配管技術者への道しるべ 第4回 化学の基礎知識

摘要

今回は化学プラント配管設計者の基礎の基礎となる「化学」について述べる。配管設計者は一般に、機械系の出身の人が多いようで、パイプ、配管継手、バルブなどの「配管組み立て」という機械的なイメージから来ているかもしれない。しかし、「化学プラント」においては、配管の中を流れているのはユーティリティーを含めて全て化学的流体であり、温度、圧力をはじめ流体の特性などの中身は全て「化学」の領域に属している。また、機器及び装置内における物質の物理的変化、化学的変化についても全て「化学」が基本になっている。読者の皆さhには、どちらかと言えば日頃疎遠、あるいは苦手となっているかも知れない化学分野がいかに身近なものであるか、また化学の知識がプラント配管設計上重要なものであることを理解してもらう糸口になればと思い、貴重な誌面をさいて貰ったわけである。ここでは、誌面の関係上「配管設計者」に関係の深い基礎的なテーマを絞って述べて、詳細は「専門図書」に譲ることとする。「化学」について化学プラントの配管設計をする上で、最初に入手するのが化学プロセス計算に基づく「プロセス·フローシート」を軸とする「ライン·データ」などのプロセスデータである。これを理解するためには、配管を流れるいろいろな流体についての諸々の化学物質の特性や法則を理解することが大切である。配管口径の計算をはじめ、高圧ガスや消防法などにおいて取り扱う化学物質の法的規制の面においても重要な要素になる。水、空気、窒素、蒸気と言ったユーティリティーから、炭化水素をはじめとする有機化学物質、繊維及び樹脂の原料となる高分子化学物質、さらに有機化学物質から外れた無機化学物質等、配管の中を流れている流体のことを常に念頭におかなければならない。