バッチプラント設計の第一歩は、建設費の全体像をつかむことから。この記事では、設備・土建・電気・計装の4部門の費用構造やラング係数による概算手法など、初心者にもわかりやすく整理しています。設計・見積のベースとなる視点を学べます。
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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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
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
【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(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
【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
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
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バッチプラント設計の第一歩は、建設費の全体像をつかむことから。この記事では、設備・土建・電気・計装の4部門の費用構造やラング係数による概算手法など、初心者にもわかりやすく整理しています。設計・見積のベースとなる視点を学べます。
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。
