圧縮空気配管の取気ポイントはどのように設計すべきか。設置位置、排水および圧力損失の抑制に関する留意点

取気点位置の科学的選定

取気点の位置は、枝管に流入する圧縮空気の品質を直接左右します。主管道に取気口を設ける際は、主管道の……から選定することを優先すべきです。上部または側面引き出し口は、底部からの取気を厳禁します。圧縮空気の輸送過程で凝縮水が生成されるため、水分や不純物は通常配管の底部に沈殿します。そのため、上部または側面から取気することで、液状の水が用気支管へ直接流入するのを効果的に防止できます。

さらに、取気点はできるだけ実際の用気設備に近い位置に設けるべきです。枝管の延長を短くすることで、配管材料費の削減にとどまらず、沿程損失による圧力低下も大幅に低減され、末端設備へ十分な動力を確実に供給できます。

支管の排水および防汚設計

主管道の上部からガスを取出した場合であっても、支管内部では温度差により少量の結露が生じる可能性があります。そのため、支管の排水設計は極めて重要です。

• ガチョウの首型吸気構造：取気口部に上向きのエルボを設け、支管をいったん上方へ一定距離延長した後、下方へ折れて用気設備へ接続する構造としています。この構造により、重力を利用して主管内の凝縮水が支管へ流入するのを防止できます。
• 末端排水設備：支管の最末端または低所には、自動排水弁または手動ボールバルブを設置し、定期的に蓄積した凝縮水を排出してください。
• フィルタ装置の前置ガスの清浄度が特に高い使用点については、取気ポイントの直後に適切な精度のフィルターを設置し、配管内の固形粒子およびオイルミストを捕捉しなければなりません。

圧力損失の制御と配管径の最適化

圧力損失は、圧縮空気システムにおけるエネルギー消費増加の主な要因の一つです。取気ポイントおよび枝管の設計において、圧力降下を抑制するためには、以下の点に留意する必要があります。

• 適切な管径の選定：枝管の管径は、当該取気点の最大消費流量および許容圧力損失に基づいて算定しなければならない。流量が十分に確保されるよう、むやみに管径を小さくすることは厳に避けること。
• 配管経路の最適化：支管内のエルボ、三通および径変更継手はできるだけ少なくしてください。方向を変える必要がある場合は、局所的な抵抗損失を低減するため、直角エルボの代わりに大曲率のエルボをご使用ください。
• 複数の人が細管を共用しないようにする複数の用気設備が互いに近接している場合には、環状配管網を採用するか、共用枝管の管径を拡大することで、複数の大消費点が同時に用気する際に生じる急激な圧力変動を回避しなければならない。

日常の維持管理および監視に関する推奨事項

優れた設計には、適切な保守管理が不可欠です。重要な取気ポイントの後方に圧力計を設置し、作業者が末端の圧力変動をリアルタイムで監視できるようにすることを推奨します。圧力の異常な低下が確認された場合は、フィルターの目詰まりや配管の漏れがないか速やかに点検してください。また、ドレンバルブの動作状態を定期的に確認し、凝縮水が確実に排出されるよう確保することで、用気機器の耐用年数を延長できます。