工場の蒸気配管で、末端の機器まで圧力が届かない、送気を始めるとカンカンと配管が鳴る、トラップからドレン(凝縮水)が出きらずに加熱が遅い――。蒸気配管の不具合の多くは、口径の選び方と、配管の中にたまるドレンの抜き方で決まります。
この記事では、口径は「蒸気の量×比容積÷流速」から内径を出して決め、ドレンは下り勾配と 30〜50 m ごとのドレンポケット・トラップで抜くという基本を、メーカーの技術資料をもとに整理します。1,000 kg/h の飽和蒸気を送る配管の口径の計算例、暖機のドレン量とトラップの安全率、スチームハンマーの防ぎ方、減圧弁まわりと保温、トラップや減圧弁を扱う企業も紹介します。空調機などの結露水を流すドレン配管は課題「ドレン配管の勾配と口径を決めたい」で扱っています。
蒸気配管の基本:下り勾配で流し、ドレンを低い所で抜く
蒸気は配管の中で熱を失い、一部が水(ドレン)に戻ります。ドレンが配管の底にたまると、蒸気の流れに押されて配管や弁をたたいたり(スチームハンマー)、機器に入って加熱を悪くしたりします。そのため蒸気配管は、ドレンが蒸気と同じ向きに流れるように下り勾配にし、低い所でドレンを抜きます。

出典:ヨシタケ「蒸気輸送管のレイアウト」・TLV「Steam Lines: Best Practices」・テイエルブイ「スチームトラップの前後・周辺配管の注意点」をもとに AI(Claude)で作成
勾配
ヨシタケは、蒸気輸送管は蒸気の流れの方向に約 1/200〜1/300 の下がり勾配をつけるとし、逆勾配ではドレンを流すことが難しいとしています。距離が長いときは、途中でいったん高い所に上げてから、再び下がり勾配にするとしています。テイエルブイの英語版の解説は、勾配を 1/100 以上にするとしています。資料によって数値が違うので、社内の設計基準や施工の仕様書の値を確かめて決めます。
トラップを付ける所
テイエルブイは、長い横引きの配管は 30〜50 m ごとにトラップを設置し、長い立ち上がりの直前や管末など、ドレンがたまりやすい所にも設けるとしています。英語版の解説は、管末には空気を抜くエアベントも付けるとしています。
出典:蒸気輸送管のレイアウト|ヨシタケ、Steam Lines: Best Practices|TLV、スチームトラップの前後・周辺配管の注意点|テイエルブイ
口径の決め方:体積流量と流速から内径を出す
蒸気は、同じ重さでも圧力によって体積が大きく変わります。テイエルブイは、0.1 MPaG の蒸気 1 kg は 1.0 MPaG の蒸気 1 kg に比べて体積が 4.9 倍になり、同じ量を同じ流速で流すには 4.9 倍の断面積の管が要るとしています。そのため口径は、送る蒸気の量(kg/h)だけでは決まらず、圧力ごとの比容積(1 kg あたりの体積)を使って体積流量に直してから決めます。

出典:テイエルブイ「蒸気輸送配管の口径」をもとに AI(Claude)で作成
| 手順 | 式・目安 | 出典 |
|---|---|---|
| 1. 体積流量 | 体積流量[m³/s]= 質量流量[kg/h]× 比容積[m³/kg]÷ 3600 | 比容積は蒸気表(テイエルブイの蒸気表の計算など) |
| 2. 内径 | 内径 = √(4 × 体積流量 ÷ π ÷ 流速)。飽和蒸気の慣用流速は 30 m/s 程度(化学便覧などでは 20〜40 m/s の範囲) | テイエルブイ「蒸気輸送配管の口径」 |
| 3. 呼び径と圧力損失 | 内径以上の呼び径を選んで流速を計算し直す。圧力損失は配管の距離に比例するので、遠くへ送るときは末端の圧力を確かめる | テイエルブイ「蒸気輸送配管の口径」 |
出典:蒸気輸送配管の口径|テイエルブイ、蒸気表|テイエルブイ
計算例:0.5 MPaG の飽和蒸気 1,000 kg/h を送る配管
ボイラーから 0.5 MPaG(ゲージ圧)の飽和蒸気を 1,000 kg/h、工場の加熱機器へ送る主管を、配管用炭素鋼鋼管(SGP)で考えます。比容積は蒸気表の値(絶対圧 0.6 MPa の飽和蒸気で約 0.316 m³/kg)を使います。
1. 体積流量を出す
1,000 kg/h × 0.316 m³/kg ÷ 3600 ≒ 0.0877 m³/sです(編集部の計算)。1 秒あたり約 88 L の蒸気が流れます。
2. 流速 30 m/s から内径を出す
内径 = √(4 × 0.0877 ÷ π ÷ 30)≒ 0.061 m、つまり内径 61 mm 以上の管が要ります(編集部の計算)。
3. 呼び径を選んで流速を確かめる
トーケミの表の SGP の内径の目安(50A:52.9 mm、65A:67.9 mm、80A:80.7 mm)で流速を計算すると、50A は約 40 m/s、65A は約 24 m/s で、20〜40 m/s の範囲に収まる、80A は約 17 m/s です(編集部の計算)。この条件なら 65A が候補になります。距離が長い・末端の圧力に余裕がないときは、圧力損失を計算して、もう1サイズ太くするかを決めます。テイエルブイは、流速と圧力損失から呼び径を選ぶ計算ツールを公開しています。

出典:テイエルブイ「蒸気輸送配管の口径」・トーケミ「配管口径の呼び方」をもとに編集部が計算し、AI(Claude)で作成
4. 低い圧力で送ると太い管が要る
同じ 1,000 kg/h を 0.1 MPaG(絶対圧 0.2 MPa、比容積 約 0.89 m³/kg)で送ると、体積は約 2.8 倍になります。80A では約 48 m/s と速すぎ、100A(内径 105.3 mm)でようやく約 28 m/sになります(編集部の計算)。高い圧力で送って、使う所の近くで減圧弁で下げると、主管を細くできます。
出典:蒸気輸送配管の口径|テイエルブイ、蒸気表|テイエルブイ、配管口径の呼び方|トーケミ
ドレンポケットの寸法と取り出し位置
ドレンは主管の底を流れるので、主管の下に太い管(ドレンポケット)を下ろして受け、そこからトラップへ出します。主管と同じくらい太くしないと、ドレンがポケットに落ちずに先へ流れてしまいます。ミヤワキは、ドレンを集める「集合ポケット」について、主管が 100 mm までは同じ口径、それより太いときは少なくとも主管の 1/2 以上の口径が望ましく、復水の取り出し口は底より少し上に設けるとしています。

出典:TLV「Steam Lines: Best Practices」・ミヤワキ「スチームトラップの取付け(技術資料)」をもとに AI(Claude)で作成
テイエルブイの英語版の解説は、自動起動(Automatic Start-up)の場合のポケットの寸法を表にしています。
| 主管の径 | ポケットの径 | ポケットの深さ |
|---|---|---|
| 50 mm | 50 mm | 700 mm |
| 100 mm | 100 mm | 700 mm |
| 250 mm | 150 mm | 700 mm |
| 500 mm | 250 mm | 750 mm |
同じ解説は、ポケットへの接続(トラップへの取り出し)の位置を、ポケットの底から約 50〜100 mm 上としています。底にたまるさびやごみがトラップに入りにくくなります。
出典:Steam Lines: Best Practices|TLV、スチームトラップの取付け(技術資料)|ミヤワキ
ドレン量とトラップの容量:暖機と運転中に安全率を掛ける
トラップは、配管から出るドレンを出しきれる排出能力のものを選びます。ドレンがいちばん多いのは、冷えた配管を温める起動時(暖機)です。テイエルブイの例では、1.0 MPaG(184℃)の蒸気で、10℃の長さ 50 m の配管(1 m あたり 5.4 kg の鋼管、比熱 0.46 kJ/kg・K)を温めると、5.4 × 0.46 ×(184−10)× 50 ≒ 21,610 kJ の熱が要り、潜熱 約 2,000 kJ/kg で割って約 10.8 kg のドレンが出ます。15 分で温めるなら約 43 kg/hです。

出典:テイエルブイ「配管からのドレン排除 中編」・テイエルブイ「スチームトラップの排出能力と安全率」・ミヤワキ「スチームトラップの選定(技術資料)」をもとに AI(Claude)で作成
運転中は、保温の表面から逃げる熱の分だけドレンが出ます。同じ解説は、50A の管にロックウール 50 mm を巻いた 50 m の配管で放散熱量が約 2,600 W、1.0 MPaG の蒸気に直すと 1 時間あたり約 4.7 kg になります(2,600 W は 1 時間に 9,360 kJ。編集部の換算)。運転中のドレンは暖機より一桁少ないので、トラップは暖機の量で選ぶことが多くなります。
排出能力には安全率を掛けます。テイエルブイは、間欠作動のタイプは 2〜3 倍、作動の緩慢なタイプは 5 倍程度の安全率を推奨しています。ミヤワキは、暖機時と通常運転時の最大の復水量に概ね 2 倍の安全率を掛けて決めるのが基本とし、暖機の量が極端に多い大きな系統では、暖機専用のバイパス弁を設けて、トラップは定常時の量で選ぶとしています。トラップの形式ごとの値は、メーカーの選定資料で確かめます。
出典:配管からのドレン排除 中編|テイエルブイ、スチームトラップの排出能力と安全率|テイエルブイ、スチームトラップの選定(技術資料)|ミヤワキ
スチームハンマーを防ぐ
スチームハンマー(ウォーターハンマー)は、配管にたまったドレンが蒸気に押されて、配管の曲がりや弁に激しくぶつかる現象です。テイエルブイは、温度の高い蒸気と温度の低いドレンが接触すると、ハンマーが起きやすくなるとしています。

出典:テイエルブイ「蒸気の送気開始・停止時の注意点 前編」・テイエルブイ「ウォーターハンマー(まとめ)」をもとに AI(Claude)で作成
起きやすいのは送気を始めるときです。テイエルブイは、送気を始めるときはバルブを一気に全開にせず、徐々に開けるとし、その一番の理由はウォーターハンマーを起こさないためとしています。トラップの排出能力を超える勢いで送気すると、出しきれないドレンがたまってハンマーの原因になるとしています。設計の側では、勾配・ドレンポケット・トラップでドレンをためないことが対策になります。水の配管のウォーターハンマーは課題「ウォーターハンマー(水撃)を防ぎたい」で扱っています。
出典:蒸気の送気開始・停止時の注意点 前編|テイエルブイ、ウォーターハンマー(まとめ)|テイエルブイ
減圧弁まわりと保温
減圧弁の入口でごみとドレンを除く
ヨシタケは、減圧弁の入口にストレーナ(100 メッシュ相当を推奨)と、ドレンセパレーター・スチームトラップを必ず付けるとしています。減圧弁・温調弁・トラップには点検のためのバイパス管を設け、急に開け閉めする弁は減圧弁から 3 m 以上離すとしています。出口側が立上り配管なら、そこにもトラップを付けるとしています。

出典:ヨシタケ「パイピング・インストレーション」をもとに AI(Claude)で作成
保温で放熱とドレンを減らす
保温をすると、配管から逃げる熱と、それで出るドレンの両方が減ります。省エネルギーセンターは、流体の温度が 100〜200℃ のとき、保温の厚さ 25 mm で放熱量が約 87%、50 mm で約 92% 減るとしています。弁やフランジなど保温していない所も熱が逃げやすいので、保温材の選び方は技術「断熱材(保温材の種類と選び方)」も参考にします。

出典:省エネルギーセンター「省エネルギー用語集(は行)」をもとに AI(Claude)で作成
出典:パイピング・インストレーション|ヨシタケ、省エネルギー用語集(は行)|省エネルギーセンター
蒸気配管のトラップ・減圧弁を扱う企業
スチームトラップや減圧弁を製造し、蒸気配管の技術資料を公式サイトで公開している企業です。いずれも公開されている内容で、各社の製品を比べたものではありません。

出典:テイエルブイ「蒸気輸送配管の口径」・ミヤワキ「スチームトラップの取付け(技術資料)」・ヨシタケ「パイピング・インストレーション」と編集部の整理をもとに AI(Claude)で作成
株式会社テイエルブイ|スチームトラップ・減圧弁と蒸気の技術資料
テイエルブイとは
テイエルブイは、兵庫県加古川市に本社を置く会社です。スチームトラップ、復水ポンプ、減圧弁などの製造・販売を行い、蒸気とドレンの技術解説や計算ツールを公開しています。
テイエルブイの得意技術
| 技術 | 内容 |
|---|---|
| スチームトラップ | 蒸気配管のドレンを出すトラップ。排出能力と安全率、配管への付け方を解説している |
| 蒸気用の小型減圧弁 | セパレーターとトラップを内蔵した蒸気用の減圧弁 |
| 計算ツール | 蒸気表、流速・圧力損失から呼び径を選ぶ計算を公開 |
テイエルブイが解決できる課題
- 蒸気主管のドレンを確実に抜きたい
- 送る蒸気の量と圧力から配管の口径を確かめたい
出典:Company Profile|TLV、蒸気輸送配管の口径|テイエルブイ、スチームトラップの排出能力と安全率|テイエルブイ、蒸気用小型減圧弁|テイエルブイ
株式会社ミヤワキ|スチームトラップの選定と取付けの技術資料
ミヤワキとは
ミヤワキは、大阪市淀川区に本社を置く会社です。スチームトラップや減圧弁などを製造・販売しています。
ミヤワキの得意技術
| 技術 | 内容 |
|---|---|
| スチームトラップ | 蒸気配管・機器のドレンを出すトラップ |
| 技術資料 | トラップの選定(安全率は概ね 2 倍)、ドレンポケットの口径、立上げ管とリフトフィッティングなどを解説 |
ミヤワキが解決できる課題
- トラップの排出能力を、暖機と運転中のドレン量から選びたい
- ドレンポケットやトラップまわりの配管を決めたい
出典:Company Profile|MIYAWAKI、スチームトラップ|ミヤワキ、スチームトラップの取付け(技術資料)|ミヤワキ、スチームトラップの選定(技術資料)|ミヤワキ
株式会社ヨシタケ|蒸気用の減圧弁・減圧装置と配管の施工資料
ヨシタケとは
ヨシタケは、名古屋市昭和区に本社を置く会社です。減圧弁などの自動調整弁と付属機器を製造・販売しています。
ヨシタケの得意技術
| 技術 | 内容 |
|---|---|
| 蒸気用減圧装置(PRV Station) | 減圧弁まわりの機器をまとめた蒸気用の減圧装置 |
| 施工の資料 | 蒸気輸送管のレイアウト(勾配)、減圧弁の入口のストレーナ・セパレーター・トラップ、バイパスを解説 |
ヨシタケが解決できる課題
- 使う所の近くで蒸気の圧力を下げたい
- 減圧弁まわりの配管を正しく組みたい
出典:会社概要|ヨシタケ、PRV Station|ヨシタケ、蒸気輸送管のレイアウト|ヨシタケ、パイピング・インストレーション|ヨシタケ
選ぶ前に確かめる条件
蒸気配管の口径やトラップを決める前・メーカーに相談する前に、次のことを整理しておくと決めやすくなります。
- 蒸気の量:使う機器ごとの最大の蒸気量(kg/h)と、同時に使う台数
- 圧力:ボイラーの出口と、使う所で要る圧力(ゲージ圧か絶対圧か)。減圧弁を入れる位置
- ルート:配管の長さ、立ち上がり・立ち下がりの位置、勾配をとれる高さ
- ドレン:暖機の時間(何分で温めたいか)、ドレンポケットとトラップを付ける位置(30〜50 m ごと・低い所・管末)
- トラップの形式と安全率、トラップの出口の配管(立ち上げると背圧がかかる)
- 保温の厚さと材料、弁やフランジの保温
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※アイキャッチ画像は、AI(ChatGPT)で生成したイメージです。実在の製品・設備ではありません。
情報の確認日:2026年11月7日
