水道管

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水道管(すいどうかん)は、 飲料水洗濯入浴炊事などに必要なを、 家庭学校企業など、人々が生活・活動する場所に送る配管のこと。

水道管の用途[編集]

水道管は主に以下のような用途に使用される。

導水管 
取水施設から取り入れた水(原水)を、浄水場まで送る管のこと。管ではなく開渠・暗渠・トンネルにより水を流すこともある。
送水管 
浄水場で処理された水を、配水場まで送る管のこと。
配水管 
配水場から、給水区域まで水を送る管のこと。幹線となる配水本管と、配水本管から分岐して直接給水管を取り付ける配水小管(配水支管ともいう。)とからなる。水圧を均等に保ち、管内の水が滞留しないように、道路に沿って網目状に布設されている。
給水管 
配水管から分岐して、各家庭など需要者に水を供給する管のこと。日本の上水道の給水装置の新設や改修工事等は、水道法に基づいて指定された指定給水装置工事事業者が行う。

水道管の種類[編集]

日本では以下の材質の管が使われる事が多い。 配水本管にはダクタイル鋳鉄管や水道用高密度ポリエチレン管(青ポリ)、耐衝撃性硬質塩化ビニル管が使用される。また、給水・給湯管にはライニング鋼管及びステンレス管、ポリ塩化ビニル管とポリエチレン管(黒ポリと呼ばれる二層管ー直鎖状低密度ポリエチレンーと、青ポリと呼ばれる第三世代の高密度ポリエチレン管)が主流である。また、宅内の給水・ 給湯用は架橋ポリエチレン管が主流となる。水道管は現在、更新布設替え時代に突入しており、安くて耐震性に富み、長寿命な配管へのリニューアルを進めている。ダクタイル鋳鉄管は100年という寿命を目指した新製品を市場投入している。100年持つかどうかについては評価の分かれるところであるが、高い耐震性と、従来品より外塗装が長持ちする特性等により、採用が進んでいる(ゴム輪の寿命と、内面ライニング部の耐久性能については、別途検証の必要が有る)。一方、ポリエチレン管(ISO規格のPE100仕様)は欧州では100年以上問題なく使えると言われており、埋設管の場合、物性的には100年以上十分にもつため、その検証が期待されている[1]。いずれにせよ、耐震性に優れたこれらの管種による布設替えが進んでいる。特に小口径は経済性に優れたポリエチレン管の採用が急激に伸びて※いる。(※東日本震災で耐震管路として実証された事も要因としてあげられる模様)

  • 金属管
    • ダクタイル鋳鉄管 - 水道本管に最も多く採用されている。従来のA型K型に対し、耐震性に優れたNS型の評価が高く、次世代型のGX型も普及し始めている。
    • 亜鉛めっき鋼管(白ガス管) - 鋼管の一種。現在はあまり使われない。
    • 鉛管 - 後述の理由で現在は使われない。
    • ステンレス管 - 錆びにくいが、加工性及び経済性に難がある。
    • 管 - 大きく鋼管ダクタイル鋳鉄管に分類。後述の複合管は通常鋼管の一種として分類。
    • 銅管 - 抗菌性能を持ち、曲げや切断といった加工がしやすい。耐食性に難があり、ピンホールが比較的生じやすい。以前は給湯配管でよく用いられた。
  • プラスチック
    • ポリエチレン管(青ポリ) - 耐震性・耐久性に優れ、比較的熱に強く、薬品にも強い。柔軟性があり融着式継手による一体化で漏水の心配がない。PE100の第3世代の高密度ポリエチレン(HPPE)。配水・給水の埋設管、建築物内の配管に用いられる。黒ポリに比べると次世代タイプであり、短期、長期の特製(50年クリープ強度、短期破壊水圧、引張降伏強さ)に優れる。
    • ポリエチレン管(黒ポリ) - 経済性に優れ、薬品に強く、非常に柔軟性がある。継手は金属継手が主流で熱には弱い傾向にある。給水管に多く用いられている。第2世代のポリエチレン管(鎖状低密度ポリエチレン管)で、接水部にカーボンブラックを用いない2層管構造。
    • ポリ塩化ビニル管(VP管・HIVP管 排水用途はVU管・VP管) - 耐久性・経済性に優れる。耐候性耐熱性には難があり、それぞれ特化した種類もあるが、金属管に劣る。
    • 架橋ポリエチレン管 - ポリエチレン管と比べ耐薬品性・耐熱老化性が高い。宅内の給水・給湯に用いる。「さや管ヘッダー方式」で新設すれば、管材の交換・更新が容易となる。保温材被覆されているものを一般的に用いる。
    • ポリブテン[2] - 架橋ポリエチレン管に近い特性を持つ。
    • 強化プラスチック複合管(FRPM) - FRPを主原料とした管で、後述の石綿セメント管の後継として開発された経緯を持つ為、製造法・耐薬品性などで類似した特性を持つが、経年劣化に対する耐性は大幅に向上している。
  • 複合管 鉄製の管内部をプラスチックでコーティングしたもの
    • 塩ビライニング鋼管 - 耐久性に優れる。曲げ加工はできない。
    • ポリエチレン粉体ライニング鋼管 - 塩ビライニング鋼管に近い特性を持つ。耐熱性に劣り、給湯には使用できない。

このうち鉛管は鉛が水中に溶け出し、摂取者が鉛中毒に罹患する危険があるため、現在新規には使われない。 鉛管は取替が進められているが、費用の問題などで工事が進まず、宅内配管ではいまだ使われている場合が多い。なお、未だ鉛管を使っている場合は、朝最初に蛇口をひねった場合は最初にある程度水を流して、水道管内に蓄積した溶出した鉛を出すことが推奨されている。現時点において、鉛管による健康被害は確認されていない。 古代ローマ帝国では鉛管を使用していたが、これを帝国滅亡の原因とする説が一部に存在した。ただし古代ローマの水道管には蛇口が存在せず(工事の際の止水栓はある)、水は常時流されていたので、現代よりもむしろ溶出した鉛を摂取する危険は小さく、俗説扱いされている[要出典]。 また、石綿セメント管も経年劣化により脆くなるという欠陥から昭和40年代には公共工事では新規の敷設が行われなくなり、後に平成10年代に大規模なアスベスト問題が発覚する一因ともなった。

赤水[編集]

水道管内部や継手腐食によりが水内に溶け出す現象。亜鉛めっき鋼管を使用した建物に多い。亜鉛めっき鋼管は内部が亜鉛めっきされており、これにより腐食を防ぐが、水内の酸素塩素の作用によりめっきがなくなり、腐食する。

水道水として硬水が供給されている地域では水道管内でカルシウムが析出して膜を作るため、鉄管を使用していても赤水が出ることはほとんどない。(ただし大量のカルシウムの付着により詰まる場合がある)。

ライニング鋼管の対策[編集]

防食処理のなされた塩ビライニング鋼管を使用している場合でも、管の切断端部や接続ねじ部におけるコーティングの切れや不備によって金属が露出したり、接続されるバルブが異種金属であったりすることなどにより錆が出る場合がある。

近年、こうした腐食を防止するため、継手やバルブの内部にプラスチック製のコアを取付け、接続部周辺を内側から完全に覆うような防食対策を施した継手やバルブが製造・販売されるようになっている(コア継手、コア付バルブなどと呼ぶ)[3]

老朽化の問題[編集]

水道管にも耐用年数があるが、交換を始めとした予防的なメンテナンスは、事業規模から後回しになることが多く、時折、大規模な破裂事故が話題となる。アメリカ合衆国の例では、2008年12月23日にワシントンD.C.にて直径約170センチの水道管が破裂。発生した激流により自動車が押し流されたため、ヘリコプターにより女性と子どもらを救出するという事故が生じている[4]。日本でも、全国の水道管の総延長約61万kmのうち、約3万800kmが法定耐用年数(40年)を過ぎており、事故等が懸念されている[5]。既に腐食性が高い土壌では漏水事故や破裂事故が起きはじめており、赤水・濁水や断水の他、車が傷ついたり窓ガラスが破損するなどの被害も出ている[6][7]

脚注[編集]

  1. ^ 100年寿命の検証 配水用ポリエチレンパイプシステム協会
  2. ^ ポリブテン管の特徴と用途 ポリブテンパイプ工業会
  3. ^ ねじ込み式管端防食継手の耐食性に関する研究 福岡県工業技術センター
  4. ^ 水道管破裂で激流に!レスキュー隊も出動 日テレNews24(2008年12月24日)
  5. ^ 水道管:3万8000キロ、耐用年数超え 財政難、更新進まず 毎日新聞(2010年5月7日)
  6. ^ 水道管の漏水事故発生について 横浜市水道局 2012年8月8日
  7. ^ 南区若松台3丁における水道管漏水事故について(復旧作業完了のお知らせ) 堺市上下水道局 2012年7月23日

関連項目[編集]

外部リンク[編集]