液体窒素移送ラインの適切な設計圧力は通常PN16～PN40（約1.6～4.0MPa）ですが、システム構成、運転条件、安全マージンによって変化する可能性があります。安全性と長期的な信頼性を確保するため、ASME B31.3またはEN 13480で規定されているように、ほとんどの産業用途における最大運転圧力の1.5～2倍高い設計圧力を選択しています。
極低温工学において、適切な設計圧力を決定することは、単に規則に従うことだけではありません。システムの安全性、熱性能、ライフサイクルコストにも影響します。HL Cryogenicsでは、設計圧力は流体特性、圧力変化、システムの使用方法など、さまざまな要素を考慮した上で決定すべき事項だと考えています。
液体窒素システムは通常、低圧から中圧（0.2～1.6 MPa）で動作します。しかし、ポンプの起動、バルブの閉鎖、気化現象などの過渡的な状況によって圧力スパイクが発生する可能性があります。そのため、当社では公称動作圧力のみに基づいて設計を行うことは決してなく、システムの動的な挙動を計算に組み込んでいます。
目次
1. 設計圧力に影響を与える主要要因
2. 標準的な設計圧力範囲
3. 圧力設計に影響を与えるシステムコンポーネント
4．業界および地域を横断する応用例
●設計圧力に影響を与える主な要因
1. 過渡現象と動作圧力
基準値は、想定される最高圧力です。しかし、以下の点についても考慮する必要があります。
ポンプ吐出口の圧力
バルブの急速な作動時には、圧力が上昇する。
密閉空間における熱膨張
適切に設計された極低温移送システムでは、これらの要因によって内部圧力を定常状態よりも30%から50%上昇させることができる。
2. 熱漏れ制御と真空断熱
A 真空断熱パイプ熱の侵入を防ぎ、窒素の蒸発を抑える。しかし、わずかな熱漏れでも局所的な蒸発を引き起こし、システム内部の圧力を上昇させる可能性がある。
そのため、真空断熱の性能は圧力安定性と密接に関係しています。HL Cryogenicsのシステムは、熱漏れを最小限に抑えるように設計されており、圧力変化を予測可能な範囲内に維持します。
3．材料選定と構造的完全性
SS304やSS316などのステンレス鋼の選択は、極低温配管これらの材料は低温下でも機械的強度を維持し、ASMEおよびEN規格に準拠しています。
設計上の圧力は以下と整合していなければならない：
- 極低温における許容応力値
- 規定に基づく壁厚計算
- 長期疲労耐性
●典型的な設計圧力範囲と圧力安定性における真空技術の役割
我々の動的真空ポンプシステム, 真空断熱バルブ、 そして相分離器当社は、液体ヘリウムを効率的に移動させ、コストを抑えるシステムを提供します。ミニタンクsとフレキシブルホースモバイル業務と固定業務の両方を正確に処理させてください。
産業ガスプロジェクトにおける当社の実績から、通常は以下のことを提案します。
小型システム向けPN16～PN25（ミニタンク供給）
標準的な産業用配電：PN25～PN40
PN40以上は、高性能システムまたは長距離システム向けです。
A 真空断熱フレキシブルホースフレキシブル接続と同等の評価を受けることが多いが、機械的なストレスや動きにも対応できなければならず、それによって安全マージンが変化する可能性がある。
統合動的真空ポンプシステムこれは現代のシステムとの大きな違いです。この技術は、極低温パイプまたはホースの環状空間内の真空度を一定レベルに維持します。
定期的な真空メンテナンスを行わないと、時間の経過とともに断熱性能が悪化します。
ガス放出
微小漏れ
浸透
私たちの動的真空ポンプシステム保証する：
- 長年の運用を通じて安定した真空レベルを維持
- 安定した熱性能
- 熱の侵入による圧力上昇のリスクを低減
これは、設計圧力要件の低減と安全マージンの向上に直接的に貢献する。
●圧力設計に影響を与えるシステムコンポーネント
真空断熱バルブ
A 真空断熱バルブ流量を制御し、熱が漏れ出すのを防ぐ上で、バルブは非常に重要です。バルブの設計が不適切だと、熱橋が発生し、局所的な蒸発や圧力の急上昇を引き起こす可能性があります。
当社は以下の目的でバルブを設計しています。
掃除機をかけ続けてください
熱損失を低減
流量制御が圧力ショックを引き起こすことなくスムーズに動作することを確認してください。
相分離器真空断熱
二相流は、あらゆる液体窒素システムにおいて大きな問題となります。真空断熱された相分離器を使用することで、最終使用者には液体のみが届き、蒸気は安全に分離されます。
これにより停止します：
不安定な流れ、圧力変化、不正確な測定
位相を安定させることで、システムの圧力と性能を安定させることができます。
●実際のエンジニアリングの事例
私たちは真空断熱パイプ東アジアにおける最近の半導体製造施設プロジェクト向けに、全長500メートルを超える液体窒素移送システムを設計するための技術。
顧客からの最初の仕様では、設計圧力はPN16であるべきだとされていました。しかし、以下の点を確認したところ、
ポンプの特徴
バルブの素早いサイクル
パイプラインの長さが長い
PN25へのアップグレードをご提案しました。この変更により、ピーク運転時の圧力スパイクの発生を防ぎ、ISOおよびSEMI規格への準拠が確保されました。
結果は以下の通りでした。
圧力による故障なし
より安定したプロセス
断熱性の向上により窒素使用量が減少
●よくある質問
HL Cryogenicsは1992年の創業以来、多様な顧客ニーズに対応する高真空断熱極低温配管システムおよび関連サポート機器の設計・製造を専門としています。当社はASME、CE、ISO 9001の認証を取得しており、数多くの著名な国際企業に製品とサービスを提供してきました。当社のチームは誠実で責任感があり、あらゆるプロジェクトにおいて卓越性を追求することに尽力しています。
真空断熱／ジャケット付きパイプ
真空断熱／ジャケット付きフレキシブルホース
相分離器／蒸気ベント
真空断熱（空気圧式）遮断弁
真空断熱チェックバルブ
真空断熱式調整弁
保冷ボックスおよびコンテナ用真空断熱コネクタ
MBE液体窒素冷却システム
VI配管に関連するその他の極低温サポート機器。これには、安全弁グループ、液面計、温度計、圧力計、真空計、電気制御ボックスなどが含まれますが、これらに限定されません。
弊社では、単体のご注文から大規模プロジェクトまで、あらゆる規模のご注文に対応いたします。
HL Cryogenics社の真空断熱パイプ（VIP）は、当社標準規格であるASME B31.3圧力配管規格に準拠して製造されています。
HL Cryogenicsは、真空機器を専門とするメーカーであり、すべての原材料を認定サプライヤーからのみ調達しています。お客様のご要望に応じて、特定の規格や要件を満たす材料を調達することが可能です。当社が通常使用する材料には、酸洗、機械研磨、光輝焼鈍、電解研磨などの表面処理を施したASTM/ASME 300ステンレス鋼が含まれます。
内管のサイズと設計圧力は、お客様のご要望に応じて決定されます。外管のサイズは、お客様から別途指定がない限り、HL Cryogenicsの標準仕様に従います。
従来の配管断熱と比較して、静的真空システムは優れた断熱性能を発揮し、顧客のガス化損失を低減します。また、動的真空断熱システムよりも費用対効果が高く、プロジェクトに必要な初期投資額を抑えることができます。
投稿日時：2026年4月22日
