圧縮空気配管の材料選定の重要性
圧縮空気システムは、工業生産において極めて重要な役割を担っています。配管材料の選定は、システムの安全性や耐用年数、ならびに供給されるガスの清浄度に直接影響します。適切な材料仕様の設定により、保守コストの低減が図られるだけでなく、配管の腐食や破裂に起因する安全事故を効果的に防止することが可能です。
一般的な配管材料およびその規定
作業時の圧力、温度およびガスの品質要件の違いに応じて、圧縮空気配管には通常以下の種類の材料が用いられ、各材料にはそれぞれ適用上の規定があります。
- 炭素鋼管：一般産業用途向けの圧縮空気輸送に適しています。機械的強度が高く、コストも低めです。規定により、使用前に必ず錆除去および防食処理を施し、内部の錆による圧縮空気の汚染を防止しなければなりません。
- ステンレス鋼管：食品、医薬品、電子機器製造など、ガスの清浄度に対する要求が特に高い業界で広く用いられています。ステンレス鋼管は優れた耐食性を備えており、規格では一般にシームレスなステンレス鋼管の使用が求められ、溶接工法も関連するクリーン基準に適合していることが確保されています。
- アルミニウム合金管：近年、圧縮空気システムにおいて広く用いられています。軽量で内面が滑らか、錆びにくく、取り付けも容易です。規格では、アルミニウム合金製配管システムには専用の接続部品を使用することが義務付けられており、使用圧力は管材に表示された安全耐圧範囲内に収める必要があります。
- 銅管：小流量で高精度が求められる計測器や計装機器の空気配管に多用される。銅管は耐食性に優れ、曲げ加工も容易だが、コストが比較的高く、規格ではその肉厚や接続方法について厳密な技術要件が定められている。
- エンジニアリングプラスチック管：低圧・常温で、ガスに特別な耐腐食性が求められない用途に適用されます。規格では、プラスチック製配管は高温または高圧の系統には絶対に使用してはならず、静電気防止および難燃性能を有することが義務付けられています。
配管材料選定の基本原則
圧縮空気配管の材料を決定する際には、以下の基本原則に従う必要があります。
- 圧力と温度のマッチング管材の公称耐圧および耐熱限界は、システムが実際に運転する際の最大圧力および最高温度を上回っていなければなりません。
- 媒体の互換性圧縮空気に一定量の水分または微量の油分が含まれる場合は、配管内部で化学反応が生じるのを防ぐため、耐腐食性の材料を選定してください。
- 清浄度の要求端末のガス使用設備が空気品質に厳格な要求を有する場合には、微粒子の剥落や錆の発生がないステンレス鋼または専用のアルミニウム合金などの材質を選定しなければなりません。
- 施工および保守の利便性現場の施工条件および後期の維持管理コストを考慮し、加工および接続が容易な管材を選定する。
設置および検収の規格
使用する材料の種類にかかわらず、圧縮空気配管の施工および検査・引渡しは、関連する工事規格を厳格に遵守しなければなりません。配管は運用開始前に、漏れ試験および耐圧試験を実施する必要があります。さらに、配管系統には適切な勾配とドレン弁を設け、凝縮水を定期的に排出することで、配管および用気機器の耐用年数を延ばすことが求められます。