​株式会社​ エクセルテック

プラント設計とは

プラントとは製品の製造やエネルギーの製造、廃棄物や水の処理をする

工場設備のことをプラントと呼びます。

プラントにはそれぞれの特徴により必要な設備、施設が異なるため

それらに必要な設備を効率よく配置して稼働させるための設計を行います。

 

プラント設計の大まかな業務としてプラントの基本設計、詳細設計となります。

 

基本設計では、求められる機能・性能に合わせ、装置、設備の組み合わせを考え、

その中で原料の状態による装置の大きさや全体の構造・配置を決定します。

 

詳細設計では、基本設計に基づき、プラントを建てるための土木・建築工事の設計、

タンクやポンプ等の各種機器の設計、

設備機器間で気体や液体を効率的に通すための配管設計、

プラントを動かす電力設備や制御システム、空調・衛生設備の設計の

各部門で実際に施工するための図面を作成します。

 

そして建設工事が始まると現場に出向き、工事担当者との確認や調整、

設計した図面通りに出来上がっているかの確認を行います。

工事完了後は試運転を行い、設計した通りの動作、要求を満たせているか、

安全面等に問題ないかなど、あらゆることを考慮した試運転を行います。

 

プラント設計技術者は、理工学の基礎知識や高度な専門知識、技術に

実務経験から得られたノウハウを組み合わせて、

経済的かつ環境に配慮した、安全なプラントを設計する重要な役割を担っています。

建築士や技術士、施工管理技士等、設計施工にかかわる様々な資格もありますが、

設計には物を理解し創造する柔軟性と発想力が重要です。

 

解析とは

各種プラント設備には多数の配管が張り巡らされており、

その配管には自重、温度による熱膨張、地震、風、運転時の振動等の荷重が加わります。

これらの荷重により配管の変形、流体の漏洩を防ぐように配管設計では配管を支持するサポートの

支持鋼材の種別、形状、位置を選定し、配管に対して荷重の大きな応力が加わらないようにします。

この応力よる影響が強度や構造上問題ないか計算し、確認することが解析となります。

 

CAE（Computer Aided Engineering）による解析は、振動や荷重による応力解析や熱伝導解析、流体解析を

有限要素法や材料力学を用いてシミュレーションして結果を評価します。

この評価を設計や製品の目的に反映させ、安全性、強度に問題ないかを製品の製作前に確認を行います。