プラントの建設工事って、現場で具体的にどんな工程があるんだろう？
『設備の設置』や『配管の取り付け』くらいは思いつくけど、他にもいろいろあるのかな？
そもそも工事の知識が全くないから、プラントの建設工事では、何をどういう順番で進めていくのか全くイメージできない…
皆さんは、上にある過去の私のように、
現役文系社員が解説！プラント建設工事の具体的な流れ
「プラント建設工事の具体的な流れが分からない」
という状態ではないでしょうか？
プラントの建設工事は、プラントエンジニアリングの最終工程であり、顧客の求めるプラントを「完成させる」という重要な役割を担っています。
しかし、初心者にとってプラントの建設工事と言われても、現場で具体的に何をどんな順番で行っているのかなんて、よく分かりませんよね。（私もそうでした。）
ですが、プラントエンジニアリング業界で働く人にとっては、常識として知っておくべき内容になります。知っておかなければ、その知識を前提として話を進める社内外の技術者との会話についていけなくなってしまうからです。
そこで本記事では、皆さんが社内外の技術者との会話についていけなくならないよう、プラントの建設工事が具体的にどのような流れで進んでいくかを分かりやすく解説します。
この記事で分かること
- プラントの建設工事が具体的にどのような流れで進んでいくかが分かる
そして、
- プラントの建設工事の全体像が分かり、社内外の技術者との会話についていけるようになる
- 今後学んでいく知識の土台ができる。
その結果、
- 体系的にプラントの建設工事の知識を身に着けることができるようになり、より短期間で、社内外の技術者から信頼され、対等な議論ができるようになる
文系出身で、現在はプラントエンジニアリング業界の調達部門で建設工事の後方支援を行い、新人の頃には工事現場に修行に出されていた武将が、自身の経験を踏まえてわかりやすく解説しますので、ぜひ一緒に学んでいきましょう！！
おさらい：プラントエンジニアリングの工程と６種類の登場人物
プラントの建設工事の流れを解説する前に、少しだけ「プラントエンジニアリングの工程」とプラントエンジニアリングに登場する「6種類の登場人物」について簡単におさらいします。
「知ってるよ！そんなこと！」という方は、次の見出しの「プラント建設工事の工程」まで飛ばしていただいても大丈夫です！
「プラントエンジニアリングの工程」
そもそも、「プラントエンジニアリングとは何か？」
という問いに対して皆さんはどのように答えるでしょうか？
いろいろな表現の仕方があると思いますが、本サイトでは下記としています。
顧客のニーズに応えるプラントを、EPC（設計・調達・建設）の工程を経て完成させ、納入すること。
（納入後も運転や保全に携わることが多い）
そして、この定義の中に出てくる「EPC」とは、
- Engineering（設計）
- Procurement（調達）
- Construction（建設工事・試運転）
の頭文字をとっている言葉であり、プラントを作るために必要な一連の工程を表します。つまり、EPCがプラントエンジニアリングの工程といえます。
しかし、「設計」「調達」「建設工事・試運転」が「プラントを作るために必要な一連の工程」と言われても、初心者にとってはなかなかイメージしづらいと思います。
そこで、もう少し具体的にEPCの流れ（＝プラントエンジニアリングの工程）を説明します。
- 「①EPCが始まる前」
：営業活動を通して、顧客からプラント建設の注文を受ける - 「②Engineering(設計)」
：注文を受けると、顧客のニーズに合うプラントを作るために、プラントの「設計」を行い、図面を作成する。 - 「③Procurement(調達)」
：「設計」が終わり、図面が出来上がると、図面に描かれたプラントを実際に作り上げるために必要となる設備や機器、部品などを「調達」する。 - 「④Construction(建設工事・試運転)」
：プラントを作り上げるために必要となる設備や機器、部品が「調達」し終わると、顧客の指定する場所にプラントを作り上げるための「建設工事・試運転」が行われる - 「プラント納入」
：「建設工事・試運転」が行われ、実際にプラントが出来上がり、問題なく稼働することが確認された後、ようやく顧客へ引き渡される（＝納入） - 「⑤EPCが終了した後」
：プラント納入後も、部品交換などのメンテナンスや顧客の意向に合わせてプラントの増設、改造、撤去が行われる
上記が「プラントエンジニアリングの工程」です。
そして上記の中で、「EPC」の最後の工程となる「Construction(建設工事・試運転)」が、今回の記事でお伝えする内容になります。
次の見出しの「プラント建設工事の工程」で、この「Construction(建設工事・試運転)」では、具体的にどのような流れでプラントを実際に「完成させて」いるかを解説していきます！
プラントエンジニアリングの6種類の登場人物
では次に、「誰がこのプラントエンジニアリングの工程を遂行しているのか？」についても、おさらいしたいと思います。
結論、下記の6種類の登場人物がプラントエンジニアリングの工程を遂行しています。
- 顧客
- プラントを買う企業、完成後のプラントの所有者・運営者
- エンジニアリング企業（EPC企業）
- 顧客からプラント建設の注文を受ける企業。
- プラントエンジニアリングの3つの工程（EPC）すべてに責任を持ち、プラントを完成させて顧客に納入する企業
- 設備メーカー
- プラントを構成する設備のなかで、エンジニアリング企業が対応できないような専門性が高い設備を製作、納入する企業。
- エンジニアリング企業が設備メーカーへ発注する
- 設備メーカーは注文を受けた設備のEPCを全て担い、エンジニアリング企業が指定する納期、場所に納入する
- 機器・部品メーカー
- 機器・部品メーカーは、プラント建設に必要な設備、機器、部品等を製作し、エンジニアリング企業や設備メーカー、工事業者（後述）から注文を受けて、納入する企業
- 工事業者
- エンジニアリング企業や設備メーカーからプラント建設工事の注文を受けて、工事現場で実際に作業を行う企業
- 配管工事業者や電気工事業者、機械器具設置工事業者など、工事業者によって専門分野が異なる。
- 商社
- エンジニアリング企業とタッグを組んで、顧客へプラント建設プロジェクトを企画・提案したり、プラント設備を作るために必要な資機材を、エンジニアリング企業や設備メーカーが円滑に調達できるよう支援する企業
そして、この６種類の登場人物の中で、今回のメインテーマである「Construction(建設工事・試運転)」で主にかかわってくる登場人物は次の４種類になります。
- 顧客
- エンジニアリング企業
- 設備メーカー
- 工事業者
次の見出しの「プラント建設工事の工程」では、この４種類の登場人物が「Construction(建設工事・試運転)」で、どのような役割を果たしているかも触れながら解説していきますので、ぜひこの登場人物たちを頭の片隅に置きながら、続きを読んでみてください！
プラントエンジニアリングの工程や６種類の登場人物については、こちらの記事でより詳しく解説しています！「詳しく知りたい！」という方は、ぜひご覧ください！
プラント建設工事の工程
ようやく本題です。ここからは「プラントの建設工事が具体的にどのような流れで進んでいくか」を解説していきます。
さっそく結論ですが、プラントの建設工事は下記の流れで進んでいきます！
- 土木・建築工事
- 機械器具設置工事
- 配管工事
- 配線工事（※下図のように、工期短縮のため配管工事と同時並行で行われることが多い）
- 試運転
のちほど、各工事の内容について順番に解説していきますが、その前に、なぜ上記の各工事を行う必要があるのかについてを先に解説しておきます！
なぜ上記の各工事を行う必要があるのか？
プラントの建設工事は、 EPCの最後の工程である「Construction(建設工事・試運転)」に当たり、「プラントを完成させる」ことが求められます。
「プラントを完成させる」とは、つまり「プラントの設備を稼働できる状態にする」ということです。
では、「プラントの設備を稼働できる状態にする」ために何をしなければならないのでしょうか？
「プラントの設備を稼働できる状態にする」ためには、次のことを行う必要があります。
- 決められた場所に設置して、
- プラント設備を正しい位置に設置する（固定する）
- 配管や配線をつなげて、
- プラント設備に材料や電力、ユーティリティーを供給・排出できるようにし、設備が動く状態にする
- 試運転を行う
- 設備が正しく安全に動くか確認する
そのため、プラントの建設工事では、以下の目的を果たすために各工事が行われています。
- 土木・建築工事の目的：
- プラントの設備を設置するための場所を作る
- 機械器具設置工事の目的：
- プラントの設備を正しい位置に設置する
- 配管工事の目的：
- プラントの設備同士を配管で繋ぎ、材料やユーティリティーを供給・排出できるようにする（→設備を動かせる状態にする）
- 配線工事の目的：
- プラントの設備に電線をつなぎ、電力を供給できるようにする（→設備動かせる状態にする）
- 試運転の目的：
- 実際にプラントの設備が正しく安全に稼働するよう確認、調整を行う
プラントを「完成させる」ために、なぜ各工事が行われているのか、その理由が分かっていただけたかと思います。
それでは、本題となる各工事の内容を順番に解説していきます！！
「そもそもプラントって何？」「プラントって工場と何が違うの？」という方は、こちらの記事でプラントとは何か？を詳しく解説していますので、まずはこちらをご覧ください！
土木・建築工事
目的
プラントの設備を設置するための「場所を作る」こと。
工事内容
- 目的を達成するために、プラント建設地にプラント設備を設置する建屋（工場などの建物）を建設したり、非常に重量の大きい設備にも耐えられるような基礎コンクリートを施工する。
- また、構内道路の整備やフェンスの設置など、外構（がいこう）も施工する。
- そのため、上図のようにショベルカーを使って土を掘ったり、コンクリートを流し込んだり、クレーンを使って鉄骨を組んだりするような作業を行う。
工事現場の組織体制
- 土木・建築工事を行う際の組織体制は、上図のように、エンジニアリング企業のSV（スーパーバイザー、現場監督）がトップとなる。
- エンジニアリング企業のSVの指揮のもと、土木・建築工事業者（エンジニアリング企業が手配）が実際の作業を行う。
土木・建築工事は屋外での作業が中心となるため、天候（雨や強風など）に大きく左右され、私の感覚上、工期が遅れがちになるイメージです。
機械器具設置工事
目的
プラントの設備を「正しい位置に設置する」こと。
工事内容
- 目的を達成するために、プラントを構成する設備（タンクや熱処理炉、反応塔など）を工事現場へ運び込み、決められた場所に設置する工事を行う。
- そのため、上図のように大型のトレーラーに設備を載せて工事現場へ運び込み、クレーンなどの重機を使用して、土木・建築工事で作られた基礎の上や建屋内に設置する作業を行う。
- プラントの設備は（ケースバイケースではありますが）、工事現場での作業を減らすため、事前に工場である程度組み立てられた状態で工事現場へ運び込まれることが多い。
工事現場の組織体制
- 機械器具設置工事を行う際の組織体制は、エンジニアリング企業のSVがトップとなり、その指揮のもと、機械器具設置工事業者（エンジニアリング企業が発注した）が実際に作業を行う。
- ただし、エンジニアリング企業が設備メーカーに発注した「専門性の高い設備」に関しては、設備メーカーから派遣されたSVの指揮のもと、機械器具設置工事業者（設備メーカーが手配）が実際の作業を行う。
- 一方で、この設備メーカーのSVは、現場全体の責任者であるエンジニアリング企業のSVの指揮を受ける形になる
設備の設置位置は、設備が正常に動作するために非常に重要な部分となります。そのため、現場ではmm（ミリ）単位の正確さが求められます！巨大なものを精密に置く、高い技術力とチームワーク、そして事前の綿密な工事計画が非常に重要になってくる工程です。
配管工事
目的
プラントの設備同士を配管で繋ぎ、材料やユーティリティーを供給・排出できるようにする（→設備を動かせる状態にする）こと。
工事内容
- 目的を達成するために、設置された設備に配管を施工する。
- 上図のように設備に配管を取り付けるとともに、配管を支える架台（サポート）の設置も行う。
- 大口径の配管は非常に重量があるため、クレーンなどの重機を使用して取り付けを行う。
- 配管取り付け後は、リークチェック（漏れ検査）を行い、つなぎ目に漏れが無いかを厳重に確認する。
組織体制
- 配管工事を行う際の組織体制は、機械器具設置工事と同様、エンジニアリング企業のSVがトップとなり、その指揮のもと、配管工事業者（エンジニアリング企業が手配）が実際に作業を行う。
- 設備メーカーが担当する専門性の高い設備周りの配管は、設備メーカーのSVの指揮のもと、配管工事業者（設備メーカーが手配）が作業を行う。
- ただし、設備メーカーのSVはエンジニアリング企業SVの指揮を受ける
正確な位置に設置された設備に配管をつなげることで、材料や水・蒸気などが供給・排出できるようになり、ハード面での『設備を動かす準備』が整います。
また、配管も設備と同様、現場での溶接を減らすために、事前に工場である程度の形を作っておいて（プレ配管という）、工事現場ではパズルのように取り付けるだけ、という工夫がよくされています。
配線工事
目的
プラントの設備に電線をつなぎ、電力を供給できるようにする（→設備を動かせる状態にする）こと。
工事内容
- 目的を達成するために、設置された設備に配線を施工する。
- 上図のように配線を支持する部材（ケーブルラックなどの架台）を設置し、配線を通し、プラント設備につなげる。
- 配線（ケーブル）は、工事現場へ巨大なドラムに巻かれた状態で運び込まれ、そこから電線を伸ばして適当な長さで切って使用する。
- 配線には、ポンプなどを動かすための「電力を供給する配線（動力ケーブル）」と、設備に取り付けられたセンサーからの信号を制御コンピューターまで届けるための「信号用の配線（制御・計装ケーブル）」が存在する。
組織体制
- 配線工事を行う際の組織体制は、エンジニアリング企業のSVの指揮のもと、配線工事業者（エンジニアリング企業が手配）が各設備の配線及び、プラント全体の配線作業を行う。
- 設備メーカーが担当する設備単体の配線は設備メーカーのSVが指揮のもと、配線工事業者（設備メーカーが手配）が行う。
正確な位置に設置された設備に配線をつなげることで、電力を供給できるようになるとともに、センサーから信号を制御コンピューターまで届けることが可能になり、ソフト面での『設備を動かす準備』が整います。
「配管工事」と「配線工事」は工程が重なるため注意が必要！
『配管工事』と『配線工事』は工期短縮を目的に、同時並行で行われることが多いです。そのため、この時期は工事現場に様々な工事業者が入り乱れ、現場が最も錯綜（さくそう）します。
基本的に配管工事が終わってからでないと、配線工事ができなかったりするため、施工箇所の順序などをエンジニアリング企業や設備メーカーのSVは各工事業者と調整して効率よく工事を進めていく必要があります。
また、現場が錯綜していると、労働災害も発生しやすいため、安全面も注意する必要があります。
試運転
目的
実際にプラントの設備が正しく、安全に稼働するよう確認・調整を行うこと。
工事内容
- 目的を達成するために、プラントの設備に配管や配線を通じて水や空気などのユーティリティーや電力を供給して実際に動かし、問題なく動くか確認するとともに、顧客が引き渡し後すぐに使用できるように調整する。
- 具体的な試運転の流れとしては、「機器単体の動作確認・調整」→「設備単体の動作確認・調整」→「設備同士の連動の動作確認・調整」という順序で段階的に行っていきます。
- 「機器単体の動作確認・調整」の例：
ベルトコンベアの取り付けられたセンサーが正しく検知できるかの確認をし、センサーの取り付け位置を調整する - 「設備単体の動作確認・調整」の例：
ベルトコンベアが正常に物を運べるかの確認をし、物を運ぶスピードを調整する - 「設備同士の連動の動作確認・調整」の例：
ベルトコンベアで運ばれた物を、後工程の設備が正常に受け取りに来るかの確認をし、不具合があればプログラムを修正する
組織体制
- 試運転を行う際の組織体制は、エンジニアリング企業のSV（試運転担当エンジニア）がメインとなって確認を行う。
- 専門性の高い設備に関しては、設備メーカーのSVが動作確認を行います。
- 各設備ごとの試運転が終わったら、エンジニアリング企業SVがメインとなって設備同士の連動させた試運転を行う。
- また、実際の稼働に近い状態をテストするため、試運転工程では、顧客からテスト用の材料を支給してもらうなど、顧客との協力体制で進められる。
このころになると、工事業者もほとんどいなくなり、工事現場が閑散としてきて若干しみじみした気持ちになってきます。
ですが、顧客と契約したプラントの性能を、この試運転でクリアする必要があるため、全く気は抜けません！
以上が、プラントの建設工事で行われる各工事の内容でした。
プラントの建設工事が具体的にどういう流れで進められていくのか分かっていただけたかと思います。
今回は、各工事の内容を簡単にしか説明できていませんが、詳細については別記事で解説していきますので、ぜひそちらもご覧ください。
プラントの増設、改造、撤去時の工事の流れ
ここまでお伝えした工程（土木建築→機械器具設置→配管・配線→試運転）は、何もない更地からプラントを作り上げる「新設工事」を想定したものでした。
しかし、実際のプラントエンジニアリングでは、既存のプラントに対する建設工事も多く発生します。
「プラントエンジニアリングの工程」でいう「⑤EPCが終了した後」のタイミングで工事が行われるということです。
ここでは、「⑤EPCが終了した後」のタイミングで行われる建設工事を、それぞれのケースごとに工事の流れがどう変わるのかを簡単に解説します。
増設工事（新しい設備を追加する）
工事内容：稼働中のプラントの空きスペースに、新しい設備を増設する工事。
工事の流れ：土木・建築（必要であれば）→機械器具設置→配管・配線→試運転
ポイント：
- 基本の流れは新設と同じだが、「稼働中の既存設備と新しい設備をつなぎ合わせる作業」が発生する。
- 工事の内容によっては、既存設備の稼働を停止させる必要も出てくるため、事前に顧客と綿密に打ち合わせをしておく必要がある。
- 基本的に、エンジニアリング企業が顧客から増設の注文を受けるが、増設する設備、専門性が求められる設備の場合は、直接設備メーカーが顧客から注文を受ける場合もある。
改造工事（既存設備をアップデートする）
工事内容：プラント設備の古くなった機器を新しいものに入れ替えたり、性能を上げるための工事
工事の流れ：古い機器の取り外し（必要であれば）→機械器具設置→配管・配線→試運転
ポイント：
- 基本的に大規模な土木・建築工事は行われない。
- 既存設備の稼働を停止させる必要があるため、事前に顧客と綿密に打ち合わせをしておく必要がある。
プラント設備は何十年という期間で稼働するため、いざ改造をするとなったときには、何十年も前の図面を引っ張り出して、準備を進める必要があります。
しかし、何十年も前の図面と現状の既存設備の状態が異なっていることが多く、いざ改造工事が始まると「図面に載っている寸法と既存設備の寸法が合わない！」、「図面に載っていない謎の部品が付いている！」、「設備の一部が破損している！」といった感じでトラブルが頻発します。
新設工事と比べると規模は小さくなりますが、改造工事もまた骨が折れる仕事です。。。
撤去工事（使わなくなったプラントを解体する）
工事内容：プラントの役目が終わった際の解体工事。
工事の流れ：配管・配線の撤去→設備の解体・搬出→建屋や基礎コンクリートの解体
ポイント：
- 流れは、新設工事の逆。
- 配管の中身を安全に抜いてから切り離し（縁切り）、機械設備を搬出し、最後に建屋や土木基礎を解体して更地に戻す。
まとめ
今回は、皆さんが社内外の技術者との会話についていけなくならないよう、プラントの建設工事が具体的にどのような流れで進んでいくかを解説しました！
〇プラント建設工事の工程
- 土木・建築工事
- 目的：プラントの設備を設置するための場所を作る
- 機械器具設置工事
- 目的：プラントの設備を正しい位置に設置する
- 配管工事
- 目的：プラントの設備同士を配管で繋ぎ、材料やユーティリティーを供給・排出できるようにする（→設備を動かせる状態にする）
- 配線工事
- 目的：プラントの設備に電線をつなぎ、電力を供給できるようにする（→設備動かせる状態にする）
- 試運転の目的：
- 実際にプラントの設備が正しく安全に稼働するよう確認、調整を行う
〇プラントの増設、改造、撤去時の工事の流れ
- 実際のプラントエンジニアリングでは、既存のプラントに対する建設工事も多く発生する
- 増設工事（新しい設備を追加する）
- 土木・建築（必要であれば）→機械器具設置→配管・配線→試運転
- 改造工事（既存設備をアップデートする）
- 古い機器の取り外し（必要であれば）→機械器具設置→配管・配線→試運転
- 撤去工事（使わなくなったプラントを解体する）
- 配管・配線の撤去→設備の解体・搬出→建屋や基礎コンクリートの解体
上記の内容を理解しておくことで、プラントの建設工事の全体像が分かり、社内外の技術者との会話についていけるようになります。
また、プラントの建設工事についての知識の土台ができ、今後学んでいく知識が点ではなく、線でつながるようになります。
そしてその結果、皆さんは、体系的にプラントの建設工事の知識を身に着けることができるようになり、より短期間で、社内外の技術者から信頼され、対等な議論ができるようになります！
今回は各工事の内容を簡単にしか説明できてませんが、各工事の詳細については別記事で解説していきますので、ぜひ一緒に学んでいきましょう！
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