2024年度学会賞（技術）
「減圧配管の音響励起振動および流動励起振動防止設計指標構築」
千代田化工建設（株）

配管の振動防止に貢献

プラントでの配管振動は配管の疲労破壊につながり、安全設計上の重要課題になっている。千代田化工建設（株）は音響励起振動（Acoustically Induced Vibration 略してAIV）および、流動励起振動（Flow Induced Vibration 略してFIV）によって発生するシェルモード振動のメカニズムを解明し、それに起因した事故の防止と振動防止設計評価手法の開発に貢献した。

設計評価手法の課題

千代田化工建設はプラントの設計と建設を行っている総合エンジニアリング会社だ。プラントの大型化とともに配管は大口径化し、流動による振動が起こりやすくなっていた。その中のひとつが、安全弁などの高差圧の減圧システムだ。プラント内の圧力が上昇した時、安全弁から流体（ガス）を外に吹き出すのだが、その時に大騒音が発生する。この音によって下流の配管がシェルモード（円周方向）で振動し破損することがある（図1）。この現象は音響励起振動（Acoustically Induced Vibration 略してAIV）と呼ばれている。

図1　シェルモード振動のイメージ
（配管の表面が花びらのような形で振動する）