HTVP耐熱温度と使用圧力の配管設計

HTVP耐熱温度と使用圧力

HTVPパイプ耐熱温度の基本仕様

HTVP（HTパイプ）は耐熱性硬質ポリ塩化ビニル管として、JIS K6776規格に基づいて製造されている配管材料です。通常の塩ビパイプとは異なり、特殊な耐熱樹脂を使用することで高温流体に対応できる特性を持っています。

 

基本的な耐熱温度仕様は以下の通りです。

• 無圧使用時: 5℃～90℃の範囲で使用可能
• 加圧使用時: 使用圧力に応じて耐熱温度が制限される
• 連続使用温度: 呼び径50以下で85℃以下、呼び径65以上で80℃以下

HTVPパイプの外観は茶色（赤褐色）で、通常の白い塩ビパイプとは明確に区別できます。この色分けにより、現場での配管種別の判別が容易になり、施工ミスの防止にも寄与しています。

 

耐熱性以外にも、HTVPパイプは優れた耐食性を持ち、金属管のように錆や腐食による水質悪化の心配がありません。また、内面の粗度係数が小さく、優れた流体輸送能力を発揮するため、配管設計における圧力損失計算でも有利な特性を示します。

 

HTVP使用温度と圧力の関係性

HTVPパイプの最も重要な特徴は、使用温度と許容圧力が密接に関係していることです。温度が上昇するほど材料の強度が低下するため、許容される使用圧力も段階的に制限されます。

 

呼び径50以下の圧力制限。

• 5～40℃: 1.0MPa
• 41～60℃: 0.6MPa
• 61～70℃: 0.4MPa
• 71～90℃: 0.2MPa

呼び径65以上の圧力制限。

• 5～40℃: 1.0MPa
• 41～60℃: 0.4MPa
• 61～70℃: 0.25MPa
• 71～85℃: 0.15MPa

この関係性を理解せずに配管設計を行うと、想定外の高温・高圧状態で管の軟化や膨張破裂が発生する危険性があります。特に給湯設備では、設計時の条件を超えた運転により事故が発生した事例も報告されています。

 

積水化学工業の技術資料によると、管径が大きくなるほど高温時の許容圧力がより厳しく制限されることも重要なポイントです。これは大径管ほど内圧による応力が大きくなるためで、配管設計時には十分な検討が必要です。

 

HTVP配管設計時の温度選定方法

HTVPパイプを使用した配管システムの設計では、実際の運転条件を正確に把握し、適切な安全率を考慮した温度設定が不可欠です。設計プロセスにおける重要な検討事項を以下に示します。

 

運転温度の設定。
まず、システム全体での最高運転温度を特定します。給湯設備では通常60℃程度ですが、エコキュートや電気温水器では80℃を超える場合もあります。厨房設備からの高温排水では90℃近い温度になることもあるため、用途に応じた詳細な温度調査が必要です。

 

安全率の考慮。
設計温度は運転温度に適切な安全率を加えて設定します。例えば、通常運転温度が70℃の場合、制御機器の故障や外部要因による温度上昇を考慮して、設計温度を80℃程度に設定することが推奨されます。

 

圧力条件の確認。
システムの最高使用圧力を確認し、選定した設計温度での許容圧力と照合します。必要に応じて管径の変更や圧力制限弁の設置も検討する必要があります。

 

膨張対策。
HTVPパイプは温度変化による線膨張が発生するため、配管ルートには適切な膨張継手や固定方法を計画する必要があります。特に長距離配管では、温度差による大きな膨張量を考慮した設計が重要です。

 

HTVP耐熱温度の測定と監視システム

HTVPパイプシステムの安全運転を確保するため、実際の配管温度を継続的に監視することが重要です。特に大規模な給湯設備や工場の高温排水システムでは、温度監視システムの導入が効果的です。

 

温度測定方法。
配管表面温度の測定には、接触式温度センサーや赤外線放射温度計が使用されます。接触式センサーは精度が高い反面、配管への取り付け工事が必要です。赤外線温度計は非接触で測定できるため、運転中の配管でも安全に温度確認ができる利点があります。

 

監視ポイントの選定。
温度監視ポイントは、システム内で最も高温になりやすい箇所に設置します。熱源機器の出口付近、配管の最高部、日射の影響を受けやすい屋外露出部分などが重要な監視ポイントとなります。

 

警報システムの構築。
設定温度を超えた場合の自動警報システムを構築することで、オペレーターが迅速に対応できます。軽微な温度上昇では注意警報、危険温度に達した場合は緊急停止信号を発信するような段階的な警報設定が効果的です。

 

データ記録と分析。
温度データの継続記録により、システムの運転傾向や季節変動を把握できます。このデータは定期的な設備保守や将来の設備更新計画にも活用できる貴重な情報となります。

 

HTVP給湯配管での温度管理実践

給湯配管システムにおけるHTVPパイプの温度管理は、快適性と安全性の両立が求められる重要な技術分野です。実際の運用現場では、理論値だけでなく実践的な管理手法が必要となります。

 

給湯温度の段階設定。
一般的な給湯システムでは、貯湯温度を80℃程度に設定し、使用箇所では混合栓により60℃程度に調整します。HTVPパイプの耐熱性能を活かしつつ、過度な高温を避けることで配管寿命を延ばすことができます。

 

循環配管の温度制御。
給湯の循環配管では、熱損失を抑制するための保温工事と適切な循環温度設定が重要です。循環ポンプの運転制御により、必要以上の高温循環を避けることで、HTVPパイプへの熱負荷を軽減できます。

 

季節変動への対応。
夏季は外気温の影響で配管温度が上昇しやすく、冬季は凍結防止のため最低温度の確保が必要です。HTVPパイプの使用温度範囲5℃～90℃を考慮し、季節に応じた運転パラメータの調整を行います。

 

メンテナンス時の注意点。
配管の点検や修理作業時は、十分な冷却時間を確保してから作業を開始する必要があります。高温状態でのHTVPパイプは軟化しており、不適切な取り扱いにより変形や損傷が発生する可能性があります。

 

クボタケミックスの給湯用HT管・継手の技術資料
給湯配管設計における詳細な温度・圧力条件が記載されています。

 

積水化学工業のHT管路使用条件に関するFAQ
管径別の詳細な許容圧力データが確認できます。