ガスボンベ

ガスボンベは、大気圧以上の圧力でガスを貯蔵および封じ込める圧力容器です。ガス貯蔵ボンベはボトルとも呼ばれます。ボンベ内の貯蔵内容物は、内容物の物理的特性に応じて、圧縮ガス、液体上の蒸気、超臨界流体、または基材に溶解した状態になります。典型的なガスボンベの設計は細長く、平らまたは皿状の底端または足リングの上に直立しており、ボンベバルブは充填装置または受容装置に接続するために上部の内ネジにねじ込まれています。^[1]

ガスボンベは、構造方法、材質、圧力グループ、内容物のクラス、輸送性、再利用性など、いくつかの特性によって分類することができます。^[2]

ガスシリンダーとして分類される加圧ガス容器のサイズは、通常 0.5 リットルから 150 リットルです。より小さい容器はガスカートリッジと呼ばれ、より大きい容器はガスチューブ、タンク、またはその他の特定の種類の圧力容器と呼ばれることがあります。ガスシリンダーは、通常の大気圧を超える圧力でガスまたは液化ガスを貯蔵するために使用されます。^[2]南アフリカでは、ガス貯蔵シリンダーは、最大 150 リットルの水容量を持つ、詰め替え可能で持ち運び可能な容器を意味します。150 リットルから 3,000 リットルの水容量の詰め替え可能で持ち運び可能な円筒形容器はチューブと呼ばれます。^[1]

米国では、「ボンベガス」は通常、液化石油ガスを指します。「ボンベガス」は医療用品、特に携帯用酸素ボンベに使用されることがあります。パッケージ化された工業用ガスは「ボンベガス」と呼ばれることが多いですが、「ボンベガス」が使用されることもあります。プロパン ボンベにはプロパン タンクという用語も使用されます。^{[引用が必要]}

英国およびヨーロッパの他の地域では、工業用、医療用、液化石油用など、あらゆる用途について議論する際には「ボンベ入りガス」という言葉を使うのが一般的です。対照的に、米国で液化石油ガスと呼ばれるものは、英国では一般的に「LPG」と呼ばれており、必要な熱出力に応じて、いくつかの商標名のいずれか、または具体的にはブタンやプロパンを使用して注文できます。^{[引用が必要]}

この文脈におけるシリンダーという用語は、タンクと混同されることがあります。タンクは、重力下で液体を貯蔵する上部が開いている、または通気口のある容器ですが、スキューバタンクという用語は、水中呼吸装置への呼吸ガス供給に使用される圧縮ガスシリンダーを指すのに一般的に使用されます。

• シリンダー – 状況に応じて、シェル、またはシェルとシェルに直接取り付けられたすべてのアクセサリの完全なアセンブリのいずれか。
• シェル – 付属品を除いた圧力容器全体。
  • ショルダー – バルブが取り付けられるネックまたはボスを備えたシェルの端。^[3]
    • ネック – 肩部の同軸円筒状の延長部で、シリンダーバルブまたはガス管接続部が取り付けられるねじ穴が付いています。^[4]
    • ボス – 通常は肩部の中央にある頑丈な挿入物で、バルブやガス管の接続部が取り付けられます。^[4]
  • 底部または足部 - 肩の反対側の殻の端。^[4]
  • ライナー – フィラメント巻き線が敷かれるコア。コアは構造的なもの（通常は金属）で、圧力負荷を共有するか、または単に複合ラッピングをシリンダーの内容物（金属またはエンジニアリングプラスチック）から分離するために使用されます。^[4]
• シリンダーバルブ – シリンダーシェルのネックまたはボスに直接結合された遮断バルブ。開くとシリンダーに出入りするガスが流れ、閉じると流れが止まります。通常は他の機器を接続できるねじ式の入口/出口開口部がありますが、出口側に一体型の圧力調整器があり、充填用の入口開口部が別にある場合もあります。^[3]
• フットリング - シリンダーが立つベースに取り付けられた恒久的なリング。^[1]
• バルブガード – 肩部にねじ込まれたりクランプされたフィッティング（キャップ​​またはカラー）で、輸送中、場合によっては使用中にバルブを衝撃から守ります。^[1]
• 永久刻印 – 金属シリンダーの肩の外側に刻印されたシリンダーとその仕様を識別する情報。^[5]複合シリンダーの場合、永久刻印は樹脂の下に封入された印刷ラベルか、シリンダーの肩または側壁に永久的な透明コーティングで覆われたラベルになります。^[6]

繊維複合材料は圧力容器の補強に使用されてきたため、構造方法と使用される材料によって区別される様々なタイプのシリンダーが定義されている：^{[7] [8]}

• タイプ 1:金属のみ。ほとんどは継ぎ目のない鍛造金属ですが、液化ブタンなどの低圧作業の場合は溶接鋼容器も使用されます。
• タイプ 2: 金属製容器、 「シリンダー」の円筒形部分のみに繊維複合材でフープを巻いたもの。(形状的には、シリンダーの球形キャップと比較して、円筒形領域には 2 倍の引張強度が必要です。)
• タイプ 3:薄い金属ライナー(容器の気密性を保ちますが、強度には寄与しません)を繊維複合材料で完全に包まれたもの。
• タイプ 4:金属を使わないプラスチックのライナーで、繊維複合材で完全に包まれています。バルブのねじ山を含むシリンダーのネック部分は金属インサートです。

複合使用または輸送のために一緒に取り付けられたシリンダーのグループを構成するアセンブリ:

• バンク – バルク貯蔵用のガス分配システムに接続されたシリンダーのグループ。個々のシリンダーは一緒にまたは個別に使用できますが、グループとして輸送するために使用できる構造によって必ずしもサポートされているわけではありません。
• カスケード –カスケードで使用されるバンク。
• クワッドまたはバンドル、時にはガスパックまたはガスバッテリー - 高圧ガス貯蔵シリンダーの列。通常は輸送用に長方形のフレームに直立して取り付けられ、一緒にマニホールドされます。^[9]パレットは、機能的な接続のない持ち上げフレーム上のシリンダーの同様の外観のグループです。バンドルの最大合計シリンダー容量は、非毒性ガスの場合は3000リットル、毒性ガスの場合は1000リットルです。ガスバンドルは、ISO 10961:2019ガスシリンダー-シリンダーバンドル-設計、製造、テストおよび検査で指定されています。^{[10] [11]}
• ラック – 使用中、輸送中、または保管中にシリンダーを安全に垂直または水平に保持する構造。

全金属製のシリンダーは最も頑丈で、通常は最も経済的なオプションですが、比較的重いです。スチールは一般に、乱暴な取り扱いに最も耐性があり、最も経済的で、比強度が高いため、同じ作動圧力、容量、フォーム ファクターの場合、アルミニウムよりも軽量であることがよくあります。工業用スチール シリンダーの検査間隔は、5 年または 6 年から 10 年に増加しました。水中で使用されるダイビング シリンダーは、より頻繁に検査する必要があります。間隔は 1 年から 5 年の範囲になる傾向があります。スチール シリンダーは通常、70 年後に使用が中止されますが、定期的な検査とテストに合格すれば無期限に使用し続けることができます。^{[引用が必要]}固有の構造上の問題があることが判明した場合、特定のスチールおよびアルミニウム合金は使用が中止されるか、新規製造が中止されますが、既存のシリンダーには異なる検査またはテストが必要になる場合がありますが、これらのテストに合格すれば引き続き使用されます。^{[引用が必要]}

非常に高い圧力の場合、複合材は質量面でより大きな利点がある。炭素繊維強化ポリマーの引張強度が非常に高いため、これらの容器は非常に軽量であるが、製造コストが高い。^[12] フィラメント巻き複合材シリンダーは、軽量であることから消防用呼吸器、高所登山、酸素応急処置器具に使用されているが、正の浮力が高いためダイビングに使用されることはほとんどない。洞窟ダイビングのように水面が洞窟の入り口から遠い場合など、ダイビングサイトにアクセスするための携帯性が重要である場合に時折使用される。 ^{[13] [14]} ISO-11119-2またはISO-11119-3の認証を受けた複合材シリンダーは、水中での使用要件に従って製造され、「UW」と表示されている場合にのみ、水中用途に使用できる。^[15]

繊維強化材料で補強されたシリンダーや繊維強化材料で作られたシリンダーは、通常、金属シリンダーよりも頻繁に検査する必要があり、たとえば、10 年ではなく 5 年ごとに検査する必要があります。また、衝撃による損傷を受けやすいため、金属シリンダーよりも徹底的に検査する必要があります。また、耐用年数が限られている場合もあります。^[要出典]繊維複合シリンダーは、当初 15 年、20 年、または 30 年の限られた耐用年数が指定されていましたが、より長い使用に適していることが判明したため、この期間は延長されました。^[要出典]

タイプ1の圧力容器は、通常、冷間押し出しアルミニウムまたは鍛造鋼で作られた継ぎ目のない円筒形容器です。^[16]圧力容器は、均一な壁厚の円筒部分と、一方の端に厚いベース、もう一方の端にシリンダーバルブまたはマニホールドを取り付けるための中央のネックを備えたドーム型の肩部で構成されています。

場合によっては、他の材料が使用されることもあります。インコネルは、米国海軍の Mk-15 および Mk-16 混合ガスリブリーザー、およびその他のいくつかの軍用リブリーザー用の非磁性で耐腐食性に優れた酸素対応の球形高圧ガス容器に使用されています。

ほとんどのアルミニウムシリンダーは底が平らで、水平面に直立することができますが、中にはドーム型の底で製造されたものもあります。

アルミニウムシリンダーは、通常、アルミニウムビレットの冷間押し出しによって製造され、最初に壁とベースをプレスし、次にシリンダー壁の上端をトリミングし、肩とネックをプレス成形するプロセスが続きます。最終的な構造プロセスは、ネックの外面を機械加工し、ネックのねじとOリング溝を穴あけして切断することです。その後、シリンダーは熱処理され、テストされ、必要な永久マーキングが刻印されます。^[17]

• 
  ビレットが挿入されたダイの断面
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  冷間押し出しプロセス
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  トリミング前の押し出し製品
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  上端閉鎖後の断面
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  首の機械加工部分を詳細に示す断面図
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  水圧試験

鋼鉄製ボンベは、より硬く、外部表面の衝撃や摩耗による損傷に強く、材料特性に影響を与えずに高温に耐えられることから、よく使用されます。また、比強度がかなり高いため、同じガス容量のアルミニウム製ボンベよりも質量が小さい場合があります。鋼鉄製ボンベは、特に海水中ではアルミニウムよりも外部腐食の影響を受けやすいため、腐食による損傷を防ぐために亜鉛メッキや腐食防止塗料でコーティングされている場合があります。外部腐食を監視し、損傷した場合に塗装を修復することは難しくなく、適切にメンテナンスされた鋼鉄製ボンベは、安全な作動圧力制限内で充填されている場合は疲労損傷を受けにくいため、アルミニウム製ボンベよりも耐用年数が長くなることがよくあります。

スチール製のシリンダーは、ドーム型（凸型）と皿型（凹型）の底で製造されています。皿型の形状は、シリンダーを水平面に直立させることができ、工業用シリンダーの標準形状です。ダイビングベルの緊急ガス供給用シリンダーは、この形状であることが多く、一般的に約 50 リットル（「J」）の水容量があります。ドーム型の底は、同じシリンダー質量でより大きな容積を提供し、18 リットルの水容量までのスキューバ用シリンダーの標準ですが、スキューバ用に凹型底のシリンダーもいくつか販売されています。ドーム型の工業用シリンダーには、直立できるようにプレスフィットのフットリングが取り付けられている場合があります。^{[18] [19]}

ガスボンベの製造に使用される鋼合金は、製造基準によって認可されている。例えば、米国規格DOT 3AAでは、均一な品質の平炉、塩基性酸素、または電気鋼の使用が義務付けられている。認可された合金には、4130X、NE-8630、9115、9125、炭素ホウ素、中間マンガンがあり、マンガンと炭素、モリブデン、クロム、ホウ素、ニッケル、ジルコニウムなどの特定の成分が含まれている。^[20]

スチールシリンダーは、焼きなまし鋼板またはコイルから打ち抜かれたスチールプレートディスクから製造されます。この鋼板ディスクは、油圧プレスで潤滑され、冷間引抜されて円筒形のカップ形状になります。このカップ形状は、最終的な直径と壁の厚さに達するまで、2 段階または 3 段階で焼きなましと引抜が再度行われます。スキューバダイビング市場向けの場合、一般的にドーム型のベースが付いているため、自立できません。工業用途の場合、皿型のベースにより、シリンダーを平らな面に端を下にして立てることができます。ベースと側壁を形成した後、シリンダーの上部を長さに合わせてトリミングし、加熱して熱間紡糸し、肩部を形成してネックを閉じます。このプロセスにより、肩部の材料が厚くなります。シリンダーは、最高の強度と靭性を実現するために、焼き入れと焼き戻しによって熱処理されます。シリンダーは、ネックスレッドと O リングシート (該当する場合) を提供するために機械加工され、ミルスケールを除去するために化学的に洗浄またはショットブラスト処理されます。検査と水圧試験の後、必要な恒久的なマーキングが刻印され、続いて腐食防止塗料または溶融亜鉛メッキによる外部コーティングが行われ、最終検査が行われます。^{[21] [4]}

関連する方法としては、マンネスマン法などのプロセスで製造された適切な直径と壁厚のシームレス鋼管から始めて、熱間スピニングプロセスで両端を閉じる方法があります。この方法は、両端にネジ付きのネック開口部がある高圧ガス貯蔵管に特に適しているため、両端が同じように処理されます。ネック開口部が片端のみに必要な場合は、最初にベースをスピニングし、内側を均一で滑らかな表面になるように整えます。その後、肩を閉じてネックを形成するプロセスは、プレスプレート法と同じです。^[4]

代替の製造方法としては、加熱した鋼ビレットを後方に押し出す方法があり、これはアルミニウムシリンダーの冷間押し出し工程に似ており、その後熱間引抜きと底部成形を行って壁厚を減らし、上端をトリミングして熱間スピニングによる肩部と首部の形成に備える。その他の工程は、すべての製造方法でほぼ同じである。^{[22] [4]}

シリンダーのネックは、狭い同心円筒状の端部であり、シリンダーバルブに合うように内ねじが切られている。ネックねじにはいくつかの規格があり、Oリングガスケットで密封する平行ねじ、接触面を変形させて接触面に沿って密封するテーパーねじ、ねじテープまたはシーリング剤がある。^[3]

タイプ2は、円周方向の荷重が最も高いシリンダーの円筒部分に繊維強化樹脂をフープで巻いたものです。繊維は金属コアと円周方向の荷重を共有し、複合材の効率的な応力分散と高い比強度と剛性により、大幅な軽量化を実現します。コアはシームレスな金属シリンダーで、タイプ1シリンダーに適した方法で製造されますが、壁が薄く、荷重の約半分、主に軸方向の荷重しか支えません。フープ巻きは長さ軸に対してほぼ90°の角度で行われるため、繊維が支える軸方向の荷重はごくわずかです。^[4]

タイプ3は、ネックを除くシリンダー全体を巻き付けており、金属ライナーは主にシリンダーの気密性を保つためのものであるため、ライナーにかかる荷重はごくわずかです。巻き付け角度は、シリンダー内の加圧ガスからのすべての荷重（軸方向と円周方向）を支えるように最適化されています。ネックメタルのみが外部に露出しています。この構造は、ファイバー複合材の比強度が、交換するタイプ2のライナーの金属よりも高いため、タイプ2と比較して質量を30％程度削減できます。^[4]

タイプ4はタイプ3と同じように巻かれていますが、ライナーは非金属です。巻かれる前にプラスチックライナーの肩に金属製のネックボスが取り付けられ、シリンダーバルブのネックスレッドが通っています。インサートのネックの外側はファイバーラッピングで覆われておらず、シリンダーバルブの取り付けまたは取り外し時にレンチまたはクランプと噛み合ってねじりを支える軸方向の隆起がある場合があります。プラスチックライナーの密度が低いため、タイプ3と比較して質量が減少しています。^[4]

溶接ガスシリンダーは、溶接によって結合された 2 つ以上のシェル コンポーネントで構成されます。最も一般的に使用される材料は鋼ですが、用途により適している場合はステンレス鋼、アルミニウム、その他の合金を使用することもできます。鋼は強度があり、物理的損傷に強く、溶接が容易で、比較的低コストで、通常は耐腐食性にも十分であり、経済的な製品を提供します。

シェルの構成要素は、通常、ドーム型の端部と、多くの場合は円筒形の中央部である。端部は通常、円形のブランクから冷間プレスによってドーム型に成形され、2段階以上の工程で引き伸ばされて、一般的には半楕円形の断面を持つ最終形状になる。端部ブランクは通常、シートから打ち抜かれ、必要な断面に引き伸ばされ、端がサイズに合わせてトリミングされ、必要に応じて重なり合うようにネックが付けられ、ネックやその他のフィッティング用の穴が打ち抜かれる。ネックボスは、シェルの組み立て前に凹側から挿入され、所定の位置に溶接される。^[23]

小型シリンダーは、通常、上部ドームと下部ドームから組み立てられ、赤道溶接継ぎ目があります。より長い円筒形の本体を持つ大型シリンダーは、単一の縦方向溶接継ぎ目を持つ巻かれた中央円筒形セクションに円周方向に溶接された皿状の端部で構成されています。溶接は通常、自動化されたガス金属アーク溶接です。^[23]

シリンダーの外側に溶接される典型的な付属品には、フットリング、持ち上げハンドル付きのバルブガード、バルブ用のネジが切られたネックボスなどがあります。場合によっては、他の貫通シェルや外部フィッティングも溶接されます。^[23]

溶接後、アセンブリは応力緩和と機械的特性の改善のために熱処理され、ショットブラストによる洗浄が行われ、保護および装飾コーティングが施される。品質管理のためのテストと検査は、製造のさまざまな段階で行われる。^[23]

高圧シリンダーの輸送は、世界中の多くの政府によって規制されています。通常、シリンダーを充填した状態で輸送する国の管轄当局によって、さまざまなレベルのテストが義務付けられています。米国では、この当局は米国運輸省(DOT) です。同様に英国では、欧州輸送規則 (ADR) は運輸省 (DfT) によって実施されています。カナダでは、この当局はカナダ運輸省(TC) です。シリンダーには、 Underwriters Laboratories (UL)などの独立したテスト機関からの設計や性能に関する追加要件が課される場合があります。高圧シリンダーの各メーカーは、製品の品質と安全性を検査する独立した品質管理機関を持つ必要があります。

英国では、「管轄当局」である運輸省(DfT) が規制を実施し、認定シリンダー試験官の任命は英国認定サービス(UKAS) によって行われ、UKAS は個々の機関の承認について車両認証機関(VCA) に勧告を行います。

さまざまなシリンダーに対してさまざまなテストを実行できます。最も一般的なテストの種類には、静水圧テスト、破裂テスト、極限引張強度、シャルピー衝撃テスト、圧力サイクルなどがあります。

製造工程では、通常、重要な情報がシリンダーに刻印または永久的にマークされます。この情報には通常、シリンダーの種類、作動圧力またはサービス圧力、シリアル番号、製造日、製造元の登録コード、場合によってはテスト圧力が含まれます。規制要件に応じて、その他の情報も刻印されることがあります。

複数回使用される高圧ボンベ（ほとんどの場合そうである）は、数年ごとに静水圧試験または超音波試験と目視検査を受けることができる。^[24]米国では、ボンベとその使用状況に応じて、5年ごとまたは10年ごとに静水圧試験または超音波試験を行うことが義務付けられている。

シリンダーネックのねじは、いくつかの規格のいずれかに準拠することができます。ねじテープで密封されたテーパーねじとOリングで密封された平行ねじはどちらも高圧サービスに適していることがわかっていますが、それぞれ特定の使用例に対して長所と短所があり、規制要件がない場合は、アプリケーションに合わせてタイプを選択できます。^[3]

テーパーねじは組み立てが簡単ですが、信頼性の高いシールを確立するためには高いトルクが必要で、ネック部分に高い半径方向の力が生じ、過度に変形する前に使用できる回数が限られています。常に同じ継手を同じシリンダーに戻し、締めすぎを避けることで、使用回数を少し延ばすことができます。^[3]

オーストラリア、ヨーロッパ、北米では、不活性、可燃性、腐食性、毒性ガスにはテーパーネックねじが一般的に好まれますが、北米で米国運輸省(DOT) またはカナダ運輸省(TC) の仕様に従ってアルミニウムシリンダーを酸素供給に使用する場合、シリンダーには平行ねじが必要です。DOT と TC は、国連圧力容器にテーパーまたは平行ねじの開口部を許可しています。米国では 49 CFR Part 171.11 が適用され、カナダでは CSA B340-18 と CSA B341-18 が適用されます。ヨーロッパと世界の他の地域では、テーパーねじは酸化ガスのシリンダー入口に好まれます。^[3]

スキューバシリンダーは、通常、内部検査の間隔がはるかに短いため、テーパーねじバルブは摩耗する前に再利用できる回数が限られているため、テーパーねじの使用はあまり満足のいくものではありません。^[3]そのため、この用途では一般的に平行ねじが使用されます。^[1]

平行ねじは、潤滑なしでもOリングと十分に密閉できる程度に締めることができるため、潤滑剤がOリングや内容物と反応する可能性がある場合に有利です。互換性のあるねじと正しいOリングシールがあれば、バルブとシリンダーのさまざまな組み合わせで繰り返し安全な取り付けが可能です。平行ねじは、バルブの取り外し中にOリングシールが破損した場合、壊滅的な故障が発生する前に、Oリングの漏れや押し出しによって技術者に残留内部圧力の警告を与える可能性が高くなります。Oリングのサイズはシリンダーとバルブの組み合わせに対して正しくなければならず、材質は内容物や使用する潤滑剤と互換性がなければなりません。^[3]

ガスボンベには通常、片端にアングルストップバルブが付いており、ボンベは通常、バルブが上になるように向いています。ガスを使用していない保管、輸送、取り扱いの際には、ボンベが倒れた場合にバルブが損傷したり折れたりするのを防ぐために、突出したバルブにキャップをねじ込むことがあります。ボンベには、キャップの代わりに、バルブアセンブリの周囲に保護カラーまたはネックリングが付いている場合があります。このカラーまたはネックリングには、レギュレータやその他の継手をバルブ出口に取り付けるための開口部と、バルブを操作するための開口部があります。高圧アルミニウム合金ボンベのバルブの取り付けについては、ガイドライン CGA V-11「高圧アルミニウム合金ボンベへのバルブの取り付けに関するガイドライン」および ISO 13341「可搬型ガスボンベ - ガスボンベへのバルブの取り付け」に記載されています。^[3]

工業用、医療用、ダイビング用のボンベのバルブには通常、ガスの種類に応じて異なるねじ山や接続形状、サイズ、タイプがあり、ガスを誤って誤用することがより困難になっています。たとえば、水素ボンベのバルブ出口は酸素レギュレータや供給ラインに適合しないため、大惨事につながる可能性があります。一部の継手は右ねじを使用し、他の継手は左ねじを使用します。左ねじの継手は通常、切り込まれたノッチや溝で識別でき、通常は可燃性ガスに使用されます。

米国では、圧縮ガス協会(CGA) がどのガスにどの接続を使用するかに関するガイドラインを発行しているため、バルブ接続はCGA 接続と呼ばれることがあります。たとえば、アルゴン シリンダーのバルブには「CGA 580」接続が付いている場合があります。高純度ガスでは、CGA-DISS (「直径インデックス安全システム」) 接続が使用されることがあります。

医療ガスでは、ガスがサービスに誤って接続されるのを防ぐために、 ピン インデックス セーフティ システムを使用する場合があります。

欧州連合では、DIN接続は米国よりも一般的です。

英国では、英国規格協会が基準を定めている。基準には、可燃性ガスボンベには左ねじバルブを使用すること（最も一般的には真鍮製、BS4、非腐食性ボンベ内容物用バルブ、またはステンレス鋼製、BS15、腐食性内容物用バルブ）が含まれている。非可燃性ガスボンベには右ねじバルブが取り付けられている（最も一般的には真鍮製、BS3、非腐食性部品用バルブ、またはステンレス鋼製、BS14、腐食性内容物用バルブ）。^[25]

ボンベ内のガスを低圧で使用する場合は、キャップを外し、ストップバルブに圧力調整アセンブリを取り付けます。このアタッチメントには通常、上流 (入口) と下流 (出口) の圧力ゲージを備えた圧力レギュレータと、さらに下流のニードルバルブと出口接続があります。常温で保管されている状態で気体のままであるガスの場合、上流の圧力ゲージを使用して、圧力に応じてボンベ内に残っているガスの量を見積もることができます。保管中に液体であるガス (プロパンなど) の場合、出口圧力はガスの蒸気圧に依存し、ボンベがほぼ空になるまで低下しませんが、ボンベの内容物の温度に応じて変化します。レギュレータは下流圧力を制御するように調整され、下流ゲージが示す圧力でボンベから出るガスの最大流量が制限されます。アーク溶接用のシールドガスなどの目的では、レギュレータの下流側に 流量計も備わっています。

レギュレータの出口接続は、ガス供給を必要とするあらゆるものに取り付けられます。

内容物は圧力がかかっており、危険物である場合もあるため、ボンベ入りガスの取り扱いは規制されています。規制には、ボンベが倒れてバルブが損傷するのを防ぐためにボンベを鎖でつなぐこと、漏れが発生した場合に負傷や死亡を防ぐための適切な換気、潜在的な危険性を示す標識の設置などが含まれます。圧縮ガスボンベが倒れてバルブブロックが切断されると、高圧ガスが急激に放出されてボンベが激しく加速し、物的損害、負傷、または死亡を引き起こす可能性があります。これを防ぐために、ボンベは通常、ストラップまたはチェーンで固定物または輸送カートに固定されます。安全キャビネットに保管することもできます。

火災では、ガスボンベ内の圧力は温度に正比例して上昇する。内部圧力がボンベの機械的限界を超え、加圧ガスを安全に大気中に放出する手段がない場合、容器は機械的に破損する。容器の内容物が可燃性の場合、この事象は「火球」を引き起こす可能性がある。^{[26]酸素やフッ素などの酸化剤は、影響を受けた領域で燃焼を加速することで同様の効果を生み出す。ボンベの内容物が液体であるが、周囲条件でガスになる場合、これは一般に}沸騰液体膨張蒸気爆発（BLEVE）と呼ばれる。 ^[27]

英国および他のいくつかの国の医療用ガスボンベには、バルブシートとボンベの間のバルブブロックに、ウッドメタルの可溶性プラグが取り付けられています。 ^[要出典]このプラグは比較的低温 (70 °C) で溶け、ボンベが熱によって著しく弱くなる前にボンベの内容物を周囲に逃がすことができるため、爆発の危険性が軽減されます。

より一般的な圧力解放装置は、シリンダーとバルブシートの間のバルブのベースに取り付けられた単純なバースト ディスクです。バースト ディスクは、所定の圧力で破裂するように設計された小さな金属ガスケットです。バースト ディスクの中には、低融点金属で裏打ちされているものもあり、バースト ディスクが破裂する前にバルブを過度の熱にさらす必要があります。^{[引用が必要]}

圧縮ガス協会は、ボンベガスの安全な取り扱いと使用に関する小冊子やパンフレットを多数発行しています。

加圧ガスシリンダーおよび関連部品の製造、使用、テストに関する規格は多岐にわたります。ここではいくつかの例を示します。

• ISO 11439 : ガスボンベ -自動車用燃料としての天然ガスを車載貯蔵するための高圧ボンベ^[28]
• ISO 15500-5: 道路車両 - 圧縮天然ガス（CNG）燃料システムコンポーネント - パート5：手動シリンダーバルブ^{[29] [30]}
• 米国運輸省連邦規則集第49編第178章サブパートC—シリンダーの仕様^[31]
• 米国運輸省アルミニウムタンク合金6351-T6のSCUBA、SCBA、酸素サービスに関する改正 - 目視渦流検査^[32]
• AS 2896-2011:医療用ガスシステム - 不燃性医療用ガスパイプラインシステムの設置およびテスト (オーストラリア規格)。
• EN 1964-3 – 輸送用ガスボンベ。水容量0.5リットルから150リットルまでの充填可能な輸送用シームレス鋼製ガスボンベの設計と製造の仕様^[33]
• ISO 9809-1: ガスシリンダー - 再充填可能なシームレス鋼製ガスシ​​リンダー - 設計、構造および試験 - パート 1: 引張強度が 1 100 Mpa 未満の焼入れ焼戻し鋼製シリンダー
• ISO 9809-2: ガスシリンダー - 再充填可能なシームレス鋼製ガスシ​​リンダー - 設計、構造および試験 - パート 2: 引張強度が 1 100 Mpa 以上の焼入れ焼戻し鋼製シリンダー
• ISO 9809-3: ガスシリンダー - 詰め替え可能なシームレス鋼製ガスシ​​リンダー - 設計、構造および試験 - パート 3: 標準化鋼製シリンダー
• EN ISO 11120 – ガスシリンダー。150リットルから3000リットルの水容量の再充填可能なシームレス鋼管。設計、構造および試験（ISO 11120:2015）^[33]
• EN 1975 – 輸送用ガスボンベ。容量0.5リットルから150リットルまでの詰め替え可能な輸送用シームレスアルミニウムおよびアルミニウム合金ガスボンベの設計および製造の仕様^[33]
• EN 84/526/EEC – アルミニウム高圧ガスボンベの設計^[33]
• EN 12245 – 輸送可能なガスボンベ 完全包装複合ボンベ^[33]
• ISO 11119-1 ガスボンベ - 再充填可能な複合ガスボンベとチューブの設計、構造、試験 - パート1：フープラップ繊維強化複合ガスボンベとチューブ（450リットルまで）^[33]

ガスボンベは色分けされていることが多いですが、その色分けは管轄地域によって標準化されておらず、規制されていない場合もあります。ボンベの色は、製品を確実に識別するために安全に使用することはできません。ボンベには、含まれるガスを識別するためのラベルが付いています。

インドのガスボンベ色コード規格は、医療用ガスボンベの内容物の識別に適用される。各ボンベの外側は、ガス内容物に応じた色で塗装されなければならない。^[34]

以下はシリンダーサイズの例であり、業界標準を構成するものではありません。^{[引用が必要] [説明が必要]}

（米国運輸省の仕様では、材質、製造方法、最大圧力をpsiで定義しています。これは、圧力をバールで示すカナダ運輸省の仕様に相当します。DOT命名法の3E-1800は、カナダではTC 3EM 124になります。^[35]）

大容量の場合は、チューブと呼ばれる高圧ガス貯蔵ユニットが利用できます。チューブは一般に高圧ボンベよりも直径と長さが大きく、両端にタップネックがあります。トレーラー、恒久的な基地、または複合輸送フレームに単独で、またはグループで取り付けることができます。長さがあるため、移動構造物に水平に取り付けられます。一般的な使用法では、チューブは一緒にマニホールドされ、ユニットとして管理されることがよくあります。^{[36] [37]}

同じ大きさのボンベを複数まとめて共通のマニホールドシステムに接続することで、標準ボンベ1本よりも大きな貯蔵容量を確保できる。これは一般にボンベバンクまたはガス貯蔵バンクと呼ばれる。マニホールドは、すべてのボンベから同時にガスが流れるように配置することも、貯蔵ボンベと充填ボンベ間の最も低い正圧差に応じてボンベからガスが供給されるカスケード充填システムとして配置することもできる。これにより、加圧ガスをより効率的に使用できる。^[38]

ガスシリンダークワッドは、ガスシリンダーバンドルとも呼ばれ、輸送および保管フレームに取り付けられた高圧シリンダーのグループです。通常、約50リットルの容量のシリンダーが16個あり、4列4列で直立しています。正方形のベースと、上部に持ち上げポイントのある正方形のプランフレームがあり、ベースにフォークリフトスロットがある場合があります。シリンダーは通常、ユニットとして使用するためにマニホールドで相互接続されていますが、レイアウトと構造にはさまざまなバリエーションが可能です。^[9]

• ボンベガス – ボンベに圧縮されて貯蔵されたガス
• 複合オーバーラップ圧力容器 - 非構造ライナーを構造繊維複合材で包んだ圧力容器
• ダイビングシリンダー – ダイバーに高圧呼吸ガスを供給するための容器
• 充填カルーセル – 液化石油ガスボンベを充填するための装置
• ケリー（ガス貯蔵）  - 大容量高圧ガス貯蔵管
• レクチャーボトル – 特殊ガス用に使用される小型ガスボンベ
• パワーレット – 空気圧を供給するための小型で安価な使い捨ての金属ガスシリンダー
• 貯蔵タンク – 液体または圧縮ガスの容器
• 危険物輸送に関する国連勧告 – 国連モデル規則

• NOAA ダイビング プログラム (米国) (2001 年 2 月 28 日)。Joiner、James T (編)。NOAAダイビング マニュアル、科学技術のためのダイビング(第 4 版)。メリーランド州シルバー スプリング: 米国海洋大気庁、海洋大気研究局、国立海底研究プログラム。ISBN 978-0-941332-70-5。CD-ROMは、NOAAおよびBest Publishing Companyと提携してNational Technical Information Service (NTIS)によって作成および配布されています。

• NASA — 酸素および酸素の取り扱いに関する安全基準