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漏れとは、タンクや船体などの容器や流体を含むシステムから流体が漏れる経路（通常は開口部）のことです。 [ 1 ]漏れによって容器の内容物が漏れ出たり、外部の物質が容器内に入り込んだりすることがあります。漏れは通常意図しないものであり、したがって望ましくありません。漏れという言葉は通常、徐々に失われることを指し、突然失われることは通常、流出と呼ばれます。[ 2 ]
漏れ出たり出たりする物質は、気体、液体、高粘度のペースト、あるいは粉末状や粒状の固体、その他の固体粒子などの流動化した固体である場合もある。
漏れ開口部の種類には、穿孔、[ 3 ]切り傷、錆やその他の腐食穴、非常に小さな「ピンホール漏れ」（不完全な溶接の場合など）、[ 4 ]亀裂または微小亀裂、または部品や接合部間の不十分なシールなどがあります。穿孔がある場合、漏れの大きさや形状は多くの場合目視できますが、他の多くのケースでは、漏れ開口部の大きさや形状はそれほど明確ではない場合があります。多くの場合、漏れ開口部自体は明らかではないものの、特定の場所から物質が滴り落ちるのを見ることで漏れの位置を特定できます。場合によっては、漏れがあることがわかっているか疑われているものの、漏れの位置さえわからないことがあります。漏れ開口部は不規則な形状または長い亀裂であることが多いため、漏れは開口部の大きさではなく、時間あたりの流体の漏れ量などの漏れ率によって測定されることがあります。
多くの人が経験する一般的な漏れの種類としては、車のタイヤの空気漏れ（空気が抜けてパンクする）や容器の漏れ（内容物がこぼれる）などがあります。漏れは、液体が気体か液体かを問わず、家庭、建物、車両、船舶、航空機、または産業用流体システムのさまざまな種類で発生または進行する可能性があります。ブレーキラインやパワーステアリングラインなどの車両の油圧システムの漏れは、ブレーキフルードやパワーステアリングフルードの損失を引き起こし、ブレーキ、パワーステアリング、またはその他の油圧システムの故障につながる可能性があります。また、エンジン冷却液（特にラジエーターとウォーターポンプシール）、トランスミッションフルード、モーターオイル、エアコンシステムの冷媒の漏れも考えられます。これらの車両用液体の中には、漏れている液体の種類を識別するのに役立つように、異なる色をしているものもあります。
電池は、その動作に本質的に化学腐食が伴うため、液漏れのリスクがあります。亜鉛炭素電池は、液漏れがよく見られる部品の一例です。電池内部の電解液が電池ケースから漏れ出し、電子機器に損傷を与えることがあります。[ 5 ]
水漏れは、給水システムまたは下水システムに損傷が生じ、水が放出されるときに発生します。水道事業者にとって、漏水とは、給水システムに入り込むものの、最終的に顧客に供給されない水の量を指します。[ 6 ]
天然ガス管などでガス漏れが発生すると、可燃性で爆発の恐れのあるガスが漏れ出し、危険な状況を引き起こす可能性があります。[ 7 ]冷蔵庫やエアコンシステムでは冷媒漏れが発生する可能性があります。 [ 8 ]
化学プラントや発電所など、一部の工業プラントには、高温高圧下で様々な種類の液体または気体の化学物質を含む多数の流体システムが存在します。2つの流体システム間で漏洩が発生する可能性のある工業的な場所の一例として、熱交換器のシェル側とチューブ側の間の漏洩が挙げられます。これにより、一方の流体システム、あるいは両方の流体システムが他方の流体で汚染される可能性があります。完全または部分的な真空状態にあるシステムでも、外部から空気が漏れ込む漏洩が発生する可能性があります。過熱蒸気の小さな噴流であっても、密閉空間内で高温かつ大量のエネルギーが放出されるため、非常に危険です。
危険物の漏洩や流出が発生した場合、危険物処理手順やチームが関与することがあります。[ 9 ]危険物の輸送中に漏洩が発生すると、例えば事故が発生した場合などに危険が生じる可能性があります。[ 10 ]
熱気球や飛行船からの空気やその他のガスの漏れは危険である。[ 11 ]飛行機や宇宙船の加圧されたキャビンからの漏れは、乗員に呼吸困難を引き起こす可能性がある。
空気、雨水、または融雪水の低圧による慢性的な漏水は、住宅、商業施設、工業施設など、建築物においてよくある問題です。屋根や壁の被覆材にある非常に小さな開口部から、特に嵐による強風が吹くと、時間の経過とともに大量の水が浸入する可能性があります。水は表面張力と毛細管現象により水平方向に長距離を移動できるため、元の浸入場所から遠く離れた場所にまで移動する可能性があります。見つけにくいピンホールや隠れた継ぎ目からの漏水を見つけるには、電子漏水検知（ELD）が必要になる場合があります。漏水は水害や広範囲にわたるカビの発生を引き起こす可能性があるため、建物のテナント、所有者、建設業者、建築家、コンサルタント、サプライヤーの間で大きな訴訟に発展する可能性があります。設計段階では、建物の外皮からの空気や水の漏水を防ぐためにかなりの努力が払われ、時には専用の風洞で試験される実物大の模型も含まれることがあります。
心臓の心室間の隔壁に穴が開くなど、生体内部で血液の漏れが発生することがあります。[ 12 ]動脈瘤として知られる大量の血液漏れは、すぐに治療しないと突然の予期せぬ死を引き起こす可能性があります。[ 13 ]
漏れの原因は数多くあります。漏れは、流体システムの建設中や初期製造・組み立て中であっても、最初から発生する可能性があります。パイプ、チューブ、バルブ、継手、その他の部品が不適切に接合または溶接されている場合があります。ねじ山のある部品が不適切にねじ込まれている場合もあります。漏れは、穴あきや破損などの損傷によって発生することもあります。多くの場合、漏れは、摩耗や経年劣化による材料の劣化、例えば、ガスケットやその他のシールとして使用されるエラストマーや類似のポリマー材料の錆びやその他の腐食または分解によって発生します。例えば、蛇口のパッキンが摩耗すると、蛇口から水が漏れます。
亀裂は、直接的な損傷、圧力サイクルによる疲労破壊などの応力による摩耗、または応力腐食割れなどの腐食によって発生する可能性があります。バルブ内のディスクとそのシート間の表面が摩耗すると、ポート（バルブの入口または出口）間で漏れが発生する可能性があります。回転するバルブステムまたは回転する遠心ポンプシャフトの周囲のパッキンが摩耗すると、流体が環境に漏れ出す可能性があります。頻繁に運転される一部の遠心ポンプでは、このような漏れは想定されるため、漏れた流体を運び去ったり、排出したりするための対策が講じられています。同様に、ピストン駆動ポンプの周囲のシールまたはパッキンが摩耗すると、環境への漏れが発生する可能性があります。
漏洩箇所の両側の圧力差は、漏洩箇所を通る物質の移動に影響を与える可能性があります。流体は通常、高圧側から低圧側へと移動します。圧力差が大きいほど、漏洩量も多くなります。両側の流体圧力には、漏洩箇所より上の液面の高さによる重量圧力である静水圧が含まれます。圧力がほぼ等しい場合、両側で流体の交換が行われるか、漏洩箇所を横切る流体の正味の移動がほとんど、あるいは全くない可能性があります。
容器、容器、筐体、その他の流体システムは、漏れの有無を確認し、漏れ箇所を特定して是正措置を講じるために、漏れ検査が行われることがあります。漏れ検査には、状況に応じていくつかの方法があります。流体の漏れによって音が発生する場合があり、それを検知できることがあります。タイヤ、エンジンのラジエーター、その他の小型容器などは、空気を注入して水に浸し、気泡がどこから出てくるかを確認することで漏れの有無を検査できます。
水中に浸すことができない場合は、空気で加圧した後、検査対象領域を石鹸水で覆い、漏れを示す泡が発生するかどうかを確認します。ガス漏れの検査方法には、ガスを検出できるセンサーを使用して漏れているガスを検査する方法もあります。たとえば、天然ガスを検出するための特殊なセンサー機器などです。米国の連邦安全法では、天然ガス会社に対し、顧客のガスメーターより上流でガス漏れの検査を実施することを義務付けています。液体を使用する場合は、漏れを見つけやすくするために特殊な着色剤を添加することがあります。液体のいずれかに含まれる他の検出可能な物質を検査することもできます。たとえば、海水システムの漏れを見つけるために塩水を使用したり、漏れを検査するために検出可能な物質を意図的に添加したりすることもできます。
新しく構築、製造、または修理されたシステムやその他の容器は、製造または修理が適切に行われたことを確認するためにテストされることがあります。 配管工は、水やその他の流体システムの作業後に、漏れがないかテストすることがよくあります。容器やシステムに空気を充填して圧力を監視し、圧力が低下するかどうか（漏れがあるかどうか）を確認することで、圧力テストが行われることがあります。
新築工事や修理後によく行われる検査の一つに、静水圧試験（圧力試験とも呼ばれる）があります。静水圧試験では、システムに水を注入して圧力低下や漏洩箇所を確認します。 高純度および超高純度用途向けに製造され、低漏洩率が求められるダイヤフラムバルブやベローズバルブなどのごくわずかな漏洩を検出するために、ヘリウム試験が行われることがあります。ヘリウムと水素は分子が非常に小さいため、ごくわずかな漏れでも漏れてしまう可能性があります。漏洩によって危険な状況が生じるため、水素漏洩試験は専門的なサービスとなっています。
リークテストは、部品の適合性を検証するために適用できる非破壊検査（NDT）ポートフォリオの一部です。材料、圧力、リークタイトネス仕様に応じて、さまざまな方法を適用できます。これらの選択を支援するために国際規格が定義されています。たとえば、BS EN 1779:1999; [ 14 ]は、ガス漏れの指示または測定によるリークタイトネスの評価に適用されますが、静水圧法、超音波法、または電磁法は除外されます。他の規格も適用されます。
シェルアンドチューブ式熱交換器では、チューブ内で渦電流探傷検査を行うことがあり、チューブ上の漏れや損傷箇所を特定し、最終的に漏れに発展する可能性のある箇所を特定するのに役立てられます。
プラントでの漏洩は非効率性につながる可能性があります。複数の流体システムを持つ複雑なプラントでは、流体を保持する多くの相互接続ユニットの間に遮断弁があります。[ 18 ]
漏れは、漏れている穴を塞いだり、パッチで覆ったりして修理されることが多い。タイヤの漏れも、この方法で修理されることが多い。[ 19 ]ガスケット、シール、ワッシャー、パッキンの漏れは交換できる。溶接、はんだ付け、シーリング、接着なども漏れを修理する方法として考えられる。場合によっては、漏れているユニットを交換するのが最も現実的な解決策となる。給湯器の漏れは、住宅所有者や建物所有者が交換することが多い。
シェルアンドチューブ式熱交換器のチューブに漏れが生じた場合、そのチューブの両端を専用のプラグで塞ぐことで漏れを遮断できます。これは、プレナム内のチューブ端部がチューブシートに接続される箇所で行われます。損傷はしているもののまだ漏れていないチューブを、将来の漏れを防ぐために予防的に塞ぐ場合もあります。そのチューブの熱伝達能力は失われますが、通常は他のチューブが十分にあり、熱伝達負荷を分担できます。