配管・製缶とは

配管イメージ
配管イメージ

1)配管

配管とは?

いわゆる”配管”の言葉の意味とは何でしょうか。
一般に、管(パイプ)というと円筒状で、中は空洞になっているものを言います。
その管(パイプ)は、中空内部に液体・気体・粉体などの流体を輸送したり、電気配線やケーブルなどを保護する目的などに利用されます。 

そして、”配管”というと、上述のような流体輸送や配線などの保護目的で利用される管(パイプ)やチューブ、ホースなどを、それらの目的のために取り付けることを言います。
もう一つの意味としては、取り付けられた管(パイプ)やチューブ事態を指していう場合もあります。

配管の種類

配管の種類を目的別に種類分けするとすれば、以下のような配管に分類されます。

各種のプラント設備などにおける配管は、機械類や塔・槽・熱交換器などの機器から機器へ、原料や製品反応物の輸送やこれらの反応を助けるために必要な蒸気・水・燃料ガス・燃料油・空気・窒素などのユーティリティーを輸送するための配管などがあります。

なお、プラント設備における配管などでは、機器と機器とを管(パイプ)及び配管材料で連結するというその設計において、配管技術者には非常に高い知識・技術・ノウハウそしてセンスが要求されるのが一般です。
単に機器と機器とを配管で結ぶだけではなく、その過程において、流体仕様(流体性状、温度圧力条件など)・機器仕様・運転条件・腐食環境の考慮・機器の配置(レイアウト)等による物理的規制・運転員の操作性・配管レイアウトの美観など、非常に煩雑な条件を総合的に考慮して配管を設計しなければならないためです。
もちろん、配管材料の選定から経済性や流体仕様に耐えうる材質の考慮なども加味した設計が必要になります。 

以下、それぞれの配管の特徴など。

気体配管

気体配管の代表的な配管には蒸気配管、冷媒配管、特殊ガス配管、燃料ガス配管、空気配管(圧縮空気配管)などがあります。 気体配管で注意すべき点としては、配管に使用する管(パイプ)の口径に適切な管を用いないと管内の圧力や温度の低下でエネルギー損失の原因になる場合があるので注意する必要があります。
蒸気配管においては、配管の設計温度にあわせて保温(Insulation)が必要になります。 特殊ガス配管としては、化学プラント配管におけるプロセス配管や、医療ガス配管、真空配管などがあります。

液体配管

液体配管の代表的な配管には水配管や油配管があります。
水配管で注意すべき点としては、冬季には凍結の恐れがあるので、寒冷地における水配管では凍結による配管の破損に注意する必要があります。
また、水に限らず液体が管内を輸送される際に管内で発生する乱流は、配管の内部から局部的に摩耗や腐食を増長する原因となるので配管のレイアウトには注意を要します。
水配管の内部流体としては、飲料水、雑用水、排水、熱源水などがあります。

紛体配管

粉体配管には、内部の粉体の輸送の方法により、吸引配管と圧送配管があります。 粉体配管で注意すべき点としては、配管内部を輸送する対象物が粉体であるため、管内に粉体が詰まりやすいという点があります。 粉体の管内での詰まりを軽減させるためには、配管内部の表面を極力平滑にすることや、配管レイアウトにおいて極力曲げ部分を少なくするとともに曲げの曲率を大きくするなどの配慮が必要になります。 また、輸送物質である粉体が爆発性である場合には、粉体輸送に伴う静電気の防止ための配管の接地や不活性ガスを使用する場合もあります。

配線保護用配管

配線保護用配管の代表的な配管としては、計装用配管や電気設備用配管があります。 計装用配管は、計測機器、制御機器などの配管、圧力、温度、放射線、可視光線、測定データ伝送などに用いられます。
また、電気設備用配管は、照明設備・動力設備などの電源用ケーブルや放送設備など弱電設備用のケーブルを外部環境などから保護するために電線管を使用しますが、漏電による感電事故を未然に防ぐ理由から、必ず管(パイプ)を接地して使用します。
なお、電線管とは、電線類を収納する管(パイプ)で、金属製や合成樹脂製の電線管があります。

製缶イメージ

2)製缶

製缶とは

製缶といえば、かつては、気体や液体が漏れることのないように溶接作業を行い、タンクや水槽を作ることを製缶と呼んでいました。しかし、現代では金属素材の切断から始まり、仮溶接・本溶接の順に加工を施しタンク、水槽、橋梁、鉄骨、船舶、鋼板、形鋼などを立体的に組み立てる作業全般を製缶と呼ぶようになりました。製缶の作業工程の中でも重要なのが溶接作業です。溶接とは、材料に応じて熱または圧力、あるいはその両方を加えて、二つ以上の部材を結合させる作業のことです。

そもそもボイラー設備や圧力容器の製造を通して発達しましたがただ近年は簡易ボイラーが普及したことで、圧力容器のニーズが低下していますから、製缶技術をもとに、金属加工のあらゆるものづくりへと各社が事業をシフトさせています。かつて製缶工といえば、溶接加工とベンディング技術に優れた職人の代名詞でした。

広義では、缶状の金属容器を作る作業の他に、厚鋼板、形鋼、鉄骨などを加工する作業も製缶と呼びます。また、製缶に使用する金属素材の種類や形状は製作物によって異なります。

製缶板金とは

製缶板金とは、鉄やステンレスなどの金属板を切断・抜き加工や曲げ加工、溶接、穴あけ加工、などを行い容器または骨組み状のものを作り出す加工のことを言います。また、研磨、表面処理といった工程を経ることがありますので一部に機械加工を用いて、より複雑な形状の構造物を作り出すことがあることから、広義の意味での板金加工とは区別して考えられます。さらに、製缶板金の加工には、熟練した溶接の技術が必要となります。溶接技術については、機械化が進んでいる現代に至っても、職人の手腕によって仕上がりの良否が決まる部分が多く、企業の規模を問わず優秀な溶接工を有する事業者が強みを発揮する分野と言えます。