初校

表4

表1

四校

ISSN 0026-6825

PCハイブリッド浮桟橋

三
井
造
船

三井造船の技術力

DIC
222

平成 24 年 3 月 ■ 第 205 号

技報

大震災に伴う津波にも耐えた三井造船製「PCハイブリッド浮桟橋」。
海に囲まれた我が国においては、港湾や漁港の多様なニーズに加えて地震に強い浮桟橋の需要が高まると考えられます。
三井造船は培ったノウハウと技術力を発揮し、これからも社会に役立つ浮桟橋の開発・提供を目指して行きます。

MITSUI ZOSEN TECHNICAL REVIEW No. 205 2012

塩釜マリンゲート（宮城県）

第 二
〇
五

防滑舗装

係留ローラー

号

係船柱

マンホール

鉄 筋

防舷材

PC鋼材
係留架台
内部鋼桁（受 梁）

潮位と調和

内部空間の有効活用

豊富な技術と実績

潮 位 が 変 動しても浮 桟 橋 の 乾 舷 は 常に一定なので、船舶への安全な乗り降りや荷物の容易な積み降ろしが可能です。

内部構造が簡素化され広い空間を有しているため、船具・漁 具の 保 管庫のみならず、貯水槽や災害救援物資などの備蓄庫として有効活用できます。

700基を超える実績と水槽実験・高度シ
ミュレーション計算による卓越した技術
で、浮体の動揺を予測し安全な係留システ
ムを提供します。

浮桟橋内部

PCハイブリットポンツーン700基達成

耐久性の向上と維持管理の不要

強度を保ち軽量化を実現
鋼材の骨組みとプレストレスコンクリート
を組み合わせたハイブリッド構造で、強度を保ち軽量化を実現しました。

鉄構・物流事業本部

社会インフラ総括部〒104-8439 東京都中央区築地5丁目6番4号

TEL 03-3544-3905

FAX 03-3544-3040

平 成 二 十 四 年 三 月

海水と接する外壁部にコンクリートを使用
しているため、腐食の心配はありません。
そ の た め 、塗 装 の 塗り 替 えや 電 気 防 食チェックなどの維持管理は不要です。

油圧式排熱回収システムを装備したテストエンジン 4S50ME-T

三校

表3

船舶・艦艇事業本部

要｜｜

TEL 03 3544 3318

営

業

品

初校

目

FAX 03 3544 3031
｜

主

｜

表2

液化天然ガス （LNG）運搬船，液化石油ガス（LPG）運搬船，原油輸送船，石油精製品運搬船，ばら積貨物船，オープンハッチ型貨物船，鉱石運搬船，石炭運搬船，コンテナ船，自動車運搬船，FSO，FPSO，超高速貨物船，超高速カーフェリー，各種特殊船
修繕船，各種改造船工事，Ｍ＆Ｒエンジニアリング
護衛艦（DD），潜水艦救難母艦（AS），潜水艦救難艦（ASR），音響測定艦（AOS），輸送艦（LST），補給艦（AOE），掃海母艦（MST），海洋
観測艦（AGS），巡視船，練習船，海洋気象観測船，漁業調査船，漁業取締船，海洋調査船，研究調査船，物理探査船，環境整備船，視察船，測量船，交通艇，消防艇，高速旅客船，深海探査ロボット（AUV，ROV），小型水中ロボット，水道管点検ロボット
自動艦位保持装置（DPS），システム操船装置，艦橋情報表示装置（ABS ／ IBS）
，舵減揺装置，船体運動状態表示装置（SMACS），航海情報表示装置，フィンスタビライザー，中折式デッキクレーン，赤外線低減装置，弾薬搭載機材，補機制御表示装置，機関操縦装置，水中放射雑音シ
ミュレータ，防火防水実習場，各種訓練水槽，操船シミュレータ
水中ロボット／水道管点検ロボットを用いた点検サービス

FAX 03 3544 3040｜｜｜

TEL 03 3544 3663｜

鉄構・物流事業本部

橋梁，ハイブリッド構造物（浮防波堤，浮消波堤，浮桟橋，浮体式係船岸，ケーソン），海洋構造物（シーバース，ケーソン，沈埋函，ジャケット），浮体式海洋設備，海外土木・建築工事全般，特殊構造物，風力発電設備工事
岸壁用コンテナクレーン，ヤード用コンテナクレーン，舶用ガントリークレーン，ローダー，アンローダー（連続式，グラブバケット式），
ジブクレーン，天井クレーン，コンテナターミナルマネジメントシステム｜

FAX 03 3544 3055｜｜

TEL 03 3544 3950｜

機械・システム事業本部
舶用ディーゼル機関

往復動圧縮機，ガスタービン発電設備，ガスエンジン発電設備，ディーゼルエンジン発電設備，太陽熱発電設備，バイナリー発電設備，各種
コージェネレーションプラント，蒸気タービン，炉頂圧回収タービン，軸流・遠心式圧縮機
鍛造前誘導加熱装置（ビレットヒータ，バーヒータ，ピンヒータ 他），鉄鋼・非鉄分野向誘導加熱装置（薄板加熱装置，銅管焼鈍装置，線材加熱装置），高周波電源装置（PWM インバータ，サイリスタインバータ，トランジスタインバータ，ゾーンコントロール用電源）
遠隔操作マニピュレータおよびその周辺機器，センシング機器（地中埋設物・建築物探査レーダ，太陽追尾採光システム，複合材剥離検査器），
レーダ探査サービス，水理実験設備，塔，槽，熱交換器，回転式乾燥機
IT を活用した各種設備・機器のリモートモニタリングサービス・診断サービス・情報サービス，各種設備・機器の包括／一括メンテナンスサー
ビス，各種技術サービス（運転及びメンテナンスにかかわる技術指導・工事指導・工事施工），LSS（ライフサイクルソリューションサービス ：陸・舶用ディーゼルエンジン，ガスタービン，各種ボイラ，プロセス用圧縮機，蒸気タービン発電設備，炉頂圧タービン発電設備，プロセス機
器，誘導加熱装置，各種クレーンの保守，改造用部品・機器の供給，性能改善・改造工事・延命工事などのエンジニアリング・サービスと施工）
SiC ウェハー，CVD-SiC コーティング，SiC 製半導体装置用部品強化に対応すべく，総合的な環境対応技術の開発に取り組んでいる．

三井造船技報 No. 205（2012-3）

｜

｜

｜

装置），エンジニアリング支援システム，フィージビリティースタディ，プラントメンテナンス，SDM 工事
三井リサイクリング 21（キルン式ガス化溶融システム），廃棄物処理関連（流動床式焼却炉，粗大ごみ処理施設，リサイクルセンター，加熱脱塩素化装置，ダイオキシン分解触媒，炭化炉，PCB 処理），ガス処理関連（脱塩，集塵）
水処理関連（産業排水，汚泥），ガス処理関連（排煙脱硫，排煙脱硝，脱臭），廃棄物再資源化システム（焼酎廃液，有機性廃棄物からのメタン
畜糞尿再資源化システム）

FAX 03 3544 3982｜

TEL 03 3544 3280｜

事業開発本部

新規事業の発掘・立案・計画・事業化推進，全社の事業開発の統括・推進，社内向け事業開発関連情報の発信，新規事業のフィージビリティス
タディ，新規事業のプロジェクトの推進
天然ガスハイドレートの製造・貯蔵・輸送・ガス化技術の開発，ガスハイドレートの特性を生かした各種事業開発，バイオエタノール事業の開発，次世代リチウムイオン電池正極材事業の開発
船舶運航支援のポータルサービス

TEL 03 3544 3940

FAX 03 3544 3125｜

営業総括本部｜

increasing NOx emission.
The test engine 4S50ME-T was completed in
December 2010 and various kinds of verification are being
carried out for the development of environment-friendly
technologies.

発酵，コンポスト及び乾燥装置），バイオガスプラント（生ごみ・汚泥バイオガスプラント，油温減圧乾燥式食品廃棄物再資源化システム，家｜Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. hasdeveloped a waste heat recovery system named Turbo
Hydraulic System（THS） for marine diesel engine.
THS is a unique system that recovers excessive exhaustgas energy for hydraulic power by means of hydraulicpumps connected to a turbocharger or a power turbine.
The generated hydraulic power is used for driving ahydraulic motor connected to a crankshaft of the engine,that saves fuel oil by sharing shaft power without｜

た過給機の余剰動力を，過給機又はパワータービンに接続された油圧ポンプによって油圧動力として回収する点である．
油圧ポンプで回収された動力は，エンジンのクランク軸に接続された油圧モータに供給され，最終的にエンジンの軸出力の一部として利用される．これにより，エンジンから排出される NOx を増加させることなく，燃料消費量を削減することが可能になる．
本システムを適用したテストエンジン 4S50ME-T の本格運用を 2010 年 12 月より開始しており，THS をはじめとした CO2 排出削減技術のほかに，今後の NOx 及び SOx 規制

Test Engine 4S50ME-T Equipped With The Turbo Hydraulic System For Marine Use

FAX 043 351 8111

酵関連，ファインケミカル，代替エネルギー関連），プラント要素技術（加熱炉，分離炉，分解ガスクェンチャー，高粘度流体脱揮装置，PSA｜

三井造船は，舶用ディーゼルエンジンの排気ガスの余剰エ
ネ ル ギ ー を 油 圧 で 回 収 す る シ ス テ ム（Turbo Hydraulic
System：THS）を開発した．
THS の最大の特長は，これまで有効利用されていなかっCover

TEL 043 351 8000

プラントのエンジニアリング及び建設工事（石油化学，化学繊維，合成樹脂，石油精製，ガス製造・精製，無機化学，化学肥料，石炭化学，発｜油圧式排熱回収システムを装備したテストエンジン
4S50ME-T

環境・プラント事業本部

｜

表紙説明

CS（顧客満足）向上活動の推進，全社にかかわる営業戦略の企画・立案・推進，各事業本部の営業支援及び社内横断プロジェクトの推進，新規事業の発掘と事業化推進，国内・海外営業拠点（支社，支店，営業所，海外駐在員事務所）の統括と受注活動の推進
海外プロジェクトの推進（ODA 案件），海外新規案件の発掘及び支援

三 井 造 船 技 報2012 年（平成 24 年）3 月・第 205 号

目次

技術論文・報告舶用低速ディーゼルエンジン用油圧式排熱回収システム（THS）の開発（第 1 報）
−構成と基本性能− … …………………………………………………………………
大田

和徳

近藤

守男

桑田

隆司

高橋

元幸

坂入

信之

プロジェクトマネジメントシステムと WEB コラボレーションによる情報共有化… ……
矢崎

裕幸

山口

1

8

和夫

Ni 基鋳造合金の共金溶接による溶接部の耐高温腐食性の向上 ………………………… 15
小野

昇造

鎌田

勤也

松野

進

内部構造分析によるハイドレートペレットの自己保存性メカニズムの検証 … ……… 20
三町

博子

伊藤

真人

高橋

正浩

佐野

健一

製品・技術ニュース
風力発電設備の設置－和歌山県由良町“由良風力発電所”の竣工－ ………………… 25

平成 22 年度 広域 第 1 − 2 号 佐賀関漁港広域漁港整備工事−“佐賀関（生け簀付）浮桟橋”2 函の製作・進水− … …………………………… 26
トピックス“neo Supramax 66BC”が「2011 年日経優秀製品･サービス賞 優秀賞」を受賞 … …… 28
Home Page News
福島県向け岸壁クレーン・2 基受注………………………………………………………… 28
三井造船株式会社と戸田工業株式会社が共同で，リチウムイオン電池正極材用
リン酸鉄リチウム（LFP）製造の生産設備を建設… ………………………………… 29

MITSUI ZOSEN TECHNICAL REVIEW
No. 205 MARCH 2012
CONTENTS
Technical Paper and Report
Development of Turbo Hydraulic System on Large Marine Diesel Engine（Part 1）… ……

1

Kazunori OHTA, Morio KONDO, Takashi KUWADA,
Motoyuki TAKAHASHI, Nobuyuki SAKAIRI

Information Sharing by Project Management System and WEB Collaboration………

8

Yuko YAZAKI, Kazuo YAMAGUCHI

Improvement of High Temperature Corrosion Resistance at Weld Zone of
Ni-based Cast Alloy by Similar Composition Metal Welding……………………… 15
Shozo ONO, Kinya KAMATA, Susumu MATSUNO

Examination of Self-Preservation Mechanism for Hydrate Pellet
by Internal Texture Analysis… ……………………………………………………… 20
Hiroko MIMACHI, Masato ITO, Masahiro TAKAHASHI, Ken’ichi SANO

Products and Technology News… …………………………………………………………

25, 26

Topics……………………………………………………………………………………………… 28
Home Page News… …………………………………………………………………………

Published by
MITSUI ENGINEERING & SHIPBUILDING CO., LTD.
6-4, Tsukiji 5-chome, Chuo-ku, Tokyo 104-8439, JAPAN28, 29

技術論文・報告

三井造船技報 No. 205（2012-3）

舶用低速ディーゼルエンジン用
油圧式排熱回収システム（THS）の開発（第 1 報）
−構成と基本性能−
大

田

和

徳＊

近

藤

守

男＊

桑

田

隆

司＊

高

橋

元

幸＊

坂

入

信

之＊

Development of Turbo Hydraulic System on Large Marine Diesel Engine（Part 1）
Kazunori OHTA, Morio KONDO, Takashi KUWADA, Motoyuki TAKAHASHI, Nobuyuki SAKAIRI
Under the situation that the preventive effort to global warming is becoming more active in various fields, thereduction of CO2 from marine diesel engine is also required. The effective solutions for this challenge are reduction offuel consumption by improvement of thermal efficiency and changeover to low-carbon fuel such as liquefied naturalgas, but these technologies are now underdevelopment. An utilization of exhaust gas energy is also effective to reduce
CO2 emission.
Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd.（MES）has developed Turbo Hydraulic System（THS）that makes
it possible to recover the exhaust gas energy in the form of hydraulic power. In THS, recovered power is used
for driving a hydraulic motor connected to crankshaft of engine, so the actual fuel consumption is reduced. The
performance test of THS was carried out and MES successfully reduced the fuel consumption by 3% compared withoriginal condition without increasing NOx emission.
地球温暖化対策への取り組みが世界的に強化されるなか，舶用ディーゼルエンジンにおいても，CO2 排出量の削減が求められている．これにはエンジンの更なる高効率化や低炭素燃料への転換が有効であり，それぞれ開発が進められているが，その一方で排熱の有効利用による総合熱効率の改善によっても CO2 の削減は可能である．
三井造船は，舶用ディーゼルエンジンに標準搭載されている過給機の高効率化と，それに伴う余剰排気エネルギーの増加に注目し，これを油圧動力として回収する THS を開発した．THS では回収した動力をエンジンの軸動力として利用することが可能であり，実質的な熱効率の改善に寄与する．当社玉野事業所内に設置したテストエンジンで行った過給機一体型 THS の性能試験では，常用出力において，NOx の排出量を従来以下に抑えつつ 3% の燃費改善率を達成した．

図 1 大型舶用ディーゼルエンジンにおける THS の適用
Application of THS on Large Marine Diesel Engine＊

機械・システム事業本部

技術開発部



三井造船技報 No. 205（2012-3）

1.

技術論文・報告

はじめに

温室効果ガス（Green House Gas：GHG）の削減がますます重要視される近年において，国際海事機関（International
Maritime Organization：IMO）による国際海運に対する
GHG 排出規制が始まりつつあり，その一つにエネルギー効率設計指標（Energy Efficiency Design Index：EEDI）がある．EEDI は船舶の仕様に基づいて，トン・マイル当たりのCO2 排出量を規定する指標であり，2013 年度よりこの指標を満足する船舶のみ就航が認められるという状況になりつつある．また，この指標は 15 年から 20 年かけて段階的に現在のベースラインより低減される予定であるため，将来的に船舶全体での更なる CO2 削減が必須となり，主機関の改良のみならず，船体やその他舶用機器での対応が必要になっている．

2.

主機関における CO2 削減の取り組みについて

主機関における CO2 削減への取り組みとしては，大きく
1），2）
分けて以下の三つのアプローチがある．
①主機の燃焼性能改善による燃料消費量の低減②低炭素燃料への転換③排熱回収による熱効率の改善
アプローチの① は 従 来 か ら 改 良 を 継 続 し て お り ， 最 近
では，三 井 M A N B&W ディーゼルエンジンとして，更なるシリンダ平均有効圧力の上昇とピストンのロングストロー
ク化によって有効仕事を増大させ燃費向上を図った G 形エンジンを発表した．ただし，この手法による CO2 の削減には，
既に IMO によって規制が開始されている NOx の排出量規制を考慮しつつ改善を進めていく必要がある．
②は重油の代替としてメタンを主成分とした LNG を使用することにより，CO2 の排出量を 20% 強低減する方法である．三井造船は，
高圧のガスを燃焼室に噴射するガスインジェクション（Gas Injection：GI）方式を採用した低速・中速エ
ンジンの製造実績があり，この技術と電子制御を組み合わせ
た ME-GI エンジンの市場投入を図っている．このエンジン
では，従来の重油焚きと比較して NOx 排出量が 20% 程度低減でき，更に燃料中に硫黄分を含まないことから排ガス中のSOx 対策が不要になるといったメリットがあるため，将来の環境規制にも十分応えうる推進機関として有望であると考えられる．
③は機関単体としてではなく，排熱利用を含めた総合的な熱効率を改善することで CO2 を削減する方法である．舶用
ディーゼルエンジンのヒートバランスを図 2 に示す．現在，
舶用ディーゼルエンジン単体の熱効率は，50% 程度にまで達しているが，この部分を更に改善していくには NOx の抑制が前提となる．したがって，全体の 26% を占める排ガスエネルギーや 17% を占めるエアクーラからの排熱を利用す
ると，NOx に関与することなく主機の総合効率の改善に貢献できる．特に，排ガスエネルギーは，外部との熱落差が大
きいため熱源として利用しやすく，現状で様々な機器が適用されている．
排ガスエネルギーの代表的な利用機器は，過給機である．
過給機は，排ガスエネルギーを利用してタービンを駆動し，それと同軸上にあるコンプレッサが圧縮空気をエンジンに供給することによって，エンジンの出力増大や燃費向上に大きく貢献している．その過給機の効率は，排ガスがタービンに与えうる断熱膨張仕事と，コンプレッサが空気に与えた断熱
圧縮仕事の比で定義され，この値は図 3 で示すように年々高効率化している．これはより少ない排ガスエネルギーで，エンジンの要求する空気量が確保できることを意味している．
一方で，エンジンの要求する空気量については，シリンダに充填され燃焼に用いられる部分と，素通りして燃焼室の冷却を行う部分に分けられるが，燃焼室部品に耐熱性・耐食性の高い材質を採用することによって後者の部分を最小限にする
ような仕様も可能となっている．このように過給機効率が向上するなか，エンジン側の必要空気量が下がっているため，余剰の排ガスエネルギーがますます増加する傾向にあり，それらを有効利用する試みがなされてきた．

効率（％）

過給機効率：上限
利用可能な効率（エネルギー）

過給機効率：下限
エンジンが要求する
過給機効率年

図 2 大型舶用ディーゼルエンジンのヒートバランス
Heat Balance Example of Large Marine Diesel Engine



図 3 過給機効率と利用可能な排ガスエネルギー
Turbocharger Efficiency and Available Energy of Exhaust Gas

舶用低速ディーゼルエンジン用油圧式排熱回収システム（THS）の開発（第 1 報）−構成と基本性能−

3.

従来の排熱回収技術について

従来の排熱回収技術の一例にターボコンパウンドシステム（Turbo Compound System：TCS）がある（図 4，写真 1）．
TCS はエンジンの排ガスの一部をバイパスさせてパワータービンを駆動するシステムの総称であり，減速機を介して結合された発電機を駆動する場合には TCS-PTO（TCS
Power Take Out）と呼ばれる．また，パワータービンが多段の減速機を介してクランク軸に接続され，直接クランク軸の加勢を行う TCS-PTI（TCS Power Take In）も存在する．
これらのシステムは 1980 年代の後半から 1990 年代の前半にかけて，陸上発電や大型船向けの大口径ディーゼルエンジ
ンに適用された経緯があるが，その後広く普及するには至っていない．その理由は幾つか考えられるが，その後の燃料価格の下落によって投資回収が困難になってきたことや，特にTCS-PTI 方式では，各機器の信頼性及び耐久性が舶用向けとしては不十分であった点が挙げられる．
したがって，今後の舶用ディーゼルエンジンにおける排熱回収システムに必要とされる条件は，投資回収が短期間であり信頼性が高く，かつ船種によらないエンジン完結型のシステムであると考えられる．

4.

THS の開発

前述の条件を満たす排熱回収システムとして，当社は 2006
年より油圧式排熱回収システム（Turbo Hydraulic System：

THS）の開発を開始した．THS の最大の特徴は，排ガスエネ
ルギーを電力ではなく油圧動力として回収することである．
そして，得られた動力によってクランク軸に直結された油圧モータを駆動し，最終的に軸動力の一部として利用するエンジン完結型のシステムである．
ここで油圧を使う最大のメリットはコストである．THSを構成する機器の多くは，一般産業機械向けの標準品である．
それゆえに比較的安価で入手でき，電気式に比べて短年数での投資回収が可能となる．また，個別の機器自体も十分な実
績と耐久性があり，エンジン側の仕様に合わせて最適なものを選択できるというメリットもある．
THS には，適用する機関の出力に応じて，「過給機一体型」（図 5）と「パワータービン式」（図 6）の二つの方式が存在する．
「過給機一体型」は過給機のロータ軸に直結した中間軸によって油圧ポンプを駆動する方式で，追加部品が少なくコンパク
トである．また，「パワータービン式」は前述の TCS と同様に，バイパスした排ガスによってパワータービンを駆動するが，軸端には発電機に代わって安価かつ省スペースである油圧ポンプを，減速機を介して接続する．どちらも回収した油
圧動力をクランク軸の推進加勢に利用する点は同じである．
これらの具体的な使い分けとして，過給機が 1 台のみ装備されている比較的出力が小さいエンジンには「過給機一体型」が推奨され，過給機が複数台装備される大出力のエンジンに
は「パワータービン式」が推奨される．

図 5 過給機一体型 THS
Direct Mounted Type of THS
図4

ターボコンパウンドシステム（TCS）
Turbo Compound System

写真 1

TCS ユニット
TCS Unit

図 6 パワータービン式 THSPower Turbine Type of THS

三井造船技報 No. 205（2012-3）

5.

技術論文・報告

THS の基本構成

THS の主要機器は，過給機側（排気側）の油圧ポンプとクラ
ンク軸側の油圧モータであり，これらを油圧回路で結んだもの
が THS の基本構造となる．この構造は一般的に広く利用されている油圧トランスミッション（Hydro Static Transmission：HST）の応用であり，①油圧回路がシンプルで低コスト②高効率での動力伝達が可能③外部油圧ユニットの小型化が可能という特長がある．
5.1 HST の構成
代表的な HST の構成を図 7 に示す．駆動側ではエンジン
または電動モータと油圧ポンプが接続されており，軸の回転によって油圧ポンプが油を吐出する．その油は油圧回路を通って油圧モータを駆動し，被駆動側に動力が伝達される仕組みである．この回路では，油圧ポンプに可変容量型を用いることで，伝達動力や出力軸の回転方向を自在に制御することができる．
5.2 HST の排熱回収装置への展開
THS において駆動側は過給機及びパワータービンに取り付けた油圧ポンプであり，被駆動側はクランク軸に取り付けた油圧モータとなる．被駆動側であるクランク軸付きの油圧

駆動側

被駆動側

モータは，エンジン運転時には一定の速度（プロペラ速度）で回転しているので，油圧回路の流量をバランスさせて伝達動力の制御を行うためには，HST のように駆動側の吐出量を制御する必要がある．この部分が「過給機一体型」と「パワー
タービン式」で大きく異なり，それが全体のシステムにも影響しているので，それぞれについての概略を以下に記す．
5.3 過給機一体型 THS の油圧回路
開発当初の過給機付き THS では，減速機と組み合わされた可変容量の油圧ポンプが過給機とは別置きになっており，（写真 2）．
それぞれを中間軸で連結する構造を採用していた 3）
しかし，この構造では機器を支持する共通台床が必要で全体が大型化することや，組立時に高精度なアライメントが要求されるという課題があったため，コンパクトでメンテナン
ス性に優れた構造を目指し，図 8 に示す一体型を開発した．
このタイプの特徴は，別置きの THS 機器をできるだけ軽量化して過給機の空気吸込みサイレンサに直接搭載するとともに，共通台床を省略したことである．これに伴い，従来の可変容量ポンプに代わって軽量の固定容量型ポンプを採用している．したがって，ポンプの吐出量は過給機の回転数にのみ依存し，任意に吐出量を制御することができなくなる．
5.2 で述べたように，THS では伝達動力を制御するためには流量のコントロールが必要である．そのため，「過給機一体型」THS では，別途回路上に小型の可変容量モータを設置し，ここに流量制御機能を持たせている．この油圧回路モ
デルを図 9 に示す．
当社は，カム軸による機械式制御の MC エンジンと，これらの制御を電気−油圧サーボシステムに置き換えた ME
エンジンを製造しているが，この流量制御用モータの設置場所は両者で異なる．前者の場合，この油圧モータを船内電源で接続した電動発電機と組み合わせ配置する．後者の場合，

油圧ポンプ

油圧モータ

図 7 HST の基本構成
Basic components of HST

写真 2 開発当初の過給機側油圧ポンプの配置
Initial Arrangement of Hydraulic Pump on T/C

クランク軸に装備されている油圧ポンプ駆動用歯車に配置する．それぞれの流量を制御することにより，MC エンジンでは電力として，ME エンジンでは軸力として，調整分の動力回収が可能となる．
5.4 パワータービン式 THS の油圧回路「パワータービン式」THS における油圧回路モデルを図 10

図 8 小型化した過給機側油圧ポンプの配置
Downsized Arrangement of Hydraulic Pump on T/C舶用低速ディーゼルエンジン用油圧式排熱回収システム（THS）の開発（第 1 報）−構成と基本性能−
過給機

クランク軸側

油圧ポンプ

制御用
モータ

油圧モータ

表1

テストエンジン 4S50ME-T の主要諸元
Specification of Test Engine

ストローク（mm）

2 214

回転数（rpm）

117

正味平均有効圧（MPa）

2.1

シリンダ最高圧（MPa）

18.0

出力（kW）7 120

図 9 過給機一体型 THS の油圧回路モデル
Hydraulic Circuit Model of Direct Mounted Type of THS

過給機

クランク軸側

油圧ポンプ

油圧モータ

図 10 パワータービン式 THS の油圧回路モデル
Hydraulic Circuit Model of Power Turbine Type of THS③ 制御用油圧モータ

図 11 テストエンジン用 THS の油圧回路
Hydraulic Circuit of THS on Test Engine

表 1 に示す仕様の電子制御エンジンであり，商用機とほぼ同じ規模での検証が可能である．このエンジンに過給機一体型の THS を適用し，燃費低減の効果等を確認した．
6.2 THS の機器構成
テストエンジンに適用した THS の油圧回路図を図 11 に

写真 3 テストエンジン 4S50ME-T
Test Engine 4S50ME-Tに示す．この方式では，パワータービンユニットがエンジンか
ら独立しているため配置上の自由度が高く，可変容量ポンプの採用が可能である．なお，この方式では排ガスのバイパス
通路が必要になる半面，油圧回路が簡素化される利点がある．

6.

テストエンジンにおける THS の適用について

6.1 テストエンジンの概要
2010 年 末 よ り 当 社 玉 野 事 業 所 内 に て テ ス ト エ ン ジ ン
4S50ME-T の稼動を開始した（写真 3）．このエンジンは，示す．この回路は，以下のとおり大きく五つの部分に分けられる．
①過給機付き油圧ポンプ②クランク軸付き油圧モータ③回収動力制御用油圧モータ④バルブブロック⑤油圧ユニット
これらについて，個別に役割を解説する．
6.2.1 過給機付き油圧ポンプ
余剰の排ガスエネルギーは，過給機のロータ軸端面に取り付けられた中間軸が油圧ポンプを駆動することによって油圧動力として回収される．ここで過給機の回転数はエンジンの定格出力時で 18 000 rpm 程度に達するため，駆動軸が油圧ポンプの許容回転数以下になるよう減速機を介している．この油圧ポンプを写真 4 に示す．
6.2.2 クランク軸付き油圧モータ
油圧モータは，クランク軸の自由端に弾性継手を介して接

三井造船技報 No. 205（2012-3）

技術論文・報告

写真 4 過給機付き油圧ポンプ
Hydraulic Pumps on Turbocharger

写真 5 クランク軸付き油圧モータ
Hydraulic Motor Connected to Crankshaft

写真 6 回収動力制御用油圧モータ
Hydraulic Motor for Power Control

写真 7

バルブブロック（手前）と油圧ユニット（奥）Valve Block and Power Unit

続され，過給機側で得られた油圧動力を軸動力に変換してク
ランク軸の加勢を行う．この油圧モータの回転数は，エンジンの回転数と等しくなるので，100 rpm 程度の低速で作動する大容量のものを開発した．この油圧モータを写真 5 に示す．
6.2.3 回収動力制御用油圧モータ
テストエンジンは，ME エンジンをベースとしており，5.3 で述べたとおり，このモータをクランク軸付きの歯車に配置する（写真 6）．この部分で吐出量を変化させることにより，過給機付き油圧ポンプでの回収動力を制御する．
6.2.4 バルブブロック

わる．これらを再び循環ラインへと送り込むため，油圧ユニットを設置している．（写真 7）
6.3 テストエンジンでの試験結果
THS の燃費低減効果を確認するため，テストエンジンにて実証試験を行った．このエンジンでは様々な場面を想定した運転が可能であり，舶用における常用出力（85% 負荷）及
び定格出力（100% 負荷）の状態を取り扱った．常用出力における運転条件を表 2 に示し，そのときの THS によるエンジン諸性能の変化を図 12 に示す．
この図で横軸の THS 回収率は，クランク軸出力に対する

バルブブロックには，THS で動力を回収しないときに吐出側と吸込側のラインを結合させるバイパス弁や圧力異常時に作動する安全弁が設置されている．
（写真 7）
6.2.5 油圧ユニット
基本的に THS の油圧回路は閉回路であり，作動油は一定の圧力を保持して回路を循環しているが，作動油の冷却や不油圧回収動力の比であり，常用出力時に最大で 4%（250 kW）

純物のフィルタリングのために常時一定量をタンクに戻す必要がある．また，更にポンプ及びモータからの油ドレンも加

までの回収試験を行ったものである．仮にこの回収動力が全てクランク軸に入力され，かつ機関本体の燃費が THS 作動
前後で一定ならば，THS 回収率と燃費改善率は等しくなる．
しかし実際には，THS 側では油圧機器や配管での動力損失があり，エンジン側では風量の減少（空気過剰率の低下）による燃費悪化があるため両者は等しくならない．THS 回収率を 4% としたケースでは，総合の燃費改善率は 3% となり，

舶用低速ディーゼルエンジン用油圧式排熱回収システム（THS）の開発（第 1 報）−構成と基本性能−
表 2 THS 性能試験時の機関条件
Engine Running Condition with THS
負荷（%）

85

出力（kW）

6 052

回転数（rpm）

110.8

シリンダ最高圧（MPa）

17.0

平均有効圧（MPa）

1.89

風量の減少による過給機出口の排ガス温度上昇は約 30℃であった．また，定格出力時の THS による燃費改善率は最大で 4% であった．
一方で，主機単独の改良の際には燃費とトレードオフの関係になる NOx の排出量については，回収率に比例して低下する傾向が認められた．これは風量減による機関本体の燃費悪化が NOx の低減につながったためと考えられる．
以上のことから，THS によって燃費の改善と NOx 排出量の低減が両立できることを確認した．

7.

おわりに

過給機一体型 THS をテストエンジンに適用し，舶用を想定した条件における燃費低減効果を確認した．今後は，更に進展しつつある過給機の高効率化によって回収可能な排ガスエネルギーの増加が期待できるため，THS のシステム効率を同時に改善することで，更なるエンジンの燃費向上に貢献できると考えている．これは同時に温室効果ガス排出量の削減にもつながり，経済的なメリットだけでなく環境負荷の低図 12 THS による動力回収時の機関性能変化
Variation of Engine Performance with THS〔問い合わせ先〕
機械・システム事業本部 機械工場 技術開発部
TEL 0863−23−2360 大田 和徳

減にも寄与するものである．
なお，本装置の開発は，国土交通省の支援による，一般財団法人日本海事協会及び公益財団法人日本財団との共同開発事業である．ここに関係各位に感謝の意を表する．

参

考

文

献

1）田中．外：ディーゼルエンジン−環境対応関連の技術
開発−，三井造船技報，200（2010），p. 352）近藤．外：中型及び大型エンジン用ターボチャージャ
直結型発電システムの開発，三井造船技報，199（2010），
p. 13）M.Ohtsu, et al.：Utilization of Excessive Turbocharger
Efficiency, CIMAC 2007,（2007）

大田

和徳

高橋

近藤

元幸

守男

坂入

桑田

隆司

信之



三井造船技報 No. 205（2012-3）

技術論文・報告

プロジェクトマネジメントシステムと WEB コラボレーション
による情報共有化
矢

崎

裕

幸＊

山

口

和

夫＊

Information Sharing by Project Management System and WEB Collaboration
Yuko YAZAKI, Kazuo YAMAGUCHI
Plant engineering projects continue to grow in scale and alliance projects have increased recently. In allianceprojects, interchangeability with the project management systems of partner companies and consistent project
management are required. Furthermore, each project has many global stakeholders, including the client, partners,
manufacturers, and sub-contractors. It is important to report the project status to all stakeholders accurately
and in a timely manner. In order to cope with this environment, Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd.
（MES）is developing Project Management System（PMS）on which project information is collected and integrated
systematically. In addition, MES is developing WEB Collaboration System for project information sharing with all
project stakeholders. By PMS and WEB Collaboration, problems can be detected at an early stage and prompt
countermeasures can be provided, thereby eliminating future risks. Project information is integrated by the platform
and is shared by WEB.
石油化学等のプロジェクトが近年大型化し，アライアンス型のプロジェクトが増加している．アライアンス型プロジェ
クトでは，他社のプロジェクトマネジメントシステムとの互換性や整合性のとれたプロジェクトマネジメントが要求される．さらにプロジェクトには顧客，メーカー，工事業者などのプロジェクト関係者がグローバルに多数存在しており，その関係者に進捗状況をリアルタイムで正確に報告することが重要になる．このような状況に対応するために，三井造船は，
プロジェクト情報が体系的に収集され，統合されるプロジェクトマネジメントシステム（PMS）を開発し，さらに情報をプロジェクト関係者で共有できるよう，WEB コラボレーションシステムを開発している．この PMS と WEB コラボレー
ションにより，問題の早期発見と迅速な対応が可能となり，将来のリスクが回避できる．また，プロジェクト情報は，統合プラットフォームで統合され WEB で共有化される．

顧客

部署長

海外関連会社経営

情報共有・ファイル交換

収集

スコープ
管理

コスト
管理

図1

＊



環境・プラント事業本部

スケジュール
管理

調達
管理

文書
管理

進捗
管理

工数
管理

PMS におけるサブシステムと統合プラットフォームの関係
Sub-Systems and Integration Platform

情報システム部

プロジェクトマネジメントシステムと WEB コラボレーションによる情報共有化

1.

はじめに

2.

石油化学等のプロジェクトは近年大型化し，一社単独での受注が減り，他社との共同受注（アライアンス型のプロジェクト）が増加している．アライアンス型プロジェクトでは，他社のシステムとの互換性や整合性のとれたプロジェクトマ
ネジメントが要求される．また，業務プロセスが「部門・システムごとの効率化」から，「プロジェクト組織体としての最適化」，さらに他社も含めた「プロジェクト共同体としての最適化」へと変革してきている 1）．
しかしながら，三井造船の既存のシステムで対応すると，システム間のデータ転送・転記が増え，
タイムリーなプロジェ
クト情報の収集が困難になっていた．
原因を，部門・システムのデータを統合管理する仕組みや，社外も含めたプロジェクト共同体が安全に情報を共有する仕組みが不足していることであると考え，プロジェクト遂行形態の変化や業務プロセスの進化に柔軟に対応できるプロジェクト
マネジメントシステム（Project Management System：PMS）の構築を進めることにした．図 1 は，PMS における情報統合と共有の仕組みを示している．開発の課題は次の 3 点である．
①プロジェクト業務遂行の中で体系的にデータを蓄積し，統合した情報でプロジェクトを管理する．
②刻々と変化するプロジェクトの状況を可視化する．
③企業の進化，業務ドメインの拡張に柔軟に対応する．
課題①を解決するために，ワーク・ブレークダウン・スト
ラクチャー（Work Breakdown Structure：WBS）及び統合システムを確立し（2. で説明）
，その WBS をフレームワー
クにして PMS を構築する（4. で説明）
．課題②の解決には，
WEB コラボレーションと PMS コックピットの開発を実施する（3. で説明）
．そして課題③を解決するための PMS シス
テムアーキテクチャを開発している（5. で説明）．

WBS 及び統合システムの確立

プロジェクト業務を WBS で体系的に再構築した．WBSとは，プロジェクト目標を達成し必要な成果物を生み出すためにプロジェクトチームが実行する作業を，要素成果物を基にして階層的に要素分解したものである 2）．図 2 に WBS のサンプルを示す．
プロジェクトの様々な管理（コスト管理，スケジュール管理，文書管理等）に共通の WBS を用いることで，システムの連携や統合が可能になった．
図 3 は，WBS による情報の統合の例を示している．
ポンプ設計，ポンプ調達，ポンプ据付の WBS に「44」という共通部分を設けることで，プロジェクト業務遂行における設計，調達，建設の業務プロセスの情報が統合される．
さらに，プロジェクトマネージャー，経営幹部へと，階層別に管理プロセスの情報が統合される．この WBS を用い，
統合プラットフォームのデータリポジトリにプロジェクト管理に必要な全てのデータを体系的に保存することで，システム間のデータ転記が不要になり，データの素早い収集が可能になっている．さらに，コストとスケジュールのようにトレードオフの関係にある情報を統合，分析して，全体最適なプロ
ジェクト管理を行う．

3.

WEB コラボレーションと PMS コックピット

1. に示した課題②を解決するために，WEB コラボレーショ
ンと PMS コックピットを開発している．様々な情報を，多様なプロジェクト関係者の視点で見ることで，問題の早期発見，早期解決が期待できる．
3.1 WEB コラボレーション
WEB コラボレーションは，社内外のプロジェクト関係者間で PMS 内の文書・情報を安全かつ確実に交換，共有するシステムである．例えば，このシステムで文書を配布すると，
いつ，誰が，誰に渡したのか等が履歴として残る．この履歴は，文書のステータス管理及びシステムのセキュリティ管理

設計

建設

労務

仮設

機器

配管

電気

槽類

熱交換器

タンク

機材

管 理 プロセ スの 情 報 統 合

調達

事業本部
経営幹部

回転機

業務プロセスの情報統合

図 2 WBS の一例
WBS（Sample）

図 3 WBS による情報の統合
Information Integration based on WBS

三井造船技報 No. 205（2012-3）

技術論文・報告に活用される．社外からのアクセスには，
ユーザ ID，
パスワー
ドだけではなくクライアント証明書も発行し，情報の漏洩に対し十分な対策をとっている．
顧客と共有する情報の例を以下に示す．
・契約内容
・文書の発行状況
・プロジェクトのスケジュールと進捗
・客先コメントのフォローアップ状況
・重要課題と対策の進捗状況
・実施すべきアクション
3.2 PMS コックピット
PMS コックピットは，プロジェクトマネージャー，経営
幹部，部署長等が迅速な意思決定を行うために，プロジェ
クト内で日々発生する膨大で散在するデータを収集･分析し，プロジェクトマネジメントや，事業管理に必要な情報（例えば，完成時予想コスト，キャッシュフロー，重要業績達成指標等）をリアルタイムに提供する．

②工数管理システム③調達管理システム④文書統合管理システム⑤プロジェクトコスト管理システム⑥スケジュール管理システム⑦進捗管理システム
であり，以下にその機能と特徴を説明する．
4.2 スコープ管理システム
図 5 に示すスコープ管理システムでは，標準 WBS 等を基に，プロジェクト遂行用の WBS 等を設定する．すなわち，
プロジェクトの成果物として何が含まれ，何が含まれないかを明確にする．そして，顧客，パートナーと当社との所掌範
囲もここで明確にする．標準 WBS は，標準文書リスト，標準購入仕様書リスト，標準スケジュールアクテビティリスト
等と対応しているので，WBS を設定すると，文書リスト，
購入仕様書リスト，スケジュールアクテビティリスト等の作

4.1 PMS の概要
PMS は，プロジェクトの立上げから終結までの様々なプ
ロジェクト業務の遂行を支援するとともに，各管理レベルに成も同時に完了する．スコープ管理システムは，統合プラッ
トフォームから標準データを取得し，生成したプロジェクト
データを統合プラットフォームに公開する．
4.3 工数管理システム
工数管理システムでは，工事別，部署別，個人別，ワークパッケージ（WP）別の工数の整合性をとりながら工数計画を必要なプロジェクトの情報を収集，統合，可視化し，プロ
ジェクトの迅速な意思決定を支援する自社開発のシステムである．図 4 に本 PMS のシステム構成の概要を示す．

行う．月ごとの計画工数は，工数入力システムの各人の入力
画面にも表記されるので，常に計画と実績を意識することになる．入力された各人の工数は，工事別，部署別，個人別，

PMS を構成するサブシステムの中で，特に重要なシステ
ムは，①スコープ管理システム

ワークパッケージ（WP）別に，予算（Budget），
実績（Actual），
予測（Forecast）が一覧できる．
図 6 は，部署別，WBS 別の工数管理画面の例である．

4.

PMS の概要とサブシステム

エンジニアリング
データベース

図 4 PMS の概要
Summary of PMS

10

プロジェクトマネジメントシステムと WEB コラボレーションによる情報共有化

統合プラットフォーム

スコープ管理システム
標準
アクテビティリスト

標準アクテビティリスト

標準
WBS

標準
責任部署

標準WBS
スコープ・所掌範囲リスト

標準責任部署標準文書リスト

調達管理システム

機器リスト

責任部署一覧表

調達
要求支援

文書リスト

調達資機材管理
データベース

見積
引合評価

発注
依頼支援

製作工程
/輸送管理

現地材料管理システム

責任部署一覧表機器リスト

契約書 機器リスト

情報共有

機器リスト
文書リスト
（含 購入仕様書リスト）

会計管理システム

図 5 スコープ管理システムの構成
Composition of Scope Management System

図 7 資機材管理の概要
Material Tracking and Control

顧客
海外関係会社
情報共有・ファイル交換

文書統合管理システム
文書工程管理
作製

審査
承認

配布

保管

検索
閲覧

文書実体管理図6

工数管理システムの画面（例）Man-hour Control System

図 8 文書統合管理システムの概要
Integrated Document Control System

4.4 調達管理システム
調達管理システムは，購入品に対する見積依頼書の発行から，発注，輸送，現地着までのスケジュール管理，採算管理，資金管理，材料管理等を支援する．
図 7 に示すように購入資機材は，一つのデータベースに管理部品単位（アイテム）で情報を集約しているので，そのアイテムが，いつ発注され，今どこにあり，いつ現地に到着の予定なのかが，当社オフィス内関係者のみならず，パート
ナーや現地でも確認できる．

4.6 プロジェクトコスト管理システム
プロジェクトコスト管理システムでは，見積原価を基に，プロジェクトの実行予算の策定を行い，他のシステム（工数，調達，建設）に配賦する．そして，実績を収集し，採算管理，
キャシュフロー管理，工事進行基準採算管理などを支援する．
図 9 は，実行予算策定の画面の例である．
4.7 スケジュール管理システム
図 10 は，スケジュール管理のデータの流れを示している．
スケジュール管理システムは，スケジュールアクテビティの4.5 文書統合管理システム
図 8 は文書統合管理システムの概要である．文書作成か
ら検索･閲覧までの文書ライフサイクルを通して文書の実体を管理する「文書実体管理」と，
リアルタイムに文書のステー
タスを収集し出図工程を管理する「文書工程管理 ｣ の機能を持つ．プロジェクト関係者は，文書のステータス及び進捗を開始日，終了日及びマイルストーンを一元管理し，プロジェ
クトコントロールスケジュールと文書統合管理システム，調達管理システム，建設工事工程管理システム間のスケジュー
ルの整合性を取っている．
4.8 進捗管理システム
進捗管理システムでは，アーンドバリューマネージメン

いつでも確認できる．そして，最新の文書をどこからでも閲覧することができる．

ト（Earned Value Management：EVM）を採用している．
EVM とは，トレードオフの関係にあるプロジェクトのコス
11技術論文・報告

三井造船技報 No. 205（2012-3）

完成時予想コスト

現 在日

コスト超過

実コスト
【AV】

計画価値【PV】

コスト差異【CV】
スケジュール差異【SV】
スケジュール遅延

図 11 アーンドバリューマネージメントによる進捗図
Progress Curve by Earned Value Management
図9

プロジェクトコスト管理システムの画面（例）Project Cost Control System

WBS の下位レベルへとドリルダウンできるため，コスト超
過やスケジュールの遅れの原因となっている WBS を素早く探ることができる．

5.

PMS のシステムアーキテクチャ

5.1 複数の業務ドメインによる分散システム
石油化学等のプロジェクトは，多数の業務の遂行によって進められる．それぞれの業務は，他の業務との関連性を持ちながらも，それぞれ固有の業務プロセスに従って遂行される．
また，これらの多数の業務は，幾つかの業務ドメインとして定義することができる．石油化学等のプロジェクトにおいて
文書統合管理（文書工程管理）

調達管理（資機材工程管理）

建設工事
工程管理

図 10 スケジュール管理システム
Schedule Control System

トとスケジュールを一元的に管理する手法であり，プロジェ
クトの作業のパフォーマンスを見積って，現在及び今後の状況を予測する．
プロジェクトの遅れは，
ある日突然に発生するのではない．
早期にその予兆を発見し原因を特定し，有効な対応策を実施することが重要である．EVM を活用すればそれが可能になる．日々の業務の結果として，文書ステータス管理，調達管
理，建設管理の各システムから，WP ごとの進捗が集計される．また，工数管理システムには，WP ごとに工数（Man-hour）の実績が集まってくる．それらのデータを基に，アーンドバ
リュー【EV】（現時点までに完了した作業の予算上の価値），
実コスト【AV】（実際に発生したコスト）と計画価値【PV】（計
画時に各作業に割り当てられた出来高）を比較し，パフォー
マンス，完成時予想コスト，完了予定時を見積る．
図 11 は，EVM の説明図である．WBS の上位レベルでコ
スト差異及びスケジュール差異を発見した場合，容易にその12は，これらの業務ドメインがそれぞれ独立した業務として遂行されつつ，各ドメインの間で相互の情報交換が行われる．
これまでのシステム化は，これら個々の業務ドメインにとどまっていたが，プロジェクトの大型化・複雑化に対応するた
めには，これらの複数の業務ドメインのシステムの統合と調和が不可欠の課題となっている．
PMS では，この課題を解決するために，各業務ドメインのシステムとしては従来どおりの独立性の高いシステムを採用しつつ，新たに統合プラットフォームと呼ばれるシステムにより，全体のシステムの連携を維持し統合するシステムアー
キテクチャを採用した．図 12 に現在開発中の統合プラット
フォームとサブシステム群の関連図を示す．ここでは，統合
プラットフォームと連携することにより，新規に開発中のサブシステム群と既存のシステム群（図 12 最上段のシステム，
例えば調達管理システム）が統合されることを示している．
それぞれの業務ドメインのシステムは統合プラットフォー
ムと連携するために，以下のような共通の仕様を共有するサブシステムとして構築する．
①業務ドメインを構成する業務プロセス全体を表現する
モデルが定義され，サブシステム自身によって永続化される．
② WEB ブラウザーによってアクセス可能なユーザインタ
フェースを持つ WEB アプリケーションである．

プロジェクトマネジメントシステムと WEB コラボレーションによる情報共有化
基幹システム，また PMS に関連するシステムとして既に開発中のシステムなどとも連携を取らなければならない．この中で，図 12 に示した PMS システムアーキテクチャを構築する前に開発導入した調達管理システム，文書実体管理シス
テム（PE-DOMS）などに対しては，標準システムに準じた
インタフェース（RESTful な WEB インタフェース）による通信が可能となるようなラッパーシステムを開発してこれを図 12 PMS のシステムアーキテクチャ
System Architectures of PMS③ RESTful な WEB-API によって他のサブシステムとリソース（モデルを構成するオブジェクト）の授受を行う．
これらの仕様を持つアプリケーションを PMS の「標準サブシステム」と考え，PMS は複数の「標準サブシステム」の連携によって動作する分散システムと定義する．
5.2 疎結合による PMS 全体の統合
プロジェクトの遂行に当たって，様々な観点からプロジェ

実現している．
5.4 統合プラットフォーム
統合プラットフォームは，PMS の主たる目的であるプロ
ジェクトマネジメントをより効率的な，より質の高いものとするための，各業務ドメイン全体を統合するメタ情報を取り扱うサブシステムの集合の総称であり，RESTful な WEB イ
ンタフェースを持つ以下のサブシステムから構成されている．
①コアサービス全体を統合するモデルを保持し，その情報をリソースとしてサブシステムと相互に交換を行う．ここで，「全体を統合するモデル（統合モデル）」とは，各サブシステムの業務モデルの中で，プロジェクトマネジメントのために必要な情報を抽出して統合した形で構築される業務モデルのことで，プロジェクトの全体像を示す重要なモデルである．
サブシステムは，自身が保持する情報の発信（公開）及び他サブシステムからの情報の取り込み（取得）を，原則としクト全体の最適化を行うためには，「全体は部分の総和」という考え方を超える視点によって，これらのサブシステムを統合しなければならない．
そこで，個々の業務ドメインからは独立した「統合プラッてコアサービスとのリソースの交換によって実現する．
②データリポジトリ
コアサービスがリソースの根拠とする統合モデルの永続化を行うシステムである．また，各種の標準データやコード表，

トフォーム」を構築し，全てのサブシステムの統合を行う．
ただし，「統合プラットフォーム」も PMS「標準サブシステム」の仕様を満足するシステムである．

カレンダー，通貨レートなどの情報を格納するマスターリポ
ジトリと，過去のプロジェクトについての再ロード可能な全情報を格納するウェアハウスもこのデータリポジトリ内で管理される．
③ユーザー情報管理システム
社内のライン組織とプロジェクト組織とそれに結び付けられた個人情報を管理し，プロジェクトに関わる当社以外の個
人情報を一元的に管理する．さらに，事業本部が既に持っているプラント管理システムと連携して動作する．
④プロジェクト情報管理システム

これらのサブシステム群（「統合プラットフォーム」も含
む）は，それぞれ固有の業務モデルを持ち，サブシステム間の結合は，可能な限り（全体の統合に支障のない限り），「疎な」結合とするため，「RESTful」なサービスインタフェース
を通して「リソース」を授受することにより関連性を維持する．「疎な」結合が求められる理由は，サブシステムの内部における業務プロセスの変更が他のサブシステムに与える影
響を少なくし，また新たな業務プロセスの追加を容易にするためである．
各サブシステムは，それぞれが内部に保持するモデルが提供できる情報を「リソース」という静的な定義にマッピング
し，これを「サービス」として提供することにより情報を「公開」する．また，必要な情報を他のサブシステムから，このインタフェースを通じて「取得」することができる．この「公事業本部が既に持っている工事情報システムと連携して動作し，プロジェクトの工事番号や名称などの属性を中心としたメタデータを管理する．
⑤ワークフロー管理システム
複数のワークフローを一元管理できるワークフローエンジ
ンと，その制御機能や入出力インタフェースから構成されるシステムである．PMS ではワークフローの管理は，複数開 ｣ と「取得」の操作によるサブシステム間の情報伝達とワー
クフローによる人間の関与に基づく制御の組み合わせにより，業務プロセスを実現するのが，PMS の基本的なシステ
ムアーキテクチャである．
5.3 非「標準サブシステム」の統合
PMS は標準サブシステム以外に，会計管理システムなどの全社システムやプロジェクトを遂行する事業本部の既存のの業務ドメインをまたがる業務プロセスを統合管理するために非常に重要な機能である．サブシステムをまたがってワー
クフローを管理することが要求されるため，統合プラット
フォームの一部として実装される．
⑥ドキュメント情報管理システム
PMS 外部のドキュメント実体管理システム（文書統合管理システム）と連携して，ドキュメントのメタデータ管理を行う．
13

三井造船技報 No. 205（2012-3）

技術論文・報告⑦ポータルサイト
社内及び社外のユーザから PMS へのアクセスを制御し，ユーザに対して PMS の各サブシステムを使用する上での利便性とセキュリティを向上するための入り口となるサイトである．
⑧ファイル交換システム
主に社外のユーザとの間で，ドキュメントや図面などを格納したファイルを安全に交換するためのシステムで，交換作業のログ管理機能も備える．
⑨データ分析システム
データリポジトリ内に格納されている過去のプロジェクトの情報を分析する機能を持つシステムである．
⑩変更管理システム
プロジェクトの進行中における変更業務を一元的に管理する．

6.

システム開発と運用

6.1 アジャイル的な要素を含むスパイラル開発
PMS の開発は，業務改革と不可分のものとして進められるので，一般的なウォーターフォール的な手法での開発は困難である．そこで，今回の開発では，アジャイル的な要素を取り入れて，可能な限りユーザの試用による仕様変更を頻繁に取り入れられるように，Ruby On Rails による WEB アプ
リケーション開発の手法を取り入れ，プロトタイプを迅速に提供し，スパイラルな開発を繰り返すことにより，仕様変更が容易な開発方法を実現した．
6.2 実装のためのフレームワーク
PMS の「標準サブシステム」は，RESTful な WebAPI を
インタフェースとし，内部のモデルに基づいて生成されたオ
ブジェクトをリソースとして，HTML，XML，JSON などのフォーマットにより通信を行う WEB アプリケーションとして実装することができる．現在「Ruby on Rails」をフレー
ムワークとして開発を行っており，Ruby としては JRuby を採用し，既存の JAVA による環境との親和性を高めている．
さらに，PMS のアーキテクチャにおいては，サブシステ
ムが「JRuby+Rails」以外のフレームワークや言語で開発された場合でも，PMS のサブシステムとして統合することが可能である．これは，それぞれのサブシステムに実装を要求されているインターフェースが，リソース授受のため RESET
インターフェースのみであることによる．Seasar2 をフレー
ムワークとして開発された JAVA アプリケーションや VB614で開発された C/S 型アプリケーション（REST インタフェー
スを持つ専用のラッパーを経由）なども，統合プラットフォー
ムを介して連携動作している．

7.

おわりに

当社は，プロジェクトの情報を様々な立場，見方，あるいは意図を反映した情報として，社外も含めたプロジェクト共
同体内で共有化しようと考え，PMS 及び WEB コラボレー
ションの開発を進めてきた．今後は，これらのシステムを活用していくことで蓄積されるプロジェクトマネジメントの情報を，当社内において知識化し，システムに反映することで，さらに当社のプロジェクトマネジメント技術の信頼性を高めていく予定である．
現在，次世代エンジニアリングとして，プロセス，配管，電気，計装，土建等のエンジニアリングデータを統合し活用するエンジニアリングプラットフォームの開発も進めている．将来は，PMS 統合プラットフォームとエンジニアリン
グプラットフォームを融合し，設計情報もリアルタイムに反映する高度なプロジェクトマネジメントシステムの構築を目指している．

参考文献1）経済産業省：情報技術と経営戦略会議提言，（2003），
p. 432）Project Management Institute. Inc.：プロジェクトマ
ネジメント知識体系ガイド（PMBOK ガイド）第 4 版，
（2008），p. 338〔問い合わせ先〕
環境･プラント事業本部 情報システム部
TEL 043−351−9257 矢崎 裕幸

矢崎

裕幸

山口

和夫

技術論文・報告

三井造船技報 No. 205（2012-3）

Ni 基鋳造合金の共金溶接による溶接部の耐高温腐食性の向上
小

野

昇

造＊

鎌

田

勤

也＊＊

松

野

進＊＊＊

Improvement of High Temperature Corrosion Resistance at Weld Zone of
Ni-based Cast Alloy by Similar Composition Metal Welding
Shozo ONO, Kinya KAMATA, Susumu MATSUNO
Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. has developed the technology of similar composition metal welding for
Ni-based cast alloy with Kurimoto,Ltd., which aimed at the application to the heat exchanger parts used at the hightemperature range in the waste incineration plants. However, we were yet to clarify the high temperature corrosion
resistance at the weld zone.
This report shows the test result of two kinds of weld joints which we have made, one of which is for a weld joint
with the welding rod having the same chemical composition as the alloy, and the other of which is for a weld joint
with the commercial welding rod of Alloy625 for comparison. We carried out high temperature corrosion tests onthese joints at 850 and 950℃ in our laboratory. As a result of cross-section observations of the specimens after thetests by using SEM, we confirmed a big difference in high temperature corrosion resistance between the joints at
950℃ . In fact, the high temperature corrosion resistance of the weld metal at the weld joint with the welding rod
having the same chemical composition as the alloy has almost the same high temperature corrosion resistance as thebase metal, a maximum corrosion depth of which decreased to less than 1/2 as compared to that of the weld metal at
the weld joint with the commercial welding rod.
三井造船は，廃棄物焼却プラントの高温領域における熱回収部材への適用を目指し，株式会社栗本鐵工所と共同で，Ni
基鋳造合金の共金溶接技術を開発した．しかしながら，共金溶接部の耐高温腐食性については，これまで十分な検討ができていなかった．
本報では，耐高温腐食性を検討するために Ni 基鋳造合金の共金溶接継手と，比較材として市販の Alloy625 溶加材による異材溶接継手を作製し，実験室にて 850℃と 950℃のガス封入型高温腐食試験を行った．腐食試験後の試験片断面を走査型電子顕微鏡（SEM）で観察した結果，950℃において共金溶接継手と異材溶接継手の耐高温腐食性に大きな差異が現れることを確認した．すなわち，共金溶接継手の溶接金属は，母材と同等の耐高温腐食性を有し，異材溶接継手の溶接金
属に比べて，最大腐食深さを 1/2 以下に低減できることが分かった．

（a）異材溶接継手（b）共金溶接継手

950℃高温腐食試験後におけるボンド部付近断面の SEM による反射電子像
Backscattered Electron Images of the Cross-sectional Structures
around Weld Bonds after a High Temperature Corrosion Test at 950℃

写真 1

＊
＊＊

技術本部
技術本部

基盤技術センター
技術総括部

＊＊＊

株式会社栗本鐵工所

素形材エンジニアリング事業部

15

三井造船技報 No. 205（2012-3）

1.

技術論文・報告3 相当）による GTAW の異材溶接継手とし，もう一つは 3〜 5 層目が共金系溶接棒による SMAW の共金溶接継手とした．これら溶接継手の溶接条件を表 1 に示す．また，蛍光X 線分析法を用いて測定した本継手における鋳造合金母材及び溶接金属の化学組成を表 2 に示す．
2.2 高温腐食試験
図 1 に示すように，両継手から溶接金属と鋳造合金母材の双方を含む長さ 10 mm，幅 20 mm，厚さ 2 mm の試験片を採取した後，機械加工で表面の算術平均粗さを 5 μm 程度まで仕上げ，高温腐食試験に用いた．高温腐食試験は，図 2に示す試験装置を用いたガス封入型の塩埋没高温腐食試験 5）

はじめに

廃棄物焼却プラントにおける燃焼温度は，ダイオキシン類
排出抑制などの社会的要請によって高くなる傾向にある．その結果，排ガス温度が 1 000℃を超える領域まで視野に入れ，耐環境性材料の研究開発が展開されるようになった 1）．廃棄物焼却プラントの熱回収部品に適用する場合，シール性，耐久性などの観点から溶接構造体であることが望まれるが，高温腐食性環境下では，Alloy625 などの高級な Ni 基合金の市
販溶接棒を使用しても，十分な耐高温腐食性が得られないことが報告されている 2）．
このような背景から，著者らは既報 3）にて，Ni 基鋳造合とし，JIS Z 2293 に準じて行った．供試灰は，ガス化溶融炉の実缶灰（Cl：1.06 mass%，S：11.0 mass%）をスタンプミル及び遊星ボールミルにて粉砕，混合したものを用いた．ア
ルミナるつぼ中で 13 g の供試灰中に試験片を 3 mm 深さで金の耐高温腐食性と共金溶接棒による溶接性を検討した．これより，TIG 溶接法（GTAW）と被覆アーク溶接法（SMAW）
を併用し，パス間温度を 250℃以上とすることにより，表面欠陥及び内部欠陥のない Ni 基鋳造合金の共金溶接が可能であることが確認された．しかしながら，溶接部の耐高温腐食性については，十分な検討ができていなかった．
本報では，Ni 基鋳造合金の共金溶接継手と，比較材として Alloy625 溶加材による異材溶接継手を作製し，実験室での高温腐食試験，断面観察及び分析を行うことにより，溶接部の耐高温腐食性について評価した．

2.

試験方法

埋め込み，るつぼに蓋をして電気炉内に静置した．雰囲気温度は 850℃と 950℃とし，大気中で 200 時間曝露した．曝露後の試験片は，煮沸した 3 mass%KMnO4 ＋ 18 mass%NaOH
水溶液と 10 mass% クエン酸水素ニアンモニウム水溶液中に浸漬して腐食スケールを除去し，単位面積当たりの質量減少（腐食減量）を求めた．
2.3 断面観察及び分析
腐食スケールを除去した試験片は，切断後に熱硬化性樹脂

2.1 溶接継手の作製
著者らが開発した鋳造合金 4）の遠心鋳造管を母材とし，下向き姿勢にて U 開先による突合せ溶接継手を 2 種類作製した．一つは全層が Alloy625 溶加材（JIS Z 3334，YNiCrMo −で固定してから，ダイヤモンドペーストを用いて鏡面研磨を行った．その後，走査型電子顕微鏡（SEM）により断面観察を行い，溶接金属及び鋳造合金母材の最大腐食深さを計測した．また，電子線プローブ X 線マイクロアナライザ（EPMA）
による断面の面分析により，元素分布を確認した．

継手

表 1 突合せ溶接継手の溶接条件
Welding Conditions of Butt Weld Joints
パス

共金

1
2

異材

3〜5
1
2〜5

溶接方法

溶接棒径
（mm φ）

溶接棒材質

GTAW
SMAW
GTAW

溶接電流
（A）

アーク電圧
（V）

溶接速度
（cm/min）

YNiCrMo−3

2.0

110

13.5

17

YNiCrMo−3

2.4

125

13.5

13

共金系

2.8

110

30

15 〜 21

YNiCrMo−3

2.0

110

13.5

17

YNiCrMo−3

2.4

125

13.5

13

シールド
ガス

予熱，パス間温度
（℃）

純 Ar

≦ 150

−

≧ 250

純 Ar

≦ 150

表 2 突合せ溶接継手の溶接金属と母材の化学組成（mass％）
Chemical Compositions of Weld Metals
and Base Metal at Butt Weld Joints
C

Si

Cr

Fe

Ni

Mo

Nb+Ta

0.23

4.78

32.14

bal.

47.74

5.05

−

共金継手

0.22

5.03

31.46

bal.

48.98

4.79

−

異材継手

0.04

0.18

20.60

4.00

61.60

8.80

3.53

鋳造合金母材
溶接金属

16

図 1 溶接継手からの試験片採取位置
Sampling Positions of Test Specimens at Butt Weld Joints

Ni 基鋳造合金の共金溶接による溶接部の耐高温腐食性の向上

アルミナるつぼ図 2 ガス封入型の塩埋没高温腐食試験の模式図
Schematic Figure of Salt-embedded High Temperature
Corrosion Test with Gas Filling

図 3 高温腐食試験後の腐食減量
Corrosion Losses after High Temperature Corrosion Tests（a）異材溶接継手（b）共金溶接継手

写真 2 高温腐食試験後の試験片断面における SEM による反射電子像
Backscattered Electron Images of Cross-sectional Structuresof Specimens after High Temperature Corrosion Tests

3.

試験結果

3.1 高温腐食試験
高温腐食試験の腐食減量を図 3 に示す．850℃では共金溶
接継手と異材溶接継手の腐食減量は同等であったが，950℃
では，異材溶接継手の腐食減量が共金溶接継手の 2.3 倍に増加した．
3.2 断面観察
高温腐食試験後における試験片断面の SEM による反射電子像を写真 1 及び写真 2 に示す．これらの写真より，鋳造
合金母材及び溶接金属の表層に認められる黒色斑点部や，濃白色化した層が腐食変質層として識別できる．
写真 1（a）及び写真 2（a）の異材溶接継手においては，鋳造合金母材と溶接金属の合金組成の差異により，明瞭なコントラストが現れ，白色部が Alloy625 溶接金属である．試験
温度が 850℃の場合は，Alloy625 溶接金属と鋳造合金母材の腐食変質層厚さに明瞭な差はなく，試験片表面の凹凸もわずかであった．一方，試験温度が 950℃の場合は，鋳造合金母材に比べ，Alloy625 溶接金属の腐食による試験片表面の著しい凹凸が認められた．また，鋳造合金母材の腐食変質層は，溶接金属に近いほど厚くなる傾向が認められた．
写真 1（b）及び写真 2（b）の共金溶接継手においては，鋳
17

dmax

技術論文・報告dmax

三井造船技報 No. 205（2012-3）（a）850℃（b）950℃

健全層残厚（ts）

健全層残厚（ts）

厚さ2mm

図 4 高温腐食試験後における最大腐食深さ dmax
Maximum Corrosion Depths after High Temperature Corrosion Tests

る最大腐食深さは，共金溶接継手のそれに比べ 1.5 倍に増加した．これは，異材溶接継手の場合，鋳造合金母材の腐食変質層が，溶接金属に近いほど厚く生成していたためである．
異種金属接触下の腐食において，接触部近傍ほど腐食が大きくなる現象は，電気化学的作用（ガルバニック腐食）の可能性を示唆している．しかしながら，通常のガルバニック腐食
では，耐食性の低いアノード側の腐食が加速されるが，耐食性の高いカソード側の腐食は抑制される．異材溶接継手の場（b）鋳造合金母材

合，最大腐食深さが相対的に大きい Alloy625 溶接金属がア

図 5 最大腐食深さ dmax の算定方法
Calculation Method of Maximum Corrosion Depths

ノード側であれば，カソード側である鋳造合金母材の最大腐食深さは軽減されるはずであるが，逆の現象が起きた．原らは，900℃の溶融 Na2SO4 中において，カソード側の Ni ある（a）溶接金属

造合金母材と溶接金属の合金組成が近いため，コントラスト
からはボンド部を識別できない．ただし，鋳造合金母材及び溶接金属ともに樹枝状晶の凝固組織が形成されているが，溶接金属の凝固速度が鋳造合金母材のそれより大きいため，樹枝状晶の微細な領域が溶接金属であると識別できる．試験温度が 850℃と 950℃のいずれの場合においても，試験片表面の凹凸は小さく，腐食変質層厚さも溶接金属と鋳造合金母材とで差異は認められなかった．
850℃と 950℃腐食試験後における異材溶接継手と共金溶
接継手の最大腐食深さ d max（μm）について，写真 2 より計測した結果を図 4 に示す．なお，最大腐食深さは，図 5 に示した健全層残厚 t（μm）と試験片の厚さ 2 mm を用いて式s（1）から求めた．

dmax＝（2 000−ts）/ 2…………………………………（ 1 ）
図 4（b）より，950℃の異材溶接継手の鋳造合金母材におけ18

いは Cr の腐食が加速するカソード腐食と呼ばれる特異な現6），7）．したがって，異材溶接継手もこのよ
象を報告している
うなカソード腐食により，Ni と Cr を主成分とする鋳造合金
母材の腐食が加速された可能性が考えられる．また，850℃に比べ 950℃の試験温度において，Alloy625 溶接金属の腐食量が大きい原因は，Na2SO4 の融点が 880℃であり，950℃では溶融塩腐食が起きたためと推定される．なお，供試灰中にNa2SO4 が含まれることは，
X 線回折分析により確認している．
3.3 断面分析
試験片断面における EPMA による面分析結果を図 6 に示
す．850℃と 950℃のいずれの試験温度においても，共金溶
接及び異材溶接の双方で，鋳造合金母材と溶接金属の表面の腐食変質層には，Cr の欠乏と Ni の濃化が認められた．これは高温腐食環境下において，試験片表面で Cr2O3 の生成と消失が繰り返されたことにより，合金中の Cr が選択的に消費され，酸化物を形成しにくい合金中の Ni が選択的に残存したためと推定される．

Ni 基鋳造合金の共金溶接による溶接部の耐高温腐食性の向上

図 6 高温腐食試験後の試験片断面における EPMA による面分析結果
EPMA Area Analysis Results of the Cross-sectional Structuresof Specimens after High Temperature Corrosion Tests

4.

4）松野．外：ガス化溶融炉の空気加熱管用高温耐食材料，
特許第 4222878 号，（2008）

おわりに

Ni 基鋳造合金の共金溶接継手及び異材溶接継手を作製し，実験室での試験により高温腐食挙動を比較した結果，両継手

5）基．外：高効率廃棄物発電ボイラ材料の高温耐食性評
価における簡便型ガス雰囲気制御の影響，材料と環境の耐高温腐食性は 950℃で顕著な差異が認められた．すなわ
ち，異材溶接継手では溶接金属の腐食のみならず，溶接金属
近傍における鋳造合金母材の腐食も加速する特異な現象が認められた．一方，共金溶接継手ではこのような現象は認められず，溶接金属が鋳造合金母材と同等の耐高温腐食性を有することが確認でき，廃棄物焼却プラントの熱回収部分に使用できる見通しを得た．

討論会講演集，46（1999），p. 31
6）原．外：溶融 Na2SO4 における Ni のカソード分極下での高温腐食，日本金属学会誌，54（1990），p. 458
7）原．外：溶融 Na2SO4 におけるクロムのカソード腐食，
材料と環境，45（1996），p. 60

参

考

文

献

〔問い合わせ先〕
技術本部 基盤技術センター
TEL 0863−23−3103 小野昇造

1）野口．外：高温塩素含有雰囲気における Ni 基鋳造合金の耐食性に及ぼす合金元素の影響，54（2005），p. 2182）庄．外：高効率廃棄物発電プラント用新開発ステンレ
スチューブの実機における腐食特性，日本金属学会誌，
66（2002），p. 554
3）小野．外：鋳造合金の耐高温腐食性と溶接性の評価，
三井造船技報，196（2009），p. 25

小野

昇造

鎌田

勤也

松野

進

19

三井造船技報 No. 205（2012-3）

技術論文・報告

内部構造分析によるハイドレートペレットの自己保存性メカニズムの検証
三

町

博

子＊

伊

藤

真

人＊

高

橋

正

浩＊

佐

野

健

一＊

Examination of Self-Preservation Mechanism for Hydrate Pellet by Internal Texture Analysis
Hiroko MIMACHI, Masato ITO, Masahiro TAKAHASHI, Ken’ichi SANO

It is important for natural gas transportation using natural gas hydrate（NGH）pellets as a new medium to increase
mass fraction of hydrate in a pellet and to keep gases over preservation.
In this report, an increase in mass fraction of methane hydrate was accomplished by controlling a pelletizingpressure using experimental system equipped with unidirectional compression piston. Additionally, these hydratepellets showed high stability.
Internal textures of high stabilized methane hydrate pellets produced by the continuous production method using
briquetting machine were analyzed by means of the phase contrast X-ray imaging system. It was revealed thatpellets were covered with ice sheet and fully-dense with methane hydrate and few ice particles inside. Methane
hydrate inside ice sheet was kept for about a month.
天然ガスハイドレート（Natural Gas Hydrate:NGH）ペレットを利用した天然ガス海上輸送チェーンの実現には，NGH
単位質量当たりのハイドレート割合（ハイドレート率）を高めることと，それを経時的に維持することは重要な課題である．
今回，一軸圧縮成形器を有する半回分式要素試験装置を用いてメタンハイドレートペレット（以下ペレット）を製造し，検討した結果，成形圧力の制御によりハイドレート率の向上と同時に高いハイドレート率の維持を確認した．さらに，ブリケッティングマシンを利用した連続試験装置により，半回分式要素試験装置で製造したペレットと同等の特性を有するペレットを製造した．低温対応の位相コントラスト X 線 CT 法を用いてペレットの内部構造を調べた結果，ペレットの表面は氷膜で覆われており，内部は若干の氷粒を含むものの緻密なハイドレートであることが明らかになった．さらに，氷膜の内部は約一ヶ月の間，高いハイドレート率を保持していることが示された．

写真 1 メタンハイドレートペレットの断面写真
Picture of Cross Section of Methane Hydrate Pellets

＊

20

技術本部

千葉技術開発センター

内部構造分析によるハイドレートペレットの自己保存性メカニズムの検証

1.

はじめに

三 井 造 船 は， 液 化 天 然 ガ ス（Liquefied Natural Gas：
LNG）や圧縮天然ガス（Compressed Natural Gas：CNG）に代わる天然ガスの輸送方法として，ペレット状に成形した天然ガスハイドレート（Natural Gas Hydrate：NGH）を利用した輸送チェーンの開発を行っている 1）．NGH ペレットは，
水分子によって形成された多面体のケージにガス分子が取り込まれた包接水和物であり，単位体積中に容積が約 170 倍のガスを包蔵し，そのガスを温和な条件で保持できる自己保存性を有する物質である．ここで，自己保存性とは，氷点下の温度領域においてハイドレートが分解する圧力条件であっても分解が抑制され，準安定にハイドレートとして存在できる特性である．例えば，大気圧下では，メタンハイドレートは195 K 以下で熱力学的に安定であるが，メタンハイドレート
ペレットは 253 K 前後で準安定に存在する．
この特性を利用したハイドレートペレットによる天然ガス
輸送の実現に向け，第一に要求されるペレットの品質は，単位質量当たりのハイドレートの割合（ハイドレート率）の高さとそれを経時的に維持できる保存性である．
ハイドレートペレット製造プロセスのペレット成形工程では，スラリー状のハイドレートを脱水しながら固形状に成形しハイドレート率を上昇させている．このハイドレート率を向上させる要素の一つとして成形圧力が挙げられる．今回，ペレット成形条件の制御が容易な一軸圧縮成型器を有する半回分式要素試験装置でメタンハイドレートペレット（以下ペレット）を製造し，成形圧力とハイドレート率の関係を得る
とともに，その保存性能を把握した．
また，より実用性の高いブリケッティングマシンを利用したベンチスケールの連続試験装置でペレットを製造し，保存性能を調べた．既往の研究で，ペレット内部の空隙率が低く
緻密なペレットは比表面積が小さく，保存性が高い結果が得られている 2）．このようなペレットの内部構造と保存性の関係を明らかにするために，連続試験装置で製造したペレットの経時的内部構造変化を低温対応の位相コントラスト X 線 CT
法によって調べた．

2.

ペレット製造方法

2.1 要素試験装置によるペレット製造
半回分式要素試験装置の概略図を図 1 に示す 3）．装置は主に，ハイドレートスラリーを生成する反応器とペレットを成形する一軸圧縮成形器から成る．まず反応器に水を入れ，メ
タンガスを供給して 5.4 MPaG まで加圧した．その後，撹拌を開始して生成したハイドレートスラリーを成形器に送り，ピストンの圧力を 5 MPa から 20 MPa の範囲で一定に制御し，直径 33 mm，長さ 100 mm から 150 mm 程度の円柱状
ペレットを圧縮成形して作製した．ハイドレートの生成に伴い気相のガスが消費されて反応器の圧力が低下するため，
5.4 MPaG を維持するように原料ガスを適宜追加した．作製

図 1 一軸圧縮成形器を有する半回分式要素試験装置
Semibatch System Using Unidirectional Compression Piston

写真 2 一軸圧縮成形による円柱状ペレット
Cylindrical Pellet by Unidirectional Compression Piston

したペレットは 253 K に冷却後，大気圧まで減圧して取り出した．得られた円柱状ペレットを写真 2 に示す．
2.2 連続試験装置によるペレット製造
連続試験装置の概略図を図 2 に示す．本装置は，当社千葉事業所内に設置されているベンチスケールのペレット製造装置である 4）．反応器で生成したハイドレート率が約 10%のメタンハイドレートスラリーを，脱水塔を経てハイドレー
ト率が 40% になるまで濃縮後，ブリケッティングマシンで長さ約 25 mm，幅約 18 mm，厚さ約 15 mm のピロー型ペレットに成形した．反応器からペレットドラムまで系内は全て

図 2 ペレット製造連続試験装置
Scheme of the Bench Scale Unit

21

三井造船技報 No. 205（2012-3）

技術論文・報告

5.4 MPaG であり，ペレットは 253 K のペレットドラムで冷却した後に大気圧まで減圧して取り出した．ピロー型ペレットを写真 3 に示す．

3.

評価手法の概要

3.1 保存性能評価手法の概要
2. に従って製造したペレットを，圧力上昇防止用として上部に小穴を空けた容器に入れ，大気圧下 253 K で貯蔵し，所定時間経過ごとに重量を計量した．貯蔵期間終了後には試料を常温環境でガスと水に分解し，水の重量を計量した．重量の変化は，ハイドレートの分解に伴うメタンガスの放出によるものとし，試料の包蔵ガス重量は式（1）に示すハイドレー2）
ト率を指標として評価した ．

÷ ×
×
ハイドレート率＝（w1 −w2）＋（w1 −w2） 16 5.75 18 ×100
w1………………………………………………（ 1 ）ハイドレート率とは，試料重量に対するハイドレート重量の比である．式（1）中の w1 は試料重量，w2 は融解後の水重量であり，（w1 − w2）は包蔵ガス重量となる．ガスをハイドレー

トとして包接するために必要な水量は，理論水和数 5.75，メタンの分子量 16，水の分子量 18 を用いて算出し，それ以外の水は付着水とみなした．例えば，包蔵しているメタンガスの物質量は式（1）中では（w1 − w2）÷16 で表されているが，その 5.75 倍の物質量の水で構成されるハイドレートは，理論的にハイドレート率が 100% となる．
また，当社が商業化時に想定するハイドレートペレット海上輸送チェーンにおける輸送・貯蔵期間を考慮し，評価の期間は最低 14 日間とした．
3.2 内部構造評価手法の概要
ペレットの内部構造解析は，高エネルギー加速器研究機構の放射光施設を利用し，低温対応の位相コントラスト X 線
CT 法によって行った．
図 3 に測定に用いた，産業技術総合研究所と株式会社日立製作所が共同開発した低温対応の位相コントラスト X 線 CT
システムの構成を示す 5）．本システムでは X 線が試料を透過する際に生じる位相の変化を検出し，コントラスト画像にすることでメタンハイドレートと氷を空間分解能 40 μm で識別できる 6）．
計測の際，試料表面での X 線の屈折によるノイズを防ぐため，メタンハイドレートと同程度の密度を持つ酢酸メチル

酢酸メチル

写真 3 連続試験装置で製造したペレットの外観
Pellet Produced in Bench Scale Unit

図 4 位相コントラスト X 線 CT 計測の低温試料容器の構成
Schematic Diagram of the Sample Chamber of PCXI

低温試料容器図 3 低温対応位相コントラスト X 線 CT の計測システムの構成
Experimental Setup of Phase Contrast X-ray Imaging（PCXI）System

22

内部構造分析によるハイドレートペレットの自己保存性メカニズムの検証

4.1 成形圧力によるハイドレート率特性
図 5 に要素試験装置で製造したペレットの，成形圧力と製造直後のハイドレート率（初期ハイドレート率）の関係を示す．圧力 5 MPa での成形に比べて，10 MPa で成形したペ

認した．これより，成形圧力をある程度高く制御することにより，高いハイドレート率と高い自己保存性能が得られることが示された．
連続試験装置で製造したピロー型ペレットの貯蔵試験結果を同じく図 6 に示す．要素試験装置で製造した円柱状ペレットと同様に，ハイドレート率は直線的に減少するが，二週間経過後も 80% 以上のハイドレート率を維持した．さらに貯蔵を継続し，四週間経過後も 80% 近いハイドレート率が維持され，要素試験装置で製造したペレットと同等に高い自己保存性が示された．

レットの初期ハイドレート率は，一割近く高い値であったが，初期ハイドレー
成形圧力が 10 MPa から 20 MPa の範囲では，ト率の上昇は穏やかになり，いずれも 80% から 90% の範囲に止まった．これより，5 MPa から 20 MPa の範囲では，成4.3 ペレットの内部構造
低温対応の位相コントラスト X 線 CT 法によって，自己保存性の高いペレットの内部構造及び貯蔵中の内部構造変化を調べた．

形圧力の増加により初期ハイドレート率を向上できるが，ある成形圧力以上になれば初期ハイドレート率は，90% 程度

本測定において，ハイドレートと氷は密度の違いで識別することが可能であり，構成した画像上では色の濃淡が密度差に相当する．写真 1 は連続試験装置で製造したペレットをそれぞれ製造後 10 分から 28 日まで温度 253 K で貯蔵したときのペレットの断面画像である．ペレットは図 7 のように

4.

試験結果

に漸近すると推察できる．
この傾向は，
村山らによるより大型の一軸圧縮試験装置（ペレット直径 100 mm）の検討結果からも得られており 7），本報の結果とともに図 5 に示す．村山らの報告では，ペレットの初期ハイドレート率は，成形圧力が 2.5 MPa から 9 MPaに上昇する際に 60% 程度から 90% 程度まで向上している．
更に 20 MPa 程度までの成形圧力では，初期ハイドレート率
は 80% から 90% の範囲に維持されている．
このように成形圧力の上昇に伴い初期ハイドレート率が向上する点や，10 MPa 程度以上の成形圧力では初期ハイドレート率が一定の値に漸近する点が，本報に示す結果と良く一致している．
4.2 保存性能の比較
初期ハイドレート率の高いペレットの保存性能を調べるた
め，貯蔵試験を実施した．4.1 において，最も初期ハイドレー
ト率の高かった，成形圧力 20 MPa での製造ペレットの貯蔵（％）

試験結果を図 6 に示す．試験開始よりハイドレート率は，ほぼ直線的に減少するが，二週間の貯蔵後でも 85% 近いハイド
レート率を維持しており，高いガス保存性を有することを確加工したため，曲線状の輪郭はピロー型ペレットの表面（以下，オリジナル面）であることが分かる．一方，直線的な部
分は，オリジナル面と比較するためにハイドレートが分解しないよう 100 K 以下の温度で表面を削り，ペレットの内部を露出させた部分（以下，削り出し面）である．

（％）

液にペレットを浸した状態で測定を実施した（図 4）．さらハイドレートの分解を防ぐため温度は 193 K に制御して，に，
35 keV に単色化されたエックス線を用いてペレットの断面画像を取得した．

要素試験装置連続試験装置

図 6 253 K におけるペレットの保存性能
Stability of Hydrate Pellets under 253 K

要素試験装置

図 5 ペレットのハイドレート率と成形圧力の関係
Relation between Mass Fraction of Hydrate and Pelletizing Pressure

図 7 位相コントラスト X 線 CT 計測時のペレット加工の例
Example of Surface Shaved Pellet in PCXI Measurement23三井造船技報 No. 205（2012-3）

技術論文・報告

なお既住の研究でペレットの密度は，193 K における氷の密 度 で あ る 0.927 g/cm3 8）よ り も 0.007 g/cm3 高 い 0.934 ±0.003 g/cm3 であり，周囲よりも密度が低いことを示す白い部分は氷であることが明らかになっている 6）．ここで，氷の存在状態に着目して写真 1 の a）から d）を比較すると，以下のとおりまとめることができる．
製造 10 分後のペレットは，オリジナル面も削り出し面も氷で覆われていないか，あるいは氷が存在していても装置の分解能以下であった．しかし，製造後 24 時間が経過するとオリジナル面と削り出し面で，氷の存在状態が異なり，オリ
ジナル面は氷で覆われているが，分解しない条件で露出させた面の削りだし面では，氷の存在は確認できなかった．よって，オリジナル面の氷は，製造後の 24 時間以内にハイドレー
トの分解により生じた水で形成されたものと考えられる．11
日後，28 日後のペレットのオリジナル面にも同様に氷が存在しており，少なくとも，24 時間後以降はペレットの周囲は氷で覆われていることが明らかになった．
なお，製造 10 分後，24 時間後，28 日後の写真ではペレット内部に小さな氷粒の存在が見られるが，粒の大きさに有意な差はない．したがって，これは貯蔵中にペレット内部が分解して生じた氷ではなく，生成時に残ったわずかな未反応の産業技術総合研究所が株式会社日立製作所と共同開発した低温対応の X 線 CT システムを用いた．最後に，測定にご協力いただいた，産業技術総合研究所の竹谷 敏博士，後藤義人博士，高エネルギー加速器研究機構の兵藤一行博士に感謝の意を表する．

参

考

文

献

1）水林．外：天然ガスハイドレート（NGH）陸上輸送実証試験，三井造船技報，203（2011-7），p. 1
2）岩崎．外：天然ガスハイドレートペレットの自己保存性に関する研究，三井造船技報，187（2006-2），p. 153）三町．外：混合ガスハイドレートペレットのラマン分
光による局所構造分析，三井造船技報，203（2011-7），
p. 264）M. Takahashi, et al.：Development of NaturalGas Hydrate（NGH）Pellet Production System by
Bench Scale Unit for Transportation and Storageof NGH Pellet, Proceedings of the 6th International
Conference on Gas Hydrates（2008）5）S. Takeya, et al.：Observation of Low-Temperature

水が凍結したものであると考えられる．加えて，ペレット断面の色調は製造後に経過した時間によらず，いずれも同程度であり，高いハイドレート率の維持が貯蔵試験だけでなく，

O b j e c t b y P h a s e - c o n t r a s t X - r a y I m a g i n g：
Nondestructive Imaging of Air Clathrate Hydrates at
233 K, Rev. Sci. Instrum., 77（2006）, p. 053705

断面画像からも明らかになった．
以上より，自己保存性の高いペレットは，製造後 24 時間以内に表面に薄い氷膜を形成し，氷膜内部のハイドレートを保持していることが示された．

6）S. Takeya, et al.：Nondestructive Imaging of
Anomalously Preserved Methane Clathrate Hydrateby Phase Contrast X-ray Imaging, J. Phys. Chem. C.,
115（2011）, p. 16193
7）T. Murayama, et al.：Effects of Guest Gas on

5.

おわりに

メタンハイドレートペレットを半回分式要素試験装置で製造し，成形圧力とハイドレート率の関係をつかんだ．さらに，

Pelletizing Performance of Natural Gas Hydrate（NGH）Pellets, Proceedings of the 7th International
Conference on Gas Hydrates（2011）8）K. Röttger, et al.：Lattice Constants and Thermal
Expansion of H2O and D2O Ice Ih Between 10 and 265
K, Acta Cryst., B50（1994）, p. 644

成形圧力をある範囲内で制御して製造したペレットは，初期ハイドレート率，保存性が共に高いことを確認した．また，連続試験装置で製造したペレットも同様に保存性が高く，内部構造を調べた結果，表面は氷で覆われており，その内部はおよそ一ヶ月の間，高いハイドレート率を維持していること 〔問い合わせ先〕
技術本部 千葉技術開発センターが明らかになった．
TEL 0436−41−1930 三町 博子
今後は，要素試験で得られた最適な成形圧力の連続試験装置への適用が課題である．連続的ペレット成形装置であるブ
リケッティングマシンにおける成形圧力は，現時点において十分に把握されていない．このため，ハイドレートペレットの成形圧力計測手法を確立し，適切な制御によって，より高品質なハイドレートペレットの連続製造が可能となる．
本研究における位相コントラスト X 線 CT 測定の結果は，
高エネルギー加速器研究機構の放射光施設を利用した，当社と産業技術総合研究所との共同研究の結果であり，測定には

24

三町

博子

伊藤

真人

高橋

正浩

佐野

健一

製 品 ・ 技 術 ニ ュ ー ス

風力発電設備の設置－和歌山県由良町“由良風力発電所”の竣工－

写真 1

由良風力発電所 1 号機〜 4 号機（竣工時）

三井造船は，由良風力開発株式会社より受注していた風力発電設備 5 基の建設工事を完了し，引き渡した．本工事は設計から調達，現地工事まで行うフルターンキーでの施工であり，元請として一括で請け負った工事である．本風力発電所の合計出力は 1 万 kW であり，この発電量は一般家庭の約7 000 世帯が消費する電力に相当する．当社は本工事を含め，現在までに全国 6 箇所で風力発電所の建設工事を実施しており，更なる環境影響負荷の少ない再生可能エネルギー需要の高まりを受け，
今後も多くの案件を手掛けていく予定である．
特 長（1）風力発電設備の設置場所は山岳地であるため，風車本体の輸送や据付など，建設工事における様々な工程で高い技術力が必要とされたが，当社が長年培ってきた大型重量構造物の架設技術や土木・機械・電気などの技術分野で蓄積されたノウハウを活用することにより，風力発電所の計画から完成までを円滑に遂行できた．
（2）紀伊半島西部の激しい豪雨と強い風が建設工事を困難なものにしたが，さまざまな工夫を重ねることにより，順
調にプロジェクトを推進した．
（3）本工事で採用された風力発電機は，山岳地という設置状

三井造船技報 No. 205（2012-3）

写真 2

由良風力発電所（現地据付時）況を考慮して，吹上風を効率良く捉えることができるダ
ウンウィンドタイプであり，より一層の発電量の増加が期待される．
主要目
風力発電機：SUBARU80/2.0
定 格 出 力：2 000 kW × 5 基
ローター径：80 m
ハ ブ 高 さ：60 m
全高：100 mタ ワ ー：鋼製モノポール
重量：ナセル 80 t，ロータ 40 t，タワー 90 t
基
数：5 基
送 電 設 備：埋設送電線 2 500 m
工 事 範 囲：設計・調達・土木・基礎・輸送・据付・電気・試運転調整（フルターンキー）
工期：平成 22 年 4 月〜平成 23 年 8 月（鉄構・物流事業本部）〔問い合わせ先〕建設エンジニアリング部
TEL 03−3544−3541 春日井 清秀

25

製 品 ・ 技 術 ニ ュ ー ス

平成 22 年度

広域

第 1−2 号

佐賀関漁港広域漁港整備工事−“佐賀関（生け簀付）浮桟橋”2 函の製作・進水−

写真 1

製作状況（正面：西側，右端：東側）

写真 3

浮桟橋全景（上：西側，下：東側）

本工事は，関あじ・関さばで全国的にも有名な大分県佐賀関漁港の漁獲物の品質管理を向上させるために衛生管理型の漁港施設の整備事業として計画され，2010 年 12 月に大分県より，技術提案型の一般競争入札である総合評価方式として受注した．三井造船大分事業所の進水台船（BUNGO）上で製作と進水を行い，2011 年 10 月に大分事業所岸壁仮係留状
態で引き渡しを行った（写真 1 〜写真 3）．
本浮桟橋は，海上に浮かべた浮体を杭で係留し，陸上から連絡橋をかけて 2 函の浮体間を函間渡橋で繋ぎ，総延長110 m の荷揚げ用として利用する施設である．
潮位が変動しても水面から浮体デッキ面までの高さが一定なため，船舶からの乗降や荷揚げ作業などの利便性・安全性が高い施設である．
26

写真 2

進水状況（手前：東側，奥：西側）

写真 4

排水槽設置状況（西側）特 長（1）生け簀
関あじ・関さばを中心に漁業者が取った魚を入れるため，
5 m 四方の生け簀 9 基 / 函が浮体と一体となった構造となっており，生け簀から揚げた魚は血抜きした後，すぐに陸上にある荷捌き所に送ることができる．
（2）排水溝
衛生管理の面でも工夫がなされており，浮体上での魚の処理作業などで発生した汚水が海上へ流れ出ないように，浮体デッキ面の長手方向両側の全長にわたって排水溝を設けている．
（3）排水槽（写真 4）
汚水は，排水溝の各点に設けられた排水桝より浮体内部
三井造船技報 No. 205（2012-3）

図1

完成イメージ図に設置された排水管を通って各浮体内部に設置された東西浮体で大きさの異なる排水槽に集約される．
（4）汚水の搬送
西側浮体の排水槽の汚水は，浮体上に設置されたポンプにより容積の大きい東側浮体の排水槽に送られ，集約された汚水は，ポンプにより連絡橋に設置された配管を通って陸上の汚水浄化施設へ送られる仕組みになっている．
（5）受衝版付防舷材
本浮体は全長 55 m と大型の浮桟橋で，設置場所となる佐賀関漁港は非常に波高が高く浮体に作用する外力が大き
いため，一般的に使用されている浮体の係留装置では対応が難しいことから，フェリー用岸壁などで採用されている受衝版付防舷材を使用した係留装置を採用している．
後発の浮桟橋据付け工事は，三井造船鉄構工事㈱が下請けとして行っており，浮体上には魚の品質保持のために直射日光を避ける上屋が設置され，荒天時対策として連絡橋を吊り上げるための調整塔も整備される（図 1）．
このほか，同漁港内に同時期に設置される浮桟橋（25 ×8 m）1 函の製作工事も受注し，製作も完了しており，仮係留中である（写真 5）．
今後も港湾や漁港施設の多様なニーズに対応した製品の開発・提供を目指していく．
主要目
工 事 名：平成 22 年度 広域 第 1−2 号
佐賀関漁港広域漁港整備工事

三井造船技報 No. 205（2012-3）

写真 5

浮桟橋（25 × 8 m）全景

発 注 者：大分県（漁港漁村整備課）
工事範囲：浮桟橋の製作〜進水
連絡橋・渡橋の製作
工期：2010 年 12 月〜 2011 年 10 月
浮桟橋（PC ハイブリッド製）：2 函（東側）長さ 55 ×幅 8（一部 14.5）×高さ 3 m
排水重量 1 248 t（西側）長さ 55 ×幅 8 ×高さ 3 m
排水重量 1 088 t
連絡橋（鋼製）：1 橋
支間長 17 ×有効幅 4 m，鋼重 22.5 t
渡橋（鋼製）：2 橋
渡橋（1）橋長 4.45 ×有効幅 3 m，鋼重

4.8 t

渡橋（2）橋長 4.3 ×有効幅 3 m，鋼重4.4 t

設計条件：有義波高
風速
上載荷重
対象船舶

1.9 m（H.W.L. 時）
27.7 m/s
2
1.5 kN/m
T-35 kN（フォークリフト）
3GT（全長 9 m 相当）（鉄構・物流事業本部）〔問い合わせ先〕
東九州支店
TEL 097−537−9260 高橋
鉄構運搬機工場 鉄構設計部
TEL 097−593−3062 森山

昭
誠

27

ト ピ ッ ク ス“neo Supramax 66BC”が「2011年日経優秀製品･サービス賞 優秀賞」を受賞

三井造船が次世代の環境対応・低燃費船として開発した 66 000 重量トン型ばら積み貨物運搬船“neo Supramax 66BC”が，「2011 年日経
優秀製品･サービス賞 優秀賞 日経産業新聞賞」を受賞しました．本賞
は，「日本経済新聞」，「日経産業新聞」及び「日経 MJ」，「日経ヴェリ
タス」の 4 紙で掲載した商品の中から，毎年 1 月から 12 月に販売された製品・サービスを対象に日本経済新聞社が独自で選定し，受賞製品・サービスを決定するもので，今年で 30 回目を迎えます．
本賞は，素材，機械・電子部品・家電，食品・生活用品，情報・通信機器，住宅・サービス・レジャー，自動車，健康・医療など，さまざまな分野から候補商品が選出されます．そこから「技術開発性」，「成長性」，「独創性」及び「産業・社会への影響度」などの観点から審査を行った結果，最優秀賞 16 点，優秀賞 20 点，そして，30 周年記念特別
賞 5 点，東日本大震災に迅速に対応した特別賞 3 点が選ばれました．

授与された表彰楯とブロンズ像“neo Supramax 66BC”は，優秀賞 日経産業新聞賞の環境部門での受賞で，当社のベストセラー船である 56 000 重量トン型ばら積み貨物
運搬船（通称 56BC）より載貨重量を 1 万トン増やした新タイプの省エネルギ船であり，昨年 7 月に 2 隻の受注を得ている点が評価されました．表彰式は，2 月 2 日にホテルオークラ東京にて行われ，受賞企業代表者として加藤社長が出席しました．式典では，日本経済新聞社 喜多 恒雄社長から表彰楯を受け取りました．

プレスリリース2012 年 1 月 18 日

http://www.mes.co.jp/press/2012/20120118.html

福島県向け岸壁クレーン・2 基受注
三井造船株式会社は，福島県から小名浜港（いわき市）大剣ふ頭向けのコンテナクレーン 1 基と，
相馬港
（相馬市）
2 号ふ頭向けの多目的ジブクレー
ン 1 基の計 2 基を受注しました．
今回受注した岸壁クレーンは，先に発生した東日本大震災により，被災（倒壊・損傷）したことから港湾の早期機能回復を図るため，国の補助を受けて復旧事業として福島県より発注されたものです．港湾管理者の要請に応えるため，通常の製作期間よりも短縮を図り，コンテナクレーンは平成24 年 11 月，ジブクレーンは平成 25 年 1 月の納期となっています．また，世界的な地球環境問題への対応の必要性が急速に高まっており港湾荷役設
備にも及んでいることから，ジブクレーンについては，国内初となる省エ
ネ機能を新たに搭載するなどして，消費燃料の削減と CO2 排出量の削減を図ります．
［担当］鉄構・物流事業本部［問い合せ先］広報室 高岡

28

運搬機システム営業部 小野 行康
正宏
電話：03−3544−3147

電話：03−3544−3906

三井造船技報 No. 205（2012-3）

プレスリリース
2011 年 12 月 15 日

http://www.mes.co.jp/press/2011/20111215.html

三井造船株式会社と戸田工業株式会社が共同で，リチウムイオン電池正極材用リン酸鉄リチウム（LFP）製造の生産設備を建設
三井造船株式会社と戸田工業株式会社（社長 : 戸田 俊行，本社：広島県大竹市）は，共同で年間 2 100 トンの中大型リチウムイオン電池正極材用リン酸鉄リチウム（LFP）製造の生産設備を，千葉県市原市の三井造船株式会社千葉
事業所内に建設し，事業化を開始することを決定しました．
両社は，事業化検討の為に，本年 6 月に資本金 5 千万円で設立していた M&T オリビン株式会社（資本出資比率：
三井造船 51%，戸田工業 49%，社長：大橋弘隆（三井造船），本社：市原市）を，製造・販売会社とし，このほど増資しました．製造する LFP は，リチウムイオン電池の性能を左右する部材である正極材の中でも，安全性が高く，急速充放電が可能，レアメタルを使わない，電池寿命が長いなどの特長を持つ強固な結晶構造の正極材で，プラグイン
ハイブリッド車（PHEV）や電気自動車（EV），集合住宅やオフィス，学校などに向けての電源システム，業務用の電源装置，スマートグリッド及び電力平準化定置型蓄電池向けに大幅な需要拡大が見込まれます．
当社は，パイロットプラントでの研究を経て，2009 年に年産 36 トンのセミコマーシャルプラントを建設し，品質の改良に取り組んできました．また，本年 7 月に LFP などのリチウムイオン電池正極材料をワールドワイドに製造・販売できる特許実施権を LiFePO4+C Licensing AG（スイス）から取得しました．一方，戸田工業は，長年にわたり，
LFP を含むリチウムイオン電池正極材の研究開発を進めており，現在，マンガン酸リチウム（LMO），ニッケル酸リチウム系（LNCA），ニッケル・コバルト・マンガン酸リチウム系通称三元系（LNCM）を事業化しています．このたび新たに，
LFP の事業にも参入することになります．また正極材メーカーとして多種の正極材製造販売の実績があり，2 社の協業による大きなシナジー効果を期待しています．
なお 新設の LFP 製造プラントは，2012 年度に商業運転を開始する予定です．
［担当］事業開発本部 LiB 事業室 伊藤 敏雄
電話：03−3544−3359［問い合わせ先］広報室 高岡 正宏
電話：03−3544−3147

三三井造船技報編集委員会
委員長

中

谷

龍

男

委

木

澤

厚

夫

福

岡

哲

二

小

野

純

二

川

島

幸

司

速

水

大

橋

宍

倉

松

本

正

文

神

田

伸

靖

兼

本

員

礼
弘

隆

万一，落丁・乱丁がありました節は，お取り替えします．

三井造船技報 No. 205（2012-3）

造

船

技

報

第 205 号
2012 年（平成 24 年）3 月 9 日発行（年 3 回発行）
発行人

入

発行所

三井造船株式会社

江

泰

雄
技術本部

〒104−8439 東京都中央区築地 5 丁目 6 番 4 号

進

浩

井

TEL 03−3544−3266
印

刷株式会社  三造ビジネスクリエイティブ〒261−7128 千葉県千葉市美浜区中瀬 2−6−1（非売品，無断転載を禁ず）

29

三

井

造

船

株

式

会

社

http://www.mes.co.jp/
TEL 03 3544 3147

幕張センター〒 261 7128

千葉県千葉市美浜区中瀬 2 丁目 6 番 1

TEL 043 351 8000

北海道支社

〒 060 0807

札幌市北区北七条西 4 丁目 5 番地 1（伊藤 110 ビル）

TEL 011 736 0036

東 北 支 社

〒 980 0811

仙台市青葉区一番町 2 丁目 7 番 17 号（朝日生命仙台一番町ビル） TEL 022 262 3481

中 部 支 社〒 450 0003

名古屋市中村区名駅南 1 丁目 24 番 30 号（名古屋三井ビル）

TEL 052 582 0145

関 西 支 社〒 550 0004

大阪市西区靱本町 1 丁目 11 番 7 号（信濃橋三井ビル）

TEL 06 6447 2001

岡 山 支 店

〒 700 0903

岡山市北区幸町 8 番 29 号（三井生命ビル）

TEL 086 233 4131

中 国 支 社

〒 730 0051

広島市中区大手町 2 丁目 7 番 10 号（広島三井ビル）

TEL 082 248 0311

呉 営 業 所

〒 737 0045

広島県呉市本通 3 丁目 5 番 18 号（メゾンロイヤル）TEL 0823 25 7837

四 国 支 店

〒 760 0050

香川県高松市亀井町 5 番地 1（百十四ビル）

TEL 087 833 4111

松山営業所

〒 790 0002

愛媛県松山市二番町 3 丁目 3 番 8 号（伊予石油ビル）

TEL 089 947 7060

九 州 支 社

〒 812 0011

福岡市博多区博多駅前 1 丁目 1 番 1 号（博多新三井ビル）

TEL 092 411 8111

東九州支店

〒 870 0027

大分県大分市末広町 1 丁目 1 番 18 号（ニッセイ大分駅前ビル）

TEL 097 537 9260

沖 縄 支 店

〒 900 0033

沖縄県那覇市久米 2 丁目 4 番 16 号（三井生命那覇ビル）

TEL 098 869 3135

玉野事業所

〒 706 8651

岡山県玉野市玉 3 丁目 1 番 1 号

TEL 0863 23 2010

千葉事業所

〒 290 8531

千葉県市原市八幡海岸通 1 番地

TEL 0436 41 1112

大分事業所

〒 870 0395

大分県大分市日吉原 3 番地

TEL 097 593 3111

玉野技術開発センター〒 706 0014

岡山県玉野市玉原 3 丁目 16 番 1 号

TEL 0863 23 3001

千葉技術開発センター〒 290 8531

千葉県市原市八幡海岸通 1 番地

TEL 0436 41 1110

基盤技術センター〒 706 0014

岡山県玉野市玉原 3 丁目 16 番 1 号

TEL 0863 23 3101

昭島研究センター〒 196 0012

東京都昭島市つつじが丘 1 丁目 1 番 50 号

TEL 042 545 3111

つくば研究センター〒 104 8439

東京都中央区築地 5 丁目 6 番 4 号

TEL 03 3544 3266

｜
｜
｜
｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜
｜
｜

｜

｜
｜

｜

｜
｜
｜
｜
｜

｜
｜

｜

｜

｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜

｜

東京都中央区築地 5 丁目 6 番 4 号｜〒 104 8439
｜

社

本

海外事務所

シンガポール，北京，ジャカルタ，ハノイ，クアラルンプール

海外現地法人三井造船ヨーロッパ株式会社（ロンドン）

｜

｜

｜

｜
｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

｜

技 術 本 部

三井造船（U.S.A.）株式会社
三井造船（上海）商貿有限公司

30

三井造船技報 No. 205（2012-3）

三井造船技報 第 205 号の発行に当たって「三井造船技報」をご高覧いただき，ありがとうございます．
本誌は，当社が平素ご指導いただいている方々へ，最近の当社の新製品や，それを支える技術についてご紹介するものです．
本誌の内容につきましては，更に充実を図る所存ですが，忌憚のない御意見を賜りましたら，大変幸甚です．
送付先の貴組織名，ご担当部署，所在地などにつきましては正確を期しておりますが，変更などがございましたら，以下にご記入の上，FAX でお知らせ頂きたくお願い申し上げます．
敬具
キ

リ

ト

リ

線

FAX：0 3 − 3 5 4 4 − 3 2 6 6三井造船株式会社

1. 送

付

先：

技報編集委員会

事務局

三井造船技報送付先の確認と第 205 号へのご意見等について

□従来通り

□変更

□削除 （いずれかに V を付けてください）

		

組織名称

		

担当部署

〒

︱

所 在 地

〒

︱

a ）旧送付先		行（TEL. 03−3544−3125）

旧送付先は，現在の宛先ラベルのコピーをここに貼付して頂いても構いません．

b ）新送付先
キ
リ
ト リ 線

		

所 在 地

		

組織名称

		

担当部署

		

ご担当者

		

TEL No.

FAX No.

2. 今後の編集に反映させていただくため，下記アンケートにご協力をお願いします．
（ 1 ）本号で興味のあった記事をお知らせください．
（最初のページ No. で可．複数回答可）
技術論文・報告では……

製品・技術ニュースでは ……
その他の記事では……

（ 2 ）その他，ご意見・ご要望あれば，お聞かせください．

三校

表3

船舶・艦艇事業本部

要｜｜

TEL 03 3544 3318

営

業

品

初校

目

FAX 03 3544 3031
｜

主

｜

表2

液化天然ガス （LNG）運搬船，液化石油ガス（LPG）運搬船，原油輸送船，石油精製品運搬船，ばら積貨物船，オープンハッチ型貨物船，鉱石運搬船，石炭運搬船，コンテナ船，自動車運搬船，FSO，FPSO，超高速貨物船，超高速カーフェリー，各種特殊船
修繕船，各種改造船工事，Ｍ＆Ｒエンジニアリング
護衛艦（DD），潜水艦救難母艦（AS），潜水艦救難艦（ASR），音響測定艦（AOS），輸送艦（LST），補給艦（AOE），掃海母艦（MST），海洋
観測艦（AGS），巡視船，練習船，海洋気象観測船，漁業調査船，漁業取締船，海洋調査船，研究調査船，物理探査船，環境整備船，視察船，測量船，交通艇，消防艇，高速旅客船，深海探査ロボット（AUV，ROV），小型水中ロボット，水道管点検ロボット
自動艦位保持装置（DPS），システム操船装置，艦橋情報表示装置（ABS ／ IBS）
，舵減揺装置，船体運動状態表示装置（SMACS），航海情報表示装置，フィンスタビライザー，中折式デッキクレーン，赤外線低減装置，弾薬搭載機材，補機制御表示装置，機関操縦装置，水中放射雑音シ
ミュレータ，防火防水実習場，各種訓練水槽，操船シミュレータ
水中ロボット／水道管点検ロボットを用いた点検サービス

FAX 03 3544 3040｜｜｜

TEL 03 3544 3663｜

鉄構・物流事業本部

橋梁，ハイブリッド構造物（浮防波堤，浮消波堤，浮桟橋，浮体式係船岸，ケーソン），海洋構造物（シーバース，ケーソン，沈埋函，ジャケット），浮体式海洋設備，海外土木・建築工事全般，特殊構造物，風力発電設備工事
岸壁用コンテナクレーン，ヤード用コンテナクレーン，舶用ガントリークレーン，ローダー，アンローダー（連続式，グラブバケット式），
ジブクレーン，天井クレーン，コンテナターミナルマネジメントシステム｜

FAX 03 3544 3055｜｜

TEL 03 3544 3950｜

機械・システム事業本部
舶用ディーゼル機関

往復動圧縮機，ガスタービン発電設備，ガスエンジン発電設備，ディーゼルエンジン発電設備，太陽熱発電設備，バイナリー発電設備，各種
コージェネレーションプラント，蒸気タービン，炉頂圧回収タービン，軸流・遠心式圧縮機
鍛造前誘導加熱装置（ビレットヒータ，バーヒータ，ピンヒータ 他），鉄鋼・非鉄分野向誘導加熱装置（薄板加熱装置，銅管焼鈍装置，線材加熱装置），高周波電源装置（PWM インバータ，サイリスタインバータ，トランジスタインバータ，ゾーンコントロール用電源）
遠隔操作マニピュレータおよびその周辺機器，センシング機器（地中埋設物・建築物探査レーダ，太陽追尾採光システム，複合材剥離検査器），
レーダ探査サービス，水理実験設備，塔，槽，熱交換器，回転式乾燥機
IT を活用した各種設備・機器のリモートモニタリングサービス・診断サービス・情報サービス，各種設備・機器の包括／一括メンテナンスサー
ビス，各種技術サービス（運転及びメンテナンスにかかわる技術指導・工事指導・工事施工），LSS（ライフサイクルソリューションサービス ：陸・舶用ディーゼルエンジン，ガスタービン，各種ボイラ，プロセス用圧縮機，蒸気タービン発電設備，炉頂圧タービン発電設備，プロセス機
器，誘導加熱装置，各種クレーンの保守，改造用部品・機器の供給，性能改善・改造工事・延命工事などのエンジニアリング・サービスと施工）
SiC ウェハー，CVD-SiC コーティング，SiC 製半導体装置用部品強化に対応すべく，総合的な環境対応技術の開発に取り組んでいる．

三井造船技報 No. 205（2012-3）

｜

｜

｜

装置），エンジニアリング支援システム，フィージビリティースタディ，プラントメンテナンス，SDM 工事
三井リサイクリング 21（キルン式ガス化溶融システム），廃棄物処理関連（流動床式焼却炉，粗大ごみ処理施設，リサイクルセンター，加熱脱塩素化装置，ダイオキシン分解触媒，炭化炉，PCB 処理），ガス処理関連（脱塩，集塵）
水処理関連（産業排水，汚泥），ガス処理関連（排煙脱硫，排煙脱硝，脱臭），廃棄物再資源化システム（焼酎廃液，有機性廃棄物からのメタン
畜糞尿再資源化システム）

FAX 03 3544 3982｜

TEL 03 3544 3280｜

事業開発本部

新規事業の発掘・立案・計画・事業化推進，全社の事業開発の統括・推進，社内向け事業開発関連情報の発信，新規事業のフィージビリティス
タディ，新規事業のプロジェクトの推進
天然ガスハイドレートの製造・貯蔵・輸送・ガス化技術の開発，ガスハイドレートの特性を生かした各種事業開発，バイオエタノール事業の開発，次世代リチウムイオン電池正極材事業の開発
船舶運航支援のポータルサービス

TEL 03 3544 3940

FAX 03 3544 3125｜

営業総括本部｜

increasing NOx emission.
The test engine 4S50ME-T was completed in
December 2010 and various kinds of verification are being
carried out for the development of environment-friendly
technologies.

発酵，コンポスト及び乾燥装置），バイオガスプラント（生ごみ・汚泥バイオガスプラント，油温減圧乾燥式食品廃棄物再資源化システム，家｜Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. hasdeveloped a waste heat recovery system named Turbo
Hydraulic System（THS） for marine diesel engine.
THS is a unique system that recovers excessive exhaustgas energy for hydraulic power by means of hydraulicpumps connected to a turbocharger or a power turbine.
The generated hydraulic power is used for driving ahydraulic motor connected to a crankshaft of the engine,that saves fuel oil by sharing shaft power without｜

た過給機の余剰動力を，過給機又はパワータービンに接続された油圧ポンプによって油圧動力として回収する点である．
油圧ポンプで回収された動力は，エンジンのクランク軸に接続された油圧モータに供給され，最終的にエンジンの軸出力の一部として利用される．これにより，エンジンから排出される NOx を増加させることなく，燃料消費量を削減することが可能になる．
本システムを適用したテストエンジン 4S50ME-T の本格運用を 2010 年 12 月より開始しており，THS をはじめとした CO2 排出削減技術のほかに，今後の NOx 及び SOx 規制

Test Engine 4S50ME-T Equipped With The Turbo Hydraulic System For Marine Use

FAX 043 351 8111

酵関連，ファインケミカル，代替エネルギー関連），プラント要素技術（加熱炉，分離炉，分解ガスクェンチャー，高粘度流体脱揮装置，PSA｜

三井造船は，舶用ディーゼルエンジンの排気ガスの余剰エ
ネ ル ギ ー を 油 圧 で 回 収 す る シ ス テ ム（Turbo Hydraulic
System：THS）を開発した．
THS の最大の特長は，これまで有効利用されていなかっCover

TEL 043 351 8000

プラントのエンジニアリング及び建設工事（石油化学，化学繊維，合成樹脂，石油精製，ガス製造・精製，無機化学，化学肥料，石炭化学，発｜油圧式排熱回収システムを装備したテストエンジン
4S50ME-T

環境・プラント事業本部

｜

表紙説明

CS（顧客満足）向上活動の推進，全社にかかわる営業戦略の企画・立案・推進，各事業本部の営業支援及び社内横断プロジェクトの推進，新規事業の発掘と事業化推進，国内・海外営業拠点（支社，支店，営業所，海外駐在員事務所）の統括と受注活動の推進
海外プロジェクトの推進（ODA 案件），海外新規案件の発掘及び支援

初校

表4

表1

四校

ISSN 0026-6825

PCハイブリッド浮桟橋

三
井
造
船

三井造船の技術力

DIC
222

平成 24 年 3 月 ■ 第 205 号

技報

大震災に伴う津波にも耐えた三井造船製「PCハイブリッド浮桟橋」。
海に囲まれた我が国においては、港湾や漁港の多様なニーズに加えて地震に強い浮桟橋の需要が高まると考えられます。
三井造船は培ったノウハウと技術力を発揮し、これからも社会に役立つ浮桟橋の開発・提供を目指して行きます。

MITSUI ZOSEN TECHNICAL REVIEW No. 205 2012

塩釜マリンゲート（宮城県）

第 二
〇
五

防滑舗装

係留ローラー

号

係船柱

マンホール

鉄 筋

防舷材

PC鋼材
係留架台
内部鋼桁（受 梁）

潮位と調和

内部空間の有効活用

豊富な技術と実績

潮 位 が 変 動しても浮 桟 橋 の 乾 舷 は 常に一定なので、船舶への安全な乗り降りや荷物の容易な積み降ろしが可能です。

内部構造が簡素化され広い空間を有しているため、船具・漁 具の 保 管庫のみならず、貯水槽や災害救援物資などの備蓄庫として有効活用できます。

700基を超える実績と水槽実験・高度シ
ミュレーション計算による卓越した技術
で、浮体の動揺を予測し安全な係留システ
ムを提供します。

浮桟橋内部

PCハイブリットポンツーン700基達成

耐久性の向上と維持管理の不要

強度を保ち軽量化を実現
鋼材の骨組みとプレストレスコンクリート
を組み合わせたハイブリッド構造で、強度を保ち軽量化を実現しました。

鉄構・物流事業本部

社会インフラ総括部〒104-8439 東京都中央区築地5丁目6番4号

TEL 03-3544-3905

FAX 03-3544-3040

平 成 二 十 四 年 三 月

海水と接する外壁部にコンクリートを使用
しているため、腐食の心配はありません。
そ の た め 、塗 装 の 塗り 替 えや 電 気 防 食チェックなどの維持管理は不要です。

油圧式排熱回収システムを装備したテストエンジン 4S50ME-T