【プラント設計の基礎】プラントエンジニアに必要な機械工学の知識は？？

2018年8月31日2023年10月25日

みなさんこんにちは、プラントエンジニアのヤンです。

現役プラントエンジニアが教えるプラント設計の基礎知識。

学校では教えてくれないことを中心に、実務に直結する内容を書いていきます。今回はプラントエンジニアに必要な機械工学の知識について語ります。

恐らくプラントエンジニアとして多いのが機械系エンジニアと思われます。とはいっても機械系を習いつつも配管の仕事をやっている人もいます。

ではプラントエンジニアに必要な機械工学の知識ってなんでしょうか？

結論：知識はあればあるだけいい！

そんなのあたりまえでしょ！と言われると思いますけどプラントエンジニアとしては多くの知識があった方がいいです。

もちろん、学校や専攻で習う知識も違うし得意な分野も違うので全てを学ぶことは不可能ですけど。

もっと現実的に言えば専門分野＋引き出しを多くする頃が必要です。

機械系エンジニアはそのほとんどが機械工学を学んでいると思いますが、工学分野の中で最も古く、最も幅広い分野の1つです。

物理学から材料科学まで幅広い分野を網羅していますが、多くの分野から派生して生まれたものとしても考えられます。

実際僕も機械工学を専攻していましたが、非常に幅広い分野を学んだことを覚えています。実際に「この教科とあの教科は内容かぶってない？」というのも多かったのですが、それにより幅広い分野を学ぶことができたと思います。

また、機械工学を選考してよかったと思えることは、いい意味で「器用貧乏」になれたことです。幅広い分野を学んでいるので就職の際はいろいろな分野の会社から求人がありました。

電力会社もあれば工作機械の設計会社もあり、工場の保全などの仕事など多岐にわたっていました。

そういう意味で「機械工学」を学ぶことは広い分野の知識を得ることができるので、就職・転職両方に有利なのではないでしょうか？

すでに書いたとおり「機械工学」ではいろいろな分野の勉強をします。下にあげますがあくまでも一部の分野と考えてください。

機械工学で学ぶ分野

静力学：力が静止した物体にどのように伝達されるかの研究。
ダイナミクス：動く物体の速度と加速度、その結果の力とエネルギーの影響の研究。
機械の運動学：機械の部分が運動範囲をどのように動くかについての研究。
材料強度：構造部品、構造物、および機械部品の形状および寸法と共に材料の特性を調べる。
材料科学：金属合金とポリマーが特定の性質を持つように形成される方法の研究。
熱力学：発電所、エンジン、および冷凍システムにおける熱エネルギーを吸収し、伝達するために使用される蒸気および他の媒体の特性の研究。
流体力学：静止流体および動く流体の力、圧力およびエネルギーの研究。流体力学には、空気力学の研究も含まれます。
熱伝達：熱が気体、液体、固体の物体を通してどのように移動するかの研究。
振動：機械の可動部品のバランスをとり、動作を滑らかにし、摩耗を減らし、故障を防止するための研究。
機械設計：歯車、プーリー、ドライブベルト、ドライブチェーン、スプロケット、ベアリング、アクスル、シャフト、ホイストケーブル、スクリュー、ボルト、リベット、等の設計・研究。

この知識に基づいて、機械技術者は、飛行機のプロペラから実用発電プラントに至るまでの設計プロジェクトに参加することができます。

とはいえこれら全てを学ぶのは流石に難しいので、一般的にはこの中で「4力」と呼ばれ「材料力学」、「流体力学」、「熱力学」、「機械力学」の分野は完璧にではなくても基本は勉強しておく必要があります。