positioned downstream of the supply valve .
また、本発明では、該衝撃波減衰機構は、衝撃波を音波に変える機構を有することが好ましい。 In the present invention , it is preferable that the shock wave attenuating mechanism has a mechanism for converting a shock wave into a sound wave.
また、本発明では、該衝撃波減衰機構は、衝撃波の直進性を妨げる構造を有することが好ましい。 In the present invention , the shock wave attenuating mechanism preferably has a structure that prevents the straightness of the shock wave .
また、本発明は、ガスが高圧充填された容器と、該容器の開閉弁と、該ガスを外部装置に導く導管と、該開閉弁の下流に介在させる衝撃波減衰機構を有する機器と、を備えてなることを特徴とする本発明の供給方法に用いる高圧ガスの供給装置である。 The present invention also includes a container filled with a gas at a high pressure, an opening / closing valve for the container, a conduit for guiding the gas to an external device, and a device having a shock wave attenuation mechanism interposed downstream of the opening / closing valve. This is a high pressure gas supply apparatus used in the supply method of the present invention .
本発明によれば、高圧充填された容器から外部装置へと供給する場合、高圧充填された容器の下流側においては、衝撃波の発生を防止する衝撃波減衰機構を通じて外部装置へと供給されるため、高圧ガスを外部装置へと導く導入弁や連結部中のシール材等の焼損や劣化を抑制することができる。 According to the present invention, when supplying from a container filled with high pressure to an external device, on the downstream side of the container filled with high pressure, it is supplied to the external device through a shock wave attenuating mechanism that prevents the generation of shock waves. Burnout and deterioration of the introduction valve for guiding the high-pressure gas to the external device and the sealing material in the connecting portion can be suppressed.
本発明の実施の形態に係る高圧ガス供給方法においては、高圧充填された容器から外部装置へと供給するものであって、容器から高圧ガスを供給するための供給弁と該供給弁の上流又は下流に設けられた衝撃波減衰機構とを備える。従来、本態様の供給方法や装置では、衝撃波の影響はほとんど考慮されていない。従来は、例えば特許文献1に開示されているように、断熱圧縮のために温度が上がる場合があることは知られているが、衝撃波の影響ではないあるいはその影響は極めて小さいとされてきた。これは、衝撃波の影響が瞬時であることに加え、衝撃波の発生を確認するためには特殊な装置を必要とすることも衝撃波の影響を考慮してこなかった大きな要因のひとつになっていると思われる。本発明は、これまで無視されてきた衝撃波の影響を確認し、従来からの問題点を一挙に解決した画期的なものである。
In high-pressure gas supply method according to an embodiment of the present invention, there is supply to the external device from the container, which is a high pressure fill, upstream of the supply valve and the supply valve for supplying the high-pressure gas from the vessel or A shock wave attenuating mechanism provided downstream. Conventionally, in the supply method and apparatus of this aspect, the influence of shock waves is hardly considered. Conventionally, as disclosed in, for example,
外部装置とは、高圧ガスを利用してなされる各種の製造設備である。例えば、発泡剤を混入させるための断熱パネル製造装置や半導体製造装置がその代表例であるが、特に限定はされるものではなく、一般的に使われている各種の製造設備と考えて良い。 An external device is a variety of manufacturing equipment made using high-pressure gas. For example, a heat insulation panel manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing apparatus for mixing a foaming agent are typical examples, but there is no particular limitation, and it may be considered as various types of manufacturing equipment generally used.
さらには、高圧ガスの生産整備における貯蔵設備等の関連設備も含まれる。すなわち、高圧ガスが製造される生産設備に対しても、本発明の適用は可能である。すなわち、生産されたガスが容器中に貯蔵され、それが導管を通じて、次の工程に導入される場合にも適用可能である。通常の場合、生産が連続的になされている場合には大きな問題となることは少ないが、突発的に不連続となった場合には本発明が有効となる。生産が永久に続くことは考えられず、定期修理や改造、あるいは予期せぬ事故等により、生産が中断するのが常である。生産を再開する場合、前述したような問題が発生することがあるので、その対策として本発明を利用することは極めて有用である。このような理由から、生産設備の下流側に配された設備、例えば高圧ガスを貯蔵する容器やその関連設備も外部装置に含まれることになる。 Furthermore, related facilities such as storage facilities in production and maintenance of high-pressure gas are also included. In other words, the present invention can be applied to production facilities where high-pressure gas is produced. That is, it is also applicable when the produced gas is stored in a container and introduced into the next step through a conduit. In the normal case, there is little problem when the production is continuously performed, but the present invention is effective when it becomes suddenly discontinuous. It is unlikely that production will continue forever, and production is usually interrupted by regular repairs, modifications, or unexpected accidents. When resuming production, the problems described above may occur, so it is extremely useful to use the present invention as a countermeasure. For these reasons, equipment arranged on the downstream side of the production equipment, for example, a container for storing high-pressure gas and related equipment are also included in the external device.
本発明でいう高圧ガスは、一般的に用いられる毒性ガス、特殊高圧ガス、不活性ガス等が含まれる。毒性ガス源としては、アクリロニトリル、アクロレイン、亜硫酸ガス、アルシン、アンモニア、一酸化炭素、塩素、クロルメチル、クロロプレン、五フッ化ヒ素、五フッ化リン、酸化エチレン、三フッ化窒素、三フッ化ホウ素、三フッ化リン、シアン化水素、ジエチルアミン、ジシラン、四フッ化硫黄、四フッ化ケイ素、ジボラン、セレン化水素、トリメチルアミン、二硫化炭素、フッ素、ブロムメチル、ベンゼン、ホスゲン、ホスフィン、モノゲルマン、モノシラン、モノメチルアミン、硫化水素等が、特殊高圧源ガスとしては、アルシン、ジシラン、ジボラン、セレン化水素、ホスフィン、モノゲルマン、モノシラン等が、不活性ガス源としてはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン、窒素、二酸化炭素、フルオロカーボン等があげられる。前述した高圧ガスは、その代表的なものを列挙したものであり、その特性に限定されるものではない。 The high pressure gas referred to in the present invention includes generally used toxic gas, special high pressure gas, inert gas and the like. Toxic gas sources include acrylonitrile, acrolein, sulfurous acid gas, arsine, ammonia, carbon monoxide, chlorine, chloromethyl, chloroprene, arsenic pentafluoride, phosphorus pentafluoride, ethylene oxide, nitrogen trifluoride, boron trifluoride, Phosphorus trifluoride, hydrogen cyanide, diethylamine, disilane, sulfur tetrafluoride, silicon tetrafluoride, diborane, hydrogen selenide, trimethylamine, carbon disulfide, fluorine, bromomethyl, benzene, phosgene, phosphine, monogermane, monosilane, monomethylamine , Hydrogen sulfide, etc., as the special high pressure source gas, arsine, disilane, diborane, hydrogen selenide, phosphine, monogermane, monosilane, etc., as the inert gas source, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, Nitrogen, carbon dioxide, fluo Carbon and the like. The high-pressure gas described above is a list of typical ones, and is not limited to the characteristics.
高圧ガス中の各種ガスの濃度にも、特に限定されず、前述した高圧ガスが少なくとも1種類以上含まれていれば、2種類以上の混合ガスであってもよい。例えば、毒性ガスの場合、フッ素ガス、塩素ガス等のうち少なくともいずれか1種類が0.1vol%以上100vol%以下の範囲である。 The concentration of various gases in the high-pressure gas is not particularly limited, and two or more mixed gases may be used as long as at least one kind of the high-pressure gas described above is included. For example, in the case of a toxic gas, at least one of fluorine gas, chlorine gas, and the like is in the range of 0.1 vol% or more and 100 vol% or less.
以下、本発明の実施の形態に係る高圧ガス供給方法について、図1に基づき、詳細に説明する。 Hereinafter, a high-pressure gas supply method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
高圧ガスが高圧充填された容器1は、開閉弁2を具備し、高圧ガスを密閉できる容器である。容器1は、単独でも複数のものを並列に連結して用いてもよい。容器の数は特に限定されない。容器1の開閉弁2には導管3が接続され、その導管3には容器1からの高圧ガスを外部装置100に供給するための供給弁4が設けられている。供給弁4の下流には衝撃波減衰機構を有する機器50が設けられることが望ましいが、供給弁4は衝撃波減衰機構を有する機器50の下流に配置しても良い。開閉弁2あるいは供給弁4のいずれか一方は、下流に高圧ガスを供給するときの圧力調整機能も併せもっているものを用いてもよい。さらに、開閉弁2と供給弁4のどちらか一方のみとすることも可能である。容器1から導管6までが高圧ガスの供給設備として構成される。
A
衝撃波減衰機構を有する機器50の下流には高圧ガスを外部装置100へ導入するための導管6があり、外部装置100の上流には外部装置100の受入弁101が設けられている。受入弁101の下流には、導管102が接続され、さらにその下流側には外部装置100に接続される導管103と真空排気設備105がその開閉弁104を介して配置されている。また、外部装置100の下流側には、導管111及び112と開閉弁110を介して廃ガス処理設備130があるのが一般的であるが、取り扱うガスによっては大気等に放出する場合もある。高圧ガスの供給部分と外部装置が極めて近い関係にある場合には、受入弁101を削除することも可能である。この場合には、衝撃波減衰機構を有する機器50は、外部装置100の上流部のできるだけ近い位置に配することが有用である。
A conduit 6 for introducing high-pressure gas into the
本発明は、以下のように実施される。開閉弁2及び開閉弁110を閉とし、供給弁4、受入弁101を開とした後、真空排気設備105の開閉弁104を開として、真空脱気を行う。所定の真空状態となったことを確認し、供給弁4と開閉弁104を閉とする。その後、開閉弁2を所定の圧力となるよう調整しながら、開放していく。所定の圧力が得られた後、供給弁4を開放し、外部装置100に所定のガスを導入し、生産等を行う。開閉弁110の開閉は外部装置100の設備内容や取り扱うガスにより異なるが、生産の状況をみながら開閉を行うことが多く、これに合わせて供給弁4の開閉も適宜行われることになる。
The present invention is implemented as follows. The on-off
特に、供給弁4を開とした直後に問題が発生していると思われるが、閉じられた空間の中であるので、確認は難しい。しかし、衝撃波減衰機構を有する機器50を介在させることにより、その下流側での問題発生はなくすことができた。すなわち、本発明を実施することにより、従来問題とされていたシール材の溶損や焼損、若しくは劣化に基づく漏れの発生を防止することができた。
In particular, it seems that a problem occurs immediately after the supply valve 4 is opened, but it is difficult to confirm because it is in a closed space. However, by interposing the
衝撃波減衰機構については、衝撃波を大幅に減衰させることを目的としており、完全に消滅させる機構とすることが望ましい。しかし、衝撃波の影響による温度上昇があまり大きくない場合には、わずかな減衰でもその効果が認められることもある。 The shock wave attenuating mechanism is intended to greatly attenuate the shock wave, and is preferably a mechanism that completely eliminates the shock wave. However, if the temperature rise due to the influence of the shock wave is not so large, the effect may be recognized even with slight attenuation.
本発明で用いられる容器、各種弁及び導管等の材質は、その耐圧強度を満足することが重要である。ステンレス鋼が用いられることが多いが、その他の因子は高圧ガスの種類により異なる。例えば、マンガン鋼、ステンレス鋼、ニッケルを含む合金(ハステロイ、インコネル、モネルなど)が用いられる。 It is important that the materials of the container, various valves, conduits and the like used in the present invention satisfy the pressure resistance. Stainless steel is often used, but other factors depend on the type of high-pressure gas. For example, manganese steel, stainless steel, and an alloy containing nickel (Hastelloy, Inconel, Monel, etc.) are used.
容器に充填されている高圧ガスが4MPaG以上の圧力で外部装置に供給されることが望ましい。4MPaG未満では、衝撃波の発生がほとんどないか無視できる程度であるので、外部装置での温度上昇は小さく、シール材の焼損や劣化等は生じ難いので、本発明の寄与が小さい。なお、現時点においては、14.7MPaGが事実上の最大値であり、14.7MPaG超でも、本発明を用いることにより導入弁内部の温度上昇を引き起こさない又は小さくはできるが、衝撃波減衰機構が極めて複雑かつ大きいものとなり、現実的にはその適用は難しいものとなる。また、ガスの種類によっては、接ガス部表面の腐食が生じ易くなるという問題も発生する。従って、好ましくは4.5MPaG以上14.7MPaG以下、さらに好ましくは5MPaG以上14.5MPaG以下である。 It is desirable that the high-pressure gas filled in the container is supplied to the external device at a pressure of 4 MPaG or more. If the pressure is less than 4 MPaG, the generation of shock waves is negligible or negligible. Therefore, the temperature rise in the external device is small, and the burnout and deterioration of the sealing material are unlikely to occur, so the contribution of the present invention is small. At this time, 14.7 MPaG is the practical maximum value, and even if it exceeds 14.7 MPaG, the temperature rise inside the introduction valve can be prevented or reduced by using the present invention. It becomes complicated and large, and practically it is difficult to apply. In addition, depending on the type of gas, there is a problem that corrosion of the surface of the gas contact portion is likely to occur. Therefore, it is preferably 4.5 MPaG or more and 14.7 MPaG or less, more preferably 5 MPaG or more and 14.5 MPaG or less.
高圧ガスが供給弁より供給された場合、その供給されたガスの移動速度が一定以上になると、衝撃波が発生することがある。この衝撃波発生現象は極めて複雑な現象であり、その発生有無の確認ですら非常に難しい。衝撃波発生による影響の解析となると、特殊な装置を利用しなければ、極めて困難である。 When high-pressure gas is supplied from a supply valve, a shock wave may be generated when the moving speed of the supplied gas exceeds a certain level. This shock wave generation phenomenon is an extremely complicated phenomenon, and it is very difficult to confirm whether or not the shock wave has occurred. When analyzing the effects of shock wave generation, it is extremely difficult unless special equipment is used.
衝撃波減衰機構は、衝撃波の性質を利用して、発生した衝撃波を減衰させる衝撃波減衰機構もしくは衝撃波の発生を抑制する衝撃波抑制機構である。以下、代表的な例を示すが、これらに限定されるものではない。 The shock wave attenuating mechanism is a shock wave attenuating mechanism that attenuates the generated shock wave or a shock wave suppressing mechanism that suppresses the generation of the shock wave by using the property of the shock wave. Hereinafter, representative examples will be shown, but the present invention is not limited thereto.
衝撃波減衰機構を有する機器50は容器の供給弁4の下流に位置していることが望ましい。衝撃波減衰機構が供給弁4の上流に位置する場合、衝撃波の発生がかなり小さくなるので、その効果が小さくなるからである。当然ながら、衝撃波減衰機構を有する機器50は、外部装置100の受入弁101の上流に設けても良いし、2以上の機器を組み合わせて使うことも可能である。その重要な点は、容器の開閉弁2の下流側に配することである。前述したように、外部装置100には高圧ガスの生産装置も含まれているが、この場合には高圧ガスの生産設備の下流側もその対象となる。
The
衝撃波を音波に変える衝撃波減衰機構を有することが望ましい。衝撃波は、一般的にその減衰も顕著ではあるが、衝撃波を音波に変えることで、より有効的に衝撃波の発生を小さくすることができる。すなわち、衝撃波を乱反射させたり、吸収させたりする機構を持たせることにより、音波に変えることができる。具体的な例としては、以下に述べる方法も有効であるが、これらに制限されることはない。 It is desirable to have a shock wave attenuating mechanism that converts shock waves into sound waves. Shock waves are generally significantly attenuated, but by changing the shock waves into sound waves, the generation of shock waves can be reduced more effectively. That is, by providing a mechanism for irregularly reflecting or absorbing a shock wave, it can be changed to a sound wave. As specific examples, the methods described below are also effective, but are not limited thereto.
衝撃波減衰機構としては、衝撃波の直進性を妨げる構造を有することが望ましい。一般的にガスの移動によって発生する衝撃波は直進性が高いので、その直進性を抑えることにより、衝撃波の成長を抑制することができる。例えば、衝撃波減衰機構内の衝撃波の進路中に、各種の邪魔板を配することが有効である。また、衝撃波減衰機構内の衝撃波の進路中に、球状の物体を配しても良い。この場合、球状の物体としては、複数配置することがより有効となる。もちろん、楕円状の物体や多角形の形状でも良い。また、衝撃波を吸収する機構を取り入れることも効果がある。衝撃波減衰機構に入力した衝撃波が、そのまま直進することなく、何らかの反射等を何度も繰り返して進む配置が有用である。 As the shock wave attenuating mechanism, it is desirable to have a structure that prevents straightness of the shock wave. In general, shock waves generated by gas movement have high straightness. Therefore, by suppressing the straightness, growth of shock waves can be suppressed. For example, it is effective to arrange various baffle plates in the course of the shock wave in the shock wave attenuation mechanism. Further, a spherical object may be arranged in the path of the shock wave in the shock wave attenuation mechanism. In this case, it is more effective to arrange a plurality of spherical objects. Of course, an elliptical object or a polygonal shape may be used. It is also effective to incorporate a mechanism for absorbing shock waves. An arrangement in which the shock wave input to the shock wave attenuating mechanism repeats some reflections and the like repeatedly without going straight is useful.
また、衝撃波減衰機構を有する導管としては、曲部を有する導管を用いることが望ましい。例えば、該導管がコイル状に巻いた構造でも良い。この構造では、導管がコイル状であるため、導管内をガスが直線的に流通しにくくなり、導管内での衝撃波の成長が抑制される傾向にあり、結果として衝撃波が減衰することになる。 Further, it is desirable to use a conduit having a curved portion as the conduit having the shock wave attenuation mechanism. For example, a structure in which the conduit is wound in a coil shape may be used. In this structure, since the conduit is coiled, it is difficult for gas to flow linearly through the conduit, and the growth of the shock wave in the conduit tends to be suppressed. As a result, the shock wave is attenuated.
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
図1に基づき、実施の態様を述べる。窒素ガスの入った高圧容器1には開閉弁2が装着されている。供給弁4が外部装置100との間に配置され、開閉弁2と供給弁4の間は内径10.7mm、長さ50mmの直線状のステンレス鋼製の導管3・6・102・103で結ばれている。供給弁4の下流には窒素ガスを外部処理装置100へと導くための供給管5がある。導管5も内径10.7mmの直線状のステンレス鋼製であるが、長さは300mmある。外部処理装置100の上流には受入弁101が設けられている。受入弁101の下流には、外部処理装置100の他、真空排気設備105が開閉弁103を介して接続されている。受入弁101が問題発生の弁にあたる。受入弁101のシール材としては一般的なシール材のPTFE(四フッ化エチレン)とした。真空排気設備105は、主に供給弁4よりも下流の配管中と外部処理装置100内のガス置換を行うために使用される。なお、本実施例においては、外部処理装置100は、高圧容器1と同様の容器とした。さらに、外部処理装置100の下流には排気するための開閉弁110が接続されている。
An embodiment will be described with reference to FIG. An on-off
供給弁4と受入弁101の間には上述した衝撃波減衰機構を有する機器50が設けられている。その外観を図2に、内部の一例を図3に示す。図2に示したように、衝撃波減衰機構を有する機器50の流入側および流出側には入口50aおよび出口50bがあり、それぞれ導管5、導管6並びに受入弁101の内径に合致している。衝撃波減衰機構を有する機器50と受入弁101は導管6で、受入弁101と外部処理装置100の間は導管102並びに103で結ばれている。衝撃波減衰機構を有する機器50としては、図3に示すように長さが100mm、内径12mmのステンレス鋼管51の中に直径が10mmのステンレス鋼球52aが6個、直径が4mmのステンレス鋼球52bが10個、それぞれアトランダムに挿入されている。このアトランダムに配されたステンレス鋼球が衝撃波減衰を呈する働きを行っていると推察される。すなわち、入射した衝撃波はステンレス鋼球に衝突し、反射される。このような反射を繰り返すことにより、衝撃波は減衰して限りなく音波に近づく。その結果、衝撃波減衰機構50の出口50bにおいては、衝撃波の発生はほとんど認められないものとなる。
A
ステンレス鋼製の容器1には、窒素ガスが14.7MPaの圧力で充填されている。高圧容器1の開閉弁2は供給する高圧ガスの圧力調整の機能も兼ねている。先ず、開閉弁2及び排出弁110以外のすべての弁を開放して、導管3・5・6・101・103・111、衝撃波減衰機構を有する機器50内および外部処理装置100内を真空状態とした後、すべての弁を閉止した。その後、開閉弁2を調整しながら開放して導管3内の圧力を6MPaGとした。次に、供給弁4と受入弁101をほぼ同時に開放とし、外部処理装置100に窒素ガスを導入して30秒間経過した後に、すべての弁を閉止し、開閉弁110から外部処理装置100の中に充満した窒素ガスを排気した。
The
以上の操作を10回繰り返した後に受入弁101を外し、リークディテクター(アルバック社製HELIOT102+)によりその内部リーク量の計測を行ったところ、リーク量は検出下限未満(1.0×10−7Pa・m3/s未満)であり、リークのないことを確認した。また、受入弁101を解体し、シール材の目視観察を行ったところ、シール材の溶損も焼損もクラックの発生も認められなかった。
After the above operation was repeated 10 times, the receiving
次に、0.2mm厚のPTFE(四フッ化エチレン)を内部に固定した導管を受入弁101の位置に挿入し、その代わりとした。その後、先ほどと同様の条件で窒素ガスを外部装置に導入した。この操作も10回繰り返した後、そのシール性を確認した。その結果、完全なシール性を示し、問題のないことを確認した。さらに、シール材の目視観察を行ったが、シール材の溶損も焼損もクラックの発生も認められなかった。
Next, a conduit having a 0.2 mm thick PTFE (ethylene tetrafluoride) fixed therein was inserted into the receiving
さらに、衝撃波減衰機構を有する機器50の出口50bに圧力測定のための圧力計(キスラー社製の圧力計603B)を挿入し、圧力の経時変化を測定した。その結果を図4に示す。図4から、昇圧の過程でピークが無かったことから、衝撃波が発生する条件にはなかったことを確認できる。
Further, a pressure gauge for measuring pressure (a pressure gauge 603B manufactured by Kistler) was inserted into the
14.7MPaに高圧充填されたヘリウムガスを用いた。装置としては、実験1とほぼ同様としたが、先ず、0.2mm厚のPTFE(四フッ化エチレン)を内部に固定した導管を従来の受入弁101の位置に挿入し、その代わりとした。実施例1と同様に、開閉弁2及び排出弁110以外のすべての弁を開放して、導管3・5・6・101・103・111、衝撃波減衰機構を有する機器50内および外部処理装置100内を真空状態とした後、すべての弁を閉止した。その後、開閉弁2を調整しながら開放して導管3内の圧力を14MPaGとした。次に、供給弁4と受入弁101をほぼ同時に開放とし、外部処理装置100に窒素ガスを導入して30秒間経過した後に、すべての弁を閉止し、開閉弁110から外部処理装置100の中に充満したヘリウムガスを排気した。この操作を10回繰り返した後、そのシール性を確認した。その結果、完全なシール性を示し、問題のないことを確認した。さらに、シール材の目視観察を行ったが、シール材の溶損も焼損もクラックの発生も認められなかった。
Helium gas filled at a high pressure of 14.7 MPa was used. The apparatus was almost the same as in
次に、シール材をPTFE(四フッ化エチレン)とした受入弁101を挿入した。実施1と同様の操作を10回繰り返した後に、リークディテクターにより導入弁5の内部リーク量の計測を行ったところ、リーク量は1.0×10−7Pa・m3/s未満であり、リークのないことを確認した。また、受入弁101を解体し、シール材の目視観察を行ったが、シール材の溶損も焼損もクラックの発生も認められなかった。
Next, the receiving
さらに、実施例1と同様に、衝撃波減衰機構を有する機器50の出口50bに圧力測定のための圧力計(キスラー社製の圧力計603B)を挿入し、その圧力の経時変化を測定した。その結果、導管中の窒素ガスの流れは、衝撃波が発生する条件にはなかったことを確認した。
Furthermore, as in Example 1, a pressure gauge for measuring pressure (a pressure gauge 603B manufactured by Kistler) was inserted into the
[比較例1]
実施例1にて使用した衝撃波減衰機構を有する機器50を用いず、衝撃波減衰機構を有する機器50と長さおよび内径が同じである直線状のステンレス鋼製の管を挿入した。それ以外は、実施例1と同様に実施したが、実施例2と同様に、0.2mm厚のPTFE(四フッ化エチレン)を内部に固定した導管の試験から行った。その結果、シール材が変形しており、大きな機械的な負荷及び/又は熱的な負荷がかかったと推察できた。
[Comparative Example 1]
Instead of using the
さらに、実験1と同様に圧力測定のための圧力計(キスラー社製の圧力計603B)を挿入し、圧力の経時変化を測定した。その結果を図5に示す。図5から、昇圧の過程でピークの確認ができたことから、衝撃波が発生したと思われる圧力変化が明確に認められ、衝撃波発生の可能性が極めて高いことを確認した。
Further, a pressure gauge for measuring pressure (a pressure gauge 603B manufactured by Kistler) was inserted in the same manner as in
[比較例2]
実施例2と同様の試験を実施した。0.2mm厚のPTFE(四フッ化エチレン)を内部に固定した導管の試験から行った。その結果、シール材が変形しており、一部がわずかながら溶損しており、大きな機械的な負荷及び熱的な負荷がかかったと推察できた。
[Comparative Example 2]
The same test as in Example 2 was performed. The test was conducted on a conduit having PTFE (ethylene tetrafluoride) having a thickness of 0.2 mm fixed therein. As a result, the sealing material was deformed, and a part thereof was slightly melted, and it was assumed that a large mechanical load and a thermal load were applied.
本発明の高圧ガスの供給方法は、高圧充填されたガスを下流の各装置に安全に供給するために用いることができるし、高圧ガスの生産上の安全性向上にも寄与できる。 The high-pressure gas supply method of the present invention can be used to safely supply a high-pressure filled gas to each downstream device, and can contribute to an improvement in the safety of high-pressure gas production.
1 高圧容器
2 開閉弁(圧力調整弁)
3 導管
4 供給弁
5 導管
6 導管
50 衝撃波減衰機構を有する機器
50a 衝撃波減衰機構を有する機器の流入側
50b 衝撃波減衰機構を有する機器の流出側
51 衝撃波減衰機構を有する機器のステンレス鋼管
52a 衝撃波減衰を有する機器のステンレス鋼球(直径10mm)
52b 衝撃波減衰を有する機器のステンレス鋼球(直径4mm)
100 外部装置
101 外部処理装置の受入弁
102 導管
103 導管
104 開閉弁
105 真空処理設備
110 開閉弁
111 導管
112 導管
130 廃ガス処理設備(大気)
1 High-
3 Conduit 4 Supply valve 5 Conduit 6
52b Stainless steel ball of equipment with shock wave attenuation (4mm diameter)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該ガスは衝撃波減衰機構を有する機器を通じて外部装置へと導かれることを特徴とする高圧ガスの供給方法。 A gas supply method for supplying a gas containing a toxic gas, a special high-pressure gas, or an inert gas, filled in a container at a high pressure, to an external device at a pressure of 4 MPaG or more through a conduit connected to the opening / closing valve of the container In
A method for supplying high-pressure gas, wherein the gas is guided to an external device through a device having a shock wave attenuation mechanism.
該衝撃波減衰機構を有する機器は、該供給弁の下流に位置することを特徴とする請求項1に記載の高圧ガスの供給方法。 The conduit has a supply valve for supplying gas from the container to an external device;
Device having the shock wave attenuation mechanism, the method of supplying the high-pressure gas as claimed in claim 1, characterized in that located downstream of the supply valve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011014304A JP5636984B2 (en) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | High pressure gas supply method and supply apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011014304A JP5636984B2 (en) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | High pressure gas supply method and supply apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012154429A JP2012154429A (en) | 2012-08-16 |
JP5636984B2 true JP5636984B2 (en) | 2014-12-10 |
Family
ID=46836361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011014304A Active JP5636984B2 (en) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | High pressure gas supply method and supply apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5636984B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5899883B2 (en) * | 2011-01-26 | 2016-04-06 | セントラル硝子株式会社 | High pressure gas supply method, apparatus having shock wave attenuation mechanism, and high pressure gas supply device |
JP6082361B2 (en) * | 2014-05-02 | 2017-02-15 | 大陽日酸株式会社 | Gas supply method |
WO2020049900A1 (en) | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 昭和電工株式会社 | Method and equipment for supplying fluorine-gas-containing gas |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009129827A (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system |
-
2011
- 2011-01-26 JP JP2011014304A patent/JP5636984B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012154429A (en) | 2012-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5225862B2 (en) | High pressure gas annealing apparatus and method | |
US7328716B2 (en) | Pressure-based gas delivery system and method for reducing risks associated with storage and delivery of high pressure gases | |
JP5636984B2 (en) | High pressure gas supply method and supply apparatus | |
WO2016031219A1 (en) | Gas turbine engine system | |
CA2750789C (en) | Plasma coating system and method for coating or treating the surface of a substrate | |
Pan et al. | Safety study of a wind–solar hybrid renewable hydrogen refuelling station in China | |
JP5899883B2 (en) | High pressure gas supply method, apparatus having shock wave attenuation mechanism, and high pressure gas supply device | |
JP5314688B2 (en) | Double piping equipment | |
Ta et al. | Experimental investigation on shock wave propagation and self-ignition of pressurized hydrogen in different three-way tubes | |
CN111129544A (en) | Hydrogen supply system applied to hydrogen fuel cell automobile and hydrogen fuel cell automobile | |
Xu et al. | Risk identification and control of stationary high-pressure hydrogen storage vessels | |
Huising et al. | H2 in an existing natural gas pipeline | |
JP3289190B2 (en) | Semiconductor process gas supply system | |
Ronevich et al. | Hydrogen Effects on Pipeline Steels and Blending into Natural Gas. | |
JP5724438B2 (en) | Halogen-containing gas supply apparatus and halogen-containing gas supply method | |
KR102544431B1 (en) | Supply method and supply equipment of gas containing fluorine gas | |
TWI651135B (en) | Exhaust system | |
CN112071455B (en) | Hydrogen supply system and method for offshore nuclear power platform | |
Leishear | Nuclear Power Plant Fires and Explosions: Part IV—Water Hammer Explosion Mechanisms | |
Saez et al. | Sodium-Water Reaction approach and mastering for ASTRID Steam Generator design | |
JP5849406B2 (en) | Halogen-containing gas supply device | |
CN210795785U (en) | High-pressure nitrogen protection device for improving safety of cold hydrogenation process in polycrystalline silicon production | |
WO2006092516A1 (en) | Method of coating a pipe element or device used to convey gaseous oxygen | |
CN205843833U (en) | A kind of protection device for preventing leakage of thermal resistance | |
Yang et al. | Analysis of ‘5.29’blast furnace burst accident of Fangda special steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131028 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140722 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140825 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140924 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141007 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5636984 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |