◇配管内の残液パージ（窒素）について ◇

質問

はじめて投稿します。
私は配管設計会社に勤務する者です。
経験が浅いため初歩的な質問ですが、宜しくお願い致します。

いま私が担当している工事は、
『Aﾀﾝｸの液体（水と同等）を、約100m離れたBﾀﾝｸへ、ﾎﾟﾝﾌﾟで移送する』といった内容です。Bﾀﾝｸの手前には流量計を設置し、設定積算値に達するとﾎﾟﾝﾌﾟとﾊﾞﾙﾌﾞを閉めます。
しかし、ﾎﾟﾝﾌﾟを止めた後でも約100mの配管内（50A）には液が充満している状態なので、ﾎﾟﾝﾌﾟの2次側から3kgf/cm2の窒素で残液をBﾀﾝｸへ向けてﾊﾟｰｼﾞし、配管内を空にします。

ある日、顧客からの質問で、
『ﾎﾟﾝﾌﾟの吐出圧（液体圧）よりも、窒素（気体圧）の圧力のほうが大きいから、残液の流速（m/s）に気をつけて！』と言われました。
私は同じ圧力なので、どちらも一緒と思いましたが即答できず、課題を持ち帰りました。

やはり同じ圧力でも、気体のほうが液体よりも力が大きいのでしょうか。
ちなみに主な設計仕様は、
　?ﾎﾟﾝﾌﾟ吐出流量　：12m3/h
　?ﾎﾟﾝﾌﾟ揚程　：30m
　?管内流速　：2m/s以下
　?流体密度　：約1000kg/m3
　?流体粘度　：約1 cP

皆様どうか、宜しくお願い致します。

回答No.3

noname#230359

質問からずいぶんと時間がたっているので、今さらですが。

ここでのポイントは流速と思います。
というのも、気体と液体で根本的に違うのが、圧力による体積変化です。
ガスでパージした場合は、圧力降下にともなって流速が上がります。
この流速変化は、配管では振動につながります。
支持をしっかりとる等の工夫が必要かと。
また、タンク側は十分な排気が出来るかといったことも重要です。

簡単ですが、思いつくまま書きました。

回答No.2

noname#230359

Ｑ１；同じ圧力でも、気体のほうが液体よりも力が大きいか？
Ａ１；ＮＯです。

多分、流量に換算した事（エネルギー）をいってると思います。

流量が調整できるバルブを、ラインに入れれば良いと思います。

お礼

後の先、アフターユー 様

お礼が遅くなり、大変申し訳ありませでした。
おっしゃる通り、流量が調整できるグローブ弁等の設置を検討いたします。
ご回答、ありがとうございました。

回答No.1

noname#230359

＞同じ圧力でも、気体のほうが液体よりも力が大きいか？

それはないですが、
液体は?非圧縮性流体?でポンプの加圧を止めると、配管の弾性による圧力は残るが、ポンプの漏れが僅かでもあって逆流すると加圧力を失う。

一方、気体は圧縮性で、漏れ、逆流によって圧力は徐々に低下するが、液体よりもはるかに長時間圧力を維持するため、前者との比較で圧の逆転が起こりうる。

この違いではないかと思います。

お礼

岩魚内　様

お礼が遅くなり、大変申し訳ありませんでした。

液体は?非圧縮性流体?、
気体は?圧縮性流体?ということですね。勉強になりました。
ご回答ありがとうございました。