No.05 －配管材料－調査責任者 一般社団法人日本化学工業協会
１．調査の目的
ポリマー配管材料には、ポリ塩化ビニル管、ポリエチレン管、ポリブテン管などがあり、金属配管材料（炭素鋼鋼管、亜鉛メッキ鋼管、樹脂被覆鋼管、ステンレス鋼管、銅管、アルミニウム管、鋳鉄管、鉛管）と並んで、水道管（配水管、給水管、排水管）やガス管（低圧導管）として広く使われている 1）。
とうポリマー配管材料に共通する特徴は、可撓性が高く、耐震性に優れていることが挙げられる。
一方で太陽光線によって劣化するため、埋設管や室内配管が主な用途となる。
このうち、ポリ塩化ビニル管は耐食性と経済性に優れているため、住宅内の排水設備や下水道管に広く用いられている。さらに、上水道管においても、ダクタイル鋳鉄管と並び広く使用されている。
本事例は配管材料として使用されるポリ塩化ビニル管の CO2 排出削減貢献を定量的に把握するために cLCA による評価を行った。

図 5- 1. ポリマー配管（PVC）①CO2 排出削減貢献の内容
製造時に高温を使用しないため、エネルギー消費量が少ない。
②配管材料に使用される化学製品
・ 塩化ビニル（EDC、モノマー、ポリマー）
・ 高密度ポリエチレン
・ ポリブテン

5-1

２．バリューチェーンにおけるレベル
本事例は配管を対象としたものであり、そのバリューチェーンを下図に示す。

原料調達

配管用
原料

製品製造

配管

配管

設置

使用

使用済みの配管廃棄

図 5- 2. 本事例のバリューチェーン

３．製品の比較
本事例は、異なる素材の配管を対象としたものである。評価対象製品は口径 150mm のポリ塩化ビニル樹脂（PVC）製の配管、比較製品は口径 150mm のダクタイル鋳鉄製の配管である。どちらの製品もライフサイクルを考慮し CO2 排出量を算定した。
2017 年度の水道管路延長における評価対象製品のシェア２）は 32.9％（234,296km）、比較製品のシェアは 54.8％（390,119km）であり、2030 年においてもこの状態を維持していると想定した。
（「８．今後の予測」を参照）
表 5- 1. 評価対象製品と比較製品評価対象製品

比較製品

ポリ塩化ビニル樹脂管

ダクタイル鋳鉄管

本事例による CO2 排出削減貢献量は、評価対象製品が存在しなければ比較製品を使い続けていたとみなし、「評価対象製品が普及したことによって、比較製品を使い続けた場合よりも削減された CO2 排出量」を表現している。

４．機能単位
4.1 機能及び機能単位の詳細
本事例は異なる素材からなる配管の比較であり、同一の長さの評価対象製品と比較製品において重量と寿命が異なる。したがって、機能単位は配管 1m とした。
PVC 管による便益を受けるユーザーは同製品の利用者である。
・機能
配管としての機能・機能単位
5-2

150mm 口径の配管 1m・便益を受けるユーザー
配管の管理者
4.2 品質要件
評価対象製品は PVC 製の配管、比較製品はダクタイル鋳鉄製の配管である。どちらの製品も水道管としての役割を果たすものであり、評価対象製品と比較製品は同じ機能を発揮するものである。
4.3 製品のサービス寿命
本事例ではポリ塩化ビニル管のサービス寿命は法定耐用年数３）の 40 年とした。ダクタイ
ル鋳鉄管の法定耐用年数も同じ 40 年である。
4.4 時間的基準と地理的基準
CO2 排出量の算定に用いたデータは 2009 年に塩化ビニルリサイクル推進協議会が実施した調査事例４）のデータを使用した。
排出削減貢献量は、対象年(2030 年)１年間に製造された製品をライフエンドまで使用した際の CO2 排出削減貢献量として算定されている。
対象地域は日本とした。

５．算定の方法論
5.1 境界の設定
評価対象製品と比較製品の双方について、原料調達、製品製造、廃棄段階をシステム境界に含む。使用段階は設置されている状態であるため CO2 の排出はない。

5-3

【評価対象製品のシステム境界】

原料調達

塩化ビニル
樹脂製品製造使用済みのPVC管

注１）

PVC管

PVC管設置

使用注２）

廃棄【比較製品のシステム境界】

原料調達

ダクタイル
鋳鉄管

ダクタイル
鋳鉄管

配管用原料製品製造

設置

注１）

使用

使用済みのダクタイル
鋳鉄管

注２）

廃棄注１）配管は土中に埋まっている状態であり、使用段階における CO2 の排出はない。
注２）配管の廃棄段階は、リサイクル、廃棄物処理、埋設したままのケースがある。
注３）本図ではプロセス間の輸送を省略している。
CO2 排出量を考慮しているプロセス
システム境界図 5- 3. システム境界
5.2 前提条件
・口径及び重量
配管の口径は 150mm とした。この口径におけるポリ塩化ビニル管 1m あたりの重量５）は6.7 kg、ダクタイル鋳鉄管 1m あたりの重量は 23.8 kg である。
表 5- 2. 口径、重量、製品寿命項目

評価対象製品

比較製品（ポリ塩化ビニル樹脂管）（ダクタイル鋳鉄管）

口径

150mm150mm

重量6.7 kg/m

23.8 kg/m

製品寿命40 年

40 年

・耐久性に関する事項
ポリ塩化ビニル管は腐食性、耐薬品性に優れており、錆びによる管自体の劣化は起こらないため、適切な埋設処理がなされた場合に法定耐用年数内の機能は保持される。
・強度に関する事項5-4

ポリ塩化ビニル管の適切な埋設処理がなされていれば、強度は長期間保たれる。不適切な埋設処理（砕石などの固定物が管に接触している場合など）によって破損が生じる可能性がある。
5.3 主要パラメータ
CO2 排出量全体に与える影響が大きい主要パラメータは、①製品寿命、②重量である。
5.4 不確実性と将来的進展シナリオの統合
日本国内のポリ塩化ビニル管の供給は、半世紀以上長期にわたって安定的な供給がなされており、将来的にも持続的な供給が行われるため何の変化もおこらないと想定した。

６．貢献の度合い（重要性）
ポリ塩化ビニル管は配管製造時の CO2 排出量を低減することができ、CO2 排出削減に貢献している。ただし CO2 排出削減貢献量は、化学産業だけに帰属しておらず、原料調達から配管の利用者を通じたバリューチェーン全体に帰属している。

貢献度合い

基本的（Fundamental）

必要不可欠（Extensive）

実質的（Substantial）

間接貢献（Minor）

貢献対象外（Too small tocommunicate）

化学製品と最終製品の関係
その化学製品は、最終製品を用いて GHG 削減貢献を可能にする上で重要な要素である。
その化学製品は重要な要素の一部であるとともに、最終製品を用いて GHG 削減貢献を可能にするためにその化学製品の特性・機能が必要不可欠である。
その化学製品は GHG 削減貢献に直接的な貢献をしていないが、最終製品による削減貢献量に影響なく容易に置き換えられるものではない。
その化学製品は GHG 削減貢献に直接的な貢献をしていないが、基本的又は広範囲に貢献している製品の製造プロセスで用いられている。
その化学製品は、最終製品を用いた GHG 削減貢献量に変化を及ぼさずに置き換えが可能である。

７．CO2 排出量の算定結果
評価対象製品と比較製品の配管 1m あたりの CO2 排出量を表 5- 3 に示す。
●配管の原料調達から製品製造までの CO2 排出量
評価対象製品１kg あたりの原料調達から製品製造までの CO2 排出量４）は 1.488kg-CO2、比較製品の CO2 排出量４）は 2.071kg-CO2 である。
5-5●配管の廃棄段階の CO2 排出量
評価対象製品及び比較製品１kg あたりの廃棄段階（埋立処分）の CO2 排出量 ６ ） は0.018kg-CO2 とした。
・配管 1m あたりの CO2 排出削減貢献量
評価対象製品と比較製品の CO2 排出量の差から算出した CO2 排出削減貢献量は39.628kg-CO2 /m となる。
表 5- 3. 配管 1m あたりの CO2 排出量と CO2 排出削減貢献量
評価対象製品

比較製品単位

原材料調達（資源採掘～素材製造）

1.373

0.146kg-CO2/kg

製品の生産（加工）0.115

1.925kg-CO2/kg

製品の廃棄（埋立）

0.018

0.018kg-CO2/kg

合計

1.506

2.089kg-CO2/kg

6.7

23.8kg/m

10.09049.718kg-CO2/m▲39.628－kg-CO2/m

150mm 口径・1m あたり重量
CO2 排出量CO2 排出削減貢献量（kg‐CO2/m）

100.000▲ 39.628
75.00049.71845.81550.00025.00010.090

9.199
3.475

0.771

0.428

0.1210.000
原料調達

製品製造

廃棄

評価対象製品

合計比較製品

図 5- 4. 配管 1m あたりの CO2 排出量と CO2 排出削減貢献量

８．今後の予測
本事例の 2030 年における CO2 排出削減貢献量は、以下の設定に基づいて算定した。

5-6

①評価対象製品の市場規模（見込）2030 年 塩ビ管・継手出荷量 303,302 トン（B 維持予測）
2014～2018 年の塩ビ管・継手出荷量（表 5- 4）から A 増加、B 維持、C 減少の予測シナリ
オを設定して 2019～2030 年の出荷予測（表 5- 5）を行った。近年の出荷実績では 31 万トン前後で推移しており、塩ビ管・継手は数十年にわたって安定的な供給体制が確立されていることから、将来予測は B 維持を採用した。
A 増加：2014-2015 年、2016-2017 年の最大増加率をもとに推計
B 維持：2014～2018 年における年次間の変化率をもとに推計
C 減少：2015-2016 年、2017-2018 年にかけての最大減少率をもとに推計
表 5- 4. 塩ビ管・継手出荷量
単位：トン

出荷量

2014 年2015 年

2016 年2017 年

2018 年

312,651

313,320

308,815

316,365

310,150

出典：塩化ビニル管・継手協会

２）

表 5- 5. 塩ビ管・継手出荷量の予測値
単位：トン増加予測

維持予測

減少予測

2019 年

317,733

309,573304,057

2020 年

325,501

308,998

298,084

2021 年

333,459

308,424

292,2282022 年

341,611

307,850

286,4872023 年

349,963

307,278

280,8592024 年

358,519

306,707275,3422025 年

367,284

306,137

269,9332026 年

376,264

305,568

264,6302027 年

385,463305,000

259,4312028 年

394,886

304,433

254,3352029 年

404,541

303,867

249,3382030 年

414,431303,302244,440

出典：一般社団法人日本化学工業協会の推計値

5-7

450,000

414,431400,000
350,000

325,501
312,651 313,320 308,815 316,365

310,150
308,998

出荷量（トン）

300,000

303,302

298,084

250,000

244,440

200,000

実績（統計）
A増加（推計）B維持（推計）C減少（推計）150,000
100,000
50,0000
2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年 2024年 2025年 2026年 2027年 2028年 2029年 2030年（実績） （実績） （実績） （実績） （実績） （予測） （予測） （予測） （予測） （予測） （予測） （予測） （予測） （予測） （予測） （予測） （予測）

出典：一般社団法人日本化学工業協会の推計値

図 5- 5. 塩ビ管・継手出荷量と予測値②1m あたりの重量：

6.7kg/m③配管１m 当たりの CO2 排出削減貢献量： 39.628kg-CO2/m④CO2 排出削減貢献量
配管１m 当たりの CO2 排出削減貢献量 ÷ 1m あたりの重量× 市場規模（見込）＝39.628kg-CO2/m÷6.7kg/m×303,302,000kg＝1,794×106kg-CO2＝1,794kt-CO2
表 5- 6. 2030 年における評価対象製品による CO2 排出削減貢献量
１）2030 年の市場規模（見込）

数量単位・塩化ビニル管の市場規模

303,302t（長さへの換算値）45,269km・１m あたりのライフサイクル CO2 排出削減貢献量

39.628kg-CO2/m・2030 年の評価対象製品による CO2 排出削減貢献量▲179万トン-CO2２）導入シナリオに基づく CO2 排出削減貢献量

評価対象製品１m あたりの CO2 排出量は 10.090kg-CO2、2030 年の市場規模（見込）は 303,302tである。評価対象製品の CO2 総排出量は 46 万 t-CO2 （10.090kg-CO2/m×303,302,000kg÷
6.7kg/m＝457kt-CO2）となる。

5-8９．事例（調査）の限界、将来に向けた提言
本事例は口径 150mm の配管を対象としたものであり、ポリ塩化ビニル管 6.7 kg/m、ダクタイル鋳鉄管 23.8 kg/m、製品寿命を両製品とも 40 年として算出した。また今後の予測は 2030 年の需要予測に基づいて CO2 排出削減貢献量を算定した。したがって、口径の異なる配管、製品寿命や交換周期が異なる場合には個別の評価が必要であり、その結果によっては CO2 排出削減貢献量の算定結果が異なる。
水道管材の種類にはポリ塩化ビニル管とダクタイル鋳鉄管以外に、HDPE 管も存在しており、このうちの PVC 管とダクタイル鋳鉄管だけで比較するのではなく、今後は HDPE 管も評価対象に含めるべきである。
このほか、主なポリ塩化ビニル管の対象口径は、150mm 以下であるのに対しダクタイル鋳鉄管はそれ以上のサイズも製造している。仮に水道管としてポリ塩化ビニル管を 300mm まで対象とすることができるのであれば、さらに CO2 排出削減貢献度は上昇する可能性がある。

参考文献
１）「プラスチック配管材料 最近の動向」（ウエブサイト「三菱化学・三菱樹脂グループの建築・土木・プラント設備」トピック 2008 年 8 月 27 日掲載）
２）塩化ビニル管・継手協会，統計資料
https://www.ppfa.gr.jp/statistics/statistics_a_graph.php
３）アセットマネジメント「簡易支援ツール」（Ver.2.0），厚生労働省，参考資料 実使用年数に基づく更新基準の設定例
https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/topics/bukyoku/kenkou/suido/am/tool.html
https://www.mhlw.go.jp/file/06-Seisakujouhou-10900000-Kenkoukyoku/kousinkijyun_2.pdf４）塩化ビニル樹脂加工製品の LCI データ調査報告書-更新版-（2010 年 3 月）塩化ビニル環境対策協議会
５）塩化ビニルリサイクル推進協議会調査委員会「塩化ビニル樹脂製品のライフサイクル評価」（1995 年 7 月）
６）MiLCA マスタ・データベース構造バージョン 1.2.0 IDEAver1.1.0※著作権の帰属について
本著作物の著作権は著作者に帰属し、著作物の一部または全部を無断で複写・複製・転訳載することを禁じる。なお本著作物の著作者は一般社団法人日本化学工業協会とする。

5-9