配管工事で使用される材質比較｜ステンレス vs スチール vs 鉄の特徴

愛知県大府市を拠点とする株式会社ケイズファシリティでは、東海三県（愛知・岐阜・三重）で各種配管工事や溶接加工一式を手がけています。
名古屋市緑区の自社工場では、鉄・ステンレス・スチールなど各種金属の特性に合わせた適切な溶接加工を提供しており、配管材質の選定から施工まで一貫して対応しています。
配管工事の成功には、使用環境や流体の性質に最適な材質選定が不可欠です。
本記事では、配管工事で最も多用される三大材質であるステンレス・スチール・鉄の特徴と適用分野について、JIS規格に基づいた正確な情報をもとに詳しく解説いたします。

配管用材質の基本分類とJIS規格

配管工事で使用される材質は、JIS（日本産業規格）によって詳細に規定されており、それぞれの特性と適用範囲が明確に定められています。
適切な材質選定により、長期間にわたって安全で効率的な配管システムの運用が可能になります。

📋 JIS規格による材質分類

配管用鋼管は、用途と材質によって多数のJIS規格に分類されており、各規格において化学成分、機械的性質、寸法精度などが厳格に規定されています。

「参照：新日鐵住金株式会社技術情報」

🔬 各材質の基本特性

鉄鋼材料の基本的な分類は、炭素含有量と合金元素の添加によって決定されます。
JIS規格では、鉄中にC（炭素）、Si（ケイ素）、Mn（マンガン）、P（リン）、S（硫黄）の5元素を含む普通鋼と、これに特殊元素を加えた特殊鋼に大別されています。
 

炭素鋼の特性
炭素鋼は鉄と炭素の合金で、炭素含有率が通常0.02～約2％の範囲にある鋼材です。配管用炭素鋼鋼管（SGP）は、使用温度350度以下で比較的圧力の低い蒸気、水、油、ガス、空気などの配管に使用されています。
 

ステンレス鋼の特性
ステンレス鋼は鉄にクロム（Cr）を11～12％以上合金させた材料で、優れた耐食性を持ちます。配管用ステンレス鋼鋼管（SUS-TP）は、耐食用、低温用、高温用、消火用などの配管として幅広く使用されています。

ステンレス鋼配管の特徴と適用

ステンレス鋼配管は、優れた耐食性と美観性により、食品工業、化学工業、医薬品製造など高い清浄性が要求される分野で重要な役割を果たしています。
東海地域の自動車産業や精密機械製造においても、品質管理の観点から積極的に採用されています。

⚡ 耐食性と機械的性質

ステンレス鋼の最大の特徴は、クロムの働きによる不動態皮膜の形成です。
この皮膜により、清浄大気中では腐食がほとんど進行せず、長期間にわたって性能を維持できます。

「参照：北都鋼機株式会社技術資料」

製造方法による特性差
ステンレス鋼配管の製造方法には、継目無し（S）、自動アーク溶接（A）、レーザ溶接（L）、電気抵抗溶接（E）があり、それぞれ用途に応じた特性を持ちます。
継目無し管は最も高い品質を誇り、高圧用途に適しています。
 

🏭 主要用途と選定基準

ステンレス鋼配管は、鉄の腐食による赤水や銅イオン溶出による青水の発生がないため、食品・医薬品製造ライン、半導体製造設備、化学プラントなどで重要な役割を果たしています。
 

東海地域での適用例
愛知県内の自動車部品製造工場では、塗装ブースの配管システムにSUS304を採用し、化学薬品に対する高い耐性を確保しています。
また、岐阜県の食品加工施設では、SUS316Lによる衛生的な給水・排水システムを構築し、食品安全基準をクリアしています。

スチールと鉄の特性比較

炭素鋼（スチール）と一般構造用鋼材は、配管工事において最も多用される材質であり、優れた強度特性と経済性を兼ね備えています。
東海三県の工業地帯では、大型プラント設備や建築設備配管において中心的な役割を担っています。

💪 炭素鋼の強度特性

炭素鋼の機械的性質は、炭素含有量によって大きく左右されます。
配管用炭素鋼鋼管（SGP）は、外径φ10.5㎜～φ508.0㎜の範囲で製造され、引張強さ290N/㎟以上という高い強度を有しています。

「参照：日本製鉄株式会社製品カタログ」

製造方法と品質管理
炭素鋼配管の製造には、電気抵抗溶接（E）と鍛接（B）が用いられています。
日本製鉄などの大手メーカーでは、銑鋼一貫工程により製造された良質の素材を使用し、高性能・高能率の設備で品質の安定した製品を提供しています。

💰 経済性と維持管理

炭素鋼配管は、ステンレス鋼と比較して材料コストが大幅に抑えられるため、大規模な配管システムにおいて経済的な選択肢となります。
ただし、腐食対策として適切な防食処理が必要です。

防食処理の種類
配管用炭素鋼鋼管は、亜鉛めっきの有無により黒管と白管に分けられます。
白管は防食のために溶融亜鉛めっきを施した製品で、JIS H 2107の蒸留亜鉛地金1種またはこれと同等以上の品質を持つ亜鉛地金を使用しています。

東海地域での材質選定指針

東海三県は、自動車産業を中心とした製造業の集積地であり、各産業の特性に応じた配管材質の選定が重要です。
地域の気候特性と産業構造を考慮した最適な材質選択により、長期間にわたって安定した配管システムの運用が可能になります。

🏭 産業特性に応じた選定

自動車産業での適用
愛知県を中心とする自動車産業では、生産効率と品質管理の両立が求められます。塗装工程ではステンレス鋼配管による化学薬品の安全な輸送、エアー配管では炭素鋼による大容量圧縮空気の供給システムが採用されています。
 

精密機械・電子部品製造での選定基準
半導体や電子部品製造においては、微細な不純物も製品品質に影響するため、SUS316Lによる超高純度配管システムが標準となっています。
三重県の半導体関連企業では、クリーンルーム内の給排水配管に高品質ステンレス鋼を採用し、製品歩留まりの向上を実現しています。

「参照：ステンレス協会技術資料」

🌊 環境条件への配慮

海岸部での塩害対策
三重県や愛知県の臨海工業地帯では、塩分による腐食が重要な課題となります。
海岸から5km以内の地域では、炭素鋼配管に加えて外面被覆や陰極防食システムの併用が推奨されます。
 

内陸部での結露対策
岐阜県などの内陸部では、昼夜の温度差が大きく、配管表面での結露が問題となる場合があります。
特に冷却水配管では、ステンレス鋼の優れた熱伝導特性を活かし、効率的な熱交換と結露防止を両立できます。
 

地震対策での材質選定
東海地域は地震活動が活発な地域であり、配管システムには高い耐震性が要求されます。
ステンレス鋼は炭素鋼と比較して靭性が高く、地震時の変形に対する追従性に優れているため、重要設備の配管には積極的に採用されています。

配管材質選定における総合的な判断基準

ステンレス、スチール、鉄の各材質は、それぞれ独自の特性と適用分野を持っており、配管工事の成功には適切な材質選定が不可欠です。
ステンレス鋼は優れた耐食性と美観性により、食品・医薬品・化学工業で重要な役割を果たし、炭素鋼は高い強度と経済性により、一般建築設備や大型プラント配管で広く採用されています。

東海三県の産業構造と環境特性を考慮すると、自動車産業では生産効率を重視したハイブリッド構成、精密機械産業では清浄性を最優先とするステンレス鋼の採用、一般建築では経済性を重視した炭素鋼の活用が最適解となります。
また、沿岸部での塩害対策、内陸部での温度変化対応、地震多発地域での耐震性確保など、地域特性に応じた材質選定と施工技術の適用が重要です。

株式会社ケイズファシリティでは、愛知県大府市を拠点として東海三県全域で豊富な経験と確かな技術力により、お客様のニーズに最適な配管材質の選定から高品質な施工まで、一貫したソリューションを提供しています。
JIS規格に基づいた正確な材質選定と、地域特性を活かした効率的な施工により、長期間にわたって安全で信頼性の高い配管システムを実現いたします。