第16章 圧力試験と据付け
耐圧試験・気密試験・真空試験の目的と順番、冷凍則に定める試験圧力（許容圧力の1.5倍・1.25倍・許容圧力以上）、試験に使うガス、据付けのきまり。
1. 試験の目的と順番
冷凍装置を組み立てたら、冷媒を入れる前に、強さと漏れのなさを確かめます。ふつうは次の順番で進めます。
1）耐圧試験 … 容器などが圧力に耐える強さがあるかを確かめる
2）気密試験 … 組み立てた冷媒設備から漏れがないかを確かめる
3）真空試験（真空放置試験） … ごく小さな漏れがないかを確かめ、あわせて装置の中の水分を取り除く
4）冷媒の充填 → 試運転
冷凍保安規則（以下「冷凍則」）では、冷媒設備は許容圧力以上の圧力で行う気密試験と、配管以外の部分について許容圧力の1.5倍以上の圧力で水その他の安全な液体を使用して行う耐圧試験（液体を使用することが困難であると認められるときは、許容圧力の1.25倍以上の圧力で空気、窒素等の気体を使用して行う耐圧試験）に合格するものであることとしています（冷凍則 第7条第1項第6号）。
完成検査では、気密試験は「耐圧性能の確認後の組立状態において」行うこととされています（冷凍則 別表第一）。つまり、耐圧試験が先、気密試験はその後です。
2. 耐圧試験
・対象 … 冷媒設備の配管以外の部分（容器・圧縮機など）
・原則 … 水その他の安全な液体を使い、許容圧力の1.5倍以上の圧力で行う
・液体を使うことが困難なとき … 空気、窒素等の気体を使い、許容圧力の1.25倍以上の圧力で行う
（冷凍則 第7条第1項第6号）
液体を使うのが原則なのは、液体はほとんど圧縮されないので、万一容器が壊れても、たくわえられたエネルギーが小さく、気体にくらべて危険が小さいからです。気体は圧縮されてエネルギーをたくわえるので、壊れると破片が飛ぶなど危険が大きくなります。
計算例：許容圧力2.0MPaの容器
液体による耐圧試験 … 2.0 × 1.5 ＝ 3.0MPa以上
気体による耐圧試験 … 2.0 × 1.25 ＝ 2.5MPa以上
なお、機器（冷凍機）の製造に係る技術上の基準では、同じ倍数が設計圧力を基準にして定められています（設計圧力の1.5倍以上の液体による耐圧試験、液体が困難なら1.25倍以上の気体による耐圧試験、設計圧力以上の気密試験。冷凍則 第64条第2号）。
冷凍保安規則関係例示基準（以下「例示基準」）では、耐圧試験のやり方を細かく定めています（例示基準 5）。
・試験圧力の基準は、設計圧力又は許容圧力のいずれか低い圧力（液体は1.5倍以上、気体は1.25倍以上）
・液圧で行うときは、液体を満たして空気を完全に抜き、圧力を徐々に上げて耐圧試験圧力で1分間以上保ったあと、耐圧試験圧力の8/10まで下げて、各部（とくに溶接継手）に漏れ・異常な変形・破壊などがないことを確かめる
・気体で行うときは、周囲に防護措置を設けて加圧中であることを表示し、設計圧力等の1/2まで上げたあと段階的に圧力を上げる
・圧力計は2個以上使い、文字板の大きさは75mm以上（気体で行うときは100mm以上）、最高目盛は耐圧試験圧力の1.25倍以上2倍以下
3. 気密試験
・圧力 … 許容圧力以上（冷凍則 第7条第1項第6号）
・対象 … 耐圧試験に合格した容器などの組立品と、それらを冷媒配管でつないだ冷媒設備（組立状態で行う）
・方法 … 試験圧力に保ち、継手などに発泡液を塗って泡が出ないかを調べる、圧力が下がらないかを見る、などで漏れを確かめる
気密試験に使うガスは、空気（140℃以下）、窒素、ヘリウム、フルオロカーボン（不活性のもの）、二酸化炭素とされ、二酸化炭素はアンモニア冷凍設備には使用禁止です（冷凍保安規則関係例示基準。茨城県「冷凍設備の手引き」による）。酸素は使いません（油などと激しく反応して燃焼・爆発のおそれがあるため）。
第二種製造者については、冷凍則で次のように決めています。
・製造設備の設置又は変更の工事を完成したときは、酸素以外のガスを使用する試運転又は許容圧力以上の圧力で行う気密試験（空気を使用するときは、あらかじめ、冷媒設備中にある可燃性ガスを排除した後に行うものに限る）を行った後でなければ製造をしないこと（冷凍則 第14条第1号）
例示基準では、気密試験を次のように行うこととしています（例示基準 6）。
・気密試験圧力は、設計圧力又は許容圧力のいずれか低い圧力以上
・空気圧縮機で圧縮空気を送るときは、空気の温度を140℃以下にする
・試験圧力に保ったあと、水中に入れるか外部に発泡液を塗り、泡が出るかどうかで漏れを確かめる。不活性のフルオロカーボンやヘリウムを検知ガスに使うときは、ガス漏えい検知器で調べることもできる
・圧力計は原則として2個以上、文字板の大きさ75mm以上、最高目盛は気密試験圧力の1.25倍以上2倍以下
4. 真空試験
真空試験（真空放置試験）は、真空ポンプで装置の中を真空にして、しばらく放置し、圧力が上がってこないかを見る試験です。
・気密試験では見つけにくい、ごく小さな漏れの有無を確かめられる
・真空にすると、装置の中の水分が蒸発して吸い出されるので、水分の除去（真空乾燥）にも役立つ
・ただし、圧力の上昇から「漏れがある」ことはわかっても、漏れの場所は特定できない
装置の中に水分が残っていると、膨張弁で凍りついて冷媒の流れを止めたり、冷媒や冷凍機油と反応して腐食の原因になったりします。
なお、真空試験は冷凍則に試験圧力などが定められた試験ではありません。冷凍則が求めているのは、耐圧試験と気密試験です。
5. 据付けのきまり
冷凍設備を据え付けるときは、冷凍則 第7条第1項の技術上の基準を満たすようにします（第一種製造者の定置式製造設備の場合）。
・圧縮機、油分離器、凝縮器及び受液器並びにこれらの間の配管は、引火性又は発火性の物をたい積した場所及び火気の付近にないこと（安全な措置を講じた場合を除く）（第1号）
・製造施設には、外部から見やすいように警戒標を掲げること（第2号）
・可燃性ガス、毒性ガス又は特定不活性ガスの圧縮機などを設置する室は、冷媒ガスが漏えいしたとき滞留しないような構造とすること（第3号）
・凝縮器（縦置円筒形で胴部の長さが5メートル以上のもの）、受液器（内容積が5,000リットル以上のもの）、一定の配管（外径45ミリメートル以上で内容積3立方メートル以上のもの、又は凝縮器・受液器に接続されているもの）と、これらの支持構造物及び基礎は、経済産業大臣が定める耐震に関する性能を有すること（第5号）
また、法令ではありませんが、KHKの施設基準（KHKS 0302）では、運転・保守のための空間として、冷凍設備の主な操作を行う側と操作盤の前面に1.2m以上の空間をとることや、機械室に2か所以上の出入口を設けることなどを求めています（茨城県の手引きに掲載された抜粋による）。
圧縮機などを据え付けるときは、基礎も大切です。基礎は運転中の振動を受け止めるので、水平で強固にし、据付ボルトで確実に固定します。基礎が弱かったり平らでなかったりすると、異常な振動や騒音の原因になります。基礎の重さの目安は機種ごとに据付説明書に示されていて、たとえば三菱電機の冷凍機の取付要領書では、製品のおよそ3倍以上の質量をもつ基礎を目安としています。振動が配管に伝わる部分には、振止め・可撓管・防振装置などを使って、冷媒ガスが漏れないようにします（例示基準 4）。
POINT
6. ここだけは覚える
・順番：耐圧試験（強さ）→ 気密試験（漏れ）→ 真空試験 → 冷媒充填
・耐圧試験：配管以外の部分。液体で許容圧力の1.5倍以上。液体が困難なら気体で1.25倍以上（冷凍則 第7条第1項第6号）
・気密試験：許容圧力以上。耐圧性能を確認した後の組立状態で行う（冷凍則 別表第一）
・機器製造の基準では、同じ倍数が設計圧力基準（冷凍則 第64条第2号）
・耐圧試験に液体を使うのは、壊れても危険が小さいから
・気密試験に酸素は使わない。二酸化炭素はアンモニア設備に使わない
・真空試験は微小な漏れの確認と水分の除去。漏れの場所はわからない。冷凍則で決められた試験ではない
・据付け：火気・引火性の物から離す、警戒標、滞留しない構造（可燃性・毒性・特定不活性）、大型の凝縮器・受液器の耐震
・試験の圧力計は2個以上、最高目盛は試験圧力の1.25倍以上2倍以下。液圧の耐圧試験は1分間以上保持（例示基準 5・6）
・圧縮機の基礎は水平で強固に。弱いと異常な振動・騒音