高圧試験

日本製鉄(株)と永年培ってきた技術を基に、様々な高圧容器、バルブ、部材(配管、接手シール部材等)について、高圧負荷条件下での各種評価試験を実施致します。
コンクリート隔壁構造設備、加圧媒体として高圧水素ガスを用いることができる設備、耐爆試験設備を保有し、高圧水圧ポンプ、高圧ガスコンプレッサーなどを用いた高圧試験を行うことができます。
小型部品から大型容器まで、種々形状の試験に対応が可能です。
試験方法の検討、治具・装置の作製を含め、圧力試験に関して、何なりとお問い合わせください。

1.耐圧試験、気密/水密試験

2.圧力サイクル試験(内圧疲労試験)

3.破裂試験(バースト試験、内圧破壊試験)

4.温度環境圧力試験

5.外圧試験

6.高圧水素試験

高圧評価試験の内容

試験装置基本構成

各種高圧試験設備

設備仕様

加圧媒体
液体 水道水、純水、イオン交換水、防錆剤添加水、シリコン系絶縁流体、フロン系絶縁流体、作動油、等
気体 不活性ガス 窒素、ヘリウム、窒素とヘリウムの混合ガス
可燃性ガス 水素
加圧設備
圧力媒体 種類 最大圧力
(MPa)		 吐出量
(L/分)
液体 油 油圧ポンプ 70 2.5
水 水圧ポンプ リキッドポンプ 400 0.2~0.5
プランジャー式大型水圧ポンプ 200 30
気体 水素 ガス圧縮機 140 =
ヘリウム、窒素 200 =
追加負荷条件
温度 試験環境 冷媒、熱媒循環による間接冷却、加熱 -70 ~ 85°C
恒温槽 -70 ~130°C
加熱炉 300°C
ドライアイス、液体窒素による直接冷却  
加圧媒体 熱交換器による間接冷却、加熱 -40 ~ 60°C
その他の付帯試験・設備
試験機
  • ・外圧印可(容器サイズ各種)
  • ・落錘試験
  • ・プレス機による圧縮試験
  • ・試験体落下試験
検出器
  • ・圧力下での電気信号取り出し
  • ・水素リークディテクタ
  • ・ヘリウムリークディテクタ
設備
  • ・コンクリート定盤
  • ・金属定盤
  • ・連続ビデオ撮影
  • ・高速ビデオ撮影(オプション)

各種高圧評価試験メニュー

耐圧試験、気密/水密試験 耐圧、水密;最大400MPa。気密:最大200MPa。
ヘリウムディテクターを用いた高精度気密試験も可能
圧力サイクル試験 高圧大容量のピストンポンプ(200HP)を用いた高能率水圧・油圧サイクル試験
破裂試験(バースト試験) 試験状況を連続ビデオ撮影。
高速ビデオカメラ撮影も可能(オプション)。
温度環境圧力試験 温度環境下での耐圧試験・気密試験・サイクル試験・破裂試験(油使用時)。
外圧試験 試験体に通電した状態での試験。
試験体信号をモニターしながらの試験可能。
高圧水素試験 高圧水素ガスを用いた気密試験、圧力サイクル試験が可能。

高圧評価試験の実施例

燃料電池自動車
  • ・複合材容器の破裂試験
  • ・複合材容器の圧力サイクル試験
  • ・複合材容器の気密試験
  • ・複合材容器の落下試験
  • ・複合材容器の落錘試験
  • ・複合材容器の高温・低温環境気密試験
  • ・高圧弁の気密試験・耐圧試験・耐久試験
  • ・高圧用継手の高温・低温環境気密試験
  • ・圧力用チューブアッシーの気密試験
二次電池
  • ・電池の圧縮破壊試験
  • ・電池の落下試験
  • ・電池の外圧耐久試験
  • ・電池ケースの油圧サイクル試験
高圧用配管部材
  • ・鋼管の耐圧試験・破裂試験
  • ・FRPパイプの耐圧試験
  • ・管継手の耐圧試験
  • ・弁の耐圧試験
  • ・弁の耐久試験(水圧/ガスサイクル試験)
  • ・アキュムレータの破裂試験
  • ・シリンダーの気密試験・耐久試験
  • ・シール部品の低温気密試験
  • ・ゴムホースの耐圧試験・気密試験
  • ・フレキシブルホースの耐圧試験
  • ・フッ素ホースの高温破壊試験
  • ・ノズルの高温耐圧試験
電子部品
  • ・コネクターの外圧試験
  • ・シリコンチップの外圧試験
  • ・回路基板の高温環境耐圧試験
  • ・各種センサーの耐圧試験

1.耐圧試験、気密/水密試験

耐圧性の必要な部材に、一定時間の圧力負荷して耐圧試験を行います。また気密/水密試験は、一定時間圧力負荷して漏れ(リーク)の有無を評価する試験です、ヘリウムガスを用いた気密試験では、10-7Pa・m3/sレベル以下の高精度の評価が可能です。水浸法による評価も承ります。

圧力媒体

試験圧力

耐圧試験、気密/水密試験の特徴

耐圧試験、気密/水密試験の適用分野

主な試験仕様

耐圧試験
気密/水密試験​ ​		 圧力媒体​ 水・油・ガス(窒素、ヘリウム)​ 水素ガス *詳細は「高圧水素試験」を参照​
試験圧力​ 耐圧、水密​ 最大400MPa​
気密​ 最大200MPa​
特徴​ ヘリウムディテクターを用いて、10-7Pa・m3/sレベル以下の高精度気密試験も承ります。​

2.圧力サイクル試験(内圧疲労試験)

一定周期の繰りかえし内圧負荷により、変動する圧力条件下での部材の耐圧性を評価する試験です。24時間連続試験にも対応いたします。

圧力媒体

試験圧力

圧力サイクル試験(内圧疲労試験)の特徴

圧力サイクル試験(内圧疲労試験)の適用分野

主な試験仕様

圧力サイクル試験(内圧疲労試験)​ ​ 圧力媒体​ 水・油・ガス(窒素、ヘリウム)​ 水素ガス *詳細は「高圧水素試験」を参照​
試験圧力​ 水圧​ 最大400MPa​
ガス圧​ 最大200MPa​
特徴​ ・小型/大型水圧ポンプを用いた高能率水圧サイクル試験ができます。​ ・高速油圧サイクル試験も承ります。​
・ガスサイクル試験は個別ご相談を承ります。​

タンクの圧力サイクル試験の事例

水圧ポンプを用いた水圧疲労試験(圧力サイクル試験)

試験構成

試験体 バルブ(数mリットル)/タンク200リットル
試験内容 圧力サイクル試験
圧力媒体 水道水
加圧設備
  • 小型水圧ポンプ(バルブ用) 最大圧力:400MPa、吐出量:200ml/分
  • 大型水圧ポンプ(タンク用) 最大圧力:200MPa、吐出量:30リットル/分
その他
  • ・試験体容積;数ml~200リットル(これ以上も応談)
  • ・サイクル時間;約3秒(数ml)~約30秒(120リットル)
  • ・リーク検知(自動停止)機能により連続(無人)運転可能
  • ・サイクル中の録画可能

圧力波形例

*他の液体や大きな試験体等、圧力試験に関して、何なりとご相談ください。

3.破裂試験(バースト試験、内圧破壊試験)

圧力容器に相当する、ボンベ、タンク、配管等の試験体に、最大400MPaまでの設定圧力範囲で加圧媒体(水、油、窒素ガス等)を導入し、試験体破裂の圧力や破壊モードを評価する試験です。粉塵対応の大型耐爆装置、高速度ビデオカメラ等、様々な一定周期の繰りかえし内圧負荷により対応が可能です。

圧力媒体

試験圧力

耐爆装置

大きさ 間口;2.2m、奥行き;1.6m、高さ;1.5m
試験体サイズ 100Lタンクまで
加圧力 最大400MPa
圧力媒体 水道水

安全対策その他
  • ・二重扉およびインターロック機構
  • ・天井部にシャワーノズル(水噴霧)機構
    *CFRP粉塵対応。噴霧水はろ過後再利用

大型耐爆試験室

大きさ 間口;3.0m、奥行き;2.0m、高さ;2.0m
試験体サイズ 300Lタンクまで
*さらに大きいタンクも応談
圧力媒体 水道水
安全対策その他
  • ・半地下試験室をコンクリートブロックで補強
  • ・鋼鉄製の2重屋根
    *CFRP粉塵対応。水はろ過後再利用

破裂試験(バースト試験、内圧破壊試験)の特徴

破裂試験(バースト試験、内圧破壊試験)の適用分野

主な試験仕様

破裂試験​ (バースト試験)​
(内圧破壊試験)​ ​		 圧力媒体​ 水​
試験圧力​ 水圧​ 最大400MPa​
特徴​ ・試験状況を連続ビデオ撮影いたします。​
・高速ビデオカメラ撮影も承ります(オプション)​

主な耐爆設備の仕様

耐爆設備​ 耐爆装置​ 大型耐爆試験室​
大きさ​ 間口;2.2m、奥行;1.6m、高さ;1.5m​ 間口;3.0m、奥行;2.0m、高さ;2.0m​
試験体サイズ​ 100Lタンクまで​ 300Lタンクまで​ *さらに大きいタンクも応談​
加圧力​ 最大400MPa​ ​
圧力媒体​ 水道水​ 水道水​
安全対策その他​ ・二重扉およびインターロック機構​
・天井部にシャワーノズル(水噴霧)機構​
*CFRP粉塵対応​
*噴霧水はろ過後再利用​		 ・半地下試験室をコンクリートブロックで補強​
・鋼鉄製の2重屋根​
*CFRP粉塵対応​
*水はろ過後再利用​ ​

4.温度環境圧力試験

温槽を用いた高温・低温環境試験、円筒型加熱炉;右写真( ~300°C)を用いた高温環境下での耐圧試験が可能です。

圧力媒体

温度範囲

試験圧力

温度環境圧力試験の特徴

温度環境圧力試験の適用分野

主な試験仕様

温度環境圧力試験​ ​

 圧力媒体​ 油またはガス(窒素・ヘリウム)​
温度範囲​ 恒温槽使用時​ -70°C~150°C​
加熱炉使用時​ ~300°C​
試験圧力​ ​ 液圧​ 最大400MPa​
ガス圧​ 最大200MPa​
特徴​ 温度環境下での耐圧試験・気密試験・サイクル試験・破裂試験(油使用時)を承ります​

高圧試験用加熱炉

5.外圧試験

高圧試験容器、低圧試験容器、減圧試験容器など、各種耐圧試験容器内に試験体を入れ、容器内での外圧による耐圧評価を行う試験です。

圧力媒体

試験圧力

外圧試験の特徴

外圧試験の適用分野

主な試験仕様

外圧試験​ ​ 圧力媒体​ ガス(窒素・ヘリウム・大気)​
試験圧力​ ​ 高圧試験容器​ 大型:137MPa​ 小型:200MPa​
低圧試験容器​ ~5MPa​
減圧試験容​ ~0.1MPa(絶対圧)​
特徴​ 試験体に通電した状態での試験ができます。​ 試験体信号をモニターしながら試験ができます。​

減圧試験容器

6.高圧水素試験

当社は、民間の試験会社としては数少ない100MPaレベルの高圧水素ガスを用いた気密試験、作動耐久試験、サイクル試験等、各種圧力評価試験を行うことができます。

圧力媒体

水素ガス

水素試験設備

  仕様 備考
試験室 4.2m x 7.7m 周囲コンクリート壁、水素検知器
昇圧機 140MPa  
蓄圧器 105MPa 容量120リットル
試験体収納容器 φ300 x 800mm  
試験環境温度 -70°C~85°C以上  

高圧水素試験の特徴

24時間連続試験対応、応相談。お客様の要求仕様に柔軟に対応いたします。治具作成等もご用命ください。

高圧水素試験の適用分野

主な試験仕様

高圧水素試験​ 圧力媒体​ 水素ガス​
試験室​ 4.2m x 7.7m *周囲コンクリート壁、水素検知器​
試験体収納容器​ φ300 x 800mm​
試験圧力​ 昇圧機​ 140MPa​
蓄圧器​ 105MPa *容量120L​
試験環境温度​ -70°C~85°C以上​
特徴​ 24時間連続試験対応、応相談。お客様の要求仕様に柔軟に対応いたします。治具作成等もご用命ください。​

圧力波形例


水素圧力波形例(-40°C,8秒サイクル)

関連する分類

機械試験

強度評価

硬さ

破壊靭性

高温強度

成形性

実体試験

動的試験・落錘試験

疲労試験

トライボロジー

高圧試験

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