「バルブ」

流体を通したり、止めたり、制御したりするため、通路を開閉することのできる機器のことをバルブ、または弁と呼ぶ。

配管上に継手を用いて接続する為、継手と同様に主な接続方法としてねじ込み式、溶接式、フランジ式がある。
バルブも用途によって様々な種類があり、流体の特性によって様々な材質により製作される。

僕たちの生活の中にも広く使われているバルブだけど、実はバルブの起源はとても古くて、紀元前1000年頃の古代エジプトの遺跡から樽についていた木製のコック(栓)が発掘されているんだ。
こんな感じだったのかな？

そんなバルブにもたくさんの種類があるから、次回はバルブの種類について紹介するよ！

「フランジ」

継手の一種で、パイプや管継手などの部材を繋ぐ際に使われる円盤状のものをフランジと呼ぶ。
パイプもしくは管継手などと主に溶接で接合し、フランジ同士をボルトなどで締結することで配管材同士を繋ぎ合わせる。

流体の圧力・温度によって様々な形状があり、流体の特性によって様々な材質により製作される。
基本的には接合する配管材と同じ材質が使われる。

継手は用途によって形状が異なっていたけど、フランジは流体の条件(圧力や温度のことだね)によって使う形状が変わるよ。

この写真にあるものも全部フランジなんだよ。

形状はそれぞれ呼び名も含めて規格で定められているんだけど、それはまた別の機会にしよう！

「管継手の接続方法」

一般的に広く使われている管継手の接続方法は大きく「ねじ込み式」「溶接式」「フランジ式」の３つに分けられる。

それぞれの接続方法に特徴があり、「ねじ込み式」であれば現場での作業が可能であったり、
「溶接式」は高い圧力が掛かるなどの悪条件に対応出来たり、「フランジ式」であれば、取り外しや交換などのメンテナンス性に優れているといったように、用途や必要な条件によって接続方法も変わってくる。

また、配管の経路内に様々な機器を取り付ける際は、機器ごとに接続方法が変わる事もある為、配管経路内に複数の接続方法が混在する事も多々ある。

必ずしも単一の接続方法だけでは配管が成立しないということを覚えておきたい。

今回は、大きく３つの接続方法が出てきたけど、普段目にする配管はほとんど3つの接続方法が使われているはずだよ。
今回出てきた接続方法の他にも「食い込み式」や「メカニカル式」「ハウジング式」なんて言われる接続方法もあるんだ。

もちろん、どの接続方法にも得意不得意な用途や条件があるから、「この接続方法なら何に使っても大丈夫で安くて簡単!?」なんて便利なものは残念ながら今のところは無いんだ。

その内、そんな夢の様な接続方法が出てきたら、もっと便利になるかも知れないね。

「継手」

継手(つぎて)とは2つの部材を接合する構造の総称で、とくに配管に使用する継手を管継手(かんつぎて)と呼ぶ。
管継手は配管材同士を繋いだり、配管の向きを変えたり、分岐したり、広げたり、止めたりするために使用する。

管継手の名前は見た目からそのまま付けられたもの、用途でつけられたものがあるよ。
使い方も見た目からなんとなく想像できるんじゃないかな。
異径チーズやレジューサーなんかは配管のサイズを変える時に使われるから、出口と入り口でサイズが違うんだ。
名前の由来はこんな感じ！

チーズ⇒T字という意味の英語「Tee」から
エルボ⇒肘という意味の英語「Elbow」から
キャップ⇒蓋という意味の英語「Cap」から
レジューサー⇒減らすという意味の英語「Reduce」から

パイプと管継手を組み合わせることによって、決まったスペースの中で配管が収まるようにして、配管の設計図を作る人が組み合せを考えているんだ。

「配管材の主な材質」

一般的な金属の配管は大きく分けると2種類の材質、炭素鋼とステンレス鋼に分類される。
成分・製法によって同じ炭素鋼(ステンレス鋼)でも多くの種類があり、使用する条件や用途によって数ある材質から適正なものを選定する必要がある。

代表的な材質には以下のようなものがある。
炭素鋼…SGP、STPG、SS400、S25C、FCMBなど
ステンレス鋼…SUS304、SUS316、SCS13Aなど

炭素鋼とステンレス鋼の大きな違いはその耐食性にあり、炭素鋼よりもステンレス鋼の方が耐食性が高い。
基本的に炭素鋼は硬度、ステンレス鋼は耐食性で大まかに分類されている。
※耐食性とは腐食(錆びにくい)に強い特性があることを言う。

本編でも言ったけど炭素鋼はステンレス鋼と比べると安価で加工がしやすいんだ。
だから何回も交換するような場所にはよく炭素鋼が使われてるよ。
逆に、あまり交換できない場所や海の近くの錆びやすい場所等では錆に強いステンレス鋼がよく使われてるんだ。

ちなみに、一般的にステンレスは錆びないと言われているけど、「錆びない」わけじゃなくて、「錆びにくい」材質だから覚えておいてね。
炭素鋼とステンレス鋼を見分ける方法としては、磁石につくかつかないかで見分けられるけど、中には磁石につくステンレス鋼もあるから気を付けてね。

「配管のサイズ」

配管のサイズには外径サイズごとに規格で定められている呼び径がある。
呼び径にはA呼称とB呼称があり、A呼称がメートル表記、B呼称がインチ表記となっている。

外径34㎜のパイプは25A(ニジュウゴエー)もしくは1B(イチビー)と表記する。
また、B呼称には通称があり1Bは「インチ」とも呼ばれる。

呼び径は配管用のパイプであれば基本的に全ての種類に適用される。

・配管サイズ表

1インチって言うのはホントはメートルに換算すると25.4mmなんだ。
最初は内径を基準にしていたんだけど、色々あって外径を基準にすることになったから実寸と呼称が違うんだよ。

現場で使われている通称はB呼称が基になっていて、それを基準として8等分で区切った呼び方をしているんだ。
例えば1/4Bは分母を8にすると2/8だから『ニブ』なんだね。

「鉄パイプ（鋼管）」

パイプ、中でも鋼が含まれているものを鋼管と呼び、鉄パイプは正式には炭素鋼鋼管と呼ぶ。
配管用の鋼管にはいくつも種類があり、それぞれ規格として定められている。
正式名称とは別に規格・材質を現す略称も定められている。
いくつもの種類のパイプから流体の温度や圧力によって使用するものを選定する。

・配管に使用される主なパイプ

僕らの業界でパイプと言えば基本的には炭素鋼鋼管のことなんだ。　注文が来る時は略称で書かれることが多くて、例えば「配管用炭素鋼鋼管 1本」ではなくて「SGP 1本」といった感じで注文が来るよ。　現場では「SGP」のことを呼びやすい「ガス管」って呼ぶんだけど、これは「SGP」が「Steel Gas Pipe」の頭文字を取ったものだから「ガス管」と呼ぶんだ。　他にも現場で使われがちな呼び方もあるから、また紹介するよ！

「配管とは」

流体（液体・気体・粉体※）を目的の場所へ運ぶ為に設置するものの総称。または配管材、配管材料とも呼ぶこともある。
また、配管となる材料を取り付ける事自体を『配管』という場合もある。

※液体…水など、気体…酸素、蒸気など、粉体…小麦粉など
主な配管材としてパイプや継手、バルブがある。
「パイプ」とは筒の形をした流体を運ぶためのもの。
「継手」とは配管材同士を繋げたり、流れる向きを変えたり分けたりさせるもの。使い方によって使うものの形が違う。
「バルブ」とは流体を止めたり流したり、流れる量を調整するもの。使い方によって使うものの形が違う。

“配管材の種類は様々なものがあり使う目的や条件によって選定されるんだ。”
身近な所で言うと、水道管やガス配管などをよく目にすることができるよ。また、立体駐車場の天井もよくよく見てみるとたくさんの配管が張り巡らされていることに気付くと思うよ。
余談だけど映画やゲームなどで武器に使う鉄パイプの先端にはこんな感じで継手のエルボと呼ばれるものがよく付いているよ。 自分たちの周りの色々な場所で配管は使われているので探してみるのも面白いかもしれないね。