配管設計 X Facebook はてブ LINE Pinterest LinkedIn 2023.10.142024.09.18 記事内に広告が含まれています。This article contains advertisements. 配管設計グレード分けを内容物の目線で考える内容物に対する配管設計のグレード分け(pipe grade)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... 配管設計で優先すべきことTOP5｜化学プラントは選択肢が多い配管設計(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す。... 配管設計が多少失敗しても受け入れられる理由化学プラントのような複雑な配管設計では、時に失敗します。 特に初心者の頃は、失敗の数が多くて落ち込んでしまいます。 工事の規模が大きくなるほど失敗の数は多くなり、ベテランでも失敗は当然あるものなのですが、初心者にはその辺りがまだ見えていない... 配管ルートの思想｜プラント増改築時に超重要工場の配管ルート(pipe route)の考え方の例を解説します。 工場内に張り巡らされる多くの配管。 どこをどうやって通すかということは、化学プラントではかなりの確率で問題となります。 プラント建設当初はもちろん増改築でも問題になる、プラ... 配管近接距離の考え方｜配管設計の基礎配管設計(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... 配管サポートの強度計算を材料力学的に考える配管サポート(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... 配管ダミーサポートの忘れがちな注意点ダミーサポートは、溶接でパイプとサポートを付けた方法です。 一度付けてしまうと忘れ去られがちですが、材質・水抜き・温度・振動などの面で弱点があります。 少し手間が増えてもバンドなどの着脱式の方が、メンテナンスを考えると有利になるでしょう。 ダミーサポートを付ける場所は絞りましょう。 高さの考えは配管設計で特に重要｜バッチ系化学プラントの場合配管設計では高さ(piping level)が大事です。 特に化学プラントでは多くの配管があり多くのバルブが存在するから、高さの設計はとても重要。 さらにバッチ系化学プラントでは手動作業が多いので、連続工場よりもさらに重要。 下手すると毎日... プラントの高さ設計はエンジニアリングで超重要プラントのレベル(plant level)設計は、エンジニアリングの質を大きく左右します。 プラント建設や増築のような大きな仕事でしか、検討することが無いので重要度を実感することは少ないでしょう。 プラントエンジニアとして、機械エンジニアが... 配管フランジの設置位置と内部点検配管フランジの設置位置は内部点検に直結します。 フランジを切り込むとよく言いますが、フランジをどこに設置するかで作業性が大きく変わります。 液やガスの配管ならあまり意識しなくても、スラリー配管なら意識はしておきましょう。 フランジに点検口の... JIS10kフランジを使わなくても良い場面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。 共通配管が化学プラントで生み出すメリット共通配管(common pipe)について解説します。 化学プラントでは多くの配管を扱います。 コスト削減を狙って配管数量を最小化するためにも、機能の最小化が大事です。 そのために配管のヘッダー化と共通化の仕分けが大事です。 プロセスエンジ... 配管スタンド上の設計ルール11選化学プラントの配管スタンド上に設置する配管の設計ルール(pipe stand rule)について解説します。 一般的に「こうした方がいい」という理想的な形のみを解説します。 というのも現実にはこんなに理想的な組み方をできるわけではありません... 40年以上メンテナンスが必要な高所配管の対応例長距離配管の設計とメンテナンス(maintenance)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... 配管ラックを継ぎ足していくと起こる問題配管ラックを継ぎ足していくと、強度不足・作業の障害・メンテナンスの障害などのさまざまな問題が起きます。 そもそもラックの大きさは工場全体の大きさ・プラントの数を基に設計しないといけないのに、意外と考えられていないから、後になって足されていきます。 工場を一から建てるときには、しっかり考えましょう。 大気圧タンクの変形を防ぐために重要な配管設計屋外タンク・大気圧タンク(atmospheric pressure tank)の変形について解説します。 化学プラント以外でも幅広く使われている屋外タンクですが、変形事故は昔から頻発しています。 古典的でいまさらこんな問題起こすのか・・・？... ポンプの配管設計を失敗しないためのルール集ポンプ周りの配管設計(Piping design)の例を紹介します。 化学プラントではどこでも使うポンプですが、ポンプ周りの配管設計は意外と悩みがあります。 その理由は空間スペース。 単純に空地から建設したときにはスペースがいっぱいあって、... ポンプを並列設置する時に注意したいことポンプをタンクや反応槽周りに複数台設置するケースは、化学プラントだと非常に多いです。 特に連続プラントだと、かなり一般的でしょう。 バッチプラントだとあまり一般的ではなく、増改築を繰り返していくうちに気が付いたら並列設定していたという場合が... 化学プラントで液溜まりが発生しやすいポイント6選液溜まり(puddle)について解説します。 化学プラントではどこかのタイミングで必ず液抜きという作業が発生します。 どこで液が溜まるのかということを理解したうえで運転や設計をするのと、意識せずに「これしかない」という発想だけで対応するのと... 液抜き配管の適切な設計で液溜まりを最小化化学プラント向けの液抜き配管(Drain pipe)のポイントを集めました。 食品・医薬向けに比べると条件が緩いですが、液たまりを避けたいのは化学プラントも同じです。 液抜き配管の組み方は単純そうに見えていくつかのパターンがあります。 操作... 配管の逆流を防ぐコツ4選｜化学プラントの場合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... 粉体配管で垂直落下が徹底的に大事な理由バッチ系化学プラントでは粉体(powder)を非常に多く扱います。 ここでもあそこでも粉体、粉体・・・。 気体や液体と同じ発想で配管を組んでいくと、確実に失敗します。 詰まってどうしようもありません この問題は、いざ生産が始まってからようや... 大気脚が減圧系のシール装置として大活躍する理由大気脚(atomospheric leg)について解説します。 スチームエゼクタなど減圧系のラインで必要になってきます。 物理的に単純な構造のはずですが、多少考えることがあるので見落としなく考えたいです。 意識せずに既存と同じとか、最低限の... 調整代の基本的な考え方｜配管設計をトラブルなく行うために配管設計(piping design)で大事な寸法調整の考え方を紹介します。 化学プラントのオーナー系機械エンジニアは化学プラントの設計者でありながら、配管設計に携わる時間が短いです。 図面屋さんに丸投げも可能。 出来上がった配管図を眺めて... はさみ込み型の部品の典型例｜化学プラント設備の場合バッチ系化学プラントのはさみ込み(sandwich)部品と典型的な配管構成について解説します。 挟み込み部品は何も考えずに配管を取り付けると、後々大きな問題になります。 挟み込みのことをジゴクと呼びこともあります。 一度付けてしまうと取り外... 囲われた空間に通す配管の設計上の注意点壁や屋根で囲われた空間に配管を通す場合は、設計上特別に考えることがあります。 漏れにくい構造にして、漏れても発見しやすくし、被液しないようにもする。 漏れたときに拡散させるか封じ込めるかという部屋の思想も大事です。 異物にならない材質を選びましょう。 配管フィッティングの知識が配管設計に重要な理由配管設計で大事な、配管フィッティング(pipe fitting)の種類と機能について解説します。 エルボ・チーズ・レデューサーなど決まりきった部品ですが、それぞれの機能や選択肢を知っておくことは、機械や配管のエンジニアにとって必須です。 基... 異径チーズを上手く使った配管設計例配管設計(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... 化学プラントで異径フランジを使いこなすコツ異径フランジを使いこなすには、取替を前提としたフランジ接続にして、下向き流れで圧損が無い場所を選び、ステンレス配管に限定して使用するのが賢明です。 箇所が少ないように思えますが、ステンレス配管のニーズは高いので、それなりに登場します。 異径レデューサで面間の問題がある時には、積極的に異径フランジを使用しましょう。 今さら聞けないバイパス配管ラインの基本バイパスラインの基本と、バッチ系化学プラントでの使い方を紹介しました。 ストレーナ・ポンプ・流量計などは使い方が結構難しいです。 逆止弁やスチームトラップは、運転上・保全上必要となります。 標準的にとりあえず付けていても良さそうですが、実際に使うかどうかは別問題ですね。 埋設配管で考えるべき7つの問題埋設配管(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... 配管内の液封対策の基本｜見えない敵液封現象(Liquid expansion)は、化学プラントで気が付かないうちに起こりえる、とても怖い現象です。 古典的でついつい忘れがちになります。 手動操作を基本としているプラントならオペレータがその理屈を知っていて対応してくれますが、... オーバーフローの典型３パターン｜現象イメージ練習液体系のオーバーフロー(over flow)の種類を解説します。 オーバーフローは液体の自重を利用した運転制御の方法です。 いろいろな方法が考えられますが、基本的なパターンを３つ紹介します。 取り扱う液体の特徴や性質に応じた配慮が必要になり... 配管の枝取りは「上取り」と「下取り」のどっちが正解？枝取り(branching)配管の考え方について解説します。 化学プラントの配管から枝を取る場合に、上取りなのか下取りなのかちょっと悩みます。 適当に配管図を見ているだけだったり、配管図面屋さんに任せているエンジニアなら悩むチャンスすらない... ベントラインを正しく設計するためのルールバッチ系化学プラントのベントライン(vent line)の設計ポイントを解説します。 ガスラインと混同しがちですが、微妙に扱いが違います。 配管設計上は疎かにしても何とかなってしまいますが、安全運転の管理上はとても大事なところです。 下手を... ガスラインの設計が安全上とても大事な理由｜化学プラントバッチ系化学プラントのガスライン(gas line)設計の注意点について解説します。 ガスラインの設計は口径設計に終始しがちです。 ガスラインの口径設計は真面目に考えると、かなり複雑な計算を行います。 真面目に計算してしまうと意外な見落とし... 集気ラインの設計方法の概要｜ガス・粉体大気開放の集気ライン(gas collection line)について、ガスラインと関連性を考えて解説します。 化学プラントではとても怪しい危険な液体をいっぱい扱います。 ガスとして外部に放出されるだけで、とても危険な状態になるものも。 そ... ガスラインの材質選定を間違えると大事故に化学プラントのガスラインの材質選定は、間違えると大きな問題になります。 静電気着火のリスクが高いので樹脂配管は止めた方が良いでしょう。 ついつい空気としてライン設計してしまいがちです。 金属配管でメンテナンスを重視するか、高価なライニング配管にするか。 運転や保全の思想と関わってきます。 スパイラルダクトを適切に使うための注意点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。 H笠を使ったプラント排ガス排出口の考え方H笠という煙突の形状をご存じでしょうか？ 名前自体は知られていないでしょうが、煙突の出口にあるアレです。 ストーブとセットになってそうですよね。 これを化学プラントの排ガスの出口にも活用していたりします。 どういう効果を狙って付けるかを紹介... 手動分液装置の配管設計で気を付ける高さの概念手動分液の配管設計は考えれば考えるほど、いろいろな問題に直面します。 突き詰めるとプラント建設思想そのものにたどり着きます。 問題となるのは高さの制約。 本質的にどういう影響を及ぼすのか解説していきます。 手動分液装置の配管構成例 手動分液... 連続分液装置の配管設計で気を付けたいこと連続分液装置(liquid separation)の配管設計で気を付けたいことをまとめました。 配管設計の中でも罠的な部分が多い箇所。 実験でよく行う分液操作をイメージして、そのまま装置としてくみ上げると失敗します。 現場に即した目線での注... 【実践】タンク底の分液配管の弁と計器の組み合わせ例タンク底の分液配管の弁と計器の組み合わせ例を解説しました。 覗き窓を通して液を送るだけではなくて、導電率計・密度計や流量計を付けたりします。 交換のためにバルブを付けると安心感が上がります。 洗浄は覗き窓を中心に上側と下側の2パターンがありますので、分けて考えましょう。 毒性ガスの配管の設計保全で注意したいこと毒性ガス(toxic gas)に関する設計保全の注意点を解説します。 高圧ガス保安法に定めるもので「危険なもの」ですので、人体に即影響を及ぼすという意味で設計段階からしっかり考えないといけません。 できることは限定的ですが、だからこそ「でき... 窒素配管を正しく設計してプラント運転を安定にする方法窒素(nitrogen)の使い方について配管構成を解説します。 バッチ系化学プラントの反応器には窒素を接続します。 主な目的は静電気着火に対する対策が、反応槽への窒素の接続先で目的が変わります。 単に静電気着火防止目的だけではありませんので... 窒素配管を危険物タンクに接続する2パターン窒素(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... スラリー配管のトラブルを最大限解決するテクニックスラリー(slurry)配管のトラブルと基本的な対策について解説します。 スラリーはバッチ系化学プラントでは、多くの場面で登場します。 そして閉塞の問題を起こします。 ポンプ自身の問題もありますが、ポンプ回りの配管もトラブルの原因となります... プラント配管ポケットブックは化学プラントエンジニアにとって絶対に必要！プラント配管ポケットブックについて解説します。 化学プラントの機電系エンジニアの必携本です。 この本は机に常備しておきましょう。 配管設計の大半を外部に委託するような丸投げが可能なエンジニアであっても、この本で出てくる概要は理解しておきまし... 配管設計・施工ポケットブックは化学プラントの教科書配管設計・施工ポケットブックについて解説します。 プラント配管設計者にとってポケットブック系は今も昔も欠かせない設計アイテムでしょう。 例えばプラント配管ポケットブックは代表的なポケットブック。 最近ではweb上でカタログダウンロードができ...
