圧縮空気および窒素の含水量基準

はじめに：ガス中の水分含有量の重要性

工業生産において、圧縮空気および窒素は広く用いられる動力源ならびに保護ガスです。ガス中の水分含有量（湿度）は、設備の寿命および製品品質に直接影響を及ぼします。水分過多は配管の腐食、空気圧機器の故障、さらには製品の酸化を招きます。したがって、ガスの水分含有量に関する基準を明確に定め、厳格に遵守することが極めて重要です。

圧縮空気の含水量基準：ISO 8573-1

圧縮空気の品質に関する主要な国際規格はISO 8573-1この規格では、圧縮空気中の汚染物質を異なる品質等級に区分しています。水分含有量については、規格は主に……によって規定されています。圧力露点定義する。

ISO 8573-1 湿度を複数の等級に区分する（通常は Class 1 至る Class 7、および製造者が指定した Class 0）：

• Class 1：露点圧力 ≤ -70℃ 水分に極めて敏感な精密電子機器、医薬品および食品業界に適しています。
• Class 2：露点圧力 ≤ -40℃ 一般的な空気圧制御システムや塗装工程でよく使用されます。
• Class 3：露点圧力 ≤ -20℃、一般的な産業用空気圧工具および水分に対する要求が厳しくない用途に適しています。
• Class 4 至る Class 7圧力露点が徐々に上昇し、水分に対する特別な要求のない粗放型の工業環境に適しています。

窒素の含水量基準と純度等級

窒素ガスの含水量基準は通常、それに純度等級直接関連付けられる。工業用窒素および高純度窒素に関する国内外の関連規格では、水分含有量は通常、体積分率または露点温度で表される。

• 工業用純粋窒素：純度は通常 99.5% 至る 99.9% その間では、水分に対する要求は比較的緩やかで、露点温度は一般に……と求められる。 -40℃ 至る -50℃ 左右、水分含有量は数百ppm程度である。
• 高純度窒素：純度が達成される 99.999% 以上。このような窒素ガスは水分管理が極めて厳しく、露点温度は通常、以下に設定することが求められます。 -60℃、さらには達する -80℃ 以下、水分含有量は極めて低く抑えられ、半導体や光ファイバーの製造など、高度な産業分野の要求に応える必要があります。
• 液体窒素：気化後においても、その含水量は高純度ガスの規格に適合している必要があり、気化工程における再加熱および配管設計においては、環境中の水分の二次的な混入を防止しなければならない。

含水量の測定と制御

ガスの含水量が基準を満たしていることを確保するためには、正確な測定と効果的な制御手段を講じる必要があります。

• 測定機器通常、露点計を用いてガスの圧力露点を測定します。低露点環境では、冷鏡法または高分子薄膜静電容量法に基づく高精度の露点計を選定する必要があります。
• 乾燥設備圧縮空気は、通常、冷凍式乾燥機または吸着式乾燥機によって除水されます。窒素の製造は、分子篩による圧力変動吸着法または深冷空気分離プロセスに依存しており、さらに後段の純化装置を併用することで、微量の水分を追加で除去します。

結語

圧縮空気および窒素の含水量基準は、工業生産の安全と品質を確保するための基礎である。企業は、ガス乾燥設備の選定や用気規格の策定に際して、関連する一般規格および各業界固有のガス純度規格を厳格に照らし合わせ、実際のプロセスニーズを踏まえて含水量の目標値を適切に設定し、過度な乾燥によるエネルギーの無駄や、乾燥不足による生産事故の発生を防止しなければならない。