2つのずれ、1本の斜め配管
ローリングオフセットとは、新しい配管の中心線が、続きの配管に届くために2方向同時に——横(ロール)と上下(オフセット)——移動しなければならない配管工事の状況を指します。端から見ると、そのずれは、辺がロールとオフセットである長方形の対角線であり、この対角線を実オフセットと呼びます。単純なオフセットは1平面内でしか移動しませんが、ローリングオフセットは継手を平面から「転がす」ことで、両方のずれを1本の斜め配管でカバーします。
公式:実オフセット、トラベル、ラン
実オフセットは、端から見たロールとオフセットの斜辺です:√(ロール²+オフセット²)。トラベルは、実オフセットを継手角度のサインで割ったものです(sin45°≈0.7071、sin30°=0.5、sin60°≈0.8660)。ランは実オフセットをタンジェントで割ったもので、オフセットが消費する配管方向沿いの長さを示します。この乗数は業界の定数です:45°ではトラベルは実オフセットの1.414倍、30°では2.000倍、60°では1.155倍です。
- 実オフセット=√(ロール² + オフセット²)
- トラベル=実オフセット ÷ sin(継手角度)
- ラン=実オフセット ÷ tan(継手角度)
計算例:45度継手で30/40cmオフセット
ロール30cm、オフセット40cmの場合、実オフセットは√(30²+40²)=√(900+1600)=√2500=50cmとなり、これは10倍にスケールされた古典的な3-4-5の直角三角形です。45度継手を使うと、トラベルは50÷sin45°=50÷0.7071≈70.71cmとなり、ランは50cmに等しくなります。30度継手ではトラベルは代わりに100cmとなり、60度継手では57.74cmとなります。
| 継手角度 | トラベル乗数 | トラベル(実オフセット50cm) |
|---|---|---|
| 45° | 1.414 | 70.71 cm |
| 30° | 2.000 | 100.00 cm |
| 60° | 1.155 | 57.74 cm |
トラベルは中心間の距離——テイクオフを忘れずに
トラベルは継手同士の中心間寸法であり、実際の配管を切断する長さではありません。実際の切断長は、各端で継手の許容量(フィッティングテイクオフ)——継手の中心から配管が収まる位置までの距離——を差し引いたもので、これは継手のサイズ、種類、接合方法によって異なり、継手メーカーのテイクオフ表から得られます。
45度継手は、トラベル長と方向転換の急さのバランスを取る汎用的な既定値です。30度継手はより緩やかに曲がり、流量抵抗が問題になる場合やスペースに余裕がある場合に好まれますが、最も長いトラベルを必要とします。60度継手は最も短いスペースにオフセットを収めますが、その分より急な方向転換を伴います。この幾何学はどの配管材料でも同一であり、業種によって異なるのは接合の許容量であって三角法ではありません。
よくある質問
ローリングオフセットはどう計算しますか?
まずロールとオフセットをピタゴラスの定理で実オフセットに合成します:実オフセット=√(ロール²+オフセット²)。次に継手角度のサインで割ってトラベル——斜め配管の中心間の長さ——を求めます。ロール30/オフセット40cmのローリングオフセットは実オフセット50cm、45度継手ではトラベル70.71cmです。
45度オフセットの乗数とは何ですか?
1.414——sin45°の逆数です。実オフセットに1.414を掛けると45度継手でのトラベルが求まります。30度継手では乗数は2.0、60度継手では1.155です。
トラベル、ラン、実オフセットの違いは何ですか?
実オフセットは2本の配管中心線間の直線的なずれ(ロールとオフセットを合成したもの)です。トラベルは斜め配管の長さで、継手の中心間で測ります。ランはオフセットの組み立てが元の配管方向に沿って消費する長さで、実オフセット÷tan(角度)です。
トラベルから継手の許容量を差し引く必要はありますか?
はい。トラベルは中心間の寸法であり、実際の配管は各継手のテイクオフ分だけ短く切断されます。これは継手のサイズと接合方法によって異なります。メーカーは自社の継手のテイクオフ表を公開しています。
参考文献
- Graves, Thomas W. — Pipe Fitter's and Pipe Welder's Handbook: rolling offset formulas, travel multipliers and fitting take-off practice.
- IPT's Pipe Trades Handbook (IPT Publishing) — offset and rolling-offset trigonometry tables for standard fitting angles.
- Standard trigonometry — Pythagorean theorem and right-triangle sine/tangent relationships underlying the true offset, travel and run formulas.