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産業界において、配管とは流体（液体および気体）をある場所から別の場所へ輸送するために使用されるパイプのシステムのことです。配管設計の工学分野では、流体の効率的な輸送を研究します。[ 1 ] [ 2 ]
工業用プロセス配管（およびそれに付随するインラインコンポーネント）は、木材、グラスファイバー、ガラス、鋼、アルミニウム、プラスチック、銅、コンクリートなどから製造できます。継手、バルブ、その他の装置として知られるインラインコンポーネントは、通常、伝送される流体の圧力、流量、温度を検知および制御し、通常は配管設計（または配管工学）の分野に含まれますが、センサーや自動制御装置は、計装および制御設計の一部として扱われる場合もあります。配管システムは、配管計装図（P&ID）に文書化されます。必要に応じて、配管はチューブ洗浄プロセスによって洗浄できます。
配管とは、プラントや商業ビル内の配管レイアウトの詳細な仕様を定めた配管設計を指す場合もあります。以前は、製図、技術図面、エンジニアリング図面、設計などと呼ばれていましたが、今日では、自動化されたコンピュータ支援製図（CAD）ソフトウェアの使い方を習得した設計者が行うのが一般的です。
配管システムは、ほとんどの人がよく知っている配管設備です。家庭や事業所に飲料水や燃料を供給するために用いられる流体輸送手段だからです。配管はまた、下水などの廃棄物を排出し、下水ガスを屋外に排出する役割も果たします。消火スプリンクラーシステムも配管を使用し、飲料水や非飲料水、あるいはその他の消火用液体を輸送します。
配管は他にも多くの産業用途があり、原料や半加工された流体を精製してより有用な製品にするために不可欠です。配管の製造に使用される特殊な材料としては、インコネル、チタン、クロムモリブデン鋼、その他様々な鋼合金などが挙げられます。
一般的に、工業用配管工学には3つの主要な下位分野があります。
プロセス配管および動力配管は、通常、配管応力エンジニアによって検査され、ASME B31、EN 13480、GOST 32388、RD 10-249、またはその他の適用可能な規格や基準で規定されているように、持続荷重、運転荷重、圧力試験荷重などのさまざまな荷重下で許容配管応力を超えないように、配管経路、ノズル荷重、ハンガー、および支持部が適切に配置および選択されていることを確認します。通常の荷重（内部圧力および熱応力）下だけでなく、地震、強風、特殊な振動、ウォーターハンマーなどの偶発的かつ断続的な荷重条件下でも、配管の機械的挙動を評価する必要があります。[ 3 ] [ 4 ]この評価は通常、AutoPIPE、[ 5 ] CAEPIPE、[ 6 ] CAESAR、[ 7 ] PASS / START -PROF、[ 8 ]またはROHR2などの特殊な (有限要素) パイプ応力解析コンピュータプログラムの支援を受けて実行されます。
極低温パイプサポートでは、ほとんどの鋼は、通常の運転条件から温度が低下するとより脆くなるため、極低温条件での温度分布を知る必要があります。鋼構造には、設計上の鋭角や材料中の介在物によって発生する可能性のある高応力領域があります。[ 9 ] 3D パイプ応力を解析する場合、(3D パイプ) は両側にサポートがある 3D ビームとして考慮されます。さらに、3D パイプ応力はパイプの曲げモーメントを決定します。石油およびガス産業で許可されている許容 (ASME) パイプグレードは次のとおりです 。炭素鋼パイプおよびチューブ (A53 グレード [A および B]、A106 グレード [B および C])、低および中合金鋼パイプ (A333 グレード [6]、A335 グレード [P5、P9、P11、P12、P91])
パイプの製造に使用される材料は、パイプを選ぶ際の基本的な要素となることが多い。パイプの製造に使用される材料には以下のようなものがある。
初期の木製パイプは、中心に縦方向に大きな穴を開けた丸太から作られていました。[ 11 ]後期の木製パイプは、木樽の構造に似た板と箍で作られました。板パイプの利点は、部品をコンパクトにまとめて荷車に積み込み、現場で中空の構造に組み立てることができる点です。木製パイプは、重い鉄管やコンクリート管の輸送が困難な山岳地帯で特に人気がありました。
木製パイプは、金属パイプに比べてメンテナンスが容易でした。なぜなら、木材は温度変化による膨張や収縮が金属ほど大きくないため、伸縮継手や曲がり部が不要だったからです。また、木材の厚みによって断熱効果が得られ、金属パイプに比べて凍結を防ぐことができました。さらに、水道管に使われる木材は腐りにくいという利点もありました。木材は電気絶縁性に優れているため、電気分解の影響も全く受けません。
パイプの製造にレッドウッドが使われていたアメリカ西部では、レッドウッドには風化、酸、昆虫、菌類の繁殖から保護する「特異な性質」があることがわかった。レッドウッドのパイプは永久に滑らかで清潔な状態を保ったが、鉄パイプはそれに比べて急速にスケールや腐食が進み、最終的には腐食で詰まってしまうことがあった。[ 12 ]
配管システムの設計または製造においては、従うべき一定の標準規格が存在します。配管規格を制定する組織には、以下のようなものがあります。