プラント設計とは？

プラントには石油プラント、化学プラント、薬品プラント等、多種多様な種類があります。いずれもライフラインの整備や社会に必要な製品を製造する上で重要な拠点です。

配管・機器などの中身は“危険物”や“劇物”に分類されるものが多く、災害や事故など万が一の際は周辺環境への影響が大きく想定されることから、一般の建築物より高い安全性を実現することが必須です。

プラント設計では、構成する構造物一つ一つに対し、熱応力や地震力などの様々な外力にも強い設計を行っており、都市機能を維持し、人々の社会生活を支えるための基盤整備を担っています。

業務内容

設計準備

設計仕様書を読み込み、荷重条件や設計条件、どんなことに注意して設計をおこなうのかなど重要事項を把握します。
海外プラントは、国、客先により設計規準が違うため、どの規準を採用し設計を行うのか事前の確認をします。
海外プラントは、仕様書は英語となるため、設計条件などの読み込みには時間を要します。

構造計画

構造計画とは、あらかじめ配置された配管・機器等及び構造物の周囲の状況を把握し、梁をどのように組むのか、地震力などの水平力を負担するブレースをどこに配置するのかを決めます。
構造計画により、安全で経済的な設計を行えるかが左右されますので、構造計画は重要な作業となります。

準備計算

構造物に作用する外力（荷重）の計算を行います。
プラントには配管荷重・機器荷重・熱荷重・摩擦荷重と様々で、荷重ケースが一般建築とは違い数が多くなります。
準備計算も設計に与える影響は大きく、構造計画同様に重要な作業となります。

解析モデルの作成

実状に合わせて構造物をモデル化、作用する外力を入力し解析致します。解析を行うことにより、構造物にどのような力が掛かっているかが分かります。

設計

解析の結果、構造物を形成する全ての部材の安全を確認し断面を決定します。

計算書の作成

全ての設計作業を纏め、計算書を作成します。

アプリケーションの開発

汎用構造解析ソフトウエアAutoPIPE、CAESARⅡ、Staad Pro等の計算結果からプログラム開発言語VBA等を用いて自社開発のアプリケーションを作成しています。

プラント設計で心がけていること

プラント設計はプロジェクト自体が巨大であり、その設計に関わる人数もかなりの数になります。設計部門もプロジェクト部門、配管設計部門、電気計装部門、機械設計部門、プラント設備を支持する構造物の設計を行う土木建築部門、その他にも様々な役割を担う部門が存在します。そういった多くの部門がありますので、設計の際は各部門と綿密な打ち合わせやコミュニケーションをとっていきながら設計を行っていきます。

そして設計条件が建設地の気候に大きく左右されますので、その国の風習や環境をある程度は理解する必要があります。基本となる設計コード（規準）があり、さらにその国独特の規準も存在しますので、まずはそれらの規準を理解し把握することが重要になります。

そのほかにもRISEではお客様への付加価値を高めるため、各種方策を実施しています。具体的には、納期を守る為、マトリクス表にて作業工程表を作成し、日々管理して作業効率を高めていくことや、作業の優先順位を見極め、早い段階で対策を打つこと、案件によってはコスト低減を積極的に提案していくことなどです。

時には難題に当たることもありますが、必ず答えを見つける努力は怠りません。これからもお客様により良い提案を行えるよう、矜持を持って構造設計を行いたいと考えています。