化学工学の勉強に使って役立ったおすすめ参考書を5冊紹介。基礎から応用・実務まで、自分に合った本を選んで効率よく学びましょう。
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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“ボールタップ”と化学工場での使い方 冷水塔/ユーティリティタンク向け自動補給装置の基本
ボールタップ(ball tap)について解説します。ボールタップというとトイレのアレを思い浮かべるでしょう。立派な液面調整装置です。古典的過ぎて液面制御というのは違うかも・・・と思うかもしれませんが、立派な制御です。特に機械屋は制御はちょっ
【スラリー対応】竪型”キャンドポンプ”の概略構造と特徴を紹介 シールレス/高耐食材質
竪型キャンドポンプ(canned pump)について解説します。腐食性の高いスラリー液を扱いたい場合に、最後の手段的な視点で選ばれるシールレスポンプです。取り扱いが難しく、そもそも構造も分かりにくいポンプですので、少し解説して上手に使うため
“浸透探傷試験”(カラーチェック)と化学工場向け設備の溶接部の検査で注意したいこと
浸透探傷検査(color check)について解説します。カラーチェック、PTなどの表現で馴染みのある人もいるかもしれませんね。溶接の検査として一般的です。化学プラントのエンジニアとしては溶接の知識は、専門家ほど詳しくなる余裕はないでしょう
“水素”とバッチ系化学工場の設備での注意点 オートクレーブ/一圧/高圧ガス 高圧フランジ/渦巻ガスケット
水素(hydrogen)について解説します。水素といえば水素自動車や水素電池でしょうか。理科の実験で行った水の電気分解を思い出す人もいるでしょうね。もちろん化学プラントでも使用します。バッチ系化学プラントも例外ではありません。設備としては特
配管ライン中に設置する”サイクロン”セパレータのかんたんな設計方法を解説 ミスト/固形物の分離
サイクロン(Cyclone)について解説します。熱帯性低気圧であったり、掃除機であったりと何かと有名になってきたサイクロン。サイクロンは化学プラントなどの設備としても使います。アナログな設備ですが、だからこそ効力は発揮するときは絶大です。か
プラント設計に関わる”エレベーション”基準の考え方 GL/EL/COP/TOB 地面の水平・勾配
プラント設計ではエレベーション(level)をちゃんと設計することはとても大事です。設計のかなり初期から決める事項です。エレベーションを決めることはプラントの寸法を決めるほか、設備の大きさや配管のルートなど設計の多くの場面に影響を与えます。
“配管”サポート設計のための支持間隔の計算例を解説 機械力学における梁の両端支持の等分布荷重
配管サポート(Piping support)について、支持間隔の計算例を紹介します。配管を撓みなく適切に固定するためには、サポートで支持することが不可欠です。でもどれくらいのサポートを作ればいいのか、意外と適当に施工されることもあります。手
耐酸性材質としての”FRP”と”フッ素樹脂ライニング”の比較 設備/配管での使い分け
FRPとフッ素樹脂ライニング(Fluororesin lining)の比較について解説します。どちらも耐酸性の材質として有名です。ほかにグラスライニングがありますが、ガラスでは使いにくい場所に対して次の候補として上がる材質がFRPとフッ素樹
JIS”フランジ”呼び圧力の使い分けを解説 バッチ系化学工場を例に 配管強度/揚程/設計圧力
フランジ(Flange)呼び圧力の使い分けについて解説します。種類があるものすべて、どれを使えばいいのか分かりにくい…という問題があります。化学プラントに限らず技術系の知識はたいてい種類が多いのが悩みのため。適切に使い分けができるように、バ
これだけ”溶接”記号 化学工場の設備で使う部分に限定して解説 I型/V型/L型/K型とルート間隔
溶接記号(welding symbol)について解説します。溶接記号は溶接の仕方を図面上で表したもので、化学プラントの設備図面や配管製作図面で登場します。詳細はJISに定められていますが、種類が多くてどれを使うのか分かりにくいでしょう。そこ
“配管”どうしの近接間隔設定で失敗しないために。範囲を限定するための設計思想 ヘッダー/千鳥
配管設計(piping design)の基礎的な部分である、配管と配管の間隔を設定するための思想を解説します。ここを失敗したら、化学プラントの配管工事では「あっ」という間に失敗します。とりあえず広めに設定していれば良いだろうこんな風に考えら
異径”チーズ”の接続方法典型3パターン 突き合わせ溶接/ノズル溶接/ハーフカップリング
配管設計(piping design)に関して異径チーズ配管について解説します。配管のルートを枝分けするために使うチーズですが、主配管と枝配管の口径が違う場合に異径チーズを使う場合があります。異径チーズ（径違いチーズ）として販売されています
バッチ系化学工場の”配管設計”の優先ランキング1～5位 独断と偏見で考えてみました
配管設計(piping design)の優先度について考えてみました。非常に多くの種類と口径の配管が張り巡らされている化学プラント。P&IDがきまって、さぁ配管設計をするぞ！というタイミングになって、途方に暮れる設計者もいると思いま
化学工場で手動”分液”を行うための設備構成と使い方を解説 ポンプ/窒素/覗き窓/バルブ
分液(liquid separation)を化学プラントの設備で実現する方法を解説します。タンク内にある2種類の液（例えば水と油）をそれぞれ分けるための方法です。反応物の洗浄などの工程のために分液操作を行うことは、特にバッチ系の運転では多い
回転機器の”動バランス”って何をするの？ 化学工場のブロアーを例に解説 振動騒音/作業環境/近隣地域
動バランス(dynamic balance)について解説します。化学プラントの回転機器でたびたび話題になりますが、何を行っているか意外と分かりにくいものです。理論的な部分は除いて、概要だけを説明したいと思います。動バランスを取らないと振動が
“グラビティコンベア”によるドラム缶搬送の設計 化学工場の液充填の場合 幅・径・位置・安全対策
グラビティコンベア(Gravity conveyor)について解説します。工場で世間一般にもっとも使われているコンベアをイメージすると良いでしょうか。とてもシンプルな構造です。化学プラントでもドラム缶・フレキシブルコンテナなど様々な重量物を
危険物貯槽への保安用”窒素”配管の接続方法と使い方を解説 加圧/負圧・蒸気圧・接続方法
窒素(nitrogen)の危険物容器周りでの使い方をいくつか解説します。窒素は化学プラントではとても大事な物質です。引火性の危険物に対する保安目的で、非常に多くの場面で登場します。危険物を扱う場所ではとりあえず窒素を入れていれば良いだろう。
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化学工学の勉強に使って役立ったおすすめ参考書を5冊紹介。基礎から応用・実務まで、自分に合った本を選んで効率よく学びましょう。
化学工学を学ぶ中で、「何から手をつけていいか分からない」「公式だけ覚えても実務で活かせない」――そんな悩みを抱える方も多いのではないでしょうか。私は大学で機械工学を学んで、会社で化学工学を少しずつ勉強していきました。気が付いたときには、化学...
住友化学の人員削減と構造改革について、三菱ケミカルとの共通点やエンジニア視点での影響を解説。経営戦略説明会の内容をもとに、今後の方向性を読み解きます。
液体充填は昔からある古典的な方法ですが、作業環境や設備はアップデートされにくい場合があります。昔からやっているから良いだろうと判断されかねません。現在の安全性や作業性に関する要求を振り返って、できる対策を考えていくことはエンジニアにとっても大事でしょう。監査などで指摘する側も、最高スペックを目指すのではなく基本レベルを満足するように注意したいですね。
プラント設備の標準化に拘ると、コストアップとや納期アップに繋がります。1つの会社だけを見ていると結構気が付きにくいですが、私自身もいくつか思うところがあります。競争力を上げるには、他社の設備を見るのが一番いいですね。
知識の蓄積や共有は、安全で安定したプラント運転のために欠かせない取り組みです。しかし、その仕組み作りには落とし穴も多く、現場の実情に合った柔軟な運用が必要です。・報告書のハードルを下げること ・完璧な原因追及にこだわりすぎないこと ・報告件数の評価を柔軟にすること ・定期報告のプレッシャーを軽減すること
化学会社のトライアルでは、失敗を過度に恐れるために、いろいろな場所で余裕を設けてしまいます。予算・工期・反応・品質・設備などどんどん膨れ上がっていきます。これは結局はコスト（と工期）に直結します。高いなら安い地域で依頼する方が健全と考えるのも仕方ないですね。
工場にずっと居たらその工場の考え方に染まってしまいます。他の工場や本社を知ると、考え方は変わってきます。同じ工場に居れば居るほど保守的になり、卑屈にもなってしまうもの。勤務地が同じというのは少なくとも私にとっては健全ではなかったですね。
海外出向から戻ってきた時は、会社に色々と期待した記憶があります。実際にはそのほとんどは叶えられず、昇進がわずかに速くなったくらいの結果しか得ていません。個々に期待してもあまり意味は無いですが、無いよりはマシ。それよりはもう一度海外に出向して知見を広げたいですね。
機電系エンジニアとしてこだわりを持って仕事をしていましたが、実はそれはあまり周りには響いておらず製造の一部の人にしか評価されていませんでした。それが上手くいくこともありますが、意味がない場合も多いので、変なこだわりを持たなくても良いと思います。
化学工場では多くのデータ、特に時系列データを扱い、それを記録して公開する場合が多いです。このせいで担当者としては見られているという緊張感の外に、やりたくないというネガティブな想いを抱きがちです。そのデータを有効活用する側は、実は機会は少く、見る人も多くはありません。この事実を知っているかどうかで担当者としては動き方が変わるでしょう。
既存の仕組みに何かを足すということはとても簡単です。起こった問題の不備を適当に探し、底に対策を取れば、今後同じ問題は起きないだろうと錯覚してしまいます。何かを足せば何かを減らすという姿勢が大事だと思っています。
機電系エンジニアでも化学工場で起こっている反応の基本的な部分は知っておくと、助かる場面があります。化学工学の詳細の反応を知る必要はなく、時間が経てば劣化するという部分だけを解説します。
タンクの基本構造の専門用語を解説しました。本体/付属品/保温の3つに分けて説明します。新入社員など初めての人はまずはここから理解すると良いでしょう。同じ物でも呼び方がいろいろあるのが、化学工場っぽいです。
年度末の良い機会に、6年間を振り返ろうと思います。この6年間は仕事の点で大きな転換点になっているだろうと今になって思います。転換は過去にもあったのですが、気が付いたら元の仕事に戻ってしまった状態からスタートした6年です。言語化しておかないと...
既存の撹拌機を別用途に使うケースはバッチ運転の場合は多いです。後になって気が付いたとならないようにいろいろチェックしましょう。特に忘れやすいのは、取扱数量が少い側の液量だと思います。後は既存の運転条件や物性と比較して大きな問題があるかどうかをチェックしていきます。
流量計が無くてもそれなりに流量をコントロールする方法を紹介しました。バルブ開度を調整して他の計器などで測定する方法と、液抜きをして測定をする方法です。とてもアナログなので、運転で万が一ということが無いように仕掛けを作らないといけません。これで製品の品質に影響が出たりするので、疎かにできないですね。
プラントの問題は今後増えていきます。八潮市の問題のようにこれまで問題にならなかった部分からトラブルが頻発するでしょう。化学工場でもメンテナンス費をもともとしっかり考えてこずに、最低限のメンテナンスで投資を先送りしていると、いつかは問題になります。投資があっても設備上の問題でメンテナンスできないことも。
化学プラントの技術系調整部門の仕事は、いろいろあります。工場内外の調整の窓口的な役割が基本で、販売や研究との調整や工場見学の対応もしながら、原料や新規品目の全体調整などを行います。他には製造部門の役割変化に臨機応変に対応したり、異動の待機係ともなります。ベテランクラスが配置され、縁の下の力持ちとなってくれています。
化学プラントでマテリアルハンドリングの設計をするためには、みんなで話し合える環境・すぐにNGをださない・作業の言語化・略図を書く・少し予算をすぐに割り当てる・お試しで作業できる場所、が必要です。これらのスキルが無いと1年～2年のレベルで、設計が遅れていきます。会社としては結局は損ですね。
バッチ系化学プラントの特性を比較するためには、主要な情報を数個集めると良いでしょう。反応器の数・容量と材質や圧力が最も重要です。濾過乾燥や充填塔・高圧設備で差が生まれます。他にポンプや熱交換器を除いた、特殊設備はプラントの特性となるでしょう。
排ガス処理塔の設計の基本的な考え方を解説しました。塔・貯槽・ポンプそれぞれ個別に考えないといけません。ガスの処理量と液体の処理方法が決まらないと、設計ができません。選択肢はいくつもありますので、どんどん絞り込むようにしていきましょう。
フッ素樹脂ライニング製マグネットポンプのメーカーを紹介しました。イワキ・セイコー化工機・ワールドケミカルが有名です技術開発がある程度終わった現在では、どこもそれなりに使えるでしょう。保全コストを削減することを目指して、最適なメーカーを使っていくことが望ましいですね。
プラントの将来と機電系エンジニアの今後の姿を考えました。プラントの建設の可能性は確実に減ります。新製品が導入される確率は減り、安い場所で導入されたり技術力が低下していく方向にしかなりません。英語を学んで海外に期待するか、保全としてしがみつくか、転職するか。この辺りがざっくり考えられるでしょう。
化学プラントの設備は故障原因解析が難しいです。分解しにくいし、トラブル経験を持っている人が少なくなっているし、使用条件も分かりにくかったりします。ここに時間を掛けても、故障頻度削減などの効果が得られないなら、割り切ってTBM的に予備を持って交換していく方が健全です。検討に欠ける時間も立派なコスト。トータルコストを考えましょう、
化学プラントではあいさつは必要です。チームプレイで安全を確保しないといけないからです。ただし、関わる最低限の人とだけあいさつをするという風潮は止めれそうにありません。直接かかわらなくてもサポートされている人はいっぱいいるのに、残念な話です。
反応器のジャケットや熱交換器のシェルなどの洗浄は3種類あります。分解洗浄・高圧ジェット洗浄・薬液洗浄です。高圧ジェットや薬液による方法がメジャーになってきて、定期的な洗浄により設備を長い事使えるようにしましょう。メンテナンスコストを下げて、競争力のあるプラントとなるように。
プラント機電系エンジニアが暇なときというのは、実際にはあまりないと思います。いざ暇になった時は、パトロール・マニュアルつくり・資料整理・情報収集などしましょう。チーム全体に広げれば成果として分かりやすいですが、それができなくても自分とその周りだけでも楽になれば成果として認められるかもしれません。忙しくない時ほど、忙しい時のための準備期間として大切にしましょう。
逆止弁は気休め程度に考えるのが良いです。完全に逆流を止めるには、測定計器と自動弁を使ったり、ラインを切り離すという古典的な手法にしましょう。逆止弁は作動時間差があり、自動で開し、詰まり、抵抗となります。抜けなくなったり壊れたりします。
2024年版ものつくり白書を読んでみました。今回は辛い内容です。今後の製造業の進むべき姿として、日本国内を諦める姿が見えてきています。後はどれだけの速度でそれを進めていくかという世界でしょう。
バルブの面間はできるだけ同じにしたいと思っています。運転メンテナンスに影響します。設備の予備と同じ考えで、バルブも予備や代替可能ということは、ユーザーにとっては非常に大事です。特定の会社に依存することは危険ですね。
化学プラントで働くためにゴルフは必要か？ということを考えました。家族的な雰囲気がある組織であれば、ゴルフをしても一定の効果があります。今はそういう雰囲気はかなり少なくなっていて、ゴルフをしなくても良い関係性が作られて行っているでしょう。プライベートは阻害されるし、お金も掛かるので、良いことはないと思っています。
化学プラントで怖いという表現を使っても、ニュアンスは微妙に変わります。良く分からない怪しいという疑問の目で見る外部と、危険性を理解していないけど扱ってしまう現場、間違った理解をされた現場から問い詰められるのが怖い研究。怖いというイメージを緩和するには、多大な努力が求められます。
化学プラントの機電系エンジニアにとって予算のコスト意識はとても重要です。コスト意識が足りないと、与えられた予算を使い切ろうとしたり、予算削減の努力をしようとしなく名足、見積精度を甘めにして結果の解析をしなくなってしまいます。結果的に、コスト意識がない部署として冷たい目で見られてしまいます。
化学プラント内の工場見学は調整だらけです。見学者のニーズを知り、どこのプラントを案内するか考えます。課長にお願いしたり間接支援系の職場にも依頼します。保護具や移動手段の確保も必要。懇親会も必要になるかも知れませんね。英語が必須の場合は、さらにハードルが上がります。
フレームアレスタの取付には向きがあると私は思っています。タンク内部のガスが大気に向かって、下から上に流れる方向（固形分・液体分が重力で落下する方向）にしないと、フレームアレスタが詰まるからです。古いプラントほどこのパターンがありがちなので、よく考えて対応しましょう。
プラント設備の保全計画を見直すとき、障害となる思考が結構あります。今までお同じやり方が良く、別のやり方に変えるのが怖い。こういう意見を持つ保全はとてもアブナイです。この場合、変えることが怖いとならないよう、定期的に変える仕組みを作らないといけないでしょう。
製造課長と言っても何を重視するかは人それぞれです。昔は全力投球型が多かったですが、合理化最優先・安全最優先など分化していき、何も進めないという諦めタイプや仕事を拒否するタイプに移っていきます。こうしてみると、製造業の要である製造課長の変わり方は、時代を表していますね。
JIS10kフランジを使わなくても良い場面を紹介しました。マンホールなどはJIS5kなど軽いものを考えましょう。大気開放で付け外しが多い箇所は、自作フランジでも良いと思います。設備接続部は設備メーカーに合わせても良いでしょう。ヘルール・ねじ・ワンタッチ継手もあり得ます。
