配管の構成要素

配管・材料/配管入門配管入門の1本目(全7本)公開更新広告

配管にもバルブや継手など様々な構成要素があり、今回は配管の構成要素について解説します。

タンクから先へ流体が流れる配管系統図。フィルター、ポンプ、逆止弁、ボールバルブ、エルボ、レジューサ、流量センサー、制御弁、チーズが順に並び、パイプでつながっている。
流体の通り道に沿った構成要素の並び(概念図。太字は必須、細字は適宜追加)
この記事の内容
  1. 必須となる要素
  2. 適宜追加する要素
  3. 配管周辺に追加する要素
  4. 関連記事

必須となる要素

まずは配管を構成するうえで必須の要素を解説します。

パイプ

メインの構成要素です。

円筒形状をしており、これを組み合わせて液体や気体などを移送します。

ただしパイプのみでは直線的に長さを調節できるのみです。

配管継手と組み合わせることで自在にパイプを這わせることができます。

配管継手

配管継手イメージ
配管継手イメージ

配管継手は、パイプ同士を接続して配管経路を曲げたり分岐したり塞いだりする部品です。

配管径を狭めるならレジューサ、分岐するならチーズ、曲げるならエルボなど用途に応じて種類があります。

どのような種類の配管継手があるかは以下の記事で解説しています。

配管継手の種類と用途

バルブ

バルブイメージ
バルブイメージ

バルブは流路を開閉したり狭めたりする役割があります。

ボールバルブ、グローブバルブ、コントロールバルブなど種類は様々で用途や使用条件によって使い分けるものです。

その他にも圧力を調節したり逆流を防いだりするバルブもあります。

特に使用頻度の多い開閉バルブについては以下の記事で解説しています。

開閉バルブの種類と使い分けの一覧

適宜追加する要素

次に必須とは言わずとも頻繁に用いられる要素を解説します。

フィルター

フィルターは、流体の中に含まれる細かいごみを取り除く部品です。

ポンプや流量計の手前に設置して故障を防いだり、充填前に設置して品質向上に繋げます。

配管工事をした後は金属ごみが残っているためフィルターを一時的に設置して取り除いたりもします。

センサー

センサーイメージ
センサーイメージ

配管内の温度や圧力、流量などを測定するものです。

これらデータを基にDCSなどでプロセス制御します。

特に測定室ではなく配管内で測定できるセンサーをインラインセンサーと呼びます。

インラインセンサーの種類と用途

ポンプ

液体は何もしなければ上から下に流れるものです。

下から上に送液したい場合はポンプを使用します。

また圧力をかけて送液したい、一定の流量で送液したい場合もポンプを使用します。

配管周辺に追加する要素

流体は通りませんが配管の構成要素として重要なものがあります。

保温

屋外のプラント。左上から右へ曲がりながら塔につながる太い配管と、右の塔の胴が、銀色の金属の外装板で巻かれている。手前の赤い配管は保温していない
金属の外装板で巻いた保温(塔と太い配管)。手前の赤い配管は保温していない(写真:Shutterbug Aminul/Pexels)

温水や冷水などをはじめ、配管内の流体は加熱冷却しているものも多数あります。

外部との熱交換が起きないように配管を保温します。

やり方は保温材であるグラスウールやロックウールを配管に巻き付け、保護のためにステンレスやアルミなどの板でカバーすることです。

そのため外から見えるのは板金のカバーのみです。

これらを総称して保温板金工事と呼びます。

配管を端から見た断面図。中心の流体、配管の壁、保温材、いちばん外側の板金カバーが同心円状に重なる。外から見えるのは板金カバーだけ。
保温材を板金カバーで覆う(断面の概念図。厚みは誇張)

サポート・ハンガ

配管は機器の横、天井近くなど邪魔にならない箇所を通して敷設します。

そのため宙を走らせることも多いため、どこかで支えなければなりません。

下からもしくは横からパイプを固定するものをサポート、上から吊るように固定するものをハンガと呼びます。

横向きのパイプを下から鉄骨と受けで支えるサポートと、上の鉄骨からつり棒とバンドで吊るハンガを並べた図。荷重の向きを矢印で示す。
サポートは下から受け、ハンガは上から吊る(概念図)

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