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高圧ガス容器のいろいろ

高圧ガス容器のいろいろ
高圧ガスの充填、搬送、貯蔵などによってガス産業界の一翼を担っている
「鋼製継目なし高圧ガス容器」の概要を、Q&A形式で説明いたします。
Q1 鋼製継目なし高圧ガス容器が国内で使用および製造され始めたのは、いつ頃からですか?
A1

明治37年頃に炭酸ガス用の、明治41年頃に酸素ガス用の鋼製継目なし高圧ガス容器が輸入されたのが高圧ガス容器使用の始まりと言われています。

その後、昭和4年頃から海外容器の調査研究が行われ、昭和6年頃からは国産容器の本格的生産が開始されました。当時の容器の材質は炭素鋼(焼きなまし)製で、充填圧力14.7MPa(150kgf/cm2)/内容積46.7リットル(通称7000リットル瓶)の容器重量は約80kgとなっていました。

Q2 高圧ガス容器の種類は、どのように分類されていますか?
A2

高圧ガス容器は大別すると、継目なし容器、溶接容器、複合容器に分類されます。

鋼製継目なし高圧ガス容器を製造方法、構造および使用材質の違いから、次のように分類してみました。


(1)製造方法の違いによる分類
・マンネスマン方式(M式またはスパンタイプとも言われる)

継目なし鋼管(マンネスマンパイプ)の一端をスピニングマシン、スェージングマシン等で閉じて底部を成形し、容器としたもの

エルハルト方式(E式またはビレットピアシングタイプとも言われる)
最初に、鋼塊をプレスによって穿孔し、厚肉コップ状のものを成形する。さらに、これを絞りながら伸ばして底付き素管を成形し、容器としたもの

カッピング方式
鋼板をプレスによって数回の絞り加工をしながら底付き素管を成形し、容器としたもの

(2)構造の違いによる分類
凹形底(あげ底)片口容器
国内で使用されている大半の容器が、この構造となっています。

凸形底(丸底)片口容器
小容器、カッピング方式容器およびアルミニウム合金製容器等に多く見られる構造です。

両口容器
大容量搬送用で、大径管長尺容器等の口金部が両側にある構造です。

(3)使用材質の違いによる分類
調質(焼入れ・焼戻し)マンガン鋼
昭和40年から製造されています。通称7000リットル瓶の容器重量がさらに軽量化がはかられ、約53kgになりました。現在、国内で製造されている容器の大半はこの材料が使用されています。

クロムモリブデン鋼
調質マンガン鋼製より高強度を有する容器として、昭和39年から製造されています。現在では19.6 MPa(200kgf/cm2)充填用容器に多く使用されています。
また、平成3年からは通称7000g瓶の容器重量がさらに軽量化がはかられ、約47kgとなっています。

ステンレス鋼
腐食性ガス用容器および半導体関係のクリーン容器として、少量ですが製造されています。

アルミニウム合金
材質の特性上から外傷を受けやすく、取り扱いには注意が必要ですが、軽量および耐腐食性という面から多く使用されてきています。

その他の低合金鋼
高圧力、高強度な軽量化用鋼として、ニッケルクロムモリブデン鋼・クロムモリブデンバナジウム鋼等の材料を使用した軽量容器が製造されています。


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