第９回配管工事雑学講座

皆さんこんにちは！

遠機設備、更新担当の中西です。

 

第９回配管工事雑学講座！

 

さて今回は

～耐久性～

ということで、配管の寿命を延ばし、安全性を確保するためのポイントや管理方法について深く掘り下げて解説します♪

 

プラントの配管は、化学・石油・食品・製造などさまざまな産業で不可欠な要素です。配管は、流体やガスを安全かつ効率的に運ぶために使用されますが、その耐久性が低下すると、漏れや破損、腐食による事故のリスクが高まります。

プラント配管の耐久性は、「材料の選定・設計・施工・メンテナンス・環境条件」といった複数の要因によって決まります。

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1. プラント配管の耐久性を決める主な要因

① 材料の選定（耐食性・強度・耐熱性）

配管の耐久性を決める最も基本的な要素は、どの材料を使用するかです。配管の材質は、運ぶ流体の種類や温度、圧力、環境条件に応じて慎重に選定する必要があります。

✅ 主な配管材料とその特徴

例えば、腐食性の高い化学薬品を流す配管に炭素鋼を使用すると、短期間で腐食してしまうため、SUS316などの耐食性の高い材料を選定する必要があります。

② 配管の設計と施工（圧力・応力・流速の管理）

配管の寿命を延ばすには、適切な設計と施工が欠かせません。

✅ 配管設計で考慮すべきポイント

• 圧力や温度の変動を考慮した設計（高温環境では熱膨張を想定）
• 流速管理（流体の速度が速すぎると摩耗やキャビテーションが発生）
• 振動対策（配管の支持が適切でないと、振動による亀裂や損傷の原因に）

例えば、高温の蒸気配管では、熱膨張によるストレスを吸収するためのエキスパンションジョイントを適切に配置することで、長寿命化が図れます。

③ 環境条件（腐食・温度・圧力の影響）

配管の耐久性は、設置される環境によって大きく左右されます。

✅ 環境ごとのリスク要因と対策

特に、海岸近くのプラントでは塩害による腐食が早く進行するため、耐食性の高いステンレス鋼や特殊コーティングを施した配管を使用するのが一般的です。

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2. 配管の劣化と交換時期の目安

① 配管の劣化の種類と症状

配管の寿命を縮める主な劣化要因には、以下のようなものがあります。

✅ 代表的な劣化現象とその兆候

② 配管の交換時期の目安

配管の寿命は材質や使用環境によって異なりますが、一般的な交換目安は以下の通りです。

✅ 配管の交換推奨時期

腐食や摩耗の進行度合いは定期的な点検で確認し、異常があれば早めの補修・交換が必要です。

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3. 配管の長寿命化のためのメンテナンス方法

① 定期点検と診断（予防保全の徹底）

配管の劣化を早期に発見するためには、定期的な点検が不可欠です。

✅ 主な点検方法

• 目視点検（錆び・漏れ・変色の確認）
• 超音波肉厚測定（配管の肉厚減少を測定）
• X線検査（内部の亀裂や腐食を検出）

② 防食対策（腐食を防ぐ工夫）

• 塗装・コーティング（エポキシ塗装・亜鉛メッキなど）
• 陰極防食（電気防食）（海水環境で有効）
• 流体管理（pH調整・防食剤添加）

③ 配管の補強と交換（異常が発生した場合）

• 部分補修（補強バンド・ライニング処理）
• 老朽化が進んだ場合は、早めの交換が必要

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4. まとめ——プラント配管の耐久性を最大化するために

プラント配管の耐久性を高めるためには、以下のポイントを押さえることが重要です。

✅ 適切な材料を選定（耐食性・耐熱性・強度）
✅ 環境に応じた設計と施工を実施
✅ 定期的な点検と劣化診断を徹底
✅ 腐食防止対策を適切に実施
✅ 異常が発生したら早めに交換・補修を行う

これらの対策を実施することで、配管の寿命を延ばし、安全かつ効率的なプラント運用を維持することができます。

 

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