油圧配管の材料ミスは、破損・油漏れ・最悪の場合は爆発的な管破裂につながります。「とりあえずステンレス」「とりあえず鋼管」では設計として成立しません。圧力ランク・腐食環境・温度・コストの4軸で正しく選定するための知識を整理します。
油圧配管に使われる3種類の主要材料
STPG370（圧力配管用炭素鋼鋼管）
JIS G3454で規定される、油圧固定配管の主力材料です。最小引張強さ370N/mm²。電縫管（溶接管）とシームレス管の両方がありますが、高圧用途にはシームレスを選びます。入手性とコストのバランスが最も良く、一般産業機械・工作機械の油圧回路に広く使われます。
STS370（高圧配管用炭素鋼鋼管）
JIS G3455で規定されるシームレス専用規格です。引張強さはSTPG370と同じ370N/mm²ですが、肉厚の寸法精度・材質均一性がより高く規定されており、より高い圧力での使用が想定されています。STPG370との違いは「シームレス限定」「肉厚公差が厳しい」点です。35MPa以上の高圧ラインに使います。
SUS316L（オーステナイト系ステンレス鋼管）
JIS G3459準拠。耐食性が最も高く、食品・医薬・海洋・薬品環境で選ばれます。Moを2〜3%含有し、SUS304より塩化物腐食に強い。引張強さは480MPa以上と炭素鋼より高いですが、コストは炭素鋼の3〜5倍になります。作動油との化学的適合性も高い。
| 規格 | JIS | 管種 | 引張強さ | 想定圧力 | コスト |
|---|---|---|---|---|---|
| STPG370 | G3454 | 電縫・シームレス | 370N/mm²以上 | 〜25MPa | ◎ |
| STS370 | G3455 | シームレスのみ | 370N/mm²以上 | 〜42MPa | ○ |
| SUS316L | G3459 | 電縫・シームレス | 480N/mm²以上 | 〜35MPa | △（高い） |
使用圧力ランクと配管選定
配管の最高使用圧力は、材料の引張強さだけでなく「肉厚・外径・安全率・溶接係数」を考慮して計算します。以下は目安です。
| 使用圧力 | 推奨材料 | 補足 |
|---|---|---|
| 〜10MPa | STPG370（電縫可） | 低圧回路・戻り配管・タンク周り |
| 10〜25MPa | STPG370（シームレス） | 一般産業機械の主回路 |
| 25〜42MPa | STS370 | 建設機械・高圧プレス・ピストンポンプ吐出側 |
| 腐食環境・食品 | SUS316L | 圧力に関わらず腐食リスクが高い環境では優先 |
腐食環境の判断基準
炭素鋼管（STPG・STS）は油圧作動油（鉱物油）の中では腐食しにくいですが、外面腐食と特殊作動油には注意が必要です。
| 環境 | 対応 |
|---|---|
| 屋外・海岸から500m以内 | 外面を亜鉛めっき＋塗装、またはSUS316Lに変更 |
| 海岸から500m超・屋内 | STPG370＋防錆塗装で十分 |
| 食品・飲料・医薬品製造設備 | SUS316L一択（法規制対応含む） |
| 水-グリコール系作動油使用 | 炭素鋼可。ただし亜鉛・カドミウムめっき継手は使用不可（溶解する） |
| リン酸エステル系作動油使用 | SUS316L推奨（炭素鋼を腐食する場合あり） |
継手の選定
配管に合った継手を選ばないと、配管本体がどれだけ良くてもリークが起きます。
| 継手種類 | 特徴 | 適用圧力 | 注意点 |
|---|---|---|---|
| フレア継手（JIS B8360） | 管端をフレア加工して締める。作業が簡単 | 〜25MPa | 繰り返し脱着で変形しやすい |
| 食い込み式継手 | スリーブが管に食い込み密封。シール材不要 | 〜35MPa | 正しいトルクで締めないと漏れる |
| 溶接継手 | 溶接で固定。最も信頼性が高い | 42MPa以上対応可 | 分解不可。施工に技能が必要 |
| ORFSフェース継手 | 端面Oリングでシール。繰り返し分解に強い | 〜42MPa | Oリング交換が必要 |
高圧ホース（可動部用）の選定
ポンプ〜弁間など振動が伝わる部分や、シリンダのように動く部分には高圧ゴムホースを使います。
| 規格 | 補強層 | 最高使用圧力 | 特徴 |
|---|---|---|---|
| JIS B8360 1種A | ワイヤブレード1層 | 〜15MPa | 低圧・戻りライン用 |
| JIS B8360 2種A | ワイヤブレード2層 | 〜25MPa | 標準的な主回路用 |
| JIS B8360 3種 | ワイヤスパイラル4層 | 〜40MPa | 高圧・建設機械用 |
- 最高使用圧力に対してSTPG370 / STS370の選択は正しいか
- 高圧ライン（25MPa超）にシームレス管を指定したか
- 屋外・海洋環境での外面腐食対策（めっき・塗装）は考慮したか
- 水-グリコール系・リン酸エステル系作動油を使う場合、継手の亜鉛めっきを排除したか
- 可動部（ポンプ周り・シリンダ側）には高圧ホースを使用しているか
- 継手の締付けトルクを施工仕様書に明記したか
まとめ
- 〜25MPaはSTPG370シームレス、25〜42MPaはSTS370が基本
- 電縫管は脈動が激しい高圧ラインには使わない
- 食品・医薬・海洋環境はSUS316L一択
- 水-グリコール系作動油では亜鉛めっき継手が使えない点を必ず確認する
- 可動部・振動吸収にはJIS B8360準拠の高圧ホースを組み合わせる
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