основы проектирования хим произв дворецкий

Глава 5. РАБОЧАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ …………………………………… 149

Вопросы для самоконтроля …………………………………………. 163

Глава 6. ИНТЕГРИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХИМИКОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, АППАРАТОВ

ИСИСТЕМ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ………... 164

6.1.Общая характеристика и основные понятия процесса интегрированного проектирования ХТС ……………………… 164

7.1.Оценка гибкости и одноэтапное интегрированное проектирование ХТС в условиях интервальной неопределенности исходных данных ……………………………………………….. 196

7.2.Двухэтапное интегрированное проектирование ХТС в условиях интервальной неопределенности исходных

данных …………………………………………………………… 208

7.3.Программные продукты САПР ………………………………… 236

7.3.1.Техническое обеспечение САПР ………………………... 240

7.3.2.Информационное обеспечение САПР ………………….. 244

7.3.3.Лингвистическое обеспечение САПР …………………... 246 Вопросы для самоконтроля …………………………………………. 255

Вопросы для самоконтроля …………………………………………. 305

Приложение. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ВЫПУСКНОЙ РАБОТЫ ……………………………………. 308

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………... 349 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………. 353

5

ПРЕДИСЛОВИЕ

Проектирование химических предприятий как самостоятельная отрасль инженерного труда относительно молода. До 30-х годов ХХ века в России разработкой новых химических производств занимались инженеры в конторах заводов

иконструкторских бюро исследовательских институтов [1]. В дальнейшем развитие химической промышленности и увеличение объема проектных работ вызвало профилизацию отдельных групп специалистов: технологов, механиков, строителей и т.д. Затем были созданы комплексы, куда вошли отраслевые науч- но-исследовательские, проектные и строительно-монтажные организации.

Впоследние годы стремительно развиваются и совершенствуются теория математического моделирования и оптимизация технологических процессов, системы автоматизированного проектирования (САПР) химических производств

[2].При этом, однако, следует помнить, что в первую очередь необходимо освоить общую методику проектирования сложных химико-технологических систем

ипроизводств.

Высокий и стабильный экономический уровень России может быть обеспечен за счет гармоничного развития всех отраслей ее промышленности. Это развитие должно базироваться на внедрении новейших достижений науки и техники через проекты для строительства новых и модернизации действующих промышленных объектов.

Проектирование производств химической и смежных с ней отраслей промышленности представляет собой сложный, многообразный и трудоемкий процесс, который необходимо рассматривать как совокупность целого ряда соци- ально-организационных и инженерно-технических стадий. Только системный подход к решению проектных задач обеспечит высокий социально-экономи- ческий уровень функционирования промышленных объектов, и этот подход выработан в процессе развития проектного дела.

Содержание данного издания отражает материалы учебных пособий, изданных авторами ранее [3, 4], многолетний опыт преподавания в Тамбовском институте химического машиностроения и ныне Тамбовском государственном техническом университете дисциплины «Проектирование химических предприятий».

Авторы признательны коллективу кафедры «Машины и аппараты химических и пищевых производств» Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева и декану инженерного факультета доктору технических наук, профессору кафедры «Процессы и аппараты химической технологии» им. Н. И. Гельперина Московского государственного университета тонких химических технологий им. М. В. Ломоносова А. Л. Тарану за рецензирование рукописи и полезные замечания, которые в ходе работы были учтены.

6

1 МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ

глава ПРОИЗВОДСТВ

Проект производства – это комплекс технической документации, необходимый для сооружения промышленного объекта. В проект входят пояснительные записки, инженерно-технические расчеты, чертежи, технологические регламенты, сведения о поставке сырья и удалении отходов производства, информация об организации труда, сметы на все производственные и культурно-бытовые сооружения будущего предприятия.

Проектная документация предназначена для так называемого заказчика.

Вкачестве заказчика могут выступать юридические и частные лица, т.е. организации и лица, заинтересованные в выпуске заданного ассортимента химической продукции. Проектная документация разрабатывается проектировщиком.

Всоответствие с Федеральным Законом № 315-Ф3 от 01.12.2007 все проектные организации обязаны состоять в системе саморегулируемых организаций (СРО).

Вразработке и реализации проекта кроме проектной организации (генеральный подрядчик) принимают участие специализированные предприятия: строительные, монтажные, пусконаладочные и другие, которые называются субпод-

рядчиками.

Отношения между заказчиком и подрядчиками регламентируются инструкциями о порядке разработки, согласовании, утверждении и составе проектной документации на строительство предприятий, например, Строительные Нормы и Правила (СНиП) 11-01–95 [5].

Отправным пунктом разработки проектной документации является утвержденное обоснование инвестиций в строительство предприятия. Это техникоэкономическое доказательство необходимости создания промышленного объекта. Обоснование инвестиций делает заказчик, а точнее, служба маркетинга орга- низации-заказчика по специальной форме, в ходе которого раскрывается ее технический, кадровый, финансовый потенциал и ориентировочно оцениваются технико-экономические показатели проектируемого предприятия.

Обоснование инвестиций утверждается руководителем предприятиязаказчика. Затем после рассмотрения государственной экспертизой обоснование инвестиций согласовывается с инвестором, которым чаще всего является банк.

Проектная документация разрабатывается после утверждения инвестиций, как правило, на конкурсной основе через торги подряда (тендер). В проекте детализируются принятые в обосновании инвестиций решения и уточняются основные технико-экономические показатели проектируемого объекта. Проектировщик в своей деятельности руководствуется законодательными нормативными актами Российской Федерации и ее субъектов.

После конкурсных торгов заказчик и проектировщик заключают договор (контракт), регулирующий правовые и финансовые отношения, взаимные обязательства и ответственность сторон. Неотъемлемой частью договора является

задание на проектирование и исходные материалы. Предварительно заказчик с проектировщиком и другими заинтересованными организациями выбирают площадку строительства, т.е. место расположения будущего предприятия.

Проектная документация на строительство промышленных предприятий может разрабатываться в одну или две стадии. Для технически несложных объектов, а также строящихся по проектам массового и повторного применения документация разрабатывается в одну стадию – рабочий проект. Для технически сложных объектов с целью исключения ошибок и улучшения качества технической документации используют двухстадийное проектирование. На первой стадии разрабатывается проект, а затем на его основе рабочая документация для строительства промышленного объекта.

Проект подвергается государственной экспертизе и согласовывается с другими заинтересованными организациями. На основании утвержденного проекта при необходимости подготавливается тендерная документация и проводятся торги подряда на строительство объекта. Затем заключается договор, открывается финансирование строительства и разрабатывается рабочая документация.

Современные химические производства отличаются многостадийностью получения целевых продуктов, сложностью технологических решений, высокой энергонасыщенностью и материалоемкостью, большой протяженностью и сложностью трубопроводных и кабельных коммуникаций, глубокой функциональной взаимозависимостью по материальным, энергетическим и информационным потокам отдельных стадий. Для размещения таких сложных производств, коммуникаций и всех служб возникает необходимость в создании специализированных зданий, подземных сооружений и эстакад.

Строительство и ввод в действие промышленных производств связаны со значительными затратами денежных средств, материальных и трудовых ресурсов и поэтому проекты должны обеспечивать:

− реализацию последних достижений науки и техники, передового отечественного и зарубежного опыта;

8Глава 1. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

−внедрение высокопроизводительного энергосберегающего оборудования, установок и агрегатов большой единичной мощности;

−рациональное использование природных ресурсов, комплексное использование сырья и материалов, организацию безотходной энергосберегающей технологии производства;

−автоматизацию и механизацию производственных процессов, отдельных технологических машин и аппаратов.

Развитие современных химико-технологических систем (ХТС) сопровождается значительным усложнением технологических схем, созданием энерготехно-

логических циклов, машин и аппаратов сложных конструкций, работающих в условиях агрессивных сред, высоких температур и давлений. В связи с этим при их проектировании необходимо решать проблемы охраны окружающей среды, обоснованного применения конструкционных материалов, обеспечения надежности технологического оборудования, безопасности производства. Все это требует совершенствования самого процесса проектирования, повышения качества проектной документации, четкого определения совокупности нормативных документов по отдельным стадиям проекта.

Впроектировании современных ХТС ведущая роль принадлежит технологу, который выбирает метод (технологию) получения продукта, рассчитывает и выбирает оборудование, разрабатывает технологическую схему производства, выдает задания специалистам-смежникам проектной организации на разработку общеинженерных разделов проекта (строительного, монтажного, электротехнического, КИПиА, сантехнического и т.д.), согласовывает результаты выполнения этих заданий с основными решениями по технологическому разделу. Для координации и увязки всех разделов назначается главный инженер проекта (ГИП). Он является техническим руководителем не только в период разработки проекта, но и монтажа технологической схемы, а также пуско-наладочных работ (авторский надзор). Он несет ответственность за правильность решений, сроки выполнения и технико-экономические показатели проектируемого объекта.

Взаимосвязь отделов проектной организации и главного инженера проекта можно проиллюстрировать схемой, представленной на рис. 1.1.

Вцелом методику разработки проектной документации можно иллюстрировать блок-схемой, представленной на рис. 1.2.

Как показывает эта блок-схема, проектирование является итерационным процессом.

Принятые решения при обосновании инвестиций не только уточняются, но и могут измениться, например, в процессе подготовки задания на проектирование: обосновывается принятый метод производства, уточняется ассортимент и мощность будущего промышленного объекта.

Всвою очередь решения, принятые при подготовке задания на проектирование, корректируются при разработке проекта и рабочей документации.

Вопросы для самоконтроля

1. Что принято понимать под проектом производства?

–совокупность документации договора между заказчиком и подрядчиком;

–комплекс технической документации, необходимый для сооружения промышленного объекта;

–совокупность тендерной документации.

2.Для кого предназначена проектная документация?

– для заказчика;

– для главного инженера проекта;

– для генподрядчика.

3.Что является отправным пунктом разработки проектной докумен-

тации?

– согласие субподрядчика;

– приказ главного инженера проекта;

– утвержденное обоснование инвестиций.

4.С какой целью применяется двухстадийное проектирование?

–с целью исключения ошибок и улучшения качества технической документации;

–чтобы уменьшить объем проектной документации;

–с целью сокращения сроков разработки проектной документации.

5. Кому принадлежит ведущая роль при разработке проектов?

–руководителю субподрядной организации;

–инженеру-механику;

–инженеру-технологу.