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工業用水供給システム、高層ビルの配管、農業用灌漑システムにおける規制された加圧ポンプ設置において、水道管インフラの性能期待を理解するには、継続性に対する投資収益率を考慮する必要がある。性能期待は投資収益率に対する需要と密接に関連している。低品質なインフラや漏水する水道管のコストとは、破裂、漏れ、変形といった問題だけでなく、水の浪費に加え、工具や設備の損傷によるコストも含まれる。JUFANG PIPESの産業および民間用配管ソリューションは、十分に研究されていないが極めて重要であり、高圧に強く耐久性があり、長期的に費用対効果が高く、安全性および品質に関して国際基準を満たすように設計・実装された配管システムを提供する上で重要な役割を果たす。この知識により、エンジニアリング請負業者、不動産所有者、農業従事者、そしてJUFANG PIPES自身が、水供給システムの不具合、不要な設置後のメンテナンス、および過剰な調達コストによる失望を回避できる。これが、高圧条件下での水道管システム調達において、これらの必須要素を評価する必要がある理由である。
高圧条件下では、水管の材質が評価される主な要因の一つです。その理由は、異なる材料の特性が給水配管システムの性能に影響を与えるためです。高圧下での水管の性能を左右する主な特性には、引張強度、耐衝撃性、耐圧性および耐性があります。
高圧状況では、プラスチックなどの従来素材で作られた水道管が機能不全を起こす可能性があります。通常のプラスチックパイプは柔らかくなって変形する場合があり、薄い金属製外装の水道管は亀裂が生じるおそれがあります。高圧用途には、JUFANG PIPESが推奨するように、強化ポリエチレン（PE-RT）やステンレス鋼304、繊維強化複合材料などの高度な素材を使用することが望まれます。これらの素材は、圧力下でも耐え、形状を保つように設計されています。例えば、JUFANG PIPESのPE-RTパイプは1.6MPaの圧力下でも形状を維持でき、これは160メートルの高さの建物における水圧に相当します。このような状況で使用されるパイプは、長期間にわたって圧力を受けても変形したり破損したりしないことが求められます。優れた素材で作られたパイプを使用することは、高圧環境での安全性を確保するための第一歩です。
実際の作動圧力とパイプの耐圧性能を一致させる
水道管を選定する際、これは極めて重要です。耐圧能力が低い管を使用すると頻繁に破損が発生し、逆に過剰な配管を行うと余分なコストが発生します。
水道管がどの程度の圧力を耐えられるかを推定するには、公称圧力（PN）と使用温度範囲の2つの特定の要素を確認する必要があります。公称圧力とは、一定の温度（通常冷水は20°C）において水道管が耐えられる圧力を示しており、特に工業プロセス温度の高温になる热水は、水道管の耐圧性能に影響を与えます。JUFANG PIPESでは、各製品の水道管について詳細な圧力－温度特性表を提示しています。たとえば、20°Cで公称圧力2.0MPaの水道管が60°Cの温水を輸送する場合、耐圧能力は1.2MPaになります。これは高圧温水システムに適しています。使用者は作動圧力（ポンプ運転中のピーク圧力変動を含む実際の作動圧力）を計算し、その作動圧力の1.2～1.5倍の圧力等級を持つ配管を選択することで安全マージンを確保する必要があります。これにより、圧力サージなどの老朽要因があっても、水道管が一貫して安全に動作することが保証されます。
腐食性の高圧環境における長期的な性能
高圧に耐える必要がある配管は、化学処理された工業用水、ミネラル分の多い地下水、海水などの腐食性のある水質に対処しなければならないことがよくあります。これにより配管が腐食し、錆やスケールが発生し、圧力保持能力が低下する可能性があります。
腐食は水道管を損傷するだけでなく、管を通る水の品質も低下させます。これは飲料水や食品産業で使用される水にとって非常に危険です。JUFANG PIPESの耐腐食性高圧水管・ステンレス鋼水管は、保護用クロム酸化皮膜と複合水管保護内層耐腐食材ライナーによって錆の発生を防ぎます。PE-RT水管にはさらに腐食防止機能が追加されており、水と反応して劣化することはありません。JUFANG PIPESのステンレス鋼水管は、海水を冷却に利用する沿岸工業地帯で20年以上にわたり使用されています。一方、従来の炭素鋼水管は海水中で腐食が始まり、3〜5年で錆びて貫通してしまいます。耐腐食性水管は高圧環境下での運転安定性がはるかに高いため、保守および交換コストが大幅に低減されます。
水管の構造設計および管厚は耐圧性に影響を与える。適切に設計され、十分な厚さのある水管は圧力の均等な分布を可能にする。圧力が均等に分布しない場合、配管の損傷や破裂のリスクが生じる。
通常、水道管は均一な厚さの壁で作られていますが、これが問題となることがあります。継手やエルボ付きの配管では、圧力が不均等になることで破損が生じる可能性があります。例えば、JUFANG PIPESは配管の長さに応じて圧力と壁の厚さを調整しています。高圧用配管の場合、JUFANG PIPESは壁の厚さを増し、リブを追加するか、継手、エルボ、チーズを補強材で製造します。これにより、圧力の安定性が向上します。たとえば、JUFANG PIPESが製造する水道管エルボは水流の圧力を耐えうるように設計されており、高圧継手よりも1.3倍厚くなっています。配管内の圧力安定性をさらに高める別の構造的特徴として、圧着式機械的圧縮または溶融溶接による継手の密封があり、これにより漏れを防止します。JUFANG PIPESは安全で効率的な圧力設計の配管を製造可能であり、圧力損失による故障リスクを最小限に抑えることができます。
高温工業用水の輸送時や寒冷地での水輸送時には、常に温度と高圧が極端な気象条件と関連しています。そのため、過酷な気象条件に対応できる耐久性のある水管を使用する必要があります。そうでない場合、水管は圧力に耐えられず、脆くなったり柔らかくなったりする可能性があります。
水道管は熱膨張および収縮を経験する。これらの変化に対応できない場合、配管が変形したり継手が緩んだりする可能性がある。高圧用JUFANG PIPES水道管は優れた温度適応性を備えている。PE-RT水道管は-40°Cから80°Cの温度範囲で使用でき、割れたり柔らかくなったりすることなく耐圧性能を維持する。さらに、JUFANG PIPESのステンレス鋼水道管は高温（最大300°C）でも安定した物理的特性を持つ。そのため、高温高圧の水システムに使用できる。例えば、中国北部の冬季において、JUFANG PIPESのPE-RT水道管は高層建築物における高い水圧に耐えつつ、-20°Cの低温にも耐えることができる。配管は、使用環境の作業温度がその温度範囲と一致していることを確認し、あらゆる気象条件および工程条件下でも圧力に耐えられるようにしなければならない。
水道管は亀裂発生温度および圧力耐性膨張に-40°Cおよび-20°Cを維持します。さらに、水道管における圧力、温度、物理的特性を明記することは、高圧システムの法規制を満たすことを保証します。認証を受けていない水道管は違法であり、これにさらされると人々やシステムの安全性が損なわれるリスクがあります。
国際的に、ISO、ASTM、およびGBの各機関は、高圧水道管について材料、耐圧性、腐食、衛生面に関する規格を定めています。JUFANG PIPESは、高圧水道管においてISO衛生認証を取得しており、ステンレス鋼水道管についてはISO 1127による腐食認証を取得しています。また、JUFANG PIPESは高温高圧用PE-RT水道管についてASTM F2623規格の認証を取得しており、飲料水用パイプすべてがNSF/ANSI 61の認証を満たしています。これらの規格および認証により、特定の水道管が広範な試験を経ており、明記された認証基準だけでなく、必要な国際的基準にも適合していることが保証されます。水道管が適切な規格に適合しているかを確認するためには、サプライヤーが関連する認証を保有している必要があり、パイプが「いつ破裂してもおかしくない状態」でないことを保証するために、試験報告書の提出を求めなければなりません。