成果報告書詳細
管理番号20120000001162
タイトル*平成23年度中間年報 最先端PG(Mega-ton Water System) 100万m3/日規模大型プラント構成最適化「インテリジェントメガトンモジュールシステム」(H22-H25)
公開日2013/7/27
報告書年度2011 - 2011
委託先名株式会社日立プラントテクノロジー
プロジェクト番号P09025
部署名環境部
和文要約造水量100万m3/日規模の海水淡水化プラントにおけるRO ユニットのベッセル構成及び最適レイアウトを検討した。ROユニットは,輸送性を考慮し,40ft コンテナ収容サイズを基本仕様(スキッド)とし,そのスキッドの組立構造から成る構成とした。大規模プラントに適したベッセルサイズとして8インチ,16インチ,18インチ, 22インチ,24インチ,28インチを対象に,上記構成としたROユニット敷地面積当たりの造水量,ベッセルサイズの変更によるバルブ類の仕様や物量の影響を確認し,16インチベッセルが最適であることを見出した。16インチベッセルを使用した場合,8インチに比べ,同造水量条件で敷地面積は約40%減少する見通しを得た。また,7本装填用16インチベッセルを対象に,ベッセルの横型配置と縦型配置を配管長さ,敷地面積,施工性の観点から比較し,それぞれの優位性を確認した。RO ユニット廻りのレイアウトは配管長さ,配管流量,造水性能,CAPEX を評価し,引き続き検討を行っていく。造水量100 万m3/日規模のメガトンRO プラントのモジュール施工は,原子力プラント建設で実施されたモジュール工法を基本仕様としたスペースモジュール工法とし,モジュール製作工場からモジュール輸送,現地組立に関し, 基本コンセプトを構築とした。膜エレメント交換として,ベッセルへの16インチRO 膜エレメント(長さ:1m,質量:70kg)装填本数を最大8 本まで可能とするため,試作したB タイプ装置( 膜エレメントを挿入・取出しを行う)のブラッシュアップを行った。ブラッシュアップとして,RO エレメント挿入時の推力強化,反力対策,摩擦抵抗の低減対策を施した。また,Bタイプ装置を用いてベッセルの端板を取付けるベッセル端板用アタッチメントジグを試作した。配管溶接時に品質を確保するため,管理手法について調査を実施した。溶接の品質を確保するためは,電流,電圧,溶接速度などの溶接条件,作業者の溶接状況を把握する必要である知見を得た。今後,観測するための試験環境を整備する。また,建設施工時における現場状況把握を目的に,仮設無線L AN網と,無線カメラによる現場状況の蓄積機能を試作した。試作機は,現場事務所と現場間を500m間隔で多段中継し,暗号化装置の利用により,インターネット網を介した拠点事務所からの遠隔監視を可能とする。施工管理者は,カメラ別時系列に管理した情報から,施工状況の把握が可能となる。今後,計画工程に連動した3D-CAD データと現地状況の画像を比較することで進捗把握できるよう開発を進める。
英文要約Optimum layout of the RO vessel and unit in the 1,000,000m3 per day desalination plant were investigated. The RO unit is comprised of a number of units built on skid bases which are assembled at the site. These units are designed to be housed in 40ft containers. The production volume per RO unit site area and the effects for valves and materials with changes in vessel size were verified for 8 to 28 inch vessels. It was determined that a 16 inch vessel was appropriate for large-scale plants. It can be reduced by 40% of site area using 16inch compared with 8 inch. Investigation continued with layout in the vicinity of the RO unit being evaluated in terms of piping, desalination performance, and CAPEX.  Installation of the 1,000,000m3 per day plant employed the Space Module method used in nuclear power plant construction in which modules are transported from the fabrication plant and assembled on site. And membrane loading equipment are improved thrus power and reduction of friction to ensure that it can be loading up to eight numbers of 16 inch RO elements.    Management methods were investigated to ensure quality in welding of piping. The need to understand welding conditions (e.g. current, voltage, welding speed), and conditions for welding personnel, in order to ensure quality in welding was shown. Furthermore, a prototype system to gather data on on-site conditions during construction was implemented with temporary LAN networks and wireless cameras. The system employed an encrypted, multi-stage relay over 500m between office and site, permitting remote monitoring from the operations center via the Internet. The construction manager can understand of construction status using data managed by time series for each camera. The system will be further developed to encompass comparison of 3D CAD data linked to the planning process, and on-site images.   Installation and test operation of the RO demonstration test plant used in demonstration of the results of each sub-theme of this project is complete. As initial characteristics, the relationship between op pressure and water quality, flow rate was determined for the UF and RO system. These relationships will be subsequently verified periodically in continuous operation to evaluate fouling. Continuous operation is being carried out at 300m3 per day, and a recovery rate of 45%. Small-scale RO experimental equipment using a 4 inch RO membrane was operated with raw water and UF-treated water to evaluate new water quality sensor. Demonstration of a new ERD and high-durability plastic piping is scheduled for 2012.   Testing of corrosion-resistant piping equipment was conducted at two sites with differing seawater conditions. Some piping material was tested to determine corrosion tendency. Since corrosion resistance of the material is dependent on salt concentration of the seawater and its level of pollution, this data is employed in comparison with other corrosion-resistance testing data.
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