Ansys＋日揮グローバル株式会社、プラント設計プロジェクトにおける過剰設計発見やトラブルシューティングに「Ansys Discovery Live」を活用

これまでは例えば試運転でトラブルが発生し、設計部門から解析依頼があった場合に、解析のための準備（解析条件収集、モデル作成など）、解析、それに基づく設計変更、解決できるかどうか確認するための解析を経て設計変更を確定する、といった流れで進んでいたため、解析依頼から再設計案の反映までには数週間かかることもありました。試運転フェーズのトラブルのような場合は一刻も早く運転を再開したいというニー ズがあり、一層の期間短縮が求められていました。

「Ansys Discovery Live」を活用したフィージビリティスタディやFEEDフェーズにおけるコスト削減の事例としてまず挙げたのが、製油所やガス処理施設において余剰ガスを焼却して無害化するフレアスタックと呼ばれる煙突状の設備の検証だ。建設コスト削減のため、プロジェクトの初期段階で、周りへの影響を抑えつつフレアスタックの高さを下げられないかを検討しました。「Ansys Discovery Live」のリアルタイムシミュレーションを実施し、フレアスタックの高さを変えながら、建屋表面の温度と建屋の品質を保証する許容温度を確認して、詳細検討すべき2つの案を抽出。さらに「Ansys Fluent」による詳細解析によって、1案が許容温度内であることを定量的に確認して、当初設計案では50メートルあったフレアスタックの高さを30メートルに抑え、顧客にコスト削減案として提出しました。

試運転フェーズのトラブルシューティング事例として、運転開始からある期間が過ぎたプラントの配管で発生した漏えいトラブルの原因仮説検証の例を紹介しました。流体内に液滴が確認されたため、随伴液滴によるエロージョンの可能性が考えられたという例です。運転条件を踏まえた上で、破孔位置と最大流速値、最大流速 位置が一致するかどうかを、「Ansys Discovery Live」で検証しました。