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第１０回配管工事雑学講座

投稿日 2025年3月24日

皆さんこんにちは！

遠機設備、更新担当の中西です。

 

第１０回配管工事雑学講座！

 

さて今回は

～交換時期～

ということで、プラント配管の交換時期を決める要因や、適切な交換のタイミング、寿命を延ばすための管理方法について詳しく解説します♪

 

プラントの配管は、製造・化学・エネルギー・食品業界など、さまざまな産業で重要な役割を果たします。しかし、長期間使用すると、腐食・摩耗・劣化が進行し、配管の強度や密閉性が低下するため、適切なタイミングで交換を行わなければなりません。

配管の交換時期を誤ると、漏れや破損による設備トラブル、さらには重大な事故につながる可能性もあります。そのため、交換の目安を正しく把握し、定期的な点検と計画的なメンテナンスを行うことが不可欠です。

1. プラント配管の交換時期を決める要因

① 配管の材質（耐久性の違い）

配管の寿命は、使用する材質の特性によって大きく変わります。

✅ 代表的な配管材と交換目安

配管の種類 主な用途 交換目安
炭素鋼（SS400, STPG） 一般的な水・蒸気配管 10～20年（腐食が進みやすい）
ステンレス鋼（SUS304, SUS316） 耐食性が求められる配管 20～50年（長寿命だが高コスト）
合金鋼（Cr-Mo系） 高温・高圧配管 15～30年（熱や圧力に強い）
銅管 冷却水・医薬・食品用配管 20～30年（耐食性が高い）
樹脂配管（PVC, PE, PP） 化学薬品・排水ライン 15～30年（軽量で耐薬品性が高い）

例えば、化学プラントでは腐食性の強い流体を扱うため、SUS316などの耐食性の高い配管を採用し、交換頻度を減らすケースが多いです。一方、炭素鋼配管はコストは低いものの、定期的な交換が必要です。

② 使用環境（温度・圧力・流体の種類）

配管の交換時期は、使用環境の過酷さによっても大きく変わります。

✅ 環境ごとの配管寿命への影響

環境条件 配管への影響 交換の必要性
高温環境（ボイラー・蒸気ライン） 熱膨張・酸化による劣化 早めの交換が必要（10～20年目安）
高圧環境（ガス・化学薬品輸送） 圧力による金属疲労・破損 定期点検を徹底し、15～25年目安で交換
腐食環境（海水・酸・アルカリ使用） 腐食による肉厚減少・ピンホール発生 10～20年（耐食性の高い材質を選定）
低温環境（液化ガス・冷却水） 凍結・収縮によるひび割れ 20～30年目安（断熱材で保護）

例えば、高温・高圧の蒸気配管では熱応力によるクラックが発生しやすく、定期的な交換が必要になります。一方、低温環境では熱収縮による劣化が進行するため、適切な断熱対策を施すことで交換時期を延ばすことが可能です。

③ 配管の劣化状態（点検結果）

配管の寿命は、見た目では判断しにくいため、定期点検が重要です。以下のような劣化の兆候が見られたら、早めの交換を検討すべきです。

✅ 交換が必要な劣化のサイン

劣化現象 原因 交換の目安
ピンホール（小さな穴） 腐食による金属の薄化 すぐに交換が必要（漏洩リスク）
ひび割れ・クラック 熱膨張や圧力疲労 早めの交換推奨（破損リスク大）
錆び・腐食（内部・外部） 湿気・化学反応 10年以上経過なら交換検討
肉厚減少 流体の摩耗・腐食 肉厚測定で基準以下なら交換

特に、超音波肉厚測定（UT）やX線検査を活用し、内部の劣化を定期的に診断することで、安全な交換計画を立てることが重要です。

3. 交換時期を最適化するための管理方法

① 定期点検と診断

配管の寿命を適切に把握するためには、定期的な点検が不可欠です。

✅ 配管の主な点検方法

  • 目視点検（外部の錆び・変形・漏れを確認）
  • 超音波厚さ測定（UT）（内部の肉厚減少を測定）
  • X線検査（内部の亀裂・腐食の確認）
  • 耐圧試験（圧力をかけて漏れや弱点をチェック）

定期点検を実施し、異常が見つかった時点で補修や交換を計画的に実施することで、突発的なトラブルを防げます。

② 予防保全の実施（計画的な交換）

配管の交換は、「壊れてから」ではなく、「壊れる前」に行うのが理想です。

✅ 予防保全のメリット

  • 大規模な故障や事故を未然に防げる
  • 計画的な交換でコストを抑えられる
  • プラントの稼働停止リスクを軽減できる

例えば、プラント全体の定期修繕に合わせて、一括で配管の交換を行うことで、コスト削減と作業効率の向上が可能です。

4. まとめ——プラント配管の交換時期を見極め、安全な運用を実現

プラント配管の交換時期は、材質・使用環境・劣化状況を総合的に判断することが重要です。

✅ 炭素鋼配管は10～20年、ステンレスは20～50年が目安
✅ 高温・高圧・腐食環境では、早めの交換を検討
✅ 定期点検（超音波測定・X線検査）で劣化の進行を確認
✅ 計画的な交換（予防保全）でコスト削減と安全確保を両立

適切な管理とタイミングで配管を交換することで、長期的な安全性と効率的な運用を実現できます。

 

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