気温上昇に伴う不純ヘリウムカードルガス圧の想定外の上昇

Unanticipated rise of pressure inside impure He gas containers with rise in temperature


岩佐 章夫, 坪井 勇一, 福山 康弘, 金子 晋久 (産総研); 樋口 明年, 池田 洋一, 奥主 英和 (新生ビルテクノ)


Abstract:長尺カードル内に高圧ガスを貯蔵する場合に適応される法令は、一般に理想気体を想定して運用されている。この度産総研ではヘリウム液化機を更新したが、試運転時に長尺カードルに貯蔵された不純ヘリウムガスについて、気温上昇に伴うカードル圧上昇が理想気体での想定を超えて長尺カードルからガスを放出せざるを得ない事態が生じた。大気圧程度になるまでにガスを抜いた状態で気温とカードル圧の関係を調べてみたが、想定外のカードル圧上昇が再現した。ガスに混入した水の気化を原因とするには飽和水蒸気圧の値が低すぎること、その後ポンピング等を行った後に長尺カードルに充填しなおした不純ガスでは再現しなかったことなどから、想定外の圧力上昇の原因としては、カードル内のガス中に混入していたエアロゾル等に吸着されていた分子が気温上昇により不純ヘリウムガス中に放出されたことが考えられる。