Константин Владимирович Ефанов
Разработка технологических схем установок нефтепереработки

Полная версия

Введение

В ознакомительном кратком пособии для конструкторов нефтегазового и химического оборудования (не для технологов проектных институтов) приведены вопросы разработки технологических схем нефтепереработки (PI&D схем) для инженеров-конструкторов, занимающихся проектированием аппаратов в блочном исполнении и технологических установок по подготовке и переработке нефти. То есть написано как подступиться к разработке схем. Например, для конструткоров насосных агрегатов, компрессрных станций в блочном исполнении, нефтегазовых аппаратов в блочном исполнении (то есть на раме с трубопроводной обвязке и вспомогательным оборудованием). Материал представлен в виде соединения практики разработки схем и элементов теории химико-технологических систем.

Отдельной главой рассмотрена практика оформления схем, но без примеров разработанных схем не приведены. Вопросы оформления схем рассмотрены подробно, а для обвязки оборудования рекоменуется изучить литературу по этому оборудованию, а подходы для того как к этому подступиться приведены в этой книге.

Часто конструткор или технолог без опыта разработки схем не имеет знаний как схемы разрабатываются и как оформляются. Для решения этой проблемы написана краткая книга. Увеличение объема можно было бы сделать приведением конкретных примеров обвязки аппратов, но это выйдет за формат краткой книги введения в тематику разработки схем, это уже получится академическое издание для технологов переработки нефти и газа.

Моя краткая монография не охватывает всего перечня выполняемых работ при проектировании схем, но вместе с тем, часто многие специалисты, занимающиеся технологическим проектирвоанием, некоторые с образованием "не по специальности" незнают даже этого. Поэтому книгу надо рассматривать как введение в проектирование схем, предлагающую базовые знания по теме и которые надо в дальнейшем углублять.

Можно было бы написать объемное издание не с аналитическим текстом, а перечислить типы запорно-регулирующей арматуры или пересказать методики расчета предохранительных клапанов и привести куски с обвязками аппратов. Но я выбрал другой подход в виде краткого информативного издания, охватывающего все проблемы проектирования, то есть сделан общий подход.

Посвящение

Посвящается Богу Творцу Троице !

Проектирование графической части технологической схемы

Технологическая схема является монтажно-соединительной схемой (МТС) по-русски или схемой PI&D по англоязычному стандарту.

Технологическая схема входит состав строительной документации и её оформление регламентируется ГОСТами четвертого раздела СПДС «Правила выполнения технологической проектной и рабочей документации»: ГОСТ 21.401 «Технология производства. Основные требования к рабочим чертежам», ГОСТ 21.408 «Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов».

В ЕСКД схема МТС не подходит по принятым условным обозначениям и оформлению – для выполнения технологической схемы по ЕСКД, поэтому для продукции нефтяного, химического и др. машиностроения необходимо разрабатывать схемы по стандартам СПДС или PI&D схемы (в составе конструкторской документации).

Технологом проектного института (или инженером по процессу, проектировщиком) технологическая схема от машиностроительного изделия (насоса например) перерисовывается в технологическую схему установки, т.е. при выполнении привязки изделия в общую технологию. Тем самым получается сквозная технологическая схема, на которую потом дорисовывается схема автоматизации. А в технологическую схему изделия (насоса например) конструктором перерисовываются технологические схемы комплектующих устройств (например, для насоса это схема обвязки системы торцового уплотнения).

На разработанной технологической схеме технологом указываются точки контроля, затем схема дальше разрабатывается инженером по автоматизации с нанесением обозначений приборов.

В результате получается совмещенная технологическая схема со схемой автоматизации.

На первом листе схемы помещают таблицы с условными обозначениями, используемыми в схеме.

На схеме может содержаться достаточно большой объем информации, затрудняющий чтение. Поэтому схему выполняют на нескольких листах с указанием взаимных ссылок. Вместе с тем это зависит от предпочтения конкретного проектировщика.

После разработки технологической схемы, по схеме выполняются материальный и другие расчеты. При проектировании схемы составляются несколько вариантов и путем расчета выбирается оптимальный.

Расчеты выполняются в специальных компьютерных программах. Основной программой является Aspen One (Hysys).

В пакете Aspen Hysys выполняются расчеты:

– материальный и тепловой баланс в режиме статического расчета и настройки для регуляторов при изучении поведения схемы в динамическом режиме,