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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化学プロセスで温度を変えることで起こる影響【現場で役に経ちます】
化学プロセス(chemical process)でとても重要な温度について解説します。機電系エンジニアは化学工学をあまり深く理解しないケースが多く、温度を圧力などと同じ1パラメータとして理解しがちです。温度を変えることは、化学プロセスでは様
【一目でわかる】化学プラント建設で知っておきたい法律と必要な届出期限 プロジェクト向き
化学プラントの建設関係で大事になる法律(law)をまとめました。多くの法律が関わってきます。それぞれの法律で申請や届出など必要な期限が違い、整理するだけでも一苦労。万が一忘れてしまった場合は、計画の見直しなど大きな影響が出てきます。プラント
【高耐食性の頼もしい設備】フッ素樹脂ライニング設備の設計選定上の注意点を解説 主にタンク
フッ素樹脂ライニング設備(Fluororesin lining)について解説します。高耐食性の設備として、グラスライニング設備に次ぐ重要設備。設計上気を付けるポイントがガラスとは違います。フッ素樹脂ならではの特徴をまとめました。設備と言って
【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(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
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【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
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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
【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
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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。
化学プラントの機電系エンジニアの仕事は、社外からは3Kのように見られますが、社内からはもっと冷めた目で見られています。厳しいわけでもないけど、良く分からないから突っ込めない。その割に辛いというアピールがされる。技術系というカテゴリに入れて良いのかどうか、結構悩むのが化学プラントならではという感じでしょうか。
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。
