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【プラント配管】色々あって困る!プラント配管材質の選定について解説!

2022年5月28日

配管材質の選定方法ですか基本的にはいろいろな本に書いていますので、わざわざ解説することでもないと思います。じゃあなんでこの記事を書いているのかというと、本とかでは解説されていないようなトラブルを元にした考え方を伝えるためです。

配管材質も基本的な決まりがありますけど、それを守っても不具合が起きる時は起きます。なので、不具合などから配管材質を選定することも知識として必要です

ということで今回は私の経験から配管材質の選定について解説していきたいと思います。

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配管材質を選定するのに気をつけてほしいこと

配管材質を選定する条件は基本的には流体、温度、圧力によります。粘土や流速は基本的には配管口径の方に関係するので省きますが、ここで意外と忘れがちなのか周囲環境です。

あんまり気にしない人が多いのですが、周囲環境では配管の寿命が大きく変わることがあるので注意することが必要です。

そして実際の配管材質の選定についてはやっぱり使用流体を第一に考える必要がありますが、資料によって書いてあることがまちまちです。私は少し古い資料ですが「配管設計・施工ポケットブック」の最後の数ページに書いてある、耐食材料表を参考にすることが多いです。

実際のプラント配管で使うことが多いのは、SGP(炭素鋼鋼管)、ステンレス交換、硬質塩化ビニル管の三種類をよく使いますので、これらについて解説していきます。

SGPは錆びる・・・けど使い方による

SGPについてですが私ば蒸気やドライガス、ブラインなどの配管でよく使っています。鉄製なので錆びるということを嫌がって使わない人もいますけど、どういう時に錆びるかをしっかりとわかっていれば全然使える配管となります。後で話しますけどステンレスの方をへんに信頼して、錆びさせてしまってトラブル起こしている人の方が多いと思いますけどね。

例えばドライガスは水分がないしブラインは防錆剤(ぼうさびざいって読んでいる人がYoutubeでいて笑っていまいましたけど)入っているのでそもそも錆びませんよね?では蒸気はどうかと言うと確かに蒸気の元は水なので錆びます。でもその場合はスチームトラップの施工と取り付けが適切でないからです。一度蒸気のヘッダー管をばらしたことがありましたけど、全く錆びていなくて新品のような状態でした。

なので錆びる条件とそれを防ぐ方法を知っていれば炭素鋼交換でも全然問題なく使えます。あとは外面ですね。もちろん塗装すると思いますけど、注意して欲しいのが屋外の保温の内側です。蒸気配管でも雨水が染み込んだりして、蒸気が流れていない時に段々と腐食してやられていくので、ここは注意したほうがいいですね。

ステンレスは勘違いから錆びてトラブルが多い

スレンレスはさっきも言ったように錆びないってへんに勘違いしている人が多いんですよね。ステンレスも錆びるんですよ。そして結構簡単に。なのでそこをちゃんと理解していないと、結構大きなトラブルの元になります。

あとは溶接に関してもバックシールドを理解していない人が多くて、設備メーカーとかでも全然理解していない人は理解していないです。ステンレス鋼管はSGPと比べるとはるかに溶接は難しいので、その辺の知識が必要です。

先ほど書いたはサビに関しても、ステンレスは錆びないと勘違いしている人が非常に多いです。そして鉄と接触させると錆びることを知っている人は多いんですけど、溶接部も鋭敏化により錆びると言うことを知らない人が多すぎます。

なのでステンレス鋼管を使用する場合は、異種金属とは絶対に接触させないのは当然として、バックシールドをして裏波を完全に形成させる、そして溶接部の腐食対策もすると言うことを忘れずに行わないと大きなトラブルにつながります。

樹脂管は素人施工&耐候性に注意!

樹脂管については硬質塩ビ管が広く普及していますが、ポリエチレン管やポリプロピレン管なども現在使用されつつあります。ここでは硬質塩ビ管を中心に話をしますが、硬質塩ビ管はノコギリがあれば切断することができてさらには接着剤で配管の接合ができるので、素人でも施工できる非常に便利なものです。それゆえに施工不良によるトラブルと、古い塩ビ管は長年太陽光による紫外線にさらされて劣化して破損するトラブルというのが非常に多いです。

私の会社でも昔施工が簡単だからと言って、何でもかんでも硬質塩ビ管で施工したところが数多くあるんですけど、スッポ抜けたとか紫外線で劣化して割れたとか多発しています。また、昔の硬質塩ビ管は薬品に使うとしみてくる場合があったので、そういう箇所も更新が多くて大変です。

なのて、硬質塩ビ感は屋外で使うのであれば耐候性があるものを選ぶことと、施工に関してはメーカーの説明書通りに施工することが必要です。今では耐光性や対薬性にすぐれたポリエチレン管やポリプロピレン管もあり、塩酸の受け入れれ配管や水の配管などでも幅広く使用されています。

強度と耐候性が硬質塩ビ管よりもはるかに優れているので、BCP対策にも適用できますが接続には専用の工具が必要なので施工性が少し悪いのが問題です。

なので屋内の水の配管は硬質塩ビ管で、屋外はポリエチレンやポリプロピレンを使うなど使用環境によって使い分けをすることがおすすめです。

配管材質はどれも一長一短!特性をよく理解して!

配管の材質はこれ以外にも例を挙げればきりがないですが、今回は一般的なSGPとステンレスと樹脂について話をしました。どの配管も一長一短ですがその特性を理解して使用環境を気をつけることで、トラブルフリーで使用することができます。

鉄だから錆びる、ステンレスだから錆びない、樹脂だから施工が楽…と言った安易な理由ではなくその特性と使用場所をよく理解したうえで、選定・使用しましょう。

配管設計・施工ポケットブック

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