對於需要為擴建或新增生產設備而增加壓縮空氣管道的公司來說，管道結構的設計對於整個系統的效率和可靠性至關重要。雖然大多數設計人員會考慮使用變速驅動 (VSD) 空壓機或控制器來提高系統效率，但管道仍然是系統最佳化的重要因素。管道改造可以大大提高整個系統的效率。
在分析管道如何影響系統效率時，需要考慮以下四個面向：
- 管道直徑－管道過小會導致壓力降過大。如果系統壓力下降，企業就會蒙受損失，因為他們需要產生更多空氣來克服壓力差。
- 主集管缺乏環路設計－這會導致供水側壓力過高，以抵消壓力損失。
- 連接處－連接不良會導致洩漏。如果營運過程中氣流不足，就會蒙受損失。當壓縮空氣系統中的空氣洩漏時，需要產生更多的空氣來彌補能量損失。
- 結構材料－有些管材比其他材料更容易腐蝕，壓力損失也更大。
尺寸很重要
管道系統的設計通常是基於最初建造時的預期流量。可能是系統規模擴大了，但總管系統卻沒有相應擴大；或者壓縮機房的管道尺寸或接頭可能有問題。管道的尺寸通常也取決於組件的連接尺寸，例如過濾器入口和出口尺寸，或壓縮機排氣尺寸。此策略沒有考慮到傳輸所需的流量、壓力或距離等重要標準。例如，考慮一根直徑為 2 英吋的管道連接到一個 2 英吋螺紋連接過濾器的出口，該過濾器的流量為每分鐘 1,000 立方英尺 (cfm)。若此過濾器在 100 psig 壓力下處理 1,000 cfm 的空氣，管徑過小的管路在僅 100 英尺的長度內，壓力損失就會超過 5 psi，每年為克服此壓力差所耗費的電力成本約為 3,000 美元。
增加管道尺寸有助於降低壓力降，並增加系統的容量。雖然增加電容有助於提高系統效率，但也要考慮商業因素。如果企業設計的管道流量為每 100 英尺管道 1 psig 或更低，那麼這是一個商業上可行的管道尺寸，但其他因素可能會影響直徑的選擇決策。
循環
如果壓縮空氣分配設計是帶有分支的單幹管而不是帶有分支的分配環，則工廠可能需要考慮如何從乾管末端鋪設平行管道回到產生點，然後在兩端連接，從而在集管中形成一個環路設計。這種設計確保迴路中任何一點的壓力都相同。帶有分支的直通幹線設計可能會使最後一個用戶失去空氣，並造成整個系統壓力被低效地提高以克服管線末端壓力損失的情況。這是一個基本細節，但常常被忽略。其他問題也可能導致最後一個使用者缺氣：例如，系統中發生大規模空氣事件。最好先進行測量，以確定使用者是否會獲得應用所需的壓力。
連接點
壓縮空氣設計中的另一個弱點可能是管道連接處。無論是接頭、過濾器、調節器或閥門，壓縮空氣連接處都可能有洩漏源。使用合適的密封件和優質零件將最大限度地減少因洩漏造成的損失的可能性。定期進行洩漏檢測是最佳實踐，有助於制定良好的維護和系統效率策略。
管道類型
管材有多種選擇：黑鐵管、銅管、PVC（聚氯乙烯）或塑膠管、鋁管及不鏽鋼管。黑鐵管雖無特別突出之處，但儘管有其他更好的選擇，它仍普遍應用於壓縮空氣系統。黑鐵管在富含濕氣與氧氣的環境中輸送壓縮空氣，會加速腐蝕，最終在管線系統中形成有害的水垢和／或油泥混合物——這對價值昂貴且精密的生產設備有害。層流受到干擾，並因亂流而產生壓力損失。有些業者改用銅管或複合材料（如 PVC）作為替代。然而，將 PVC 用於壓縮空氣系統存在固有的安全風險；管路可能變脆並碎裂。
鋁不易腐蝕，且購置成本合理。許多供應商出售專為壓縮空氣應用而設計的鋁管。直徑最大可達 10 英吋。鋁管內壁光滑，阻力小，壓力降低，耐腐蝕。它也輕易易用，連接簡單，安裝快速。與其他材料相比，鋁材通常初始投資較高，但安裝成本較低。
