遠心分離機の回転数を上げると濾過速度が上がり、異物除去もしやすくなりますが、異常振動を起こしやすくなります。電力費やメンテナンス費も上がります。それらの関係性の中で最適な回転数の設定をしましょう。
化学プラントの設備・運転を分かりやすく解説。国立の機電系大学院卒業→化学会社のプラントエンジニア15年以上。機械設計中心、海外勤務、製造管理経験あり。
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【材料力学の復習】はりの曲げ応力の基本式を求める 簡単な条件で弾塑性変形も考えてみます
はりの曲げ応力(bending stress)の基礎式を解説します。材料力学の基礎的な話です。この内容がイメージできることは、プラント建屋設計や作業架台設計に直接効いてきます。少し難しい例としての弾塑性変形も考えてみます。曲げ応力(bend
ここが嫌だよ埋設配管 一度決めたら変更が難しい化学プラントでの7つの問題【設計って大事】
埋設配管(Buried piping)について解説します。化学プラントのように多くの配管を扱う場所では、埋設配管は1つの選択肢になります。街中だと景観とかの問題で埋設配管を許容できるとしても、化学プラントだと埋設配管は極力使わない方が良いで
化学プラントエンジニアの視野・視点と経験によって分かってくるもの ポンプの概要設計を例に
視野視点(plant engineer)の話をします。いろいろな仕事で重要になる考え方ですが、弊部プラントエンジニアを例に初心者・中堅・ベテランと分けてみます。ポンプの概要設計というオーナーエンジニアリングの典型パターンを使います。どのレベ
【化学設備の大敵】意外と知らない金属疲労の基本的な話 運転管理・メンテナンスに合わせて知りたい
金属疲労(metal fatigue)の話をします。疲労というと労働とか運動とかの話が思いつきますが、金属材料も疲労します。動いている設備は必ず疲労します。人間が動いて疲れるように金属も疲れます。化学設備のように動きが目に見えない設備でも、
40年経って老朽化してきた化学プラントを、さらに長持ちさせるためにできること 重要課題
40年経って老朽化した化学プラント(aging plant)を、さらに長持ちさせるためにできることを考えています。この問題はプラントのエンジニアなら、誰もが関係する超重要な課題です。しかし、初心者エンジニアがこの課題を意識することは、まずあ
材料のクリープ現象の解説 金属だけでなくガスケットでも起こる【バッチ系プラントエンジニア向け】
クリープ現象について解説します。材料に関する一般的な話です。機械系のエンジニアなら目や耳に触れたことのある単語でしょう。ところが、バッチ系の機械エンジニアならほとんど出会うことがありません。10年くらいのベテランでも知らないということが起こ
材料のクリープ現象の解説 金属だけでなくガスケットでも起こる【バッチ系プラントエンジニア向け】
クリープ現象(creep)について解説します。材料に関する一般的な話です。機械系のエンジニアなら目や耳に触れたことのある単語でしょう。ところが、バッチ系の機械エンジニアならほとんど出会うことがありません。10年くらいのベテランでも知らないと
【機械・材料力学の基礎】応力集中と化学設備 プラント機械系エンジニアはあまり意識しない
応力集中について解説します。材料力学で出てくるお話で、機械装置には必須の考え方です。ところが、意外にも機電系エンジニアが応力集中を意識することは少ないです。圧力容器など応力に関する配慮がたくさんある業界にもかかわらず、応力集中という単語を出
【機械・材料力学の基礎】応力集中と化学設備 プラント機械系エンジニアはあまり意識しない
応力集中(stress concentration)について解説します。材料力学で出てくるお話で、機械装置には必須の考え方です。ところが、意外にも機電系エンジニアが応力集中を意識することは少ないです。圧力容器など応力に関する配慮がたくさんあ
【材料力学の基礎】柱の座屈の考え方 プラント・架台・サポートなどの設計に使う重要思想
柱の座屈(Buckling)について解説します。材料力学の基本的な範囲に限定します。柱の設計はプラント建物以外にも架台やサポートなどその範囲は広いです。梁のたわみについてはイメージを持ちやすいですが、座屈はあまりイメージを持ちにくく難しいと
化学プラントの工事で危険な高所作業 よく使う種類を解説【工事に関わる全ての人の安全のために】
高所作業(Working at height)について解説します。結構身近にある作業ですが、相当危ない作業です。見慣れているがゆえに工場内でも同じ感覚で行ってしまいがち。大きな事故に繋がることもありえます。高所作業と言ってもさまざま。化学プ
化学会社の中期経営計画に対する工場の機電系エンジニアの関わり方 気が付かないうちに関与する
中期経営計画への機電系エンジニア(plant engineer)の関わり方について解説します。多く会社で3年~5年のスパンで計画するアレです。会社として正式に公表する計画で、工場よりももっと広い視点での話なので、工場の機電系エンジニアレベル
化学装置でジャケット形式を良く使う理由 機械的な構造の特徴とメリットデメリットを考える
ジャケット形式(jacket)について解説します。化学プラントで働いていると、ジャケットという単語を多く耳にします。何となく意味は理解できて、今までそれで問題ない構造だから気を配ることが少ないかもしれません。当たり前のように使っているものこ
塩素の性質と安全に使うための設備上の注意点 材質・配管・ボルトナット・ガスケットなど
塩素の性質について解説します。理科で学習したこともあると思いますが、多くの機電系エンジニアは入社したときには完全に忘れています。何となく危険そう・・・。こんな感じの人が多いです。プラント設計などで塩素に関わる場合も多いでしょうが、ポイントや
撹拌槽の運転で注意したい撹拌機の危険速度の考え方 回転速度の調整と減液運転の前に計算しよう
撹拌機の危険速度について解説します。バッチプラントにあるような撹拌槽であれば、必ずと言っていいほど問題になります。運転方法を大きく左右する重要なことです。詳細の計算はメーカーで行いますが、概要はユーザー側も知っておきましょう。撹拌翼の強度計
【化学プラント機械系エンジニア向け】撹拌槽の撹拌軸強度計算のかんたんな解説 材料力学の応用
撹拌軸強度計算について解説します。撹拌槽のような撹拌機を使う設備では、この計算は必須です。計算をせずに安易に撹拌機を付けてしまった結果、撹拌機が折れるというトラブルは続発しました。ユーザーエンジニアの立場では、メーカーに一任しがちですが、失
【ここだけは知りたい】化学プラントの工場技術系で使う酸素の基本的な性質 入社1年目の重要事項
酸素について解説します。身近にある当たり前の元素で常識過ぎていますが、化学プラントではそれ以上の意味を持ちます。化学プラントに入社して1年目の技術系のエンジニアなら、ここだけは知っておいた方がいい内容に限定して解説します。化学系出身者なら基
【機械系エンジニア向け】化学プラントで水素について知っておきたい知識まとめ 安全運転のために
水素について解説します。最近では自動車の燃料電池などで話題になっていて、一般の人でもその名前を知っている人は増えているでしょう。原子番号1番で化学元素の基本みたいなもの。化学プラントでもよく使います。化学の知識はとても深いもので、全部を習得
【機電系エンジニア向け】化学プラントのバッチ反応槽のちょっと変わった使い方 バッフアと並列
化学プラントでの反応槽の使い方で特殊な方法を解説します。バッチ運転の場合、反応槽を1つ1つ渡り歩くようにプロセスが進んでいきます。そういう基本の使い方とは、少し違った使い方を2つ紹介します。機電系エンジニアとしては、この使い方が理解できれば
局所排気用フードを化学プラントで設置する時の注意点 簡単そうに見えて選択肢が少ないから難しい
局所排気用のフードについて、化学プラントの場合を解説します。化学プラントでは作業環境を適切に設計するうえで、粉塵やガスの問題に悩まされます。そこで局所排気装置の出番。フードを使った集塵・集気を行います。制御風速の考え方を使って計算しますが、
【製造のために】化学プラントの作業環境って?プラント建設や設計段階で考えることをまとめて解説
作業環境について考えます。化学プラントでは大なり小なり現場での作業が発生します。特にバッチプラントは作業の割合が相対的に高め。安定生産をするうえで作業環境を適正にすることはとても大事です。今回は設備面でできる作業環境対策を考えます。作業性と
【機械系エンジニア初心者向け】集塵装置の分類と基本的な原理を解説
集塵装置の分類について解説します。粉体を扱うプラントでは集塵装置は必須です。粉体を直接扱う作業員だけでなく、近隣地域や地球環境にも影響を与えかねません。集塵の方法は1つでなく、いろいろあります。代表的な方法を簡単にまとめました。集塵方式の分
化学プラントのプロセスガス分析システムの構造の基本的な部分を解説 機械系エンジニア初心者向け
プロセスガス分析システムの構造を解説します。分析装置としてパッケージになっていて、ブラックボックス化されている部分です。機械系エンジニアとしては分析装置はちょっと・・・と敬遠する部分ですが、構造は意外とかんたんです。業務の幅を広げるには適切
【アナログだから効果的】初期集塵としての慣性力集塵の原理と代表的な構造を解説 ミストと同じ
慣性力集塵について解説します。粉を集めることは、粉体関係のプラントであれば必ずと言っていいほど課題になります。一般的には、電気集塵機などの大型集塵機で決まる最終能力値に話題が行きがちです。もちろん大事なことですが、それらの大型集塵機を適切に
【粉塵対策の強い味方】大型集塵装置バグフィルタの構造と設計上の注意点 機電系エンジニア向け
バグフィルタについて解説します。粉体を取り扱う設備ではほぼ必須の集塵設備です。特にバッチ系で粉体を製品とするようなプラントでは必ずついています。フィルタの1つですが大型の設備になるので、設計要素が比較的多いです。概形バグフィルタの概形を解説
【安全第一】毒性ガス用の配管の設計や保全で特に注意したいこと とにかく漏らさないための工夫
毒性ガスに関する設計保全の注意点を解説します。毒性ガスは高圧ガス保安法に定めるもので「危険なもの」です。この意味では毒劇法としての毒物でも大して変わりはありません。人体に即影響を及ぼす特に注意したいラインの配管設計や保全で、注意したいことと
【ここだけ知りたい】充填塔のフラッディングとは?運転範囲の限界点 機械系エンジニア向け
充填塔のフラッディングについて解説します。バッチ系化学プラントでは塔はほとんど見かけません。私が数少ない塔として使っているものは全部充填塔。充填塔の設計や運転に関わる機会は少ないです。その中でもここだけは知っておきたいポイントとしてフラッデ
【プロセス制御】真空ポンプ系の運転調整方法の特徴の概要を解説 機電系エンジニア初心者向け
プロセス制御の一例として真空ポンプの例を紹介します。真空ポンプは化学プラントの運転では不可欠で、年々需要が高まっていきます。基本的な考え方はブロアーなどでも適用できますが、真空ポンプの特にバッチ運転ならではの制御を紹介します。ガス系のプロセ
【丸投げはNG】配管工事で間違いを起こさないために設計・工事段階でできること 立会が基本
配管工事で間違いを防ぐためにできることをまとめました。綺麗に配管図ができたとしても、現地で干渉が全くない理想的な条件であったとしても、間違いは起こりえます。施工する主体が人だからです。配管工事を間違えてしまうと、やり直し工事が発生して時間・
化学プラントでキャンドポンプを15年使ってみた感想 設計・運転・保全で特に気にしていること
帝国電機製のキャンドポンプを使ってみた感想です。ユーザーとしてキャンドポンプに関わってきて15年以上。これまでに使った型式の話やどんなことに気を付けているかを、振り返ってみました。これからも使い続けていくポンプです。種類が多くて悩みがちです
【初心者機電系エンジニア】苛性ソーダを取り合う設備の重要設計ポイントまとめ 基本事項の整理
苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)を取り使う設備の設計ポイントをまとめました。水溶液です。化学工場で一般によく使われる液体です。硫酸と同じ、もしくはそれ以上に使う機会が多いでしょう。ユーティリティ液以外の化学工場ならではの液体を通じて、設計の基
【失敗に学ぶ】化学プラントの設計保全を15年以上経験した私が聞いた他人の失敗 みんなやってる
化学プラントの設計保全を15年経験した私が、耳にした他人の失敗を紹介します。失敗はしても良いもので、特に社内のエンジニアリング程度なら大きな問題にまでは発展しません。私が経験した失敗でも、私自身が経験した失敗以外に他人の失敗も含んでいます。
【意外と少ない】人事評価の中で昇進や昇給のために1次評価者ができること JTCはどこも同じはず
人事評価の特に昇進や昇給に関する話をします。評価結果を受けた人は多かれ少なかれ不満を持ちます。その背景に評価プロセスが分からず勝手に評価されている、という部分があるでしょう。メンバー評価結果が悪いのは上司のアピールが悪い。というような主張も
【機械設計エンジニア向け】撹拌槽の詳細伝熱計算の基礎 化学工学・流体力学 意外と使いにくい
撹拌槽の伝熱計算について解説します。プロセスの伝熱計算自体は簡単な概要計算で十分に事足りますが、装置の能力が満足するか確認しようとするときに詳細の伝熱計算をする場合があります。式は結構ややこしく、その割に精度が出にくく、検証もしにくため、何
【ボルテックス】撹拌機内で運転すると液面盛り上がり高さ 化学装置設計や運転時に注意したい
撹拌機のボルテックスについて解説します。撹拌機に液体を入れたときに比べて、撹拌を掛けると(監視すべき)液面高さは上がる、という話です。運転上はかなり意識することですが、設計段階特に設備設計の段階ではかなりスルーされる内容です。機械設計者とし
【40年~50年先を見据える】高所の長距離配管の設計とメンテナンスの考え方 エンジニア向け
長距離配管の設計とメンテナンスの考え方をまとめます。化学プラントだとプラント内部の配管の設計を考えることはあっても、保全を特段意識することはありません。壊れたら直す。基本はこの考え方です。プラント外の配管スタンド上にある高所配管も、工場とし
【機電系向け】バッチ系化学プラントの範囲内で内容物に対する配管設計のグレード分け 独断と偏見
内容物に対する配管設計のグレード分けをしてみます。配管製作上のグレードというわけではなく、設計上の分け方の話です。配管内容物に対してどういう仕分けをするかは、業界だけでなく工場でも分かれます。製造○○の内容物に対して、どういう配管だったの良
【工事品質を高めるために】化学プラント向け配管を作ってから使うまでに必要な洗浄方法を解説
化学プラント向け配管工事の洗浄方法についてまとめました。配管工事の品質は生産物の品質に大きな影響を与えます。工事・運転のそれぞれでできる洗浄方法はいくつかあり、そのどれを選択するか?ということは工事でたびたび話題になります。選択肢を知ってい
【印象が大事】エンジニアリング部門の人事評価の部内調整会議の実際 目立たず無難にこなすコツ
私が所属する人事評価の調整会議の実際を紹介します。化学プラントのオーナーエンジニアリングで、かなり村社会的な組織に限定した話です。年始に目標シートを作り、年末に実績を記入して、上司と面談をする。その後で部内調整や部門調整が入ります。その段階
【省エネ】電気”トレース”の特徴を機械系エンジニア向けに解説 スチームトレースに代わる保温設備
電気"トレース"について解説します。プラントの保温目的で使用します。長年スチームトレースを使っている化学プラントでも、徐々に電気トレースのニーズが高まっています。電気というと電気エンジニア以外は敬遠しがちで、電気トレース
【意外と間違えやすい】逆流防止用の逆止弁の種類と適用できるラインを解説 配管設計の基礎
逆止弁の種類とラインについて解説します。逆流は化学反応を伴うプラントではとても危険なことで、できる限り防ぎたいと考えます。手動のバルブの開閉だけだと人が間違える可能性がある。自働のバルブだと投資が高いし、動力が必要。と、どちらにもメリットデ
【スケジュール調整】生産日程と工事日程を調整する最初の段階で確認したい大事なポイント
化学プラントのオーナーエンジニアでの、工程調整の最初のポイントを解説します。工事の日程を決めることは、エンジニアとしてはとても大事なこと。この日程が数日違うだけでも、工事が安全にできるかどうか変わります。製造部と調整するうえでは、関連する作
【仕事の流れを考える】化学プラントの設計や保全で起きた問題を適切に整理ために大事なこと
プラントの設計や保全で起きた問題を、適切に整理するために大事なことを考えます。3月でキリがいいから、仕事というものを見つめ直そうと思います。仕事の中で失敗は起こります。どういう振り返り方をして次に活かすかは、とても大事なこと。仕事によってク
【機電系エンジニア・設備メーカー向け】ここが変だよ化学プラントの調達部 仲良く仕事をするために
調達部の話です。機電系エンジニアとしては資機材の購入で必ずお世話になる部署。時にはありがたいと思いますが、時には面倒だと思う組織。取引先であるメーカーは別の意味で複雑な気分で、調達部と仕事をしているはずです。弊社に限ったことではないかもしれ
【撹拌機設計の注意点】単位体積当たり撹拌動力Pvとモーター動力への影響 機電系エンジニア向け
単位体積当たり撹拌動力Pvに関して解説します。撹拌機は反応器として使うので、バッチ系の化学工場ではありふれた機械です。その割にプロセス設計での個別最適化が進みやすい設備ですので、機電系エンジニアが独自に設計的な要素を足すことは難しいでしょう
化学プラントでよく使う撹拌翼の種類を解説 高粘度と低粘度2パターンに分ける【初心者向け】
撹拌翼について解説します。化学プラントでは撹拌槽は必須設備の1つに上がる重要な物。ところが技術的な内容はかなり複雑なので、機電系エンジニアの手には負えない範囲かも知れません。保全エンジニアとして設備を触る機会が多くても、その翼の形を決めた理
【機電系エンジニア向け】撹拌機のスケールアップの考え方 撹拌所要動力と機械的限界との関係
撹拌機のスケールアップについて考えます。撹拌所要動力の式を少し使った頭の体操のようなもの。化学プラントの機電系エンジニアとしては参考程度に捉えればいいでしょう。使用する式スケールアップについて今回使用する式は以下の2つです。$$ Re=\f
撹拌所要動力の基礎 撹拌機を多く扱うプラントのエンジニアが最低限理解しておきたいポイント
撹拌所要動力の計算式について解説します。撹拌機を多く扱うユーザーで知っておきたい基礎的な部分に絞ります。撹拌所要動力の式は、例えば永田の式のようにその業界では有名な式がありますが、かなり専門的な内容です。式の取り扱いに慣れている人でないと、
【冷凍システムの設計】バッチ運転の冷凍負荷として考えるべきことを解説 意外と機会は少ない
冷凍システムの設計の練習です。冷凍機を導入するときに考える冷凍負荷のエッセンス的な内容です。冷凍機は一度設置してしまうと、後で増強ということはあまりできません。工場の能力など全体を俯瞰して設計する必要があり、難易度は相対的に高めです。冷凍シ
化学プラントの機電系エンジニアでも少しは理解した方がいい”晶析”のこと 知らなくても仕事は可能
"晶析"について解説します。理解しようとすると、化学的にとても専門的な内容になってしまい、機電系エンジニアは敬遠しがちな内容です。事実、知らなくてもほとんど影響がないレベル。それでも、知っていた方が良いかもしれない・・・
【ケーキ抵抗・濾布抵抗】濾過速度の式から濾過の運転で必要な要素を解説 機電系エンジニア向け
濾過について化学工学的な視点で解説します。濾過速度に関する式から濾過を考えていきます。詳細はRuthの式を使いますが、その一歩手前の直感的な式を見ます。この辺りのことは、機電系エンジニアは実は何も考えなくても仕事ができてしまいます。たいてい
【化学工学・単位操作】化学プラントの運転を真空系で行う時にどの要素が変わるのかざっくり整理
化学プラントなどの運転では化学工学の単位操作の理解が欠かせません。最初は常圧を前提とした勉強を進めていきますが、蒸留など減圧操作の勉強をしていくと、ふと気が付きます。今まで学んだことが減圧だと、どういうことになるだろうか。真空系での一般的な
【水層と油層の分離】バッチ系の化学プロセスで必須の分液工程の基礎 化学工学・ストークスの式
分液について解説します。化学プラントの機電系エンジニアとしてはほとんど意識していないけど、運転上は重要な工程。装置的には手動・自動問わずに配管の構成だけでも分液ができるので、過去の実績に合わせて組んで終わりと考えがちです。機電系エンジニアと
【社内論理を上手く使いこなす】工場内の設計保全エンジニアレベルで時代を読むという具体例
時代に取り残されては駄目ですよ。こういう類の話は昨今毎日のように聞きます。ところが、化学プラントのような閉鎖的な組織でしかもエンジニアリングという職種では、時代の変化を意識しないでもある程度仕事ができてしまいます。一定のラインまでは、の話で
化学設備ではOリングをできる限り避ける設計的な考慮をしましょう 運転・メンテナンスを配慮
シール部品としてOリングは一般に使用される機械部品です。これを化学工場の設備ではできる限り少なくしましょうという持論を持っています。なかなか賛成していただける人が居ないので、布教活動を地道にしていきます。化学設備の特に腐食に関する部分に焦点
【2~5年目】化学プラントの機電系エンジニアリングを一通り体験するまでの長く苦しい道のり
化学プラントのユーザーエンジニアとしての私の経験を紹介します。今回は入社2~6年目くらい。6年くらい経ってようやく一人前感が出てきました。そこまでの期間はとても苦労した記憶が残っています。1年目も苦労したのですが、2~6年目はもっと苦労しま
パイプスタンドの強度計算の基本的な考え方を解説 架台と同じ【機電系エンジニア初心者向け】
パイプスタンドや柱の強度計算に対する基本的な考え方を解説します。架台の強度計算と同じ発想です。練習問題的な位置づけでパイプスタンドを考えていきます。パイプスタンド化学プラントで使うパイプスタンドは、例えば以下のような形をしています。これがど
社内のちょっとしたプロジェクトを達成したエンジニアが勘違いしやすい7つの誤解【中堅向け】
化学プラントの機電系エンジニアが、社内プロジェクトを数回経験したときに起こりやすい勘違いを紹介します。いわゆる天狗状態になりがち。人のふり見て我がふり直せということで、私が実施してしまった間違いや、他の人の間違いをまとめて7つ紹介します。担
架台の強度計算をなんとなく雰囲気だけ感じ取れるように概要を解説【機械系エンジニア初心者向け】
架台の強度計算の超概要を解説します。最近のエンジニアはほとんど意識していないと思います。既存と同じ構造や部材を選定していれば、とりあえずOKですからね。変に強度計算で部材を削減しようとしても、コストメリットが出ずに危ない状況になるくらいなら
【化学プラントのエンジニア必須】”窒素”が便利で多用される理由と知っておかなくべき危険性
"窒素"について解説します。窒素は有名な元素で、空気中にも含まれていて、肥料に使われたり、NOxなどの環境の話題にもつながる、幅広い話題があります。この中でも、化学プラントに関わる人が知っておくべきことをまとめました。基
化学プラントの機械・配管工事見積の査定で最低限やっておきたい比較【初心者エンジニア向け】
工事の見積を査定するときに、最低限やっておきたいことを解説します。化学プラントの機械・配管工事をイメージしています。タンクなどの設備購入の見積とは勝手が違います。何となく見積をすると、人によって解釈が違ったり手間をかけすぎていたり、いろいろ
【化学プラントユーザー系生産技術の設備設計・保全】2030年の自分の職場を想像してみました
2030年の自分の職場がどうなっているかを勝手に想像してみました。大手企業の機電系エンジニアを長いことしていると、あたかも当然ある環境のように錯覚してしまう人が多いです。そのためか、10年後の自分の職場がどうなっているか、想像する人が驚くほ
【プラントライフサイクル】生産技術の保全エンジニアが本当は考えたいプラント寿命・保全思想
プラントライフサイクルについて考えます。プラントの保全を担当する人が、本来はしっかり取り組むべきことです。生産技術という位置づけで保全課が設定する場合であれば、ですが。日常の保全やSDMの対応で精いっぱいで、考える機会は少ないでしょう。「緊
【タンク・熱交換器の製作検査】気密・水圧・水張の違いと検査で判断できること 機械系初心者向け
製作検査としての気密検査・水圧検査・水張検査で分かることを整理します。タンクや熱交換器などの検査として一般的に採用されています。製作メーカーさんは真剣に考えてくれますが、ユーザーの中にはあまり意識しないで「なんとなく」検査するものだと思って
【流動の基本】滴下などヘッド送液の流速・”流量”と時間変化の関係 初心者機電系エンジニア向け
滴下などのヘッド送液での"流量"変化の問題を考えます。ヘッド送液は反応でよく見る方法です。計算もしやすく流動・流体力学の練習としてよく出てきます。本内容で、滴下の基礎的な内容を理解できます。化学工学 改訂第3版 解説と演
【定常と非定常】バッチ系化学プラントの典型的な温度グラフを使ってプロセス概要を解説 初心者向け
プロセスを理解するうえで、定常と非定常という考え方があります。大型の石油化学系のように連続プラントは、定常のプロセスです。バッチプラントのような運転方法は、非定常のプロセスです。定常と非定常の違いに着目して、バッチプラントの典型操作の例を見
収支(“バランス”)の考え方 仕事のいろいろな場面で活用できる化学工学の基礎 機電系エンジニア向け
収支("バランス")について解説します。化学工学の最初に出てくる考え方です。この考え方、化学工学つまりプロセス設計だけに効くと思いがちですが、意外といろいろな場面で使えます。収支という表現以外にも表現方法はありそうですが
【基礎から化学工学】化学プラントの機械設計でよく使う物理量の”単位”を整理 今でも迷います
"単位"について化学プラントの機械設計で使うものをまとめます。学校ではMKS単位(m・kg・s)で学んで、実務の場でも当たり前に使うのだろうと想像している学生さんや若手エンジニアさんは多いと思います。私も20年以上前にそ
新年あけましておめでとうございます。今年もよろしくお願いします。新年最初の記事は、新年の抱負です。健康今年は健康に気を使おうと思います。具体的には以下の3つやや高血圧気味の数字を落とす。収縮時120mmHg以下、拡張時80mmHg以下体重を
新年あけましておめでとうございます。今年もよろしくお願いします。新年最初の記事は、新年の抱負です。健康今年は健康に気を使おうと思います。具体的には以下の3つやや高血圧気味の数字を落とす。収縮時120mmHg以下、拡張時80mmHg以下体重を
2022年の年末になりました。2022年も振り返ってみようと思います。仕事関係でいろいろあったような気がしますが、今になってみると意外と大したことない気もしています。家と会社の往復2022年は家と会社の往復ばかりしていました。化学プラントの
【高速化・効率化】生産技術(保全)エンジニアが事務作業をスピードアップするために実践したいこと
生産技術(Production Engineering)の保全担当者向けに事務作業のスピードアップについて考えます。化学工場の生産技術系の保全担当者は「忙しい」とよく言われます。残業時間が多くても、仕方ないよね・・・って同情されがちです。で
化学プラントの設備管理者が長期休暇前にしておくべきこと いざという時になって困らないために
長期休暇前に化学プラントの設備管理(Equipment management)でやっておくべきことをまとめました。長期休暇で最も気を付けないといけないことは、管理や修理などのフォローが取れないということ。この状態でも、運転を継続するためには
化学プラントで発生する粉塵を外部に拡散させない”集塵” 初心者向けに基本的な考え方3種
粉体(powder)の集塵について解説します。身近なサイズでは掃除機、火力発電所など大きなサイズでは集塵機など、粉体を集めるニーズはとても高いです。化学プラントでも粉体の原料や製品を取り扱う場所では、課題になります。公害問題に繋がったり、作
【初心者向け】化学プラントの”凍結”対策の基本3つを解説 寒冷地でなくても準備はしっかりと
凍結(freeze)対策について解説します。寒冷地なら日常生活でも問題になる凍結。化学プラントでは寒冷地でなくても、凍結はとても慎重に扱います。例えば私が居る中国地方でも冬には0℃以下となることはあり、対策は取っています。その時に慌てないよ
【初心者向け】”熱交換器”が化学プラントで重要な理由を基礎から解説 温度管理・よく使う用途
熱交換器(heat exchanger)が化学プラントで必要な理由を解説します。当たり前のように大量に使っている熱交換器。熱を交換するために使いますが、その背景をもう少し深く考えてみましょう。単純な装置設計をするだけなら、ここまで考える必要
【ここを見る】生産技術(保全)が化学プラントの日常”パトロール”でチェックすべきポイント4選
生産技術(Production Engineering)が行う化学プラントの日常パトロールについて考えます。パトロールと言うとどんなイメージがあるでしょうか?お散歩五感を生かした異常に気が付く大名行列チェックシートで細かくチェックあまり良い
【究極のゼネラリスト】製造業の製造管理はここが”きつい” 化学プラントの管理職の例
化学プラントの製造管理(Manufacturing management)はきついです。製造管理職は製造業の中で、究極のゼネラリストと位置付けられます。私も化学プラントの製造管理職を数年経験しましたが、二度としたいとは思いません。きついと感
イメージで理解するバルブ・機械装置の”シール”性能 圧力×断面積の単純関係から弱い部分を見抜こう
シール性能(Seal performance)についてちょっと考えます。シールは化学プロセスのような漏洩を特に嫌う設備で、必須の考え方です。設備の図面を見ても複雑で分かりにくいですが、シールに着目するだけでかなり理解ができます。特にバルブに
“加圧濾過機”の構造と選定で注意したいこと いろいろな用途に使えるとても便利なフィルター
加圧濾過機(pressure filtration)の構造について解説します。化学プラントではいろいろ場面で濾過を必要とします。加圧濾過機は一般的な濾過機として、大活躍します。構造がやや複雑なので、理解しにくいでしょう。重要な構造部分を解説
【化学プラントの基本】”循環水”を使う目的を分かりやすく解説 意外な応用も実は可能です
循環冷却水(Circulating water)を基本から解説します。水を循環させて冷却塔で冷やすから、循環水と呼びます。割と当たり前に使われています。だからこそ、プロセス設計や機器設計でも当然あるユーティリティとして認知しているけども、そ
【具体的な実践例】濃硫酸を取り扱う設備を設計するときに注意したいこと 機電系エンジニア向け
硫酸を取り扱う設備の設計で注意したいことを解説します。幅広い設計要素がありますが、重要ないくつかの要素に絞って解説します。細かい設計は社内標準のような基準化を優先した方が良いでしょう。硫酸ならではの部分を押さえておきましょう。新人エンジニア
【実力試し】”公害防止管理者”の資格を化学プラントの機電系エンジニアが取得する意義はあるのか?
公害防止管理者(Pollution prevention)の資格試験を取り上げます。化学プラントの技術系の資格としては、かなり高難易度の資格です。電気系なら電験・計装系なら計量士・土建系なら建築士など、さらに特化した高難易度資格がありますが
タンクなど重量物をボルト固定するかどうか判定する耐震耐風計算(“転倒”モーメント)の考え方
タンクなどの重量物の転倒計算を解説します。重量物をプラント内で固定するためにはアンカーボルトなどを使います。ところが、タンクではアンカーボルトを使わずに、地面に置くだけというパターンがあります。アンカーボルトを付けずに設置していいのかどうか
タンクなど重量物をボルト固定するかどうか判定する耐震耐風計算(“転倒”モーメント)の考え方
タンクなどの重量物をボルト(tank bolt)固定するかどうかの判定をするための転倒計算を解説します。重量物をプラント内で固定するためにはアンカーボルトなどを使います。ところが、タンクではアンカーボルトを使わずに、地面に置くだけというパタ
【細かい使い分け】”窒素”ブローをバッチ系化学プラントで使う場面を徹底的に解説 初心者向け
窒素(nitrogen)ブローについて解説します。化学プラントで窒素は大活躍します。窒素の用途はいろいろありますが、ブローだけでも使う方法がいくつかあります。適切に使わないとトラブルのもとになりますので、使い方と注意点はしっかり理解しておき
【機械系エンジニア向け】化学プラントの配管ライン中で”逆流”を防ぐための工夫を徹底解説
配管ライン中の逆流(reflux)を防ぐ工夫について解説します。逆流とは言葉通り、元の流れと逆の流れでモノが流れてしまうこと。逆流することで設計した現象とは違う現象が起きて、時には大事故を引き起こします。特にバッチ系の化学プラントで取ること
【機械系配管設計】保温付き配管を支えるための”シュー”についてひたすら考えてみました
保温付き配管シュー(pipe shoe)に関して考えました。シューはプラント配管ポケットブックにも載っている、配管サポートの一種です。設備系でよくある種類がいっぱいあって、どれを使えばいいか良く分からない(というかどれでも同じ)と思えてしま
【初心者向け】バッチ系化学プラントの反応器の”循環”ラインの使い方 流量調整以外の方法
反応器の"循環"ラインの使い方について解説します。循環ライン自体は化学プラント以外の一般の設備でも、特に液体ラインで一般によく使います。化学プラントでもバッチ系だとやや特殊な使い方をしています。機電系エンジニアとしては単
【初心者向け】バッチ系化学プラントの反応器の”循環”ラインの使い方 流量調整以外の方法
反応器の循環ライン(Circulation)の使い方について解説します。循環ライン自体は化学プラント以外の一般の設備でも、特に液体ラインで一般によく使います。化学プラントでもバッチ系だとやや特殊な使い方をしています。機電系エンジニアとしては
液体を貯める槽・”タンク” 化学プラントでの役割を使い方別に解説【機電系エンジニア初心者向け】
化学プラントでのタンク(tank)の役割を使い方別に解説します。タンクは化学プラントではとても多く使います。ありふれた設備なので一見すると気にしない人もいるかもしれませんね。タンクの目的は液体を貯めることにあります。粉体ならホッパーやサイロ
【初心者向け】化学プラントの工事現場で”施工会社”と仲良く仕事をするために大事にしたい4つのコツ
化学プラントの工事現場で施工会社(Construction company)と仲良くするためのコツを紹介します。化学プラントのエンジニアは施工会社とは監督さんと仕事をします。施工会社の仕事の仕方と、化学プラントの仕事の仕方は明確に違います。
【生産技術】化学プラントの設備系エンジニア(設計・保全)のここが”きつい”3選 慣れることはない
化学プラントの設備系エンジニアである生産技術(Production Engineering)にとって、きついと感じることを紹介します。生産技術の職がきついと一般に言われますが、化学プラントも同じような傾向にあります。人や経験年数によって感じ
【失敗に学ぶ】化学プラントの機械系エンジニア15年の私が今でも記憶に残るらかした設計19の問題
私は化学プラントの機械系エンジニアを15年以上経験しています。そこでやらかした例をいくつか紹介しましょう。失敗から学ぶことは大事です。自分が経験したことは他の人が経験する可能性があるので、水平展開をすることは重要です。化学プラントのように設
化学プラントのエンジニア向けに”冷却塔”(クーリングタワー)の原理や構造をかんたんに解説
冷却塔(cooling tower)について解説します。化学プラントのように大量の熱を冷やすために、冷却塔は必須の設備です。もちろんプラント以外にも街中でありふれた設備です。(大抵は屋上に目隠しされた状態で設置されているので気が付きにくいで
【多管式熱交換器】化学プラントの横型ベントコンデンサーの中で起きている現象をイメージしてみた
化学プラントのベントコンデンサー(vent condenser)内で起こっていることをイメージしました。多管式熱交換器を想定しています。ガスと液に関する一般的な原則だけを考えているので、他の熱交換器でも当てはまる部分はあります。ブロック式熱
化学プラントの生産技術系の設備管理エンジニア(保全)が担当する範囲の考え方とキャリアパターン
化学プラントの設備管理エンジニアが担当する範囲の考え方を解説します。いわゆる保全(maintenance)の話です。工場内でのプラントの構成や、プラントの特性による部分はありますが、考え方は似たような物になるでしょう。保全の編成例保全部や保
化学プラントの”チラー水”の使い方と注意したいポイントを技術系エンジニア向けに解説
チラー水(cold water)について解説します。化学プラントの運転上とても大事なユーティリティの1つです。運転でも設計でも保全でも、冷水と関わる機会は多いものの全体像の一部にだけ関わっているということが多いです。できるだけ様々な視点でチ
“機械保全技能検定”(2級)を化学プラントの保全エンジニアが受験するときに気を付けたいこと
機械保全技能検定の2級を化学プラントの保全エンジニアが受験するときの注意点をまとめました。設備の保全たるもの機械保全技能検定の2級は受験しましょう。キャリアを積んでいく上での必須科目です。保全のエキスパートを目指すつもりはない、という設備設
「メンタルヘルス・マネジメント」公式テキストを読んで1年間管理職を実践してみた感想
管理職になると、メンバーの育成と同じかそれ以上の位置づけで、メンバーのメンタルヘルス(mental-health)が大事になります。管理職になる前からメンバーの指導を行っている人でも、管理職でない立場だと育成に重きを置いてしまい、メンタルヘ
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遠心分離機の回転数を上げると濾過速度が上がり、異物除去もしやすくなりますが、異常振動を起こしやすくなります。電力費やメンテナンス費も上がります。それらの関係性の中で最適な回転数の設定をしましょう。
水封式真空ポンプの封液は循環がおススメかもしれません。排出量だけを考えると明らかに有利です。運転トラブルを起こす原因になりかねないので、ストレーナーのメンテナンスや状態監視が必要になります。手間をかけて排出量を削減するという流れになるでしょう。
化学プラントの機電系エンジニアは競争相手が少ないです。特に私の氷河期世代は人数が少なく、化学プラント自体が不人気、会社内でも僻地に居たらさらに有利です。競争相手が少ないことで、昇進しやすかったり、仕事のハードルが低かったり、何かにつけて重宝されます。機電系の会社なら、もっと努力しないと同じような結果が得られなかったかも。
プラントエンジニアとして仕事をしていて、熱力学の知識を使ったことが実はあまりありません。伝熱力学とは似ている部分があり、四力学としては熱力学を学ぶためか、熱力学の知識がプラント園医ジニアとして大事であるかのような錯覚をします。ところが、実務では非常に限られた範囲でしか使いません。なくても何とかなってしまいます。
同期会ではあの人は今何をしているの?という話題が出ます。同期の中でも情報量に違いがあります。退職者は多いです。今の職場を知っている人は少なく、昇進程度の情報はほとんと興味を持たれません。意外なキャリアを持っている人がいます。仕事に関わらない情報ですが、知らない世界を知ることができます。
化学プラントでは重要設備は複数台でカバーすることが戦略的に重要です。コスト削減のために1台設置で済ませようとしがちですが、長期的な運転では不利です。低負荷運転やトラブル対応など安定した運転をするためには、複数台化させましょう。
試製造を本気で頑張らないと、生産性が上がらず・原因不明のリスクが残り・気が付いたら忙しくなっています。それ以上に、技術者としての実力が付きません。会社人生の中で10回も経験するわけではないので、しっかり取り組みましょう。
配管の腐食はボルトから始まります。SS400のボルトは錆が速いです。フランジ・ボルトナットのシステムの中で、一番腐食がしやすい場所としてボルトを選び、ボルトをチェックしていくだけで状態監視ができます。高所など手が届かない場所を除き、定期的な交換をしましょう。
真空ラインで粉体を詰まらせないための方法として、フィルター・水スプレー・サイクロンの方法を紹介しました。粉が必ず巻き込まれるという前提で、対策を取りましょう。真空ポンプを複数台置くという選択肢もあります。どれがいいかはユーザーの状況によって変わります。
昇進が遅れるとやる気が無くなると一般的には言われています。主任・課長・部長という分かりやすい例を取っても、年齢による差の方が大きく出ます。若いうちの昇進遅れは後々まで響いてきます。割り切れる人にはお勧めですが、そうではなく意識してしまうのは仕方ないでしょう。
スパイラルダクトは化学プラントでも使用されます。空気を送る目的で使えるのですが、意外と使いにくいです。金額が同程度・耐圧が弱い・設計が不自由という欠点があるので、突発工事に強いというメリットしか私は価値を見いだせていません。積極的に使っても良いですが、長所短所はしっかり把握してから採用しましょう。
設備トラブルの応急補修が終わった後、原因や対策を考えていくときに、メーカーと議論するにはコツが必要です。出す情報が少なかったり、責任を押し付けたりすると、メーカーは逃げていきます。メーカー技術者を捕まえるためにオンライン会議は有効です。メンテナンス関係など未知の情報をお互いに調べていくという前向きな方向で議論すると、協力的になってくれやすいです。
プラント立ち上げ時は計器を信じすぎると罠にはまります。水運転で確認出来ていても、実運転で何かしら問題になります。壊れにくく測定対象が分かりやすい主要計器ですら、観測できるあらゆる情報と整合性を取りましょう。設備を現地で確認することも必要となってきます。
化学プラントの床工事を削減するためには、いくつかのコツがあります。ビスを止めたり、根太で補強したりして、下の階に足場を付けないことが基本的な考え方です。柱を予め出しておいたり、吊り耳を付けたりという、細かな配慮も効果的です。後々のことを考えて、建設時からしっかりしたいですね。
化学プラント工事のコスト削減は土建から考えましょう。床の取外し枚数をターゲットに、設備の取外しのコストを粗く見積する時の考え方を示しました。結果的に上から取り出す方が安いというケースが多いですが、床を基準に考えると比較の軸ができあがるでしょう。
化学プラントの運転中の現場で、お試し的に設備を変える方法を解説しました。サンプリングが必要な場合には、二重バルブと単管を使います。ガスケットのテストは上ノズルにバルブとブラインドフランジを付けます。材質のテストなら、試験片が入れれるような部材を作り、上から挿入しましょう。失敗しても漏れが最小限になるように。
バッチプラントの材料トラブルではまずは酸を疑いましょう。酸性液体の反応が多く、金属を腐食させる原因となります。酸性ガスも透過や凝縮によりトラブルを起こします。アルカリ・スラリーなどの他の原因が目立つので忘れがちですが、王道は酸です。
化学プラントではタバコを吸うことを特定エリア全面で禁止したりします。危険物がどこに溜まっているか分からず、ちょっとした着火源でも危険になるからです。着火源を遮断することが最も確実だから、タバコの火を消しているかどうかは関係なく、とにかく持ち込まないと分かりやすくすることが大切です。
フレキシブルチューブの継手はフランジ・ワンタッチ・ねじ込みの3つが基本です。危険物など漏れを最小化したいときはフランジ、危険物でなく取り外し頻度が高い場合はワンタッチ、振動など折れが気になるときはねじ込みと使い分けています。漏れや作業性に対するリスクをどうとるかで、どの継手を選ぶか変わります。会社や工場によって結構変わると思います。
LOTO管理をプラント内の入槽作業で行うときの注意点をまとめました。電力遮断は基本ですが、鍵の管理をどうするかで各社対応が変わってきます。配管は遮断板で防ぎましょう。窒素は切り離す方が確実です。換気ラインは遮断板で防ぐと駄目です。
はりの曲げ応力(bending stress)の基礎式を解説します。材料力学の基礎的な話です。この内容がイメージできることは、プラント建屋設計や作業架台設計に直接効いてきます。少し難しい例としての弾塑性変形も考えてみます。曲げ応力(bend
埋設配管(Buried piping)について解説します。化学プラントのように多くの配管を扱う場所では、埋設配管は1つの選択肢になります。街中だと景観とかの問題で埋設配管を許容できるとしても、化学プラントだと埋設配管は極力使わない方が良いで
視野視点(plant engineer)の話をします。いろいろな仕事で重要になる考え方ですが、弊部プラントエンジニアを例に初心者・中堅・ベテランと分けてみます。ポンプの概要設計というオーナーエンジニアリングの典型パターンを使います。どのレベ
金属疲労(metal fatigue)の話をします。疲労というと労働とか運動とかの話が思いつきますが、金属材料も疲労します。動いている設備は必ず疲労します。人間が動いて疲れるように金属も疲れます。化学設備のように動きが目に見えない設備でも、
40年経って老朽化した化学プラント(aging plant)を、さらに長持ちさせるためにできることを考えています。この問題はプラントのエンジニアなら、誰もが関係する超重要な課題です。しかし、初心者エンジニアがこの課題を意識することは、まずあ
クリープ現象について解説します。材料に関する一般的な話です。機械系のエンジニアなら目や耳に触れたことのある単語でしょう。ところが、バッチ系の機械エンジニアならほとんど出会うことがありません。10年くらいのベテランでも知らないということが起こ
クリープ現象(creep)について解説します。材料に関する一般的な話です。機械系のエンジニアなら目や耳に触れたことのある単語でしょう。ところが、バッチ系の機械エンジニアならほとんど出会うことがありません。10年くらいのベテランでも知らないと
応力集中について解説します。材料力学で出てくるお話で、機械装置には必須の考え方です。ところが、意外にも機電系エンジニアが応力集中を意識することは少ないです。圧力容器など応力に関する配慮がたくさんある業界にもかかわらず、応力集中という単語を出
応力集中(stress concentration)について解説します。材料力学で出てくるお話で、機械装置には必須の考え方です。ところが、意外にも機電系エンジニアが応力集中を意識することは少ないです。圧力容器など応力に関する配慮がたくさんあ
柱の座屈(Buckling)について解説します。材料力学の基本的な範囲に限定します。柱の設計はプラント建物以外にも架台やサポートなどその範囲は広いです。梁のたわみについてはイメージを持ちやすいですが、座屈はあまりイメージを持ちにくく難しいと
高所作業(Working at height)について解説します。結構身近にある作業ですが、相当危ない作業です。見慣れているがゆえに工場内でも同じ感覚で行ってしまいがち。大きな事故に繋がることもありえます。高所作業と言ってもさまざま。化学プ
中期経営計画への機電系エンジニア(plant engineer)の関わり方について解説します。多く会社で3年~5年のスパンで計画するアレです。会社として正式に公表する計画で、工場よりももっと広い視点での話なので、工場の機電系エンジニアレベル
ジャケット形式(jacket)について解説します。化学プラントで働いていると、ジャケットという単語を多く耳にします。何となく意味は理解できて、今までそれで問題ない構造だから気を配ることが少ないかもしれません。当たり前のように使っているものこ
塩素の性質について解説します。理科で学習したこともあると思いますが、多くの機電系エンジニアは入社したときには完全に忘れています。何となく危険そう・・・。こんな感じの人が多いです。プラント設計などで塩素に関わる場合も多いでしょうが、ポイントや
撹拌機の危険速度について解説します。バッチプラントにあるような撹拌槽であれば、必ずと言っていいほど問題になります。運転方法を大きく左右する重要なことです。詳細の計算はメーカーで行いますが、概要はユーザー側も知っておきましょう。撹拌翼の強度計
撹拌軸強度計算について解説します。撹拌槽のような撹拌機を使う設備では、この計算は必須です。計算をせずに安易に撹拌機を付けてしまった結果、撹拌機が折れるというトラブルは続発しました。ユーザーエンジニアの立場では、メーカーに一任しがちですが、失
酸素について解説します。身近にある当たり前の元素で常識過ぎていますが、化学プラントではそれ以上の意味を持ちます。化学プラントに入社して1年目の技術系のエンジニアなら、ここだけは知っておいた方がいい内容に限定して解説します。化学系出身者なら基
水素について解説します。最近では自動車の燃料電池などで話題になっていて、一般の人でもその名前を知っている人は増えているでしょう。原子番号1番で化学元素の基本みたいなもの。化学プラントでもよく使います。化学の知識はとても深いもので、全部を習得
化学プラントでの反応槽の使い方で特殊な方法を解説します。バッチ運転の場合、反応槽を1つ1つ渡り歩くようにプロセスが進んでいきます。そういう基本の使い方とは、少し違った使い方を2つ紹介します。機電系エンジニアとしては、この使い方が理解できれば
局所排気用のフードについて、化学プラントの場合を解説します。化学プラントでは作業環境を適切に設計するうえで、粉塵やガスの問題に悩まされます。そこで局所排気装置の出番。フードを使った集塵・集気を行います。制御風速の考え方を使って計算しますが、