WO2020261376A1 - プラントの建設方法 - Google Patents

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憲昭 寺久保
洋晃 五十嵐
篤生 本位田
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H5/00—Buildings or groups of buildings for industrial or agricultural purposes
    • E04H5/02—Buildings or groups of buildings for industrial purposes, e.g. for power-plants or factories

Definitions

  • the present invention relates to a technique for constructing a plant.
  • Plants that process fluid include natural gas plants that liquefy natural gas, separate and recover natural gas liquid, petroleum refining plants that distill and desulfurize crude oil and various intermediate products, petroleum chemical products and intermediate chemicals.
  • chemical plants that produce products and polymers.
  • these plants include, for example, static equipment such as tower tanks and heat exchangers, dynamic equipment such as pumps, and a large number of equipment such as piping provided between these static equipment and dynamic equipment. It has a structure in which groups are arranged. And between these equipment groups, a pipe rack for supporting the piping for transferring fluid between the equipment is provided.
  • Such a plant is constructed by bringing construction materials to the construction site using a crane or the like, and sequentially assembling each device, a frame supporting the equipment, and components of a pipe rack. For this reason, the plot plan and construction schedule of each equipment and pipe rack in the plant are greatly restricted by the delivery route of construction materials and the arrangement position of the crane. Under such restrictions, it is required to reduce the number of plant construction personnel and improve the safety of the working environment.
  • the present invention has been made against such a background, and provides a technique for safely constructing a plant while relaxing restrictions on the construction of the plant.
  • the present invention is a method for constructing a plant that processes a fluid.
  • the process of installing the equipment group related to the fluid processing and A step different from the installation area of the device group includes a step of forming a frame structure for supporting a pipe for exchanging fluid with and from the device included in the device group by a 3D printer. It is characterized by.
  • the method of constructing the plant may have the following features.
  • A In addition to the step of forming the frame structure, a step of transporting the piping material to be the pipe from the outside to the frame structure in the process of being formed to form a pipe supported by the frame structure.
  • the frame structure is configured to support the pipes on each floor of a plurality of hierarchical structures stacked in the vertical direction. In the step of forming the frame structure, one layer included in the plurality of hierarchical structures is formed, and in the step of forming the pipe, a pipe supported by the one layer is formed. And repeat.
  • C In the 3D printer, the piping and the frame structure are integrally formed.
  • the frame structure is configured to support the pipes on each floor of a plurality of hierarchical structures stacked in the vertical direction.
  • the integral formation of one layer included in the plurality of layered structures and the piping supported by the one layer is repeated.
  • the step of forming the frame structure shall be carried out after the step of installing the equipment group.
  • the construction method of this plant is to transfer fluid between the process of installing the equipment group related to fluid processing and the equipment included in the equipment group by a 3D printer in an area different from the installation area of the equipment group. Includes the step of forming a frame structure that supports the piping for doing so.
  • a 3D printer By forming the frame structure with a 3D printer in this way, it is possible to install a group of devices related to fluid processing without being restricted by the process of forming the frame structure.
  • the construction site can be made compact, and there is no need for personnel to enter the site to assemble the frame structure, which enhances safety.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the entire plant constructed by a 3D printer (additional manufacturing apparatus).
  • the applicant is finally developing the technology with a view to forming most of the equipment, pipes, and frames constituting the plant by a 3D printer.
  • the present application describes the formation of a pipe rack using a 3D printer.
  • a technique for manufacturing large members such as conductor parts and wings of an airplane (for example, Japanese Patent No. 65135554) and building materials (for example, Japanese Patent No. 6378699) by a 3D printer has also been patented.
  • the inventors of the present application have grasped that it is possible to provide a 3D printer capable of forming a large structure at the request of the consumer side through a development status survey of a 3D printer manufacturer or the like.
  • the plant shown in FIG. 1 is, for example, a plant that manufactures liquefied natural gas (LNG), which is a fluid, and is equipped with a large number of devices 2 that perform liquefaction pretreatment and liquefaction of natural gas after pretreatment. Further, on the side of the installation area of each device 2, a pipe rack 3 which is a frame structure for supporting a pipe for transferring various fluids handled in the LNG plant between the devices 2 is provided. .. As will be described in detail later, for example, the pipe rack 3 is composed of a frame having a plurality of hierarchical structures stacked in the vertical direction, and a plurality of pipes are supported on each floor.
  • LNG liquefied natural gas
  • the above-mentioned pipe rack 3 is formed by the 3D printer 1.
  • the 3D printer 1 includes a gate-shaped support portion 10 in which both ends of the beam portion 10B are supported by two support columns 10A.
  • the support portion 10 is provided so as to straddle the installation areas of a large number of equipment 2 groups and pipe racks 3 constituting the LNG plant from above, for example.
  • a support portion moving mechanism (not shown) for moving the support portion 10 is provided at the lower end of the support portion 10.
  • the support portion moving mechanism is configured to be movable along a guide rail 12 provided on the ground so as to extend in a direction orthogonal to the direction in which the beam portion 10B is bridged.
  • the beam portion 10B is provided with a moving body 42 configured to be movable along the beam portion 10B.
  • the moving body 42 is provided with a shaft portion 41 extending downward, and the constituent material of the pipe rack 3 is discharged downward to the lower end of the shaft portion 41 to execute 3D printing.
  • the support portion 10 moves along the guide rail 12 (for example, moves along the X-axis direction in FIG. 1), and the moving body 42 moves along the beam portion 10B in a direction orthogonal to the extending direction of the guide rail 12. It is configured to be movable in the XYZ axis direction by moving (for example, moving in the Y-axis direction in the figure) and raising and lowering the printer main body 4 along the shaft portion (moving in the Z-axis direction).
  • the 3D printer 1 forming the pipe rack 3 may be provided with an arm moving body 43 that moves along the beam portion 10B.
  • the arm moving body 43 is provided with a shaft portion 44 extending downward, and at the lower end of the shaft portion 44, a piping material constituting a pipe to be arranged in the pipe rack 3 (hereinafter, a piping material and a piping material for the pipe rack 3).
  • An arm 45 is provided that receives (referred to as "pipe 5") from the outside and conveys the pipe formed by installing the pipe to the arrangement location.
  • the arm 45 is also configured to be movable in the XYZ axis direction like the printer main body 4.
  • the printer main body 4 can be exemplified as a 3D printer using a directed energy deposition method in which constituent materials such as metal powder and resin discharged from a nozzle are laminated and stacked from the lower layer side.
  • a 3D printer using a method different from the directed energy deposition method may be used.
  • 2 to 6 show a process of constructing a pipe rack 3 using the above-mentioned 3D printer 1.
  • a foundation 100 is formed according to the arrangement of structures such as each equipment 2 and a pipe rack 3, and equipment related to processing of various fluids handled in the LNG plant is formed on the foundation 100.
  • Two groups will be installed.
  • a pipe rack 3 for supporting the pipe 5 for transferring fluid to and from the devices included in the device 2 group is formed by the 3D printer 1. (See FIG. 2 and FIG. 9 described later).
  • the pipe rack 3 is configured by a frame having a plurality of hierarchical structures stacked in the vertical direction, and is configured so that a plurality of pipes 5 are supported in each layer 31.
  • the pipe rack 3 of this example is made of a structural material such as a metal material, a ceramic material, or a resin material.
  • the printer main body 4 discharges these materials and forms a pipe rack 3 having a strength capable of supporting the pipe 5.
  • the frame constituting the pipe rack 3 may have a skeleton structure such as a truss structure or a rigid frame structure, or may have a honeycomb structure or a lattice structure.
  • the 3D printer 1 moves to the installation area of the pipe rack 3, and as shown in FIG. 2, is formed by laminating the constituent members of the pipe rack 3 in order from the lower portion of the support column 32 above the foundation 100. To go. Then, as shown in FIG. 3, the columns 32 are formed up to the installation height of the first layer 31, and then the layers 31 supported by the columns 32 are formed. After that, as shown in FIG. 4, the formation of the pipe rack 3 is temporarily interrupted, and the printer main body 4 is retracted from the installation area of the pipe rack 3. Further, the pipe 5 is conveyed from the outside to the pipe rack 3 being formed by the arm 45 to form the pipe 5 supported by the layer 31.
  • each A pipe rack 3 having a multi-story structure in which the pipe 5 is supported at the layer 31 can be formed. If necessary, for example, the 3D printer 1 is retracted from the installation area of the pipe rack 3, and the air-cooled heat exchanger (ACHE) 33 is installed at the top of the pipe rack 3 (FIG. 6). Complete.
  • ACHE air-cooled heat exchanger
  • both the pipe 5 supported by the frame and the frame having a multi-story structure may be integrally formed by the 3D printer 1.
  • the printer main body 4 when forming up to the layer 31 that supports the pipe 5, the printer main body 4 is not retracted from the installation area of the pipe rack 3, and the said.
  • a pipe 5 arranged on the layer 31 at the same time as the support column 32 above the layer 31 is integrally formed.
  • the pipe rack 3 may be formed by repeating the integral formation of one layer 31 included in the plurality of layered structures and the pipe 5 supported by the one layer 31.
  • Such a pipe 5 may be made of the same material as the pipe rack 3.
  • FIG. 7 shows a printer main body 4 that forms a frame of the pipe rack 3 using one nozzle, but the pipe rack 3 and the pipe 5 use a plurality of nozzles that supply different materials properly. And may be formed.
  • a metal material, a ceramic material, a resin material, or the like having strength and corrosion resistance according to the temperature, pressure, chemical properties, etc. of the fluid flowing in the pipe 5 is selected.
  • the inner surface of the pipe 5 may be lined with a lining material, or the outer surface of the pipe 5 may be covered with a heat insulating material.
  • the pipes 5 may be carried in and arranged in each layer 31 by the arm 45.
  • the pipe 5 arranged by the arm 45 may also be manufactured by using the 3D printer 1 at another place, for example.
  • the pipe rack 3 and the pipe 5 integrally formed with the pipe rack 3 can be formed.
  • the equipment 2 groups constituting the LNG plant are first arranged, and then the pipe rack 3 is finally arranged. It is also possible to perform formation. As shown in FIG. 8, in a normal LNG plant, a layout in which other equipment 2 groups are arranged around the installation area of the pipe rack 3 is often adopted. On the other hand, since it is necessary to determine the size and arrangement of the pipe 5 in the pipe rack 3 according to the design of each device 2, if the configuration, size, and arrangement position of the other device 2 are changed in the design. , The design of the pipe rack 3 is often changed. Therefore, the design of the pipe rack 3 comes after the design of each device 2.
  • a crane was used to construct a pipe rack 3 by sequentially combining constituent members such as H steel. Therefore, as shown in FIG. 8, if the equipment 2 groups are installed in the outer region before the pipe rack 3 arranged near the center of the LNG plant, the material can be transported and the cranes can be arranged. It will be difficult.
  • the design of the pipe rack 3 is most susceptible to the design changes of other equipment 2, but if the pipe rack 3 is built first, it becomes difficult to change the design of the surrounding equipment 2. As a result, the degree of freedom in design changes of the LNG plant may decrease.
  • the surrounding equipment 2 is to be installed prior to the formation of the pipe rack 3 arranged in the center of the plant, the members of the configuration 2 of the pipe rack 3 may be transported through the other equipment 2 already arranged. You must use a large crane that is possible. As a result, it becomes necessary to secure an approach area for a large crane in the installation area of the equipment 2 group arranged around the pipe rack 3, and there is a problem that the installation area of the plant becomes large.
  • the printer main body 4 of the 3D printer 1 can be moved above the region where the pipe rack 3 is formed, and the material of the frame can be discharged from above the region to form the pipe rack 3. .. Therefore, even after constructing two groups of equipment near the outside of the plant, it is possible to form the pipe rack 3 without having to secure an entry area for the crane and an area for carrying the frame constituting the pipe rack 3. it can. Therefore, the construction schedule can be set without being restricted by the formation of the pipe rack 3, and the size of the plant can be suppressed. Further, since it is not necessary for personnel to work on site from the formation of the pipe rack 3 to the installation of the pipe 5, it is possible to prevent accidents of personnel.
  • the pipe rack 3 has a configuration in which a plurality of layers 31 are supported by columns 32 extending in the vertical direction, and pipes 5 are arranged in each layer 31. Therefore, even in the LNG plant, the structure is suitable for formation by the 3D printer 1 in which the constituent materials are sequentially stacked from the lower layer side.
  • Plant 1 is a natural gas plant that liquefies natural gas, separates and recovers natural gas liquid, a petroleum refining plant that distills and desulfurizes crude oil and various intermediate products, petrochemical products, intermediate chemical products, polymers, etc. It may be various plants such as a chemical plant that produces the above. Further, when installing the device 2, for example, a module in which the device 2 is housed may be constructed at another place, the module may be transported to the installation site, and the modules may be connected to each other to construct a plant.

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Abstract

【課題】建設スケジュールの短期化を図りつつ、コンパクトな建設地内に安全にプラントを建設する。 【解決手段】流体の処理に係る機器群２を設置する工程と、前記機器２群の設置領域とは異なる領域に、３Ｄプリンタ１により、前記機器２群に含まれる機器２との間で流体の授受を行うための配管５を支持する架構構造物３を形成する工程と、を含む。このように架構構造物３を３Ｄプリンタ１により形成することで、架構構造物３を形成する工程の制約を受けずに流体の処理に係る機器２群を設置することができる。さらに架構構造物３をくみ上げるための敷地を確保する必要がなく建設地をコンパクト化できると共に現場に人員が入り架構構造物３を組み立てる必要がないため安全性が高まる。

Description

プラントの建設方法
　本発明は、プラントを建設する技術に関する。
　流体の処理を行うプラントには、天然ガスの液化や天然ガス液の分離、回収などを行う天然ガスプラント、原油や各種中間製品の蒸留や脱硫などを行う石油精製プラント、石油化学製品や中間化学品、ポリマーなどの生産を行う化学プラントなどがある。　
　これらのプラントは、特許文献１に記載されているように例えば塔槽や熱交換器などの静機器、ポンプなどの動機器、これら静機器や動機器の間に設けられる配管などの多数の機器群を配置した構造となっている。そしてこれら機器群の間には、機器の間で流体の授受を行うための配管を支持するためのパイプラックが設けられている。
　このようなプラントは、クレーンなどを用いて建設資材を建設地に搬入し、各機器やこれを支持する架構、パイプラックの構成部材を順次、組み立てていくことにより建設される。このため、プラント内における各機器やパイプラックのプロットプランや建設スケジュールは、建設資材の搬入経路やクレーンの配置位置などによって大きな制約を受ける。このような制約下で、プラントの建設人員の低減や作業環境の安全性向上が求められている。
国際公開第２０１４／０２８９６１号
　本発明は、このような背景の下になされたものであり、プラントの建設に係る制約を緩和しつつ、安全にプラントを建設する技術を提供する。
　本発明は、流体の処理を行うプラントの建設方法であって、
　前記流体の処理に係る機器群を設置する工程と、
　前記機器群の設置領域とは異なる領域に、３Ｄプリンタにより、前記機器群に含まれる機器との間で流体の授受を行うための配管を支持する架構構造物を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
　前記プラントの建設方法は以下の特徴を備えてもよい。　
（ａ）前記架構構造物を形成する工程に加えて、形成途中の前記架構構造物に対し、前記配管となる配管材料を外部から搬送し、当該架構構造物に支持される配管を形成する工程を含むこと。
（ｂ）前記架構構造物は、上下方向に積層された複数の階層構造の各階にて前記配管を支持するように構成され、
　前記架構構造物を形成する工程にて、前記複数の階層構造に含まれる１つの階層を形成することと、前記配管を形成する工程にて、前記１つの階層に支持される配管を形成することと、を繰り返すこと。
（ｃ）　前記３Ｄプリンタは、前記配管と前記架構構造物とを一体形成すること。
（ｄ）　前記架構構造物は、上下方向に積層された複数の階層構造の各階にて前記配管を支持するように構成され、
　前記架構構造物を形成する工程にて、前記複数の階層構造に含まれる１つの階層と、当該１つの階層に支持される配管との一体形成を繰り返すこと。
（ｅ）　前記架構構造物を形成する工程は、前記機器群を設置する工程の後に実施すること。
　本プラント の建設方法は、流体の処理に係る機器群を設置する工程と、前記機器群の設置領域とは異なる領域に、３Ｄプリンタにより、前記機器群に含まれる機器との間で流体の授受を行うための配管を支持する架構構造物を形成する工程と、を含む。このように架構構造物を３Ｄプリンタにより形成することで、架構構造物を形成する工程の制約を受けずに流体の処理に係る機器群を設置することができる。さらに架構構造物を組み上げるための敷地を確保する必要がなく建設地をコンパクト化できると共に現場に人員が入り架構構造物を組み立てる必要がないため安全性が高まる。
プラントの全体構成を示す斜視図である。 パイプラックの形成する工程を示す第１の作用図である。 パイプラックの形成する工程を示す第２の作用図である。 パイプラックの形成する工程を示す第３の作用図である。 パイプラックの形成する工程を示す第４の作用図である。 パイプラックの形成する工程を示す第５の作用図である。 パイプラックの形成する工程の他の例を示す作用図である。 前記プラントの建設する工程を示す第１の作用図である。 前記プラントの建設する工程を示す第１の作用図である。
　図１は、３Ｄプリンタ（付加製造装置）により建設されたプラントの全体を示す斜視図である。図１に示すように、出願人は、最終的には、プラントを構成する機器や配管、架構の大部分を３Ｄプリンタにより形成することを視野に技術開発を行っている。その要素技術として、本願では、３Ｄプリンタを用いたパイプラックの形成について説明する。
　なお現在は、飛行機の導体部分や翼（例えば日本国特許第６５１３５５４号）、建築資材（例えば日本国特許第６３７８６９９号）など、大型の部材を３Ｄプリンタによって製造する技術も特許化されている。また、本願発明者らは、需要者側の要請があれば大型の構造物を形成可能な３Ｄプリンタを提供可能であることを３Ｄプリンタメーカーの開発状況調査等により把握している。
　図１に示すプラントは、例えば流体である液化天然ガス（ＬＮＧ）の製造を行うプラントであり、液化前処理や、前処理後の天然ガスの液化を行う多数の機器２を備えている。また各機器２の設置領域の側方には、当該ＬＮＧプラント内で取り扱われる各種の流体を各機器２間で授受するための配管を支持する架構構造物であるパイプラック３が設けられている。詳しくは後述するが、例えばパイプラック３は、上下方向に積層された複数の階層構造を備えた架構によって構成され、各階にて複数の配管が支持されている。
　本実施の形態に係るプラントの建設方法においては、３Ｄプリンタ１により上述のパイプラック３が形成される。図１に示すように３Ｄプリンタ１は、梁部１０Ｂの両端を２本の支持柱１０Ａで支持する門型の支持部１０を備えている。支持部１０は、例えばＬＮＧプラントを構成する多数の機器２群及びパイプラック３の設置領域を上方側から跨ぐように設けられている。また支持部１０の下端には、当該支持部１０を移動させるための不図示の支持部移動機構が設けられている。支持部移動機構は、前記梁部１０Ｂが架け渡されている方向と直交する方向に伸びるように地上に設けられたガイドレール１２に沿って移動自在に構成されている。
　さらに梁部１０Ｂには、梁部１０Ｂに沿って移動自在に構成された移動体４２が設けられている。また移動体４２には、下方に向けて伸びる軸部４１が設けられ、軸部４１の下端には、下方に向けてパイプラック３の構成材料を吐出し、３Ｄプリントを実行するプリンタ本体部４が設けられている。プリンタ本体部４は、支持部１０がガイドレール１２（例えば図１中のＸ軸方向に沿って移動）し、移動体４２が梁部１０Ｂに沿ってガイドレール１２の伸びる方向と直交する方向に移動（例えば同図中のＹ軸方向に移動）すると共に、プリンタ本体部４が軸部に沿って昇降（Ｚ軸方向に昇降）することでＸＹＺ軸方向に移動自在に構成されている。
　またパイプラック３を形成する３Ｄプリンタ１には、梁部１０Ｂに沿って移動するアーム移動体４３が設けられていてもよい。アーム移動体４３には、下方に向けて伸びる軸部４４が設けられ、軸部４４の下端には、パイプラック３に配置する配管を構成する配管材料（以下配管材料及びパイプラック３に配管材料を設置して構成される配管を「配管５」と示す）を外部から受け取り、配置箇所まで搬送するアーム４５が設けられている。アーム４５もプリンタ本体部４と同様にＸＹＺ軸方向に移動自在に構成されている。
　プリンタ本体部４は、例えばノズルから吐出される金属粉や樹脂などの構成材料を下層側から積層して積み上げて形成する指向性エネルギー堆積法を用いる３Ｄプリンタを例示することができる。指向性エネルギー堆積法とは異なる手法を用いた３Ｄプリンタを用いてもよいことは勿論である。
　続いてパイプラック３の形成について説明する。図２～図６は、上述の３Ｄプリンタ１を用いてパイプラック３を建設する工程を示している。プラントを製造するにあたっては、まず各機器２及びパイプラック３などの構造物の配置に合わせて基礎１００が形成され、その基礎１００の上に前記ＬＮＧプラント内で取り扱われる各種流体の処理に係る機器２群が設置される。そしてこれらの機器２群の設置領域とは異なる領域に、３Ｄプリンタ１により前記機器２群に含まれる機器との間で流体の授受を行うための配管５を支持するパイプラック３が形成される（図２や後述の図９参照）。
　パイプラック３は、上下方向に積層された複数の階層構造を備えた架構によって構成され、各階層３１にて複数の配管５が支持されるように構成されている。本例のパイプラック３は、例えば、金属材料やセラミクス材料、樹脂材料などの構造材料によって構成される。プリンタ本体部４は、例えばこれらの材料を吐出し、配管５を支持することが可能な強度を有するパイプラック３を形成する。パイプラック３を構成する架構は、トラス構造やラーメン構造などの骨組み構造であってもよいし、ハニカム構造やラティス構造であってもよい。
　先ず３Ｄプリンタ１が、パイプラック３の設置領域に移動し、図２に示すように、基礎１００の上方に支柱３２の下方側の部分から順番にパイプラック３の構成部材を積層して形成していく。
　そして図３に示すように１段目の階層３１の設置高さまで支柱３２を形成した後、支柱３２に支持される階層３１を形成する。その後、図４に示すように一旦パイプラック３の形成を中断し、プリンタ本体部４をパイプラック３の設置領域から退避させる。さらに形成途中のパイプラック３に対し、アーム４５により外部から配管５を搬送して、当該階層３１に支持される配管５を構成する。このように前記複数の階層構造に含まれる１つの階層３１を形成することと、前記１つの階層３１に支持される配管５を形成することと、を繰り返すことにより、図５に示すように各階層３１にて配管５が支持された複数階構造のパイプラック３を形成することができる。さらに必要な場合には、例えば３Ｄプリンタ１をパイプラック３の設置領域から退避させて、パイプラック３の頂部に空冷式熱交換器（ＡＣＨＥ）３３を設置し（図６）、パイプラック３が完成する。
　またパイプラック３を形成するにあたって、３Ｄプリンタ１により、当該架構に支持される配管５と、複数階構造の架構（パイプラック３本体）と、の双方を一体に形成してもよい。例えば図７に示すように基礎１００の上方にパイプラック３を形成するにあたって、配管５を支持する階層３１まで形成した後、プリンタ本体部４をパイプラック３の設置領域から退避させずに、当該階層３１よりも上方の支柱３２と同時に階層３１に配置される配管５を一体で形成する。このように、前記複数の階層構造に含まれる１つの階層３１と、当該１つの階層３１に支持される配管５との一体形成を繰り返してパイプラック３を形成してもよい。
　このような配管５はパイプラック３と同じ材料で構成してもよい。あるいは、図７には、１つのノズルを用いてパイプラック３の架構の形成を行うプリンタ本体部４を記載しているが、異なる材料を供給する複数のノズルを使い分けてパイプラック３と配管５とを形成してもよい。　
　配管５の構成材料は、配管５内を流れる流体の温度、圧力、化学性状などに応じた強度、耐食性を有する金属材料やセラミクス材料、樹脂材料などが選択される。また、配管５の内面がライニング材料によってライニングされていたり、配管５の外面が保温材料によって覆われていたりしてもよい。
　また配管５をパイプラック３のすべての階層３１を形成した後、アーム４５により各階層３１内に配管５を搬入、配置してもよい。アーム４５によって配置される配管５についても、例えば別の場所で３Ｄプリンタ１を用いて製造を行ったものであってよい。
　以上に説明した、３Ｄプリンタ１を用いた製造工程により、パイプラック３及びパイプラック３と一体形成された配管５を形成することができる。
　また図８、図９の平面図に示すように、３Ｄプリンタ１を用いてパイプラック３を形成することにより、初めにＬＮＧプラントを構成する機器２群を配置した後、最後にパイプラック３の形成を行うことも可能となる。
　図８に示すように、通常のＬＮＧプラントにおいては、パイプラック３の設置領域の周囲に他の機器２群を配置するレイアウトを採用する場合が多い。
　一方で、パイプラック３は、各機器２の設計に合わせて配管５のサイズや配置を決める必要があることから、他の機器２において構成やサイズ、配置位置の設計変更があった場合には、パイプラック３の設計も変更されることが多い。このため、パイプラック３の設計は各機器２の設計の後になる。
　従来のＬＮＧプラントの形成においては、例えばクレーンなどを用い、Ｈ鋼などの構成部材を順次、組み合わせてパイプラック３を建造していた。そのため、図８に示すレイアウトのように、ＬＮＧプラントの中心近くに配置されるパイプラック３よりも先に、外側の領域に機器２群を設置してしまうと、資材の搬送やクレーンの配置が難しくなってしまう。一方で既述のように、パイプラック３の設計は、他の機器２の設計変更の影響を最も受けやすいところ、先にパイプラック３を建造すると、周囲の機器２の設計変更などが困難になり、ＬＮＧプラントの設計変更の自由度などが低下してしまうことがある。
　さらにプラントの中心部に配置されるパイプラック３の形成に先んじて周囲の機器２を設置しようとすると、既に配置された他の機器２越しにパイプラック３の構成２の部材を搬送することが可能な大型のクレーンを用いなければならない。この結果、パイプラック３の周囲に配置される機器２群の設置領域に、大型クレーンの進入領域を確保する必要が生じ、プラントの設置面積が大きくなってしまう問題も生じる。
　これらの問題に対し、３Ｄプリンタ１を利用する本法では、先にＬＮＧプラントを構成する機器２群の配置を完了し（図８）、後から３Ｄプリンタ１を当該設置領域に移動させて、パイプラック３を形成することができる（図９）。
　このように機器２群の配置に続いて、後からパイプラック３を形成する場合であっても、大型のクレーンを使用する場合に必要な進入領域の確保が必要ない。
　本発明によれば、３Ｄプリンタ１のプリンタ本体部４をパイプラック３が形成される領域の上方に移動させ、当該領域の上方から架構の材料を吐出してパイプラック３を形成することができる。そのためプラントの外側寄りの機器２群を建設した後においても、クレーンの進入領域の確保やパイプラック３を構成する架構を搬入する領域を確保しておく必要なしにパイプラック３を形成することができる。従ってパイプラック３の形成に制約されない建設スケジュールとすることができると共に、プラントの大型化を抑制することができる。またパイプラック３の形成から配管５の設置に至るまで現場にて人員が作業する必要がないため人員の事故を防ぐことができる。
　特にパイプラック３は、上下方向に伸びる支柱３２により複数の階層３１を支持し、各階層３１に配管５を配置する構成となっている。このため、ＬＮＧプラント内でも下層側から順次、構成材料を積み上げる３Ｄプリンタ１による形成に適した構造物である。
　またプラント１は、天然ガスの液化や天然ガス液の分離、回収などを行う天然ガスプラント、原油や各種中間製品の蒸留や脱硫などを行う石油精製プラント、石油化学製品や中間化学品、ポリマーなどの生産を行う化学プラントなど、各種のプラントであってよい。
　また機器２を設置するにあたっては、例えば他所で機器２を収納したモジュールを建造し、当該モジュールを設置現場に搬送し、モジュール同士を接続することによりプラントを建設するようにしてもよい。
１　　　　　３Ｄプリンタ
２　　　　　機器
３　　　　　パイプラック
４　　　　　プリンタ本体部
５　　　　　配管
３１　　　　階層
４５　　　　アーム

 

Claims (6)

  1. 　流体の処理を行うプラントの建設方法であって、
    　前記流体の処理に係る機器群を設置する工程と、
    　前記機器群の設置領域とは異なる領域に、３Ｄプリンタにより、前記機器群に含まれる機器との間で流体の授受を行うための配管を支持する架構構造物を形成する工程と、を含むことを特徴とするプラントの建設方法。
  2. 　前記架構構造物を形成する工程に加えて、形成途中の前記架構構造物に対し、前記配管となる配管材料を外部から搬送し、当該架構構造物に支持される配管を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラントの建設方法。
  3. 　前記架構構造物は、上下方向に積層された複数の階層構造の各階にて前記配管を支持するように構成され、
    　前記架構構造物を形成する工程にて、前記複数の階層構造に含まれる１つの階層を形成することと、前記配管を形成する工程にて、前記１つの階層に支持される配管を形成することと、を繰り返すことを特徴とする請求項２に記載のプラントの建設方法。
  4. 　前記３Ｄプリンタは、前記配管と前記架構構造物とを一体形成することを特徴とする請求項１に記載のプラントの建設方法。
  5. 　前記架構構造物は、上下方向に積層された複数の階層構造の各階にて前記配管を支持するように構成され、
    　前記架構構造物を形成する工程にて、前記複数の階層構造に含まれる１つの階層と、当該１つの階層に支持される配管との一体形成を繰り返すことを特徴とする請求項４に記載のプラントの建設方法。
  6. 　前記架構構造物を形成する工程は、前記機器群を設置する工程の後に実施することを特徴とする請求項１に記載のプラントの建設方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11725411B2 (en) * 2020-08-17 2023-08-15 Terrapower, Llc Nuclear fuel assembly with multi-pitch wire wrap

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015143560A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 積水化学工業株式会社 排水パイプ、連通パイプおよび連通パイプの配設方法
JP2018144070A (ja) * 2017-03-06 2018-09-20 トヨタ自動車株式会社 多重配管
JP2018154093A (ja) * 2017-03-21 2018-10-04 株式会社リコー 立体造形用樹脂粉末および立体造形物の製造方法
WO2018198572A1 (ja) * 2017-04-26 2018-11-01 千代田化工建設株式会社 天然ガス液化プラント

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7153454B2 (en) * 2003-01-21 2006-12-26 University Of Southern California Multi-nozzle assembly for extrusion of wall
AU2012216352B2 (en) 2012-08-22 2015-02-12 Woodside Energy Technologies Pty Ltd Modular LNG production facility
JP6378699B2 (ja) 2013-02-21 2018-08-22 ライング オーローク オーストラリア プロプライエタリー リミテッド 建築部材を鋳造する方法
US10066413B2 (en) * 2014-04-16 2018-09-04 University Of Southern California Automated construction of towers and columns
US10016852B2 (en) 2014-11-13 2018-07-10 The Boeing Company Apparatuses and methods for additive manufacturing
CN105715052B (zh) * 2016-03-08 2019-01-22 北京市华商腾达工贸有限公司 施工现场打印混凝土的3d房屋打印机及打印方法
TN2019000071A1 (en) * 2016-09-14 2020-07-15 Armatron Systems Llc Method of reinforced cementitious construction by high speed extrusion printing and apparatus for using same
CN106639324A (zh) * 2016-11-29 2017-05-10 蒋旭峰 建筑物轮廓成型的供料系统
FR3084384B1 (fr) * 2018-07-30 2020-07-17 Vcf Habitat Idf Escalier realise par impression 3d d'un materiau cimentaire.
CN109208918A (zh) * 2018-10-23 2019-01-15 中建科技有限公司深圳分公司 一种楼宇建造装置及方法
US11167444B2 (en) * 2019-03-06 2021-11-09 Icon Technology, Inc. Systems and methods for the construction of structures
US11590711B2 (en) * 2020-05-27 2023-02-28 Icon Technology, Inc. System and method for constructing structures by adding layers of extrudable building material using a control feedback loop

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015143560A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 積水化学工業株式会社 排水パイプ、連通パイプおよび連通パイプの配設方法
JP2018144070A (ja) * 2017-03-06 2018-09-20 トヨタ自動車株式会社 多重配管
JP2018154093A (ja) * 2017-03-21 2018-10-04 株式会社リコー 立体造形用樹脂粉末および立体造形物の製造方法
WO2018198572A1 (ja) * 2017-04-26 2018-11-01 千代田化工建設株式会社 天然ガス液化プラント

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