Основы проектирования производств основного органического синтеза3

ка, навес). Габаритные размеры склада определяются после размещения на площадке расчетного числа резервуаров для хранения жидкостей или складского оборудования (бункеров, стеллажей) для хранения сыпучих и твердых материалов. Ширина центральных проходов между резервуарами (бункерами, стеллажами) должна быть не менее 1,5 м, боковых проходов – не менее 1,0 м. В складах необходимо предусматривать также площадь для погрузочноразгрузочных механизмов, для работ по вскрытию тары, а также свободные площадки (не менее 6×6 м) для монтажа и демонтажа оборудования.

В насосно-компрессорных отделениях, как и в аппаратных, предусматривается свободный доступ к оборудованию со всех четырех сторон. Размеры площадей вокруг каждой машины должны давать возможность проводить разборку и сборку компрессора при ремонте (например, извлекать шток с поршнем) без ущерба для соседнего оборудования. Перед фронтом компрессоров должен быть проход, позволяющий перемещать самую крупную деталь компрессора к монтажной площадке. Площадь монтажной площадки должна обеспечить размещение на ней наиболее крупной детали компрессора, причем вокруг детали должен оставаться проход шириной 0,8–1,0 м. Полученную площадь отделения необходимо увеличить на 15–20 % для размещения сборников с маслом, приборов КИП и автоматики, распределительных коллекторов.

Тепловой пункт предусматривается в том случае, когда необходимо снижение давления пара, поступающего из общезаводских сетей. В анализаторной размещаются датчики, к которым подводятся пробоотборные трубки от трубопроводов, размещенных во взрывоопасных помещениях. Электрические и пневматические сигналы от датчиков поступают в операторную, где размещаются щиты приборов контроля и автоматики, а также панели дистанционного управления.

Вспомогательные производственные помещения. В химиче-

ских цехах предусматриваются три отдельные системы вентиляции: приточная, вытяжная, аварийно-вытяжная. Оборудование приточной

11

вентиляции (вентиляторы, калориферы, заборные устройства, очистные устройства) размещается в приточных вентиляционных камерах. Вентиляторы вытяжной системы могут размещаться либо в обслуживаемом производственном помещении, либо в отдельной венткамере. Вентиляторы аварийно-вытяжной системы располагаются в специальных стенных проемах производственных помещений.

Каждый цех с нагрузкой свыше 500 кВ должен иметь прицеховую электрическую подстанцию. При установке синхронных электродвигателей во взрывоопасных помещениях генераторы тока возбуждения должны быть вынесены в специальное помещение. В специальные помещения, называемые электросборниками, выносится пусковая аппаратура силового низковольтного электрооборудования, размещаемого во взрывоопасных помещениях.

Цеховая контрольная лаборатория проектируется на основе одного из типовых проектов. При лаборатории предусматривается комната для хранения проб, оборудованная мощной системой вентиляции.

Обслуживающие помещения. Цеховые ремонтные мастерские могут занимать площадь размерами 6×6 м или 6×12 м. Для хранения материалов (запасные части, обтирочный материал, смазочные материалы) предусматривается кладовка.

В состав бытовых помещений входят гардеробные, помещения для сушки и обеспыливания рабочей одежды, умывальные, душевые и туалетные комнаты, прачечные, курительные, помещения для личной гигиены.

Административно-конторские помещения включают кабинет начальника цеха, кабинет технолога, кабинет механика, контору.

Размещение оборудования. При размещении оборудования должны учитываться следующие требования. Вначале выявляется оборудование, которое может быть размещено на открытых площадках. Затем оборудование распределяется по группам, требующим или помещения определенной категории взрыво- и пожароопасности, или массивных фундаментов (для вибрирующего оборудования).

12

При сооружении химических предприятий стоимость зданий с инженерными коммуникациями составляет две трети, а стоимость оборудования составляет одну треть общей стоимости строительства. Поэтому размещение оборудования на открытых площадках позволяет снизить стоимость строительства. При проектировании предприятий на открытые площадки удается вынести более 60 % всего оборудования.

Крупногабаритное тяжеловесное оборудование, а также оборудование, требующее частого ремонта, чистки, регулировки, должно быть установлено как можно ниже.

Расстановка технологического оборудования выполняется с соблюдением следующих условий. Центральные проходы проектируются прямолинейными и свободными для передвижения людей и транспортных средств. Проходы между аппаратами, а также между ними и стенками зданий при необходимости кругового обслуживания должны иметь ширину не менее 1 м. Проходы перед рядами машин, имеющих местные контрольно-измерительные приборы, должны иметь ширину не менее 1,5 м. Проходы по фронту щитов управления при наличии постоянных рабочих мест должны иметь ширину не менее 2 м. Ширина проходов для осмотров, наладки, ремонта, регулировки должна быть не менее 0,8 м. Проходы между рядами насосов должны быть не менее 0,8 м, между компрессорами – не менее 1,5 м. Проходы у оконных проемов должны иметь ширину не менее 1 м.

При компоновке оборудования следует избегать строительства подвалов и приямков, в которых могут скапливаться вредные, пожаро- и взрывоопасные вещества.

Прокладка трубопроводов может быть подземной и надземной. Подземная прокладка (в каналах и траншеях) используется для водопровода, рассолопроводов большого диаметра и линий безнапорной канализации. Надземная прокладка (внешние коммуникации завода) применяется для всех технологических горючих и токсичных продуктов. Такая прокладка обеспечивает удобство осмотра и

13

ремонта трубопроводов. Надземные трубопроводы укладываются на эстакадах и проходят рядом с дорогами в параллельном направлении.

Оформление чертежей. На чертеже должно быть такое количество видов, разрезов, сечений, которое необходимо для понимания устройства аппарата (машины), взаимодействия его основных частей, и данные, необходимые для пуска аппарата (таблица назначения штуцеров; примечания, содержащие сведения по изоляции, окраске, изготовлению, обкатке аппарата). Для колонных аппаратов достаточно двух проекций – главный вид и вид сверху. На чертеже проставляются следующие размеры: габаритные, установочные, межосевые, присоединительные, посадочные. Габаритные размеры необходимы для проектантов, определяющих размеры цеха. Установочные и присоединительные размеры необходимы для монтажников, осуществляющих монтаж аппарата на фундаменте и присоединение его к коммуникациям. Межосевые размеры являются основной характеристикой аппарата и необходимы для машиностроителей при изготовлении аппарата. Посадочные размеры характеризуют способ соединения основных деталей, составляющих аппарат (машину).

Общий вид аппарата необходим для его изготовления, поэтому на двух проекциях должны быть проставлены размеры, позволяющие изготовить аппарат со всеми штуцерами. На «главном виде» наносятся межосевые размеры, т.е. размеры между осями патрубков и торцом обечайки аппарата. На «виде сверху» также наносятся размеры между осями патрубков или углы разворота осей патрубков относительно главных осей (вертикальной и горизонтальной).

На чертеже помещается также техническая характеристика (производительность, объем или напор аппарата; мощность двигателей; рабочее давление, рабочая температура, давление гидроили пневмоиспытания), таблица штуцеров (назначение, условный диаметр и давление, вид поверхности фланца) и примечания (сведения о изоляции, окраске, обкатке, сварке аппарата). На чертежах сбороч-

14

ных единиц проставляются габаритные размеры, присоединительные размеры, позволяющие определить способ присоединения сборочной единицы к другой сборочной единице, посадочные размеры. Указываются способы соединения деталей. Чертеж сборочной единицы в совокупности с техническими условиями обязан дать полное представление о конструкции сборочной единицы. Он должен содержать также указания о способе изготовления неразъемных соединений (сварных, паяных и др.).

1.3. Основные этапы проектирования производств основного органического синтеза

1.3.1. Проектно-сметная документация

Проект химического производства или, точнее, проектносметная документация (ПСД) – это комплекс технической документации, включающий пояснительные записки, расчеты, чертежи, сметы, соответствующие заданию на проектирование. Проектносметная документация описывает и изображает с минимально необходимой степенью детализации будущее производство в целом или его составные части.

Основной целью проекта является разработка ПСД, необходимой для сооружения промышленного объекта, обеспечивающего выпуск материалов определенного качества, в заданном объеме и в установленные сроки. Выпуск продукции на спроектированном объекте должен проводиться с наилучшими технико-экономическими показателями при соблюдении необходимых санитарно-гигиени- ческих условий труда. Для осуществления этой цели требуется сооружение не только собственно производственных и вспомогательных цехов, но и энергетических объектов, складских помещений, подъездных путей, дорог и других инженерных сооружений, т.е. создание комплекса, обеспечивающего нормальную эксплуатацию производства ООС.

15

1.3.2. Основные исходные данные для проектирования

Объем исходных данных зависит от характера намечаемого строительства (новостройка, расширение, реконструкция) и сложности проектируемого объекта. Однако в любом случае в состав основных исходных данных для проектирования входят следующие документы:

• утвержденная схема развития и размещение химической

инефтехимической промышленности на проектируемом предприятии;

•данные органов экологии о состоянии атмосферы, водоемов

ипочв в районе площадки строительства объекта;

•технические условия па присоединение проектируемого предприятия к источникам энерго- и водоснабжения, транспортным

иинженерным коммуникациям;

•отчет об инженерных изысканиях, проведенных на площадке строительства;

•каталоги на оборудование;

•каталоги местных строительных материалов, конструкции деталей и полуфабрикатов;

•сборник районных единичных расценок на строительные ра-

боты;

•сведения о генеральной подрядной строительной организа-

ции.

На проектирование нового и расширение действующего предприятия, связанных с застройкой новых территорий, дополнительно требуются:

•документация, собранная и разработанная генеральным проектировщиком в процессе выбора и согласования площадки строительства;

•утвержденный акт выбора площадки строительства;

•акт об отводе земельного участка.

На реконструкцию и техническое перевооружение действующего цеха дополнительно необходимо иметь описание действующе-

16

го производства либо проектную документацию, на основании которой это производство было построено, с указанием внесенных в процессе строительства и эксплуатации дополнений и изменений.

1.3.3. Задание на проектирование

Основанием для начала работы над ПСД является утвержденное в установленном порядке задание на проектирование, в котором указываются следующие основные моменты:

•наименование производства и предприятия;

•наименование организации, являющейся генеральным проектировщиком;

•основание для разработки проекта (постановление директивных органов, приказ министерства и др.);

•ссылка на утвержденное технико-экономическое обоснова-

ние;

•число очередей строительства объекта (одна или несколько);

•наименование объектов-аналогов, с показателями которых сравниваются принимаемые технико-экономические показатели;

•пункт строительства, данные о проектной мощности, методе производства, технологическая схема производства, требования по внедрению нового прогрессивного оборудования, размещению технологического оборудования вне зданийивнеотапливаемых зданиях;

•режим работы производства (непрерывный, периодический или смешанный);

•необходимость разработки АСУП и АСУТП;

•основные технико-экономические показатели, которые должны быть достигнуты в соответствии с проектом;

•основные источники снабжения производства сырьем, водой, топливом, газом, электрической энергией;

•требования по разработке вариантов проекта;

•необходимость разработки проекта с применением макетномодельного метода проектирования;

•стадийность проектирования;

17

•требования к технологии, режиму предприятия;

•требования к качеству, конкурентоспособности и экологическим параметрам продукции;

•вид строительства;

•основание для проектирования;

•требования к архитектурно-строительным, объемнопланировочным и конструктивным решениям;

•выделение очередей и пусковых комплексов, требования по перспективному расширению предприятия;

•требования и разработка природоохранных мер и мероприя-

тий;

•требования к режиму безопасности, гигиене труда;

•требования к разработке инженерно-технических мероприятий по гражданской обороне и предупреждению чрезвычайных ситуаций;

•требования к выполнению опытно-конструкторских и науч- но-исследовательских работ;

•намечаемые сроки строительства.

Содержание задания на проектирование изложены в Инструкции СНиП Н-01-95.

1.3.4. Стадийность проектирования

Разработка проектов, как уже указывалось выше, может осуществляться в одну или в две стадии в зависимости от сложности объекта. Сравнительно несложные и некрупные сооружения разрешается проектировать в одну стадию, т.е. выполнять сразу так называемый рабочий проект, который может быть непосредственно использован для строительства. Большинство же промышленных сооружений, цехов, установок проектируют в две стадии. В этом случае проектировщики разрабатывают проект со сметным расчетом стоимости и рабочую документацию.

Проект является промежуточным этапом, на котором детально прорабатываются технические решения будущего объекта ООС.

18

В дальнейшем, на стадии разработки рабочей документации, проработанные в проекте решения будут воплощены в рабочие чертежи и в таком виде переданы строителям и монтажникам для возведения объекта.

Рассмотрим более подробно двухстадийное проектирование. На первой стадии разрабатывают «Проект со сводным смет-

ным расчетом стоимости», а на второй стадии – «Рабочую документацию со сметами».

«Проект со сводным расчетом стоимости» включает сле-

дующие разделы.

Раздел I. Общая пояснительная записка. Содержит три части:

1)общая;

2)технико-экономическая;

3)генеральный план и транспорт.

Общая часть проекта представляет собой краткое изложение основных решений по всем частям с оценкой прогрессивности и экономичности. Она также содержит исходные данные на проектирование, характеристику проектируемого объекта (цеха, завода). Здесь же делаются выводы и предложения по проекту. Кроме того, здесь представлены сведения о соблюдении норм, привил, инструкций, государственных стандартов.

В технико-экономической части проводится анализ эффективности капитальных вложений, сопоставляются технико-эконо- мические показатели проекта с соответствующими показателями, утвержденными в генеральной схеме развития и размещения отрасли, а также с теми же показателями лучших зарубежных и отечественных аналогов.

Генеральные план и транспорт – эта часть содержит краткую характеристику района и площадки строительства, оценку оптимальности выбранного варианта ее размещения, данные о составе предприятия, сведения об очередности строительства и пусковых комплексах, решения собственно по генплану, решение о выборе транспортных средств, защите почв от загрязнения и т.д. На генеральном плане показываются решения по инженерным и транспорт-

19

ным коммуникациям, указываются планировочные отметки земли, отражается благоустройство и озеленение территории объекта, выделяются очереди строительства и пусковые комплексы и т.д.

Раздел II. Основные решения по технологии производства. Включает следующие части:

•монтажно-технологическая;

•автоматизация и контроль производства;

•электроснабжение;

•связь и сигнализация;

•организация труда и управление производством, включая АСУП и АСУТП.

Для технологического проектирования наиболее важной явля-

ется монтажно-технологическая часть, разрабатываемая инжене-

рами-технологами и механиками. Эта часть является основой всего проекта, и в соответствии с ней разрабатываются остальные части проекта. Разработка этой части предполагает:

•выбор метода производства, отвечающего конкретным усло-

виям;

•создание принципиальной и технологической схемы производства ООС;

•материальные, товарныеитопливно-энергетические балансы;

•расчет, выбор и разработку необходимого технологического оборудования и рациональное его размещение;

•механизацию и автоматизацию всех процессов;

•сравнение выбранных технологических процессов и оборудования с передовыми отечественными и зарубежными аналогами;

•мероприятия по защите атмосферы, гидросферы и литосферы от загрязнений.

Кроме того, этот раздел содержит сведения о потребности в сырье, реагентах, топливе и энергоресурсах, а также сведения о возможностях удовлетворения этих потребностей, производственную расчетную программу, количественную и качественную характеристику товарной продукции, решения по организации ремонтных ра-

20