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日別アーカイブ: 2025年9月17日

第15回造船配管雑学講座

投稿日 2025年9月17日

皆さんこんにちは！


有限会社古庄工業、更新担当の中西です。

 

 

さて今回は

～変遷～

 

1｜手描きと現合が主役だった時代（〜1980年代）

  • 設計：テンプレートと手描き図、現場採寸→**現合（げんごう）**で取り回すのが常態。

  • 製作：単純ベンダ・ロールでの曲げ、継手は手溶接中心。

  • 材料：軟鋼・CuNi（90/10）・黄銅・黒ガス管、海水系はCuNiが主流。

  • 品質：漏れ試験・通水試験は現場仕上げ後に実施。職人の勘が品質を左右。

2｜標準化とプレファブ化（1990年代）

  • 設計の標準化：系統ごとに**配管クラス（圧力・温度・材質・継手規格）**を整備。

  • スプール化：**アイソメ図（スプール図）**で工場先行製作→現場は取り付け主体へ。

  • NC化：NCパイプベンダ・パイプ切断機の普及で曲げ精度と歩留まりが向上。

  • 検査：PN・Classごとの耐圧／気密が体系化、NDT（PT/MT/RT/UT）を組み合わせる文化に。

3｜3D設計とブロック先行艤装（2000年代）

  • 3D CAD/PDMSの導入で干渉チェック・重量・MTOが前倒し可能に。

  • ブロック艤装：船殻ブロック段階で**配管・支持金物・貫通部（MCT）**を先付け、進水後の工数を圧縮。

  • 材料の多様化：**ステンレス（316L）・二相系・GRE（海水系）**の使い分けが一般化。

  • 品質・安全：A60/Hクラス隔壁の耐火貫通・防火塗装・コーティングの整合が標準に。

4｜環境規制と極低温配管の時代（2010年代）

  • LNG船・FGSSの普及で**極低温（-162℃）**配管・バルブ・クライオサポートが主戦場に。

  • IGFに準拠した低引火点燃料（LNG等）で**二重殻・ベント・パージ（N₂）**の手順が厳密化。

  • 洗浄レベルの高度化：フラッシング・ピックリング・パッシベーションの手順書化、NAS/ISO清浄度管理。

  • 軸系・機関まわり：振動・熱膨張を見込んだベローズ・ループ・フレキ計画が当たり前に。

5｜代替燃料・DX・自動化の現在地（2020年代〜）

  • 燃料転換：メタノール・アンモニア・水素対応の配管・材料・検知・換気がテーマ。腐食・脆化・毒性を考慮した材質・パッキン・シールの選定が肝。

  • デジタルスレッド：3D→スプール→QR→出荷→取付→検査→試運転までをデータ連携、クラウド台帳でトレーサビリティ確保。

  • 製作自動化：レーザーマーキング、自動溶接（TIG/オービタル）、ロボFit-up、ARでの現場照合。

  • 実船フィードバック：I0T圧力・温度・振動で劣化傾向を把握、改修デザインに反映。

  • 複合材・断熱：GRE・サンドイッチ断熱、**極低温支持（G10/マイナス用PU）**や結露対策の標準化。

6｜構成要素で見る進化ポイント（早見表）

  • 設計：手描き→2D CAD→3D/干渉自動検出→点群リバースエンジニアリング

  • 材料：軟鋼・CuNi→SUS/二相系・GRE・低温用Ni鋼→代替燃料向け特殊材料

  • 製作：現場現合→工場スプール化→NC/自動溶接・キッティング

  • 施工：後艤装→ブロック先行艤装→AR照合・デジタル出面

  • 検査：通水→耐圧/気密＋NDT→清浄度・脱脂・リーク（He）

  • 運用：定期補修→状態基準保全（CBM）→実運用データで設計に戻す

7｜タイムラインで一気に把握

  • 〜1980s：現合・手描き、職人技が中核

  • 1990s：配管クラス整備・スプール化・NC曲げ

  • 2000s：3D設計・ブロック艤装・材料多様化

  • 2010s：LNG/極低温・洗浄レベル高度化・IGF対応

  • 2020s–：代替燃料・DX・自動化・CBM

8｜“いま”の主要ニーズ（造船所×配管業の共通言語）

  • 一発で付くスプール：寸法公差・装備干渉・支持金物まで3DでFIX、現場切り回しゼロへ。

  • 清浄度と脱脂：燃料・作動油・計装系はNAS/ISO規格準拠、フェライト抜きや酸洗・パスの証跡。

  • 極低温・毒性対応：ベント・パージ・検知・換気を含むシステムで安全性を担保。

  • トレーサビリティ：ヒートNo.・WPS/PQR・溶接者ID・検査結果をQRひも付け。

  • レイバーセーフティ：狭隘・高所・火気のPTW/LOTOと可燃性ガスの連続監視。

  • LCC/耐食：海水→GRE・CuNi・SUSの適材配置、蒸気・凝縮水・ケミカルも腐食設計で。

9｜“今すぐ現場で効く”実務メモ

  1. 赤ペンで“支持ライン”を先に引く：配管だけでなく支持金物→溶接順序→塗装復旧まで先出し。

  2. スプールには“取り合い寸法”を印字：ガスケット厚・面間・伸縮代を現場が即判断できるように。

  3. 洗浄・フラッシングは“逆流→順流”：デッドレグを洗い切る回路図を作ってから着手。

  4. リーク試験の温度補正：気密は温度ドリフトを見込んだ保持時間設定で誤判定を防止。

  5. 貫通部は“耐火×気密×防水”の三位一体：MCT・シール材・コーキングの組合せ台帳を標準化。

  6. 曲げVS継手の最適解：溶接本数削減＝品質と工数の両得。曲げ許容と治具有無で設計段階に判断。

  7. 極低温支持は“熱橋・結露”を絵に：断熱の切れ目・吊金具の冷輻射を断面スケッチで共有。

10｜成果が見えるKPI（目安）

  • スプール一次合格率（％）／現場合わせ率（↓ほど良）

  • 溶接手直し率（％）／RT/UT不合格率（ppm）

  • 耐圧・気密一次合格率（％）／リーク再試験件数

  • 洗浄・清浄度合格率（％）（NAS/ISO）／脱脂確認の是正率

  • 取付工数（人時/スプール）／工程遵守率

  • 安全：ヒヤリハット報告率（高いほど学習文化）／火気作業違反ゼロ継続日数

重要なのは“他社比較”より自ラインの基準線を上げ続けること。設計→製作→施工→検査→運用のPDCAが王道です。

11｜これからの造船配管：5つの潮流

  1. 代替燃料対応の本格化：メタノール・アンモニア・水素で材料・シール・検知が再定義。

  2. デジタルスレッド：PLM/ERPと連携し、材料→加工→検査→引渡しの一気通貫トレース。

  3. 自動溶接・自動組立：狭隘域向けの小型ロボ／オービタルの標準搭載。

  4. モジュール＆スキッド：FGSS・ユーティリティをパッケージ化し、艤装は**“据えてつなぐ”**へ。

  5. CBM×設計リターン：実船データで振動・腐食・熱膨張の弱点を特定→次船の配管クラスへ反映。

12｜まとめ

造船配管は、
現合と手描き → 標準化・スプール化 → 3Dとブロック艤装 → 極低温・クリーン・IGF対応 → 代替燃料×DX×自動化
と進化してきました。

これから選ばれるのは、一発で付くスプールと清浄度・安全の証跡、そしてデータで回す改良力を兼ね備えたチーム。
**“漏らさない・燃やさない・止めない”**を合言葉に、次の艦（ふね）をより強く、より賢く。

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