Проектирование как вид инженерной деятельности.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ (СЕМИНАРСКИХ)

ЗАНЯТИЙ

Курс 4

Дисциплина: ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХИМИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Составитель:

Мурзагалиева Э.Т.

Алматы, 2017 г.

Практическое занятие №1.

 

Введение в проектирование.

Про­ек­ти­рова­ние хи­мико-фармацевтических производств – это тща­тель­ная раз­ра­бот­ка на­уч­ных, тех­ни­чес­ких и эко­номи­чес­ких ре­шений. Ос­но­вой слу­жат ком­плексный ана­лиз и прог­ноз пла­ниру­емо­го объ­ек­та стро­итель­ства.

Проектирование химических производств – это процесс формирования плана объекта данной отрасли, который начинается с определения химических технологий обработки целевой продукции или с выполнения различных исследований, а завершается запуском в эксплуатацию возведенного предприятия, т.е, процесс создания ин­же­нер­ных, технических и технологических проектных решений от­ве­ча­ющих тре­бова­ни­ям и пра­вилам стан­дарта GMP.

Проектирование хи­мико-фармацевтических производств имеет свою специфику и требует от проектировщика понимания общих закономерностей и специальных знаний в конкретном химическом процессе. Необходимо понимать, что при многообразии существующих технологий переработки в химической промышленности, в основе их лежат основные методы и стадии производства. Традиционно основными процессами, использующимися на таких предприятиях, являются реакционные, теплообменные, процессы смешивания и разделения.

 

Создание проекта производств химии состоит из двух взаимосвязанных этапов:

· конструкционного или технического;

· технологического или функционального.

Создание плана химического производства является нелегкой задачей и требует большого вложения сил и ресурсов.
На этапе образования проекта можно решить массу вопросов (технических, экономических, экологических и т. д.), при решении которых следует учитывать современные разработки и достижения техники и науки.

Задачи проектирования химических заводов:

· фор­ми­рова­ние до­кумен­та­ции кон­ку­рен­тоспо­соб­но­го пред­при­ятия на ос­но­вании пе­редо­вых тех­но­логий;

· тех­ни­чес­кое ос­на­щение пред­при­ятия с воз­можностью обес­пе­чения потребле­ния при­род­но­го сырья в ком­плек­се;

· раз­ра­бот­ка эф­фектив­ных про­из­водс­твен­ных цик­лов, с ми­нималь­ны­ми выб­ро­сами воз­душных и иных заг­рязне­ний, ути­лиза­ци­ей за­вод­ских отходов и сов­ре­мен­ны­ми очис­тны­ми со­ору­жени­ями;

· с целью ра­ци­ональ­ной экс­плу­ата­ции ре­ги­ональ­ных при­род­ных ресурсов, про­ек­ти­рова­ние пред­при­ятий хи­мичес­кой про­мыш­леннос­ти;

· пре­дус­мотреть с по­опе­раци­он­ной, цик­личной тех­но­логи­ей. Первоначальная до­быча ис­ходно­го сырья – хи­мичес­кая об­ра­бот­ка (грануля­ция, обо­гаще­ние или иные хи­мичес­кие про­цес­сы) – вы­пуск готово­го ас­сорти­мен­та;

• разработка технологии производства, учитывающей варианты исходного сырья и материалов, стадии получения полупродукта и готового продукта с учетом анализа рисков, а также всех требований и ограничений;
• соблюдение поточности процесса, выстраивание всех стадий и операций в единую последовательную технологическую цепочку, исключающую возможность перепутывания или пропуска;
• выполнение требований к чистым помещениям и зонам защиты критических операций технологического процесса, соблюдение требуемых классов чистоты и перепадов давления;
• выполнение архитектурных и конструктивных решений с учетом требований GMP;
• определение мер по предотвращению перекрестной контаминации;
• создание инженерных систем и систем чистых сред согласно технологических нужд;
• ра­ци­ональ­ное ус­трой­ство ра­бочих мест пер­со­нала.

 

 

Этапы проектирования:

· тех­ни­чес­кое за­дание от за­каз­чи­ка на про­ек­ти­рова­ние хи­мико-фармацевтического завода;

· ТЭО (тех­ни­чес­кое и эко­номи­чес­кое обос­но­вание объ­ек­та);

· пер­спек­тивный биз­нес-план;

· вы­бор ре­ги­она, рай­она и пло­щад­ки раз­ме­щения стро­итель­ства предпри­ятия, с уче­том при­род­ных ре­сур­сов;

· раз­ра­бот­ка про­ек­тной до­кумен­та­ции с уче­том ос­новных прин­ци­пов, пра­вил и норм про­ек­ти­рова­ния объ­ек­тов хи­мичес­кой про­мыш­леннос­ти.

Состав работ

Сос­тав ра­бот обус­ловлен тех­ни­чес­ким за­дани­ем за­каз­чи­ка: ста­дия «П» и «Р» или толь­ко ра­бочая ста­дия. Про­ек­ти­рова­ние рег­ла­мен­ти­ру­ет на­личие в до­кумен­та­ции спе­ци­аль­ных раз­де­лов:

· по уп­равле­нию про­из­водс­твом;

· ох­ра­на тру­да, ГО и ЧС;

· ме­роп­ри­ятия за­щиты и оцен­ка воз­дей­ствия на прос­транс­твен­ное окружение;

· нор­мы и рас­че­ты пре­дель­но до­пус­ти­мых от­хо­дов и выб­ро­сов с последу­ющим раз­ме­щени­ем и ути­лиза­ци­ей – обя­затель­ны.

 

Современные 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.

 

Архитектурно-пространственная организация химических предприятий характеризуется обилием открытого технологического и трубопроводного оборудования и развитой сетью железнодорожного транспорта.

Проектирование производств химической и смежных с ней отраслей промышленности представляет собой сложный, многообразный и трудоемкий процесс, который необходимо рассматривать как совокупность целого ряда социально-организационных и инженерно-технических стадий.

Проектная документация предназначена для так называемого заказчика. В качестве заказчика могут выступать промышленное предприятие, министерство и частное лицо, т.е. организации и лица, заинтересованные в выпуске продукции будущим производством.

Проектная документация разрабатывается проектировщиком. Это или самостоятельная организация или подразделение проектно-строительного объединения. Проектировщиком считается организация, имеющая лицензию на проектную деятельность.

В разработке и реализации проекта, кроме проектной организации (генеральный подрядчик), принимают участие специализированные предприятия: строительные, монтажные, пусконаладочные и т.п., которые именуются субподрядчиками.

 

Проект промышленного предприятия слагается из трех основных частей:

– технологии производства, как системы оборудования для изготовления продукции, основанной на новейших достижениях науки и техники в данной и смежных областях фарм. производства;

 

– объемно-планировочного решения, обеспечивающего оптимальный технологический процесс в его постоянном развитии, простоту и универсальность экономичного инженерно-строительного решения, создание трудового и бытового комфорта трудящимся, идейно художественную выразительность образа сооружения в целом;

 

– рациональных строительных конструкций и инженерного оборудования, обеспечивающего наилучшие условия для организации технологического процесса и развития его во времени, отвечающие условиям механизированного строительного производства и являющиеся органической основой объемно-планировочного построения сооружения или комплекса.

Проект состоит из графической части и расчетно-пояснительной записки. Вместо графической части может быть выполнен макет цеха (участка, аппарата и др.). Графическая часть и пояснительная записка должны быть взаимосвязаны.

Пояснительная записка к курсовому проекту должна включать следующие разделы:

1. Титульный лист.

2. Задание на проектирование.

3. Содержание.

4. Введение.

5. Аналитический обзор.

6. Технологическая часть.

7. Инженерные расчеты.

8. Выводы по проекту.

9. Приложение.

10. Список литературы.

 

Во введении формулируются основные задачи отрасли и дается общая характеристика проектируемого объекта в соответствии с полученным заданием. Аналитический обзор содержит анализ состояния техники и технологии производства отрасли, относящейся к проектируемому объекту (как по отечественным, так и по зарубежным данным).

Технологическая часть содержит подробное описание и обоснование выбранной технологической схемы с ее чертежом, выполненным на кальке или миллиметровке.

Инженерные расчеты включают материальные и тепловые расчеты, расчеты и выбор вспомогательного оборудования с указанием его марок и основных технических характеристик, технологические и технические расчеты, гидравлические, механические расчеты и т. д.

Состав проекта:

1. Генеральный план и транспорт – приводятся краткая характеристика района и площадки строительства; решения и показатели по ситуационному и генеральному плану (с учетом зонирования территории), внутриплощадочному и внешнему транспорту, выбор вида транспорта, основные планировочные решения, мероприятия по благоустройству территории; решения по расположению инженерных сетей и коммуникаций; организация охраны предприятия.

Данный раздел содержит чертежи:

• ситуационный план размещения предприятия, здания, сооружения с указанием на нем существующих и проектируемых внешних коммуникаций, инженерных сетей и подсобных территорий, границы санитарно-защитной зоны, особо охраняемой территории. Для линейных сооружений приводится план трасс (внутри- и внешнеплощадочных), а при необходимости – продольный профиль трассы;

• картограмму земельных масс;

• генеральный план, на котором наносятся существующие и проектируемые (рекомендуемые) и подлежащие сносу здания и сооружения, объекты охраны окружающей среды и благоустройства, озеленение территории, принципиальные решения по расположению внутриплощадочных инженерных линий и транспортных коммуникаций, планировочные отметки территории. Выделяются объекты, сети и транспортные коммуникации, входящие в пусковые комплексы.

 

2. Технологические решения содержат:

1) данные о производственной программе;

2) характеристику и обоснование решений по технологии производства;

3) данные о трудоемкости изготовления продукции, механизация и автоматизация технологических процессов;

4) состав и обоснование применяемого оборудования (в том числе импортного);

5) решения по применению малоотходных и безотходных технологических процессов и производств, вторичному использованию ресурсов;

6) предложения по организации контроля качества продукции;

7) решения по организации ремонтного хозяйства;

8) данные о количестве и составе вредных выбросов в атмосферу и сбросов в водные источники по отдельным цехам, производствам, сооружениям;

9) технические решения по предотвращению (сокращению) выбросов и сбросов вредных веществ в окружающую среду; оценка возможности возникновения аварийных ситуаций и решения по их предотвращению;

10) вид, состав и объем отходов производства, подлежащих утилизации и захоронению;

11) топливно-энергетический и материальный балансы технологических процессов;

12) потребность в основных видах ресурсов для технологических нужд.

Основные чертежи этого раздела:

• принципиальные технологические схемы производства;

• компоновочные чертежи (планы и разрезы) по корпусам (цехам);

• функциональные и принципиальные схемы автоматизации технологических процессов и энергоснабжения технологического оборудования;

• схемы грузопотоков.

 

3. Архитектурно-строительные решения – в них приводятся сведения об инженерно-геологических, гидрогеологических условиях площадки строительства. Дается краткое описание и обоснование архитектурно-строительных решений по основным зданиям и сооружениям; обоснование принципиальных решений по снижению производственных шумов и вибрации; бытовому, санитарному обслуживанию работающих. Разрабатываются мероприятия по электро-, взрыво- и пожаробезопасности; защите строительных конструкций, сетей и сооружений от коррозии.

Основные чертежи: планы, разрезы и фасады основных зданий и сооружений со схематическим изображением основных несущих и ограждающих конструкций.

 

4. Инженерное оборудование, сети и системы – раздел содержит решения по водоснабжению, канализации, теплоснабжению, газоснабжению, электроснабжению, отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха. Дано инженерное оборудование зданий и сооружений, в том числе: электрооборудование, электроосвещение, связь и сигнализация, радиофикация и телевидение, противопожарные устройства и молниезащита; диспетчеризация и автоматизация управления инженерными сетями.

Основные чертежи раздела:

• планы и схемы теплоснабжения, электроснабжения, газоснабжения, водоснабжения и канализации и др.;

• планы и профили инженерных сетей;

• чертежи основных сооружений;

• планы и схемы внутрицеховых отопительно-вентиляционных устройств, электроснабжения и электрооборудования, радиофикации и сигнализации, автоматизации управления инженерными сетями и др.

 

1. Генеральный план и транспорт

Для оптимального выбора района строительства нового промышленного объекта необходима следующая информация:

1) ориентировочная потребность в сырье;

2) месторасположение источников сырья;

3) размещение рынков сбыта готового продукта;

4) потребность в энергии (тепловой и электрической);

5) количество и качество технологической воды;

6) ориентировочные размеры строительной площадки с учетом перспективы расширения объекта;

7) потребность в рабочей силе (по квалификациям);

8) количество и состав отходов, подлежащих удалению, способы их обезвреживания.

 

Ситуационный и генеральный план – одна из важнейших частей проекта промышленного предприятия, содержащая комплексное решение вопросов планировки и благоустройства территории, размещения зданий и сооружений, инженерных сетей, организации систем хозяйственного и бытового обслуживания.

Ситуационным планом промышленного предприятия называют часть проекта, включающую в себя план определенного района населенного пункта или окружающей территории, на котором указывают расположение запроектированного предприятия и другие объекты, имеющие с ним непосредственные технологические, транспортные и инженерно-технические связи. Ситуационный план разрабатывается в масштабе 1:5000, 1:10 000, 1:25 000.

Для уменьшения загазованности жилого массива выбросами промышленных предприятий их располагают с учетом преобладающего направления ветров, которое определяют по средней розе ветров летнего периода на основе многолетних наблюдений (50…100 лет) метеорологических станций.

Розу ветров располагают на ситуационных и генеральных планах в верхнем левом углу чертежа и строят в соответствующем масштабе следующим образом; окружность делят на 8 или 16 равных частей и в результате получают 8 или 16 румбов: С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ. От центра окружности (начало координат) откладывают в выбранном масштабе процентную повторяемость ветров в течении года (результат многолетних наблюдений) по соответствующим румбам. Полученные точки соединяют. Наиболее вытянутая сторона полученной фигуры показывает направление господствующих ветров.

Промышленные здания рекомендуется располагать продольной осью по направлению господствующего ветра или под углом 45° к нему.

 

В пределах производственных и санитарно-защитных зон предприятий не допускается размещать жилые дома, гостиницы, общежития, застройку садоводческих и дачных товариществ, дошкольные и общеобразовательные учреждения, зданий интернатных организаций образования, лечебно-профилактических учреждений и отдыха, спортивные сооружения, другие общественные здания, не связанные с обслуживанием производства.

Предприятия фармацевтической промышленности с санитарно-защитной зоной до 100 м не допускается размещать на территории промышленных зон (районов) с предприятиями металлургической, химической, нефтехимической и других отраслей промышленности с вредными производствами, а также в пределах их санитарно-защитных зон.

 

С использованием ситуационного плана разрабатывают генеральный план проектируемого предприятия в масштабе 1:500, 1:1000, 1:200 или 1:5000.

На генеральном плане промышленного предприятия изображают:

• размещение всех зданий и сооружений;

• расположение цехов по группам;

• ширину противопожарных и санитарных разрывов между зданиями;

• проезды и въезды в цехи, автодороги и железнодорожные пути;

• инженерные сети;

• ограждение территории с указанием въезда и проходных на территорию завода;

• размещение пожарных гидрантов, зоны озеленения, розу ветров.

При разработке генерального плана, прежде всего, проводят зонирование территории проектируемого предприятия, т.е. деление ее на четыре зоны:

I – предзаводская, где располагаются вспомогательные здания (административные корпуса, стоянки пассажирского транспорта);

II – производственная, где находятся основные и вспомогательные цеха;

III – подсобная, предназначенная для энергетических объектов и для прокладки инженерных коммуникаций;

IV – складская с сортировочными станциями и депо.

Нормативная база при проектировании, оснащении фармацевтических производств и проектная документация: СПДС, ЕСКД, ГОСТ, ISO, технические регламенты, DIN и др.

 

В застройке территории фарм.завода между зданиями проектируется коридор. Здания и сооружения должны быть ориентированы торцами к этому коридору. В коммуникационном коридоре размещают технологические материалопроводы, сети теплоснабжения, оборотного водоснабжения и некоторые виды производственной канализации, сети электроснабжения. Основным способом прокладки коммуникаций должен быть наземный, исключение составляют самотечные трубопроводы или трубопроводы хозяйственно-фекальной канализации, противопожарного водопровода.

В целях оздоровления условий труда производственные здания и установки на открытых площадках и этажерках с оборудованием, выделяющим производственные вредности, следует располагать по отношению к прочим производственным объектам и административной зоне с подветренной стороны. Положение территории предприятия должно быть такое, чтобы были обеспечены условия прямого солнечного облучения и естественного проветривания.

 

Застройка территорий предприятий химической и нефтехимической промышленности может быть четырех типов:

- с открытым оборудованием;

- полуоткрытым и закрытым оборудованием;

- сплошная (павильонная);

- смешанная.

Застройка предприятий с открытым оборудованием представляет собой площадки и этажерки, на которых размещаются различного типа технологическое оборудование (колонны, реакторы, теплообменники и др.).

Оборудование и инженерные сооружения заполняют практически все пространство завода, за исключением немногочисленных зданий обслуживающего назначения. Такого типа предприятия имеют развитую сеть эстакад и коммуникаций, по которым осуществляется передача жидких и газообразных продуктов.

 

Проектирование как вид инженерной деятельности.

Одной из основных функций инженера является проектирование объектов того или иного назначения или технологических процессов их изготовления. Проектирование в самом общем виде может быть определено как процесс направленного действия проектировщика (группы проектировщиков), необходимый для выработки технических решений, достаточных для реализации создаваемого объекта, удовлетворяющего заданным требованиям. Завершающим этапом проектных работ является выпуск комплекта документации, отображающей принятые решения в форме, необходимой для производства объекта.

При выполнении проекта инженер-проектировщик обязан произвести технологические расчеты вспомогательной аппаратуры, всех транспортных устройств (ленточные и шнековые транспортеры, пневмотранспорт и др.), а также рассчитать необходимую производительность и выбрать соответствующие типы питателей, дозаторов, мерников, циклонов и т. д.

 

12Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: