JP2005091268A - 三酸化イオウガスの漏洩検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 発煙硫酸、ＳＯ_３ガスを取り扱う設備等からＳＯ_３ガスやＳＯ_３ガスを発生する発煙硫酸が漏洩した場合に、漏洩を迅速に検知する方法を提供する。
【解決手段】 三酸化イオウガスを扱う設備の近傍に光センサーを設置し、三酸化イオウガスが大気中に漏洩した場合に発生する硫酸ミストの白煙を光センサーで検知することを特徴とし、簡単な装置で漏洩したＳＯ_３ガスを迅速に検知することができ、漏洩に対する対応をすばやく行うことが可能になる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、三酸化イオウガスの漏洩検知方法に関する。

三酸化イオウ（ＳＯ_３）ガスは硫酸の製造等、種々のところで取り扱われている。特に、半導体の製造等に使用される高純度硫酸の製造設備では、ポリテトラフロロエチレンなどの樹脂製、石英などのセラミックス製等の機器を使用し、ＳＯ_３ガスを取り扱っていることが多い。これらの機器を使用した場合には、締め付け等が金属製機器に比べて強くできないこと、破損する可能性があることなどからＳＯ_３ガスやＳＯ_３ガスを発生する発煙硫酸の漏洩の可能性は高くなる。

ＳＯ_３ガスを検出する方法としては、ＳＯ_３ガス含有ガスを吸引して水に吸収させ、そのｐＨ変化で検出する方法、ＳＯ_３ガス含有ガスをセルに導入し、紫外域の光の吸収を測定して検出する方法（特許文献１参照。）が知られている。

一方、光センサーは種々の用途に使用されており、例えば、物体による光の遮断を利用して物体を検知するセンサー、煙による光の減衰を利用して煙を検知するセンサー（例えば、非特許文献１参照。）等が挙げられる。

特開２００１−２８９７８３号公報（段落［００２１］） 大森豊明 監修 「センサ実用事典」（株）フジ・テクノシステム発行 １９８６年 １０４０〜１０４５頁

上記の従来のＳＯ_３ガスを検出する方法は、ＳＯ_３ガスを含有するガスを、吸引等によって検出部に導入して行うために、応答が遅いという問題を有している。従って、ＳＯ_３ガスやＳＯ_３ガスを発生する発煙硫酸が漏洩した場合に、対応が遅れてしまう恐れがある。
本発明の目的は、ＳＯ_３ガスの漏洩を迅速に検知する方法を提供することにある。

本発明者はかかる課題を解決するためにＳＯ_３ガスの漏洩を迅速に検知する方法について鋭意検討した結果、本来、無色のＳＯ_３ガスが大気中に漏洩した場合に、大気中の水分と直ちに反応して硫酸ミストの白煙を発生することに着目し、この白煙を光センサーで検知することができ、結果としてＳＯ_３ガスの漏洩を検知できることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、三酸化イオウガスを扱う設備の近傍に光センサーを設置し、三酸化イオウガスが大気中に漏洩した場合に発生する硫酸ミストの白煙を光センサーで検知することを特徴とする三酸化イオウガスの漏洩検知方法である。

本発明の方法によれば、簡単な装置で漏洩したＳＯ_３ガスを迅速に検知することができ、漏洩に対して素早く対応することが可能になる。

図１に、本発明の方法の一例を示す概念図を示す。この図をもとに本発明を詳細に説明する。
発煙硫酸を蒸発器で加熱して発生させたＳＯ_３ガスはセラミックス製のデミスター（１）でミスト分離される。デミスターの周囲には漏洩した際のために透明アクリル板からなる飛散防止カバー（２）が設けられている。この飛散防止カバーの下部には光センサーが設けられており、センサーヘッド（投光部）（５）とセンサーヘッド（受光部）（６）が相対して配置されている。センサーアンプ（４）で投光量が制御され、受光量に対応する出力信号が得られる。

デミスターや配管等からＳＯ_３ガスまたはＳＯ_３ガスを発生する発煙硫酸が漏洩すると、ＳＯ_３ガスと大気中の水分が反応して硫酸ミストの白煙（３）が発生する。この白煙がセンサーヘッド（投光部）とセンサーヘッド（受光部）間に達すると、光が吸収され減衰し、アンプの出力信号が低下する。この低下によってＳＯ_３ガスの漏洩を検知する。
出力信号に閾値を設けておき、閾値より低下した場合に警報が発せられる。

使用する光センサーは特に制限されるものではなく、ＬＥＤタイプ、レーザータイプ等の煙検知に使用できるものであれば、使用可能である。

光センサーの設置場所は、ＳＯ_３ガスを扱う設備の近傍であれば特に制限されるものではないが、高純度硫酸を製造する設備は石英などのセラミックス製、ポリテトラフロロエチレンなどの樹脂製の機器、配管等を使用することが多く、これらは金属製に比べて漏れや破損の恐れが高くなるので、これらの近傍に設けるのが好ましい。中でも、発煙硫酸を加熱してＳＯ_３ガスを発生させる設備やその関連設備は、温度が高く漏洩の可能性が高くなるので、それらの設備の近傍に設けるのが良い。

上記のような飛散防止カバーが設けられている場合には、ＳＯ_３ガスが拡散し難く、確実に検知することが可能であるが、これに限られるものではない。なお、オープンな場所に光センサーを設置する場合は、風向等、ＳＯ_３ガスの拡散に影響する要因を考慮して設置される。

ＳＯ_３ガスを扱う設備の周辺は腐食性雰囲気になる可能性があるので、光センサーの機器は、乾燥空気によるパージを行う等の防食対策を行うのが好ましい。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

光センサーヘッド（ＬＶ−Ｈ１００）とアンプユニット（ＬＶ−５１Ｍ）（いずれも株式会社キーエンス製）を用い、その光センサーヘッドを約１ｍの間隔を保って配置し、アンプの基準光量設定値を２５００にした。発煙硫酸入りの容器の蓋を開けて光センサーヘッドの間に近づけた。蒸気圧によってＳＯ_３ガスが容器から流出し、これが大気中の水分と反応して発生した硫酸ミストの白煙が光センサーヘッド間に達した際に、アンプの出力が約１７００〜１３００に低下した。
容器を移動させて光センサーヘッド間の硫酸ミストの白煙の状況を変動させてテストした結果、人間の目で認識できる程度の硫酸ミストの白煙が光センサーヘッド間に達すると、確実にアンプ出力が約１０％以上低下することを確認した。

本発明の方法の一例を示す概念図である。

符号の説明

１ デミスター
２ 飛散防止カバー
３ 硫酸ミストの白煙
４ センサーアンプ
５ センサーヘッド（投光部）
６ センサーヘッド（受光部）

Claims (2)

1. 三酸化イオウガスを扱う設備の近傍に光センサーを設置し、三酸化イオウガスが大気中に漏洩した場合に発生する硫酸ミストの白煙を光センサーで検知することを特徴とする三酸化イオウガスの漏洩検知方法。
2. 三酸化イオウガスを扱う設備が硫酸または高純度硫酸の製造設備である請求項１記載の三酸化イオウガスの漏洩検知方法。
   

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