第２６回プラント工事雑学講座

皆さんこんにちは！
有限会社斉栄工事の中西です。

 

はじめに：配管はプラントの血管
配管は流体を運ぶだけでなく、応力を逃がし、熱を通し、振動を抑え、腐食と戦うシステムです。材質選定、溶接、サポート、防食、非破壊検査、洗浄、耐圧……一つでも手を抜けば、停止＝損失に直結します。ここでは設計→製作→据付→検査→洗浄→試験→引渡のライフサイクルを、現場視点で分解します。

 

1）材質・圧力・温度：正しい“服装”を選ぶ
• 材質選定：炭素鋼（CS）、ステンレス鋼（SUS304/316L）、低合金（Cr-Mo）、ライニング（ゴム・FRP・PTFE）。流体の腐食性・温度・圧力・クリーン度で選ぶ。塩素・酸・溶媒は特に注意。
• 腐食余裕：腐食速度×設計寿命で腐食代を設定。CUI（保温下腐食）は別途対策。
• 耐圧・耐温：設計圧力・温度、試験圧の根拠を仕様書に明記。弁・フランジ・ガスケットの圧力温度等級を整合。

 

2）図面・分割・スプール製作
• アイソメ分割：現場溶接を最小化するよう、溶接位置を地上に落とす。回転・姿勢・足場有無で割付。
• 端面処理：ベベル、開先角、ルート間隙。高低差（ハイロー）を管理する治具を準備。
• 材料受入：熱番、サイズ、材質。端面キャップ、防錆、湿気管理。

 

3）溶接と資格・WPS/PQR
• WPS/PQR：母材・溶材・電流電圧・予熱・層間温度・後熱。溶接士の資格範囲（姿勢・径・板厚）を確認。
• 欠陥と対策：割れ、融合不良、スラグ巻込み、ブローホール。原因→対策をNCRで残す。再溶接は範囲限定。
• 仮付け：最終溶接の変形を見越した反変形を設計。

 

4）サポートと応力：固定点→ガイド→スライド→スプリング
• 固定点の哲学：熱膨張を“逃がす”。固定点→ガイド→スライド→スプリングの連鎖設計で、ノズル荷重を抑える。
• 伸縮継手：挿入長、点検空間、ガイド間距離。誤用は破損の近道。
• 振動：回転機での脈動・渦励振。スナバーやダンパで抑制。固有値離隔を確保。

 

5）非破壊検査（NDE）と試験
• VT/PT/MT/UT/RT：部位・材厚・リスクで選択。合否基準を契約に明記。
• 耐圧（ハイドロ）：試験圧、保持時間、温度補正。隔離点（ブラインド）と安全距離を徹底。気密（パニューマ）の適用範囲も整理。
• リークテスト：石鹸水、ヘリウム。重要系は二重化。

 

6）洗浄・フラッシング・パッシベーション
• 水洗・薬洗：デブリ・スケール・油脂を除去。清浄度基準（差圧・粒子数）を定量で管理。
• オイルフラッシング：回転機系の清浄度はISO 4406等で評価。バイパスとフィルタ差圧監視。
• 酸洗・不動態化：SUSの酸洗・パッシベーションで錆発生を抑制。廃液処理を先に設計。

 

7）保温・保冷・識別表示
• 保温：ロックウール・カルシウムシリケート等。段違い施工とバンドピッチ統一。熱橋を減らし結露を防止。
• ラギング：アルミ・SUS薄板。重ね代、カシメ方向、雨仕舞を図示。CUI対策の点検窓。
• 識別：流体色・流向矢印・危険表示。点検しやすい色を選ぶ。

 

8）配管と回転機の“健全な関係”⚙️
• 据付後配管：回転機は無理をさせない。フランジ穴が自重で合う状態で初めてボルトを入れる。
• ノズル荷重：API/メーカー許容に入るよう応力解析で担保。柔らかい配管は良い配管。

 

9）タイイン・切替・MOC
• タイイン管理：ブラインドリスト、隔離手順、復旧忘れ防止タグ。停止時間のクリティカルパスを可視化。
• MOC：現場レッドライン→設計反映→図面更新→周知。唯一の最新版を守る。

 

10）記録・台帳・引渡
• 溶接台帳：溶接番号、溶接士、WPS、NDE結果、再溶接履歴。
• 試験成績：耐圧、気密、リーク、清浄度、フラッシング、酸洗。不適合は是正完了まで閉じ切る。
• As-Built：アイソメ赤入れ→CAD反映→PDFしおり→検索タグ。QRで部位ジャンプできるように。

 

11）よくある失敗と処方箋
• サポート不足：固定点の思想欠如→ノズル破損。ガイド・スライドの連鎖を追加。
• NDE不合格：溶接条件の逸脱→教育＋WPSの見直し。原因分類をダッシュボード化。
• CUI：保温端部の止水不良→雨仕舞ディテールの再設計と点検窓増設。

 

12）チェックリスト（抜粋）✅
☐ 材質・圧力温度・腐食代・等級の整合
☐ アイソメ分割・溶接姿勢・地上化率
☐ WPS/PQR・資格・仮付・反変形
☐ 固定点→ガイド→スライド→スプリング連鎖
☐ NDE計画・隔離点・耐圧手順・安全距離
☐ 洗浄・フラッシング・酸洗・廃液計画
☐ 保温・ラギング・識別表示・CUI点検窓
☐ 溶接台帳・試験成績・As-Built・QR

 

結語：配管は“見えない力”との対話です。熱・圧・振動・腐食に先回りできれば、止まらないプラントができます。

 

 

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