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炭酸ガス容器の特徴 CO2

2011年4月22日 18:03

 生ビールの押出し用に使われ一般の方でも目にすることのある緑色のボンベは
炭酸ガスボンベです。

炭酸ガスボンベの中には炭酸ガスが液体の状態で溜まっています。液体の炭酸は
ボンベの外に出すと液体から気体もしくは固体に変化します。1 atm の大気圧の
下では液体の状態で存在できない物性のため、直接見ることは不可能です。

CO2容器1.jpg
ガス取り用と液取り用(サイフォン)2種jの炭酸ガスボンベ

炭酸ガス容器には、上図の左側のように気体を取り出す専用容器のタイプと、右側の
ように容器内部の底面に近いところまで管(サイフォン管)が潜っている液体を取り出す
タイプの2種類存在します。外観はまったく同じのため、どちらが気体用で、どちら
が液体用なのかを見極めるため、図の右上のような「サイフォン管付き容器」という
金色のシールが貼ってありますので、シールがあれば液取り用。シールが無ければ
気体用として区別できます。

炭酸ガス容器の中は外気の温度によって圧力が上昇したり下降したりと変化します。
高圧ガス保安法では内容積 1.34L 当たり 1kg を充填した場合、摂氏 14℃ の時は
内容積の 90% が液体で、圧力は 4.9 MPa です。22℃ になると、容器の中は全部
液体の炭酸で満たされ、その時の圧力は 5.9 MPa です。
 ここで圧力が 31.1℃ の臨界温度を越えると全部ガス状の炭酸となり、更に温度
が上昇し 47℃に達すると 15.7 Mpa の圧力で容器バルブに付いている従来型安全板
が破裂し、ボンベの中の炭酸ガスが容器外に放出されます。高耐圧型の安全板は 56℃
で19.6 MPa になると同様に破裂します。

CO2容器2.jpg
容器内の液化炭酸ガスの温度と圧力の関係

上の図のとおり、容器の中の圧力は温度とともに上昇しますが、その圧力の上がり方
が急激なため夏場など直射日光に炭酸ガスボンベが曝されると安全板が破裂して、白
い煙が噴出す光景を稀に見ることがあります。
 正規充填定数 1.34 を見ると、15.7 MPa で安全弁が破裂する温度は47℃ になって
います。

炭酸ガスの容器の中に炭酸ガスが適正に充填されていないと安全弁が作動し易くなり
ます。過充填をしてしまうと、例えば 10% 過充填した時には40℃で19.6MPaに達し
てしまいます。ちなみに 5% 過充填 47℃ 、正規充填では 56℃ ですので過充填は
絶対行ってはいけないのです。

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ありがとうございます

今日の埼玉県川口市のお天気は?
 2011年4月22日 金曜日
 天気 はれ
 ボンベ庫の温度 

です。


北極流今日の開運メッセージブログより

自らのキャパを超える挑戦をしたときに

はじめて才能は開花します。


一流となる人生を選ぶか、

平凡で幕を閉じるか‥


それは、

目の前にある"それ"に、

挑戦するかどうかで決まる。

 by との

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