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銅管は、配管用管と空調・冷凍（ACR）管の2つの基本的なタイプがあり、引き抜き（硬質）と焼きなまし（軟質）の両方の硬度があります。耐食性が高いため、給水システム、石油燃料移送ライン、不燃性医療ガスシステム、およびHVACシステムの冷媒ラインとして使用されます。[ 1 ]銅管は、フレア接続、圧縮接続、圧入接続、またははんだを使用して接合されます。[ 2 ]
軟質（または延性）銅管は、管路上の障害物を避けるように容易に曲げることができます。管のサイズ調整に使用される引き抜き加工の加工硬化により銅は硬くまたは剛性になりますが、再び軟らかくなるように慎重に焼きなまし処理されます。そのため、焼きなまし処理されていない硬質銅管よりも製造コストが高くなります。軟質銅管は、硬質銅管に使用される3つの方法のいずれでも接合でき、フレア接続に適した唯一のタイプの銅管です。軟質銅管は、スプリットシステムエアコンやヒートポンプの冷媒配管で最も一般的な選択肢です。
硬質銅管は水道管としてよく用いられます。硬質銅管、または「硬質」銅管は一般的に「パイプ」と呼ばれます。銅管は、公称パイプサイズ、つまり内径で表されます。接合方法は、はんだ付け、ロール溝加工、圧縮、または圧着接続です。硬質銅管は、引抜き加工による加工硬化のため硬質であり、曲げることができないため、角や障害物を迂回するにはエルボ継手を使用する必要があります。焼きなましと呼ばれる工程で加熱して冷却すると、硬質銅管は軟化し、割れることなく曲げたり成形したりできるようになります。
はんだ付け継手は滑らかで、チューブの端に簡単に差し込むことができます。次に、接合部をトーチ（通常はプロパンガス）で加熱し、はんだを溶かして接続します。はんだが冷えると、数十年も持つ非常に強力な接合部が形成されます。はんだ付け接続の硬質銅管は、現代の建物の給水管として最も一般的な選択肢です。一度に多くの接続を行う必要がある状況（新築建物の配管など）では、はんだ付けは圧縮継手やフレア継手よりもはるかに迅速かつ安価な接合方法を提供します。パイプのはんだ付けのプロセスを表すのに「スウェッティング」という用語が使われることがあります。接合部に使用される充填材の融点は800 °F（427 °C）未満です。
ろう付けとは、2つ以上の金属部品を接合する際に、接合部よりも融点の低い溶加材を溶融させて流し込む金属接合プロセスである。
ろう付けは、ワークピースを溶かさないことで溶接と異なり、同様のプロセスでより高い温度を使用すること、またはんだ付けよりもはるかに密着した部品が必要である点ではんだ付けとは異なります。充填金属は、毛細管現象によって密着した部品間の隙間に流れ込みます。充填金属は、適切な雰囲気（通常はフラックス）で保護された状態で、その融点（液相線温度）よりわずかに高い温度に加熱されます。その後、母材の上に流れ込み（濡れと呼ばれるプロセス）、その後冷却されてワークピース同士が接合されます。[ 3 ]ろう付けの大きな利点は、同じ金属または異なる金属をかなりの強度で接合できることです。接合に使用される充填材の融点は、800 °F（427 °C）以上です。
圧縮継手は、軟質金属または熱可塑性樹脂製のリング（圧縮リング、「オリーブ」または「フェルール」）を使用し、圧縮ナットでパイプと継手に押し込みます。軟質金属はチューブと継手の表面に密着し、シールを形成します。圧縮接続は、通常、ろう付け接続ほど長寿命ではありませんが、基本的な工具で簡単に接続できるため、多くの場合有利です。圧縮接続の欠点は、ろう付け接続よりも接続に時間がかかり、漏れを防ぐために定期的に締め直す必要がある場合があることです。
フレア接続では、チューブの端部をフレアツールを使ってベル状に広げる必要があります。フレア加工できるのは軟銅管のみです。フレアナットでこのベル状に広げた端部をオス継手に押し付けます。フレア接続は手間のかかる接続方法ですが、長年にわたって非常に信頼性の高い接続方法です。
圧着接続（プレス継手とも呼ばれる）は、手動または電動の圧着工具を使用して硬質銅管に永久的に取り付けられる特殊な銅製継手です。シーラントがあらかじめ内部に充填された継手を、接続する銅管にスライドさせて取り付けます。1平方インチあたり数千ポンドの圧力が加えられ、継手が変形してシーラントが内側の銅管に押し付けられ、水密シールが形成されます。この方法の利点は、銅管と同じくらい長持ちすること、他の方法よりも作業時間が短いこと、見た目と接続に使用する材料の両面で清潔であること、接続プロセス中に裸火を使用しないことです。欠点は、使用する継手が入手しにくく、ろう付けタイプの継手よりもかなり高価であることです。
プッシュ接続式継手（プッシュロック式、または単にプッシュ式とも呼ばれる）は、チューブの端に押し込むだけで、継手内部の歯によって固定されます。チューブの切断とバリ取り用の工具以外に、レンチなどの特殊工具は必要ありません。はんだ付け式の継手とは異なり、取り付け時にチューブが濡れていても使用できます。
米国、カナダ、インドで一般的な銅管の肉厚は「タイプK」、「タイプL」、「タイプM」、「タイプDWV」です: [ 5 ] [ 6 ]
K型とL型は一般的に、硬質引抜き直線断面と軟質焼鈍管のロールの両方で入手可能ですが、M型とDWV型は通常、硬質引抜き直線断面のみで入手可能です。
注：タイプ「L」と「M」は、赤と青の印字から、素人の日曜大工では「高温用」または「低温用」と誤解されることがよくあります。これは誤りです。印字はパイプのゲージ厚さのみを示しており、用途の選択や、選択した製品の品質・耐久性に関する懸念事項に影響を与える可能性があります。
北米の配管業界では、銅管のサイズは公称直径で表され、これは外径より1/8インチ小さい値です。内径は管壁の厚さによって異なり、管壁の厚さは管のサイズ、材質、等級によって異なります。内径は外径から管壁の厚さの2倍を引いた値に等しくなります。
北米の冷凍業界では、ACR（空調および冷凍フィールドサービス）パイプおよびチューブと呼ばれる銅管が使用されており、そのサイズは外径（OD）と肉厚を示す文字で直接表されます。したがって、1インチ公称タイプL銅管と1 + 1/8インチタイプD ACRチューブは、サイズ表記が異なるだけで、全く同じサイズです。ACRパイプおよびチューブは、製造後に洗浄され、キャップとシールが施されます。これは、チューブに金属の粒子や加工残留物が付着しておらず、冷媒システムのコンポーネント、循環冷媒自体、またはコンプレッサーオイルを劣化させないようにするためです。タイプACRチューブは、脱酸素物質の痕跡が全くない高純度銅、微量のリン酸塩残留物が少ない銅、または微量のリン酸塩残留物が多い銅のいずれかですが、水を運ぶために作られたチューブは、微量のリン酸塩脱酸素物質残留物のいずれかのレベルです。
ACR（タイプAおよびD）と配管（タイプK、L、M、およびDWV）パイプの違いを除き、タイプは肉厚のみを示し、管の外径には影響しません。タイプK 1/2インチ、タイプL 1/2インチ、およびタイプD 5/8インチACRはすべて、外径が5/8インチで同じです。
米国とカナダの両方で、銅管と継手はメートル法サイズが北米での使用用に製造されていないため、インチ単位でのみ販売されています。 [ 6 ] カナダの多くの商人は建設製品のメートル法のおおよそのサイズを示していますが、銅管と継手の場合、これらのおおよそのサイズはメートル法の部品と互換性がありません。
ヨーロッパで一般的な壁厚は、EN 1057規格で定義されている「タイプX」、「タイプY」、「タイプZ」である。
配管業界では、銅管のサイズは外径をミリメートル単位で測定します。一般的なサイズは15 mmと22 mmです。[ 7 ]その他のサイズには、18 mm、28 mm、35 mm、42 mm、54 mm、66.7 mm、76.1 mm、108 mmの外径があります。
外径8mmと10mmのチューブは 「マイクロボア」と呼ばれ、取り付けは容易ですが、スケールや異物による詰まりのリスクが若干高くなります。セントラルヒーティングシステムで使用されることもあり、 ラジエーターバルブへの接続には15mmのアダプターが使用されます。
オーストラリアでは、銅管の分類は「タイプA」、「タイプB」、「タイプC」、「タイプD」です: [ 8 ]
オーストラリアの銅管は、 DN（公称直径）番号で表され、これは実際のインチサイズに相当する公称ミリメートルです。たとえば、DN20は外径19.05 mmまたは3/4インチの銅管のサイズです。オーストラリアのパイプサイズはインチベースですが、内径ではなく外径で分類されます（たとえば、オーストラリアの公称3/4インチの銅管は、測定直径が外径0.750インチ、内径0.638インチですが、米国とカナダの公称3/4インチの銅管は、測定直径が外径0.875インチ、内径0.745インチです）。[ 9 ]
ニュージーランドはオーストラリアと同じ配管規格を採用しており、どちらもミリメートルで表記されたインチベースの管を使用しています。ただし、ニュージーランドのサイズは「公称直径」ではなく「公称内径」に基づいています（例えば、ニュージーランドのサイズ20は 内径0.750インチですが、オーストラリアのDN20は外 径0.750インチです）。事実上、ニュージーランドのパイプは米国やカナダのパイプと同じサイズです。
一般的に、銅管は銅製または真鍮製の継手に直接はんだ付けされるが、圧縮継手、圧着継手、またはフレア継手も使用される。
以前は、銅製の給水管に関する懸念事項として、接合部の半田に使用されている鉛（錫50％、鉛50％）が挙げられていました。いくつかの研究では、特に長期間の低使用量の後、需要がピークに達した期間に、軟水で酸性の水を使用した場合、鉛が飲料水に大量に溶出することが示されています。硬水の場合、設置後まもなく、パイプの内側は水に溶けていたミネラルが堆積してコーティングされるため、露出した鉛の大部分が飲料水に混入するのを防ぎます。米国全土の建築基準と1986年の安全飲料水法改正では、配管継手や器具に実質的に「鉛フリー」（鉛含有量0.2％未満）の半田または充填金属を使用することが義務付けられています。[ 11 ]
オーストラリアでは、銅管は一般的にはんだ付けではなく銀を含むろう付け棒でろう付けされます。このタイプの接続により、配管間の結合がより強固になり、鉛ベースの材料は使用されません。オーストラリアでは、銅管は水道とガスの両方の接続に使用されます。亜鉛メッキ鉄または黒鉄の使用はオーストラリア規格で許可されていますが、一般的な慣行ではありません。[ 12 ]
銅製の水道管は、管内部の汚染（通常ははんだ付け用フラックスによるもの）による冷水腐食、高速または乱流による浸食腐食、不適切な接地やボンディングなどの電気配線技術の不備による迷走電流腐食などの影響を受けやすい。
銅管の接地またはボンディングが不適切な場合、管の外面に穴が開いてピンホール状の漏れが発生することがあります。この現象は、技術的には迷走電流腐食または電解腐食として知られています。接地不良またはボンディング不良によるピンホールは、通常、元の配管が変更された住宅で発生します。住宅所有者は、最近設置した後にピンホール状の水漏れが見られるようになった場合、新しいプラスチック製の浄水器またはプラスチック製の修理用継手が水道管の接地への電気的連続性を遮断したことに気づくことがあります。損傷は急速に進行し、通常は接地が遮断されてから約 6 か月後に明らかになります。正しく設置された配管器具には、遮断されたパイプ部分を接続する銅製のボンディング ジャンパーケーブルがあります。迷走電流腐食によるピンホール状の漏れは、高額な配管費用につながり、水道管全体の交換が必要になる場合があります。原因は基本的に電気的な欠陥であり、配管の欠陥ではありません。配管の損傷が修復されたら、速やかに電気技師に相談し、配管および電気系統全体の接地とボンディングの状態を評価してもらうべきです。
接地とボンディングの違いは、ボンディングは導体同士を接続して電圧を均一にするのに対し、接地は導体を局所的な大地電位にある電極に接続する点です。詳細については、「接地」の項を参照してください。
迷走電流腐食は、1) 配管システムが偶発的または意図的に直流電圧源に接続されている場合、2) 配管の全長にわたって金属間の電気的連続性がない場合、または 3) 電圧源が交流の場合、パイプの内壁を覆う酸化銅または1つ以上の天然鉱物が整流器として機能し、交流電流を直流に変換する場合に発生します。印加された直流電圧により、配管内の水中の溶解イオンが電荷を運びながら移動します。電流は、非導電性部分（たとえば、プラスチック製のフィルターハウジング）を横切って、反対側のパイプに溶解イオンによって運ばれます。ピットは、電気的に正の側（陽極）で発生します。陽極は、水の流れの方向に対して上流側または下流側のいずれかになります。ピットが発生するのは、電圧によってパイプ内部の銅金属がイオン化され、水中の溶解鉱物と化学反応を起こして銅塩が生成されるためです。これらの銅塩は水溶性で洗い流されます。微細なピットは最終的に成長して固まり、ピンホールを形成します。 1つが発見された場合、まだ漏洩していない箇所がほぼ確実に他にも存在する。迷走電流腐食に関する詳細な議論は、ピエール・ロベルジュ著『腐食工学ハンドブック』第11章第11.4.3節に記載されている。[ 13 ]
接地不良の検出と除去は比較的簡単です。検出は、配管内のさまざまな場所にテストプローブリードを配置したシンプルな直流電圧計を使用して行います。温水パイプと冷水パイプにプローブをそれぞれ接続することで、温水器で接地連続性が途切れているかどうかを判断できます。数ミリボルトを超える値はすべて重要であり、200 ミリボルトの電位差はよく見られます。電位差は、連続性が途切れている箇所で最大になることがよくあります。離れた場所で測定された電位は、パイプの腐食を引き起こす電気化学反応によって低下します。接地不良は、通常、ろ過装置や処理装置が設置される建物の冷水入口付近にあることが多いです。ピンホール漏れは、電気的連続性が途切れている箇所の下流または上流のどこにでも発生する可能性があります。
この問題は、誘電体ギャップの両側の配管にブロンズ製の接地クランプを取り付け、直径6AWG以上の銅ケーブルで接続することで解決できます。特定の建物に適したボンディング導体のサイズについては、米国電気工事規程（NEC）であるNFPA 70を参照してください。
ガスメーターの入口と出口の間にも同様のボンディングジャンパー線が使用されますが、ここでは、過電流保護装置が電流を遮断するまでの短い期間、地絡故障が発生している間に、建物の接地電極と埋設された天然ガス管との間に大きな電圧差がガスメーターの両端に生じるのを防ぐことが目的です。建物の接地電極が故障すると、地絡電流が埋設された天然ガス供給管に流れてしまう可能性もあります。ボンディングジャンパーは、地絡電流をメーター内部ではなく周囲に流すことで、メーターのすべての部分が同じ電位になるようにします。
建物の居住者が配管設備やパイプから感電や大きな火花を経験している場合は、建物の電気サービスをサービス入口で直ちに遮断し、感電や火災の危険を解決するために電気技師に相談する必要があります。これは、ボンディングの欠如よりも深刻です。活線電線が配管にブリッジ接続され、配管システムの接地が不適切または欠落している場合、接地電極の故障、または接地（中性）導体と接地（アース）導体間の接続の故障によって、より高い電圧が発生する可能性があり、絶縁破壊、感電、火災の差し迫った危険があります。
鉛ベースのはんだは、錫アンチモンおよび錫銀はんだに置き換えられました。