銅管 C1220T（JIS H 3300）の発注での指定——質別・普通級と特殊級、冷媒配管の肉厚

銅管は JIS H 3300 の「製品記号」で注文する

JIS H 3300 は、展伸加工した断面が丸形の銅及び銅合金の継目無管について規定する^[1]。現行版は 2018 年 10 月 22 日改正で、2023 年 10 月 20 日に確認されている。継目無管のほかに、溶接管の規格（JIS H 3320）と、給水・給湯・排水・空調用冷温水の配管向けの外面被覆銅管の規格（JIS H 3330）が別にある。JIS H 3330 は使用圧力 1.0 MPa 以下の配管に用いる、外面に樹脂を被覆した銅管を対象にしている^[3]。この記事は、機器・部品や設備配管の材料として継目無管を発注するときに、何を指定し、受け取るときに何を確かめるかを扱う。

製品記号は、合金番号の後ろに等級の記号を付けた「種類の記号」と、質別の記号でできている^[1]。

1. 合金番号
C 1020（無酸素銅）、C 1100（タフピッチ銅）、C 1201・C 1220（りん脱酸銅）、C 1260（高耐食銅）、C 1565・C 1862・C 5010・C 5015（高強度銅）、黄銅や復水器用の合金など。

2. 等級の記号
普通級は「T」、特殊級は「TS」。寸法の許容差の等級を表す。

3. 質別
O・OL・1/2H・H など。高強度銅には 3/4H もある。

4. 付記の記号
導電用の管は種類の記号の後に「C」を付ける（C1020・C1100 だけ）。肉厚の許容差をプラス側だけにするなら「T」、マイナス側だけにするなら「U」を付ける。

表示の例として、規格は「JIS H 3300 C 1020 TS-OL」「JIS H 3300 C 1020 TST-OL」「JIS H 3300 C 1020 TSU-OL」「JIS H 3300 C 1020 TSUC-OL」を挙げている^[1]。記号の 1 文字で許容差の扱いが変わるので、図面の記号はそのまま写し、仕入先の見積書の記号と 1 文字ずつ照合する。

合金番号の選び方：C1220 が配管の標準になっている理由

表 1 の「特色及び用途例」（参考）は、りん脱酸銅について、押広げ性・曲げ性・絞り加工性・溶接性・耐食性・耐候性・熱伝導性がよく、熱交換器・化学工業・ガス配管などに用いる、と書いている。そのうえで C 1220 は、還元性雰囲気中で高温に加熱しても水素ぜい化を起こすおそれがなく、水道用および給湯用にも使用可能としている^[1]。りんの含有量は、C 1201 が 0.004 % 以上 0.015 % 未満、C 1220 が 0.015〜0.040 % で、C 1201 は C 1220 より電気の伝導性がよいとされる^[1]。

ろう付けで組み立てる配管や熱交換器では、この「加熱しても水素ぜい化を起こすおそれがない」性質が効く。酸素を含むタフピッチ銅を還元性の雰囲気で加熱すると水素ぜい化を起こすことがあり、無酸素銅とタフピッチ銅の違いは無酸素銅 C1020 とタフピッチ銅 C1100 の違いで扱った。JIS H 3300 の水素ぜい化試験は、C 1020 の管に適用し、C 1201 の管には注文者の要求がある場合に適用する。C 1220 の管には適用しない^[1]。ろう付けの指定はろう付けの指定にまとめた。

C 1220 の質別ごとの機械的性質

表 3 から C 1220 の主な値を抜き出すと次のとおりである。硬さは注文者の要求がある場合に適用し、硬さを適用する場合は引張強さと伸びは適用しない^[1]。

表の C 1220 T-H の行は外径 25 mm 以下の区分の値で、外径 25 mm を超える H の管は区分ごとに扱いが違う（外径 25 mm を超え 100 mm 以下の区分は引張強さの値が無く、100 mm を超え 200 mm 以下は 275 N/mm² 以上など）^[1]。O と OL は引張強さと伸びの規定が同じで、要求時に適用する硬さの上限が違う（ビッカース硬さで O が 69 HV 以下、OL が 73 HV 以下）^[1]。曲げてから使う配管や、フレア加工をする管なら O・OL、直管のまま使い剛性が要るなら 1/2H、というのが質別の選び分けの考え方になる。どれにするかは、曲げ加工の有無と、後で触れる冷媒の圧力区分で決まる。

C 1260 と「蟻の巣状腐食」

表 1 は C 1260（高耐食銅）について、りん脱酸銅と同じく押広げ性・曲げ性などがよく、特に蟻（あり）の巣状腐食に対して抑制効果が高い、と書いている（参考）^[1]。C 1260 は銅 99.50 % 以上、りん 0.20〜0.40 % で、C 1220 よりりんが多い^[1]。

ただし、蟻の巣状腐食は材料の選び方だけで決まる現象ではない。室蘭工業大学の研究（材料と環境 65 巻 8 号）は、蟻の巣状腐食をギ酸・酢酸などの有機酸の環境で生じ、湿った気相中で生じやすいと整理したうえで、C 1220 と C 1020 の銅管を有機酸の雰囲気に暴露する試験を行い、りんを含まない無酸素銅でも蟻の巣状腐食が発生したこと、銅中のりんは必ずしも蟻の巣状腐食の発生に必要な因子ではないことを報告している^[5]。空調機器などの銅管で腐食が問題になった場合、材料を C 1260 に替える検討と並行して、使われる環境の有機酸の発生源を調べる必要がある。どちらを優先するかは設計と品質保証の判断である。

寸法：二つを指定し、等級で許容差が決まる

直管の寸法は、外径・内径・肉厚のうちいずれか二つと長さを注文者が指定し、指定されなかった寸法は D＝Di＋t×2（D は外径、Di は内径、t は肉厚）で求める^[1]。コイル巻管の寸法は受渡当事者間の協定による^[1]。外径と肉厚で指定するのが一般的だが、内側に別の部品を通す設計なら内径と肉厚で指定する。三つとも書くと、許容差の基準がどれかがあいまいになるので、図面の指定が二つになっているかを確かめる。

等級（普通級・特殊級）で、平均径と肉厚の許容差が変わる。表 8・表 10・表 11 から一部を抜き出すと次のとおりである^[1]。

ここでいう平均径は、管の任意の断面で測った最大外径と最小外径の平均（内径なら最大内径と最小内径の平均）で、楕円になっていても平均が許容差に入っていれば合格になる^[1]。楕円そのものは真円度（長径と短径の差の外径に対する割合）で別に規定されていて、配管用管と水道用銅管には特殊級を適用する。ただし質別 O・OL の管、コイル巻きした管、熱交換器用銅合金管、肉厚 0.4 mm 未満の管には真円度を適用しない^[1]。継手に差し込む端部の丸さを気にする部品で O・OL 材を使うなら、真円度は規格では保証されないことを前提に図面で決める。

肉厚の許容差をプラス側だけ、またはマイナス側だけにする場合は、表 10・表 11 の数値の 2 倍とし、反対側を 0 にする。プラス側だけなら記号に T、マイナス側だけなら U を付ける^[1]。圧力の計算で最小肉厚を確保したい設計なら「プラス側だけ（T）」を使う。

長さと曲がり

直管の長さの許容差はマイナス側が 0 で、外径 25 mm 以下の管なら、長さ 600 mm 以下で ＋2 mm、600 mm を超え 1 800 mm 以下で ＋3 mm、1 800 mm を超え 4 200 mm 以下で ＋6 mm、4 200 mm を超え 9 000 mm 以下で ＋10 mm である^[1]。直管の曲がりは外径 6〜90 mm の直管に適用し、質別 O・OL の管には適用しない^[1]。焼なまし材は扱いで曲がりやすいので、直線性が要るなら 1/2H 以上を選ぶか、曲がりを図面で指定する。

配管用・水道用は K・L・M タイプ、冷媒配管は JIS B 8607

質別が O・OL 以外の配管用管と水道用銅管は、表 15 に呼び径ごとの外径と肉厚が決まっていて、肉厚は K・L・M の 3 タイプがある。K タイプは主として医療配管用、M タイプは主として水道・給水・給湯・冷温水・都市ガス用、L タイプはその両方に用いる^[1]。たとえば呼び径 15A の外径は 15.88 mm で、肉厚は K が 1.24 mm、L が 1.02 mm、M が 0.71 mm、平均外径の許容差は ±0.03 mm である^[1]。図面に「15A」としか書いていなければ、タイプが決まらない。

C 1220 の管を水道用配管に用いる場合は、浸出性能（濁度 2 度以下、色度 5 度以下、銅及びその化合物 1.0 mg/L 以下など）と JIS S 3200-1 による水圧試験を、出荷検査ではなく形式検査として実施する^[1]。飲み水に触れる配管を手配するときは、形式検査に合格した製品であることを仕入先に確かめる。

冷媒配管の肉厚は、冷媒の圧力区分で決まる

空調・冷凍機器の冷媒配管に使う銅管は、JIS H 3300 の表 15 ではなく、JIS B 8607（冷媒用フレア及びろう付け管継手）の附属書 A で肉厚が決まる。JIS B 8607 は、フレア・ろう付け用の銅管の材料を JIS H 3300 の C 1220・C 1565・C 1862・C 5010・C 1020・C 1201 としている^[2]。最高使用圧力（設計圧力）で種別を分け、第 1 種は 3.45 MPa 以下（R22・R134a・R404A・R407C・R507A などの高圧側）、第 2 種は 3.45 MPa を超え 4.30 MPa 以下（R410A・R32 などの高圧側）、第 3 種は 4.30 MPa を超え 4.80 MPa 以下、第 4 種は 4.80 MPa を超え 15.00 MPa 以下（R744＝CO₂ などの高圧側）である^[2]。

附属書 A の表 A.1（C 1220・C 1020・C 1201、第 1〜3 種）では、基準外径 9.52 mm の管の肉厚は 0.80 mm（±0.06 mm）である。外径 19.05 mm では質別で値が分かれ、O・OL 材は第 1 種で 1.00 mm、第 2 種で 1.20 mm、1/2H・H 材は 1.00 mm（第 3 種まで）とされている^[2]。危ないのは、同じ外径 19.05 mm の O 材を、第 1 種の冷媒の機器と同じ肉厚 1.00 mm のまま、R410A や R32 の機器に使うことである。冷媒が変わったら、肉厚と質別を表 A.1 で引き直す。第 4 種は表ではなく、設計圧力と材料の許容引張応力から計算式で最小肉厚を求める^[2]。JIS B 8607 は、銅及び銅合金に対して腐食性のない冷媒を前提にした規格である^[2]。

非破壊検査は「要求したときだけ」の管が多い

JIS H 3300 の非破壊検査特性は、渦流探傷試験・水圧試験・空圧試験のいずれかを行ったとき、使用上有害な欠陥または漏れがあってはならない、というものである。これが必須なのは、復水器用の合金（C 4430、C 6870、C 6871、C 6872、C 7060、C 7100、C 7150、C 7164）の外径 5 mm 以上 50 mm 以下の管だけで、その他の外径と合金番号の管は注文者の要求がある場合に適用する。どの試験を選ぶかは受渡当事者間の協定による^[1]。

つまり C 1220 の管を何も書かずに注文すると、漏れの試験は規格の要求にならない。熱交換器や冷媒配管のように漏れが致命的な用途なら、注文書に非破壊検査の要求と試験の種類を書く。試験ごとの条件は次のとおりである^[1]。

1. 渦流探傷試験
JIS H 0502 による。全数について、端末の不感帯を除いた全長に適用する。対比きずはドリル穴で、たとえば C 1220 の外径 10 mm を超え 20 mm 以下の熱交換器以外の用途では穴径 1.0 mm。

2. 水圧試験
試験圧力は P＝2St／(D－0.8t) で計算し（C 1220 などの許容応力 S は 41 N/mm²）、特に圧力の指定がない限り 6.85 MPa を限度とする。製品記号と断面寸法の同じ管について全数の 0.2 % に相当する本数を抜き取って行う（復水器用の合金は全数）。

3. 空圧試験
0.4 MPa 以上の空気圧で、水中で 5 秒間以上保持する。抜取りの割合は水圧試験と同じ。

たとえば C 1220 の外径 22.22 mm・肉厚 1.14 mm の管なら、水圧試験の圧力は 2×41×1.14÷(22.22－0.8×1.14) で約 4.4 MPa になる。鋼管の STPG のように管 1 本ごとに水圧試験をする規格とは違い、水圧・空圧試験は抜取りである。1 本ごとに漏れを保証してほしいなら、全長にかける渦流探傷を求めるか、抜取りの割合を協定する（当方の提案）。組み立てた後の漏れ試験は気密試験・リークテストを仕様に入れるときで扱った。

押広げ・へん平と時期割れ

外径 100 mm 以下で質別 O・OL の管は押広げ試験（頂角 60° の工具で、C 1220 なら外径 20 mm 以下・肉厚 0.5 mm 超で外径の 1.4 倍まで）、外径 100 mm を超える O・OL の管はへん平試験を行い、表面に割れを生じてはならない。割れの有無の判断基準は受渡当事者間の協定による^[1]。黄銅の C 2600・C 2700・C 2800 と復水器用の一部の合金には、アンモニア試験法による時期割れ試験があり、協定で省略してもよい^[1]。黄銅の時期割れの考え方は黄銅（真鍮）板 C2801 の発注で扱った。

成績書は「要求があるとき」に出る

JIS H 3300 の報告の箇条は、製造業者は、受注時に注文者から要求がある場合、受渡当事者間で同意した試験・検査の成績を記載した報告書（成績書）を提出する、としている^[1]。検査の一般事項は JIS H 0321（非鉄金属材料の検査通則）による^[1]。JIS H 0321 も、製造業者は注文者の要求があったときに、試験の成績・製造番号・製造年月・注文寸法・数量などを記載した明細書を提出しなければならない、としている^[4]。鋼管の JIS のように「指定がなくても検査証明書 3.1 が出る」わけではないので、成績書が要るなら注文時に書く。

管の表示は、1 包装ごと・1 束ごと・1 巻ごと、または 1 製品ごとに貼付ラベルなどで、規格番号と製品記号、寸法、製造番号、製造業者名を表示する^[1]。管そのものに刻印があるとは限らないので、受入ではラベルと成績書を対応させて保管する。

受入で確かめることは次のとおりである。

1. 製品記号
合金番号・等級（T か TS か）・付記の記号・質別が注文どおりか。

2. 寸法
指定した二つの寸法と長さ。O・OL 材の真円度は規格では保証されていない。

3. 非破壊検査
要求したなら、試験の種類と結果。水圧・空圧試験なら抜取りの本数。

4. 冷媒配管
機器の冷媒の種別に対して、肉厚と質別が JIS B 8607 の表 A.1 に合っているか。

注文書に書く項目

様式は決まっていない。発注側として書いておきたい内容を一つの例にまとめる。

「材質：JIS H 3300 C 1220 T-OL（普通級）。寸法：外径 9.52 mm×肉厚 0.80 mm、直管 4 000 mm。用途：冷媒配管（R32、JIS B 8607 の第 2 種）。非破壊検査：全数・全長の渦流探傷試験を要求する。成績書：化学成分・機械的性質・寸法・非破壊検査の結果を記載して提出すること。合金番号・等級・質別の変更は事前承認を要する。」

銅管は地金の相場で価格が動く。見積で地金と加工費を分けて比べる考え方は銅を含む部品の価格の決め方で扱った。

よくある質問

C1220 と C1100 の銅管、何が違いますか

C 1220 はりん脱酸銅で、還元性雰囲気中で高温に加熱しても水素ぜい化を起こすおそれがないとされ、ろう付けや溶接をする配管に向く^[1]。C 1100 はタフピッチ銅で電気・熱の伝導性に優れ、電気部品などに用いる^[1]。加熱して組み立てる部品にタフピッチ銅を使うかどうかは、加熱条件と合わせて設計が判断する。

普通級と特殊級、どちらで注文すればよいですか

特殊級は平均径・肉厚の許容差が小さい^[1]。継手に差し込む端部や、ろう付けのすきまを管理したい部品なら特殊級を検討する。配管用管と水道用銅管の真円度には特殊級が適用される^[1]。

漏れの試験は規格で必ず行われますか

C 1220 などの管では、非破壊検査は注文者が要求したときだけ適用される^[1]。必要なら注文書に試験の種類を書き、水圧・空圧試験の場合は抜取りであることを踏まえて決める。

まとめ

銅管は JIS H 3300 の製品記号（合金番号・等級・質別・付記の記号）で注文し、直管の寸法は外径・内径・肉厚のうち二つと長さで指定する。普通級（T）と特殊級（TS）で許容差が変わり、肉厚を片側だけにするなら T・U を付ける。配管用・水道用は K・L・M タイプ、冷媒配管の肉厚は JIS B 8607 の附属書 A で冷媒の圧力区分ごとに決まり、冷媒が変わったら引き直す。C 1220 の非破壊検査と成績書は要求したときだけ適用されるので、注文書に書く。蟻の巣状腐食は材料だけでなく有機酸の環境でも決まる。

同じ束では、圧力配管用炭素鋼鋼管 STPG370、ボイラ・熱交換器用鋼管 STB、丸鋼の寸法許容差、鋼材の定尺と切断の発注も扱う。銅合金の棒・板の指定は銅合金は製品記号と質別で指定するを参照してほしい。

出典・参考資料

1. JIS H 3300:2018 銅及び銅合金の継目無管（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2018 年 10 月 22 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）
2. JIS B 8607:2020 冷媒用フレア及びろう付け管継手（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2020 年 3 月 23 日改正・2024 年 10 月 21 日確認）
3. JIS H 3330:2024 外面被覆銅管（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2024 年 4 月 22 日改正）
4. JIS H 0321:1973 非鉄金属材料の検査通則（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／1973 年 3 月 1 日改正・2024 年 10 月 21 日確認）
5. 境昌宏・白幡孝司「リン脱酸銅管および無酸素銅管に発生する蟻の巣状腐食」材料と環境 65 巻 8 号 341〜349 ページ（腐食防食学会／室蘭工業大学学術資源アーカイブで 2018 年 2 月公開）

WHITE PAPER

この記事の理解を深める
無料ホワイトペーパーをプレゼント

製造業の現場で使える実務資料（PDF）を無料でお届けします。"こんな資料が届きます" ↓ 下のボタンからどうぞ。

🔒 全文は無料ダウンロードで