配管材料・接続方法

 「配管」の問題は「保安」のみで問7あたりに出題されています。

 テキストは『上級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P149 (11 配管)>です。

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配管材料

 配管材料の記号や性質等、わりと手強いと思われ。テキスト<8次:P150 (11.2 配管材料)>  参考) SPG(Steel Gas Pipe) STPG(Steel Tube Pipe General)

・フルオロカーボン冷凍装置の冷媒配管に銅管を使用できるが、腐食の問題から鋼管は使用できない。 H14ho/07 答え

【×】 問題をよく読んで、銅管と鋼管の文字の違いに注意しよう。
 フルオロカーボンは、銅管も鋼管も腐食の問題はない。テキスト<8次:P150左 (11.2 配管材料) (b)>辺りから読み取るしかないかな。

・アンモニア冷凍装置の配管に、配管用炭素鋼鋼管(SGP)を使用した。 H15ho/07 答え

【×】 配管用炭素鋼鋼管(SGP、ガス管)は、毒性冷媒、設計圧力1Mpaを超える、または、100℃を超える耐圧部分は使用不可。 テキスト<8次:P150右 (11.2 配管材料) (f)>です。

・アンモニア冷媒の配管材料として、銅管及び銅合金は使用できない。また、フルオロカーボン冷媒では、2%以上のマグネシウムを含有したアルミニウム合金は使用できない。
 H16ho/07 答え

【◯】 ピンポン。

・アンモニア冷媒の配管材料として、銅および銅合金は使用できない。また、フルオロカーボン冷媒では、2%を超えるマグネシウムを含有したアルミニウム合金は使用できない。
 H25ho/07 答え

【◯】 ぅむ!(H16年度と四文字ちがい。)


温度と圧力の絡む問題

 ちょっと、分け。(2019(R1)/09/24) テキストは<8次:P150 ((d))>だよ。

・アンモニア冷凍装置の低圧側運転圧力が0.5MPa以下なので、配管材料として配管用炭素鋼鋼管(配管用炭素鋼管)(SGP)を使用した。 H21ho/07 答え

【×】 ぅむ、とにかくSGPは、毒は駄目。

・配管用炭素鋼鋼管(SGP)を-35℃の低温用配管として使用した。 H22ho/07 答え

【×】 ぅ~ん、-25℃だ。覚えるのが大変だね。STPGは-50℃だから、-25と-50を記憶に留めておけばよいかな。  テキスト<8次:P150左~右 (11.2 配管材料) (d)>です。

・低温配管では、圧力配管用炭素鋼鋼管(STPG)は-25℃まで、配管用炭素鋼鋼管(SGP)は-50℃までは使用することができる。 H24ho/07 答え

【×】 ぉ、おい! SGPとSTPGが逆でないの!
 結局全部覚えなさいと…。健闘を祈る。

・低温配管には、配管用炭素鋼鋼管(SGP)や圧力配管用炭素鋼鋼管(STPG)などがあり、SGPのほうがSTPGよりも低温で使用することができる。 R02保/07 答え

【×】   (STPG)は-50℃、(SGP)は-25℃ と覚えるしかない。

  低温配管には、配管用炭素鋼鋼管(SGP)や圧力配管用炭素鋼鋼管(STPG)などがあり、STPGのほうがSGPよりも低温で使用することができる。
 又は、(参考:今後の引掛け対応のために)
  低温配管には、配管用炭素鋼鋼管(SGP)や圧力配管用炭素鋼鋼管(STPG)などがあり、SGPよりもSTPGのほうが低温で使用することができる。

・アンモニア冷凍装置において、-35℃の冷媒ガス用低温配管には、配管用炭素鋼鋼管(SGP)を一般的に使用する。 H29ho/07 答え

【×】 -35℃にまどわされないように。アンモニアは毒性なのでSGPは使用できないですね。テキスト<8次:P150右 (11.2 配管材料) (f)>です。

・アンモニア冷凍装置の低圧側運転圧力が1.0MPa以下の場合、一般的に配管材料として配管用炭素鋼鋼管(SGP)を使用できる。 H30ho/07 答え

【×】 使用できません。
 久々に圧力とのコラボ問題が出ました。圧力や使用温度に惑わされないように、関係ないですね!とにかくSGPは、アンモニアは駄目。

・フルオロカーボン冷凍装置の冷媒配管には銅管が使用できるが、配管用炭素鋼鋼管(SGP)は-20℃以下の低温では使用できない。 R01ho/07 答え

【×】 もう覚えました?  -25℃ まで、使用できますね!


接続方法(継ぎ手)

 継手の問題は、ポツリポツリと出題されるようですねぇ。これもわりと、手強い。ろう材がポイントかな。それと、ろう付け温度の把握。<8次:P151>

・外径25.4mmの銅管をろう付けにより接合する場合、ろうによる接着力とせん断に対する抵抗力で強度をもたせるものであるから、はまり込み深さを50mm以上、隙間を0.5mm以上にした。H18ho/07 答え

【×】 この問題は、今までにない問題だね。(2007(H19)/12/08記す)
 具体的な数字が出ているから困ってしまう。こんなの覚えきれないでしょ!
 実際仕事するんだって、該当書類を見ればいいことなんだから!・・と、
 文句を言ってもしょうがないので、テキスト<8次:P151 (表11.3 鋼管及び銅合金継ぎ手の最小差し込み深さ )>)を見ると、一番大きい外径45㎜でも最小はまり込み深さは14㎜になっているから、設問の50㎜は 明らかに大きすぎておかしい…と、気が付けばいいのだけど。ある意味サービス問題かも。

・銅管は、銀ろうや黄銅ろうなどのろう材を使用し、ろう付けにより接合する。ろう付けは、銅管を差し込んで接合面を重ね合わせ、その隙間に溶けたろう材を流し込み溶着させる。差込みの最小深さは3 mmとする。 H24ho/07 答え

【×】 ぉーい!今度は3ミリって、少なすぎでしょ!
 表によれば一番少なくても6mmである。テキスト<8次:P151表11.3>を、よく見ておけば、あなたなら余裕。

・銅管の接合にはろう付けが使用され、ろう材には銀ろう(BAg)系が使用されるが、黄銅(BCuZn)系のろう材も使用される。 H20ho/07

・一般的に、鋼管の接合にはろう付けが使用される。ろう材には銀ろう(BAg)系が用いられるが、黄銅ろう(BCuZn)系も使用できる。 H30ho/07答え

【両方 ◯】 ぅ~ん、ここまで覚えなきゃいけないの!
 と、叫びたくなる問題。テキスト<8次:P151>を一度、集中して読んでおくとなんとかなるかも…。

 10年後に、また、出題されたので覚えておくしかないね。(2019(R1)/06/26記ス)

・フランジ継手などで取り外しの必要のない鋼管は、ろう付けによって接合する。ろう付けにはBAg系のろう材がよく使われている。 H28ho/07 答え

【×】 正しい文章は、  フランジ継手などで取り外しの必要のない鋼管は、溶接継手とする。ろう付けにはBAg系のろう材がよく使われている。 テキスト<8次:P151左上>

 「溶接」と「ろう付け」は違うので注意。ろう付けは、ま、接着剤でくっつける感じ。


ろう付け温度での比較

 ろう付温度の比較問題を別にしてみました。(2020(R02)/11/22記ス)

・ろう付けに使用するろう材はBAg(銀ろう)系とBCuZn(黄銅ろう)系があるが、ろう付け温度はBAg系のほうが高い。 H22ho/07

・銅管のろう付けは、 BAg(銀ろう)系、BCuZn(黄銅ろう)系などのろう材を使用し、銅管にろう付け継手を差し込んで接合面を重ね合わせ、その隙間にフラックスを用いて溶けたろうを流し込み溶着させる。ろう付け温度は、BAg系のほうがBCuZn系よりも高い。 H26ho/07

・銅管のろう付けに使用するろう材にはBAg系とBCuZn系のろう材があり、BAg系のほうがろう付け温度が高い。 H27ho/07 答え

【全部 ×】 テキスト<8次:P151左下>によれば、BAg系ろう材は625~700℃で、BCuZn系のろう材は850~890℃と記されている。ということは、「ろう付け温度は、BAg系のほうがBCuZn系よりも低い。」   この2種類の比較だけだから、もう、楽勝ですね。

・銅管のろう付けに使用するろう材には、BAg系とBCuZn系のろう材がある。BCuZn系のろう付け温度は、BAg系より高い。 R01ho/07 答え

【◯】 今度は【◯】です。素晴らしきかな、日本語をお楽しみください。

・銅管のろう付けに使用するろう材には、BAg系やBCuZn系などのろう材があり、BCuZn系のほうがBAg 系よりもろう付け温度が高い。 R02保/07 答え

【◯】 今度も◯です。(BAg系625~700℃、BCuZn系850~890℃)もう、どんな日本語でも大丈夫ですよね!

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【コラム】冷媒配管とは

 冷凍サイクルを完成させる冷媒が通る配管を冷媒配管という。

コラム「配管とは」の表

 高圧側と低圧側の配管をイメージしておくこと。「上級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会」<8次:P149~>を熟読しておきたい。

・冷凍サイクルは、一般的に圧縮機→油分離器→凝縮器→受液器→膨張弁→蒸発器→圧縮機の順に冷媒が循環する。これらの機器を結ぶ冷媒配管は、高圧側の吐出しガス配管および液配管、低圧側の液(気液混合)配管および吸込み配管の四つに大別することができる。 H27ho/07 答え

【◯】 この問題はココ。このコラムにピッタリの問題ですね。テキストは<8次:P149左>


修正・訂正箇所履歴

【2016/07/28 新設】(← 履歴をここに作った日

  • テキスト8次改訂版へ対応済み。解説見直し。(2017(H29)/01/05)
  • 配管材料〔H29ho/07〕  35℃の冷媒ガス用 →  35℃の冷媒ガス用 に訂正。 他、全体的に見直し。(2019(R1)/09/24)
  • 配管材料を2分割。(2019(R1)/09/24)

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【参考文献・リンク】

  • SIによる初級受検テキスト:日本冷凍空調学会
  • 上級受検テキスト(SIによる上級受検テキスト):日本冷凍空調学会
  • 冷凍機械責任者(1・2・3冷)試験問題と解答例(13):日本冷凍空調学会
  • 第3種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院
  • 第1・2種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院

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