工場の配管工事（一般・保温・ラック・エアー配管）｜敷設・更新・改修

工場の中を見渡すと、天井裏、床下、壁面、機械の周囲など、至るところに配管が走っています。そして給水、排水、冷却水、温水、蒸気、圧縮空気、薬品、冷媒、燃料、それぞれが生産設備に必要な流体を運ぶ役割を果たしています。

工場の配管工事は、家庭やオフィスの配管とは比較にならない多様性と専門性が求められ、1本の配管トラブルが、ライン停止、漏水事故、火災・爆発リスクにまで発展することもあります。

設計・施工で考慮すべき条件

• 流体の種類
• 温度・圧力
• 腐食性
• 清浄度
• 振動

これらの条件を踏まえた材料選定・ルート設計・施工方法・保温・支持構造のすべてが、長期にわたる設備の安定運転を決めます。

工場内配管工事について、設備担当者・経営者の方が押さえておきたいポイントを整理してお伝えします。

工場で行われる配管工事は、流体の種類や温度・圧力・性状によって設計・施工の考え方がまったく異なります。

• 給水・給湯配管
• 排水配管
• 冷却水・冷温水配管
• 蒸気配管・ドレン配管
• 圧縮空気（エアー）配管
• 燃料配管
• 冷媒配管・特殊ガス配管

給水・給湯配管

工業用水、上水、地下水、雑用水、給湯系統の配管で、生産用、洗浄用、トイレ・休憩室用などに使われます。水質・温度・圧力・流量に応じた材料選定が必要です。

排水配管

生産工程排水、洗浄排水、雨水、汚水、薬品系・油分含有の特殊排水などを扱います。

有害物質を含む排水や特定施設からの排水では、排水処理設備へ適切に導くため、専用配管や系統分離が採用されることがあります。

冷却水・冷温水配管

クーリングタワー、チラー、冷凍機、空調機につながる配管です。閉ループの密閉式と、開放式（クーリングタワー水系）とでは、材料選定や水処理の考え方が変わってきます。

蒸気配管・ドレン配管

ボイラから熱交換器・加熱機器・洗浄機などへの蒸気供給配管と、復水（ドレン）を回収する配管です。

高温・高圧の流体を扱うため、材料選定、勾配設計、適切なドレン排出、スチームトラップの設置が重要になります。

圧縮空気（エアー）配管

コンプレッサーから工場内の生産設備、空圧機器、塗装ガン、エアブロー、計装制御まで広く使われる配管です。

エア漏れは電気代の浪費に直結するため、品質の高い施工と継続的な漏れ対策が欠かせません。

燃料配管

重油、軽油、灯油などの液体燃料やガス燃料を扱う配管で、消防法や高圧ガス保安法（ガス燃料の場合）の対象となるケースが多くあります。

冷媒配管・特殊ガス配管

冷凍機・冷凍倉庫の冷媒配管や、半導体工場の特殊ガス配管などが該当します。冷媒設備の管理にはフロン排出抑制法が、特殊ガス設備には高圧ガス保安法が適用される場合があります。

工場の配管工事で最も重要なのが材料選定です。流体の種類、温度、圧力、腐食性に応じた適切な材料を選ばないと、早期の腐食・破損・漏えいにつながる恐れがあります。

金属配管

鋼管

水・蒸気・空気・一般流体に広く使われる基本材料です。コストが安く加工性が良いのが特徴ですが、腐食しやすい用途には不向きです。

ステンレス鋼管

耐食性に優れ、食品・薬品などの衛生用途、屋外配管、薬品配管などに使用されます。ただ、コストは鋼管より高くなります。

その他の金属配管

• 塗覆装鋼管：屋外埋設配管などで防食性を確保するために使用
• 銅管：給湯、冷媒、医療用ガスなどに用いられる柔軟性・加工性に優れた材料
• 鋳鉄管・ダクタイル鋳鉄管：大口径の給水・排水、消火配管などに使用

樹脂配管

• 塩化ビニル管：排水、給水、薬品配管に広く使用される軽量・耐食性に優れた材料
• ポリエチレン管：ガス用、給水用、地中埋設で柔軟性と耐食性を発揮
• ポリプロピレン管：薬品配管、給湯配管に使用
• 架橋ポリエチレン管・ポリブテン管：給湯・温水配管に使われる柔軟性・耐熱性に優れた材料
• FRP管・ライニング鋼管：強腐食性流体や特殊用途に使用

流体・温度別の主な選定例

流体・温度・圧力・腐食条件を総合的に判断した材料選定が、長期的なコスト削減につながります。

配管そのものだけでなく、保温・保冷工事は工場の配管工事における重要な付帯工事です。

保温・保冷工事の主な目的

• 熱損失の防止：蒸気・温水・高温流体の熱が外部へ逃げるとエネルギー効率が大きく低下します
• 結露・凍結の防止：冷水・冷媒配管では保温をしないと結露が発生し、冬場には凍結による破裂リスクも生じます
• 火傷・接触事故の防止：高温配管に作業員が触れることによる事故を防ぎます
• 騒音低減：流体音や振動が外部に漏れるのを抑えます

蒸気配管や冷水配管、冷媒配管などでは、保温・保冷は事実上必須の工事といえます。

主な保温材

• グラスウール：汎用性が高く、温水・蒸気・冷水まで広く使用
• ロックウール：耐熱性が高く、高温蒸気配管や排気管に使用
• ポリエチレンフォーム：冷水・冷媒配管の保冷に使用
• ポリスチレンフォーム・ゴム系断熱材：冷温水・冷凍配管に使用
• ケイ酸カルシウム保温材：高温機器やボイラ周辺に使用

板金工事（ラッキング）

保温材は水分に弱く、雨や湿気にさらされると劣化が進みやすいです。屋外配管や湿度の高い場所では、保温材の外側をステンレス板やカラー鉄板でカバーする「ラッキング工事（板金工事）」が欠かせません。

ラッキング工事のメリット

• 意匠性の向上
• 機械的損傷からの保護
• 清掃性の確保

工場では、複数本の配管をまとめて支持・保護するための配管ラック工事が大きな役割を果たします。

配管ラックとは、天井裏、屋外、機械室、工場現場の上空や床面に、複数の配管をまとめて通すための支持構造のことです。鋼材で組み立てる本格的なラックから、簡易な支持金物まで、規模はさまざまです。

配管ラックのメリット

• 複数配管を整理して敷設できる：将来の追加・撤去にも対応しやすい
• 保守・点検のしやすさ：通路を確保しながらラックを通せる
• 耐震性の確保：複数配管を一体で支持し、地震時の脱落・破損を防ぐ
• 熱伸縮への対応：高温配管の伸縮による応力を逃がす構造設計が可能
• 意匠・安全性の向上：床配管・乱雑な配管を整理し、現場の安全性を高める

配管ラック工事のポイント

• 強度計算：配管自重、内部流体重量、地震荷重、施工時荷重を考慮した設計
• 耐震対策：振れ止め、固定方法、揺れによる配管損傷防止
• 熱伸縮対策：高温配管のスライド支持、ループ・ベンドの配置
• 将来拡張への余裕：今後の設備増設を見越したスペース確保
• 防食処理：屋外ラックの溶融亜鉛めっき、塗装

ラックを「とにかく組めばよい」と考える業者と、設備全体・将来計画まで見据えて設計する業者では、長期的な拡張性とトラブル発生率に大きな差が出やすくなります。

工場でとくに見落とされがちなのがエアー（圧縮空気）配管の品質です。

エアー漏れの実態

工場のコンプレッサーが供給する圧縮空気は、配管・継手・ホース・電磁弁などのあらゆる箇所で少しずつ漏れています。一般的な工場での圧縮空気の漏れはおおむね20%程度あるといわれており、これは決して小さな割合ではありません。

また、コンプレッサーは工場全体の電力消費のうち20〜30%程度を占めるとされることも多いため、その中に含まれる漏れによるロスは、年間で見ると相応の電気代の浪費につながっている可能性があります。

エアー配管の主な問題点

• 継手部からの微小漏れの蓄積
• 配管内の錆やスケール堆積による圧損増加
• 配管材料の不適切な選定（経年腐食）
• 古い配管の劣化、増設配管との取り合い不良
• ドレン抜き不足による水分混入・腐食

エアー配管工事の主な内容

• 新設エアー配管の敷設：新規設備設置、増設に伴う配管延長
• 既存配管の更新：腐食配管の入れ替え、能力不足の解消
• エアー漏れ診断・修理：超音波漏れ検知器によるリーク箇所の特定と修理
• アルミ製エアー配管システムへの更新：従来の鋼管から、軽量・腐食しにくい専用配管への切り替え
• ドレン対策：配管勾配の見直し、ドレン抜き、エアドライヤの設置
• 支線・コック・カプラの最適配置

エアー配管の改善は、省エネ効果が数字として見えやすい工事の代表例です。「エア漏れの音が気になる」「コンプレッサーの稼働時間が長くなってきた」こうした兆候があれば、診断のうえ改善提案が可能です。