ПРЕДИСЛОВИЕ
Нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы (НПЗ я НХЗ)
представляют собой сложные многоотраслевые предприятия, в состав которых
входят различные инженерные сооружения технологические цеха и установки,
объекты приема и хранения сырья и товарной продукции, многочисленные
энергетические службы и сооружения. Ежегодно на этих предприятиях вводятся
новые производственные мощности. Постоянно осуществляется строительство
новых и расширение действующих заводов. Обеспечение строительства
высококачественной проектно-сметной документацией представляет собой
задачу большой государственной важности.
В
предлагаемой
книге
обобщен
опыт
проектирования
нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, изложены основные
принципы
разработки
различных
частей
проекта,
освещены
вопросы
организации проектирования.
При работе над книгой авторы руководствовались общесоюзными
нормативными
документами
по
проектированию
и
строительству
(строительными нормами и правилами, государственными стандартами),
указаниями системы нормативной документации для проектирования (СНДП)
Всесоюзного
промышленного
объединения
«Союзнефтеоргсинтез»,
стандартами комплексной системы управления качеством проектов, внедренной
в институте «Ленгипронефтехим».
Введение, гл. 2-6, 10, 11 написаны М. Г. РудиныМ; гл. 1 и 9-Г. Ф.
Смирновым, гл. 7 и 8 - совместно М. Г-. Рудиным и Г. Ф. Смирновым.
Авторы благодарят коллег, оказавших помощь советами при работе над
рукописью, а также выражают признательность рецензенту В. А". Козлову за
ценные замечания, учтенные при подготовке книги к печати.
ВВЕДЕНИЕ
«Основные направления.экономического и социального развития СССР
на 1981-1985 годы и на период до 1990 года» предусматривают дальнейшее
увеличение объемов капитального строительства, основной задачей которого
является наращивание производственного потенциала страны на новой
технической основе и развитие непроизводственной сферы.
Рациональное, экономное использование капитальных вложений в
строительстве в значительной степени зависит от качества проектирования и
уровня разработки проектно-сметной документации для строительства. В
процессе
проектирования
закладываются
основы
экономической
эффективности будущего предприятия.
Проектирование
промышленного
строительства
выделилось
в
самостоятельную отрасль инженерного труда сравнительно недавно". Ранее оно
велось децентрализованно, проекты разрабатывались отделами или конторами
заводов
и
трестов,
конструкторскими
бюро
научно-исследовательских
институтов. Рост объемов строительства и, соответственно, увеличение
масштабов проектных работ привели к необходимости создания сети проектных
институтов,
разрабатывающих
промышленного
и
проекты
жилищно-гражданского
на
строительство
строительства.
объектов
Одновременно
происходила специализация отдельных групп проектировщиков (технологи,
механики, специалисты по водоснабжению и канализации, отоплению и
вентиляции и др.).
С целью повышения технического уровня проектирования проектные и
изыскательские организации в нашей стране специализированы. Специализация
осуществлена по отраслям промышленности и народного хозяйства, по
разделам и частям проектов, по территориальному признаку. В системе
большинства промышленных министерств и ведомств имеются институты,
разрабатывающие комплексные проекты для строительства объектов этих
министерств.
Эти институты являются генеральными проектировщиками предприятий
своих отраслей, изготавливают проекты и сметы на новое строительство,
расширение, реконструкцию и техническое перевооружение фабрик, заводов,
промышленных объединений, несут полную ответственность за весь комплекс
технической документации. По их поручению отдельные части проектов могут
разрабатываться в порядке субподряда другими проектными организациями.
Так, проведение изыскательских работ генеральные проектировщики
поручают
специализированным
республик,
на
территории
изыскательским
которых
будет
организациям
строиться
союзных
предприятие;
проектирование внеплощадочного водоснабжения и канализации передается
институту
«Союзводоканалпроект»,
а
проектирование
внеплощадочного
железнодорожного транспорта - институту «ПромтрансНИИпроект».
Техническую документацию для жилищного и культурного строительства
разрабатывают
проектные
институты
Государственного
комитета
по
гражданскому строительству и архитектуре, территориальные проектные
организации союзных республик. Этим проектным организациям передается
также проектирование поселков, где проживает персонал строящихся крупных
предприятий.
Проектные организации Госстроя СССР разрабатывают строительную
часть
проектов
территориальными
многих
промышленных
проектными
объектов,
а
организациями.
также
В
являются
обязанности
территориальных проектных организаций входит разработка схем генеральных
планов промышленных узлов и схем упорядочения застройки действующих
промышленных
районов,
согласование
заданий
на
проектирование
промышленных предприятий и объектов с целью кооперирования объектов
вспомогательных производств, энергоснабжения, транспорта, водоснабжения и
канализации, а также возможности объединения проектируемых предприятий в
промышленные узлы.
Работы
по
созданию
проектов
нефтеперерабатывающих
и
нефтехимических заводов могут быть разделены на два вида - проектирование
технологических установок и проектирование общезаводского хозяйства,
отличающиеся
по
объему
и
содержанию
выполняемой
технической
документации. Ниже, в самостоятельных главах будут освещены вопросы,
касающиеся
технологической
и
других
частей
проектов
установок
нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов.
В последние годы обязанности проектных организаций значительно
расширились — им поручено составление заказных спецификаций на
оборудование
и
комплектация
заводов
генерального
проектирования
оборудованием и материалами, ведение авторского надзора за строительством и
участие в пуске производств. Резко возросли требования к качеству проектносметной документации.
Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 12 июля 1979 г.
№ 695 «Об улучшении планирования и усилении воздействия хозяйственного
механизма на повышение эффективности производства и качества работы»
предложено для ускорения проектирования и строительства предприятий и
объектов:
1) разрабатывать пятилетние планы проектно-изыскательских работ,
развития сети и материально-технической базы проектных и изыскательских
организаций в увязке с планами капитального строительства;
2)
расчеты
между
заказчиком
и
проектно-изыскательскими
организациями производить за полностью законченные и принятые заказчиком
проекты на строительство предприятий, пусковых комплексов, очередей и
объектов;
3)
типовое,
и
индивидуальное
проектирование
строительства
промышленных предприятий и других объектов осуществлять, как правило, на
конкурсной основе.
Этим же постановлением определено, что техническая документация на
строительство должна выдаваться до 1 июля того года, который предшествует
году строительства.
Конкретные
мероприятия
по
улучшению
организации
проектно-
изыскательских работ намечены в Постановлении ЦК КПСС и Совета
Министров СССР от 30 марта 1981 г. № 312 «О мерах по дальнейшему
улучшению проёктно-сметного дела». Постановление обязывает министерства и
ведомства СССР, проектные и изыскательские организации обеспечивать при
проектировании предприятий, зданий и сооружений:
1) реализацию достижений науки, техники и передового отечественного и
зарубежного опыта в проектах;
2)
высокую
эффективность
капитальных
вложений
за
счет
первоочередного наращивания мощностей путем технического перевооружения
и реконструкции действующих предприятий и производств, внедрения
высокопроизводительного оборудования, установок и агрегатов большой
единичной мощности, использования наиболее экономичных транспортных
схем завоза сырья и вывоза готовой продукции;
3) рациональное использование земель, охрану окружающей среды,
сейсмостойкость, взрыво- и пожаробезопасность объектов.
Министерствам и ведомствам предложено разрабатывать и утверждать на
планируемое и следующее за планируемым пятилетия основные направления
проектирования зданий и сооружений, прогрессивные удельные показатели
стоимости и материалоемкости по объектам строительства.
Намечены меры по сокращению сроков и повышению качества издания
нормативных документов по проектированию и строительству, обеспечению
своевременного пересмотра устаревших норм, уточнению и упрощению
системы технического нормирования ".
Большое значение будут иметь улучшение информации проектировщиков
о достижениях отечественной и зарубежной науки, перестройка системы
информации
о
выпуске
и
снятии
с
производства
различных
видов
промышленного оборудования, издание справочников лимитных цен на новое
оборудование.
Предусматривается
также
повышение
ответственности
участников
разработки проекта за его качество.
Глава 1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЕКТИРОВАНИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
1.1. ЗНАЧЕНИЕ ПРОЕКТНО-СМЕТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Проект является одним из важнейших звеньев научно-технического
прогресса, связывающего науку, современную технику и технологию с
производством.
Проектно-сметная документация (ПСД) представляет собой сумму
текстовых и графических - материалов, которые описывают и изображают с
минимально необходимой степенью детализации будущее предприятие в целом
и его составные части в отдельности.
ПСД предназначается для капитального строительства и технического
перевооружения предприятий. Только на основе проектных разработок можно
выявить оптимальный вариант будущего завода. Образно говоря, созданию
предприятия в натуре предшествует его «строительство на бумаге».
Строительно-монтажные организации осуществляют на основе ПСД
возведение объектов в точном соответствии с замыслами проектировщиков. С
помощью ПСД производственный персонал организовывает надежную и
безопасную эксплуатацию предприятия.
1.2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Проектирование
предприятий
нефтеперерабатывающей
и
нефтехимической промышленности осуществляется по заданиям заказчиков
государственными проектными институтами Миннефтехим-прома СССР с
привлечением проектных институтов других министерств и ведомств.
Заказчик
ПСД.
Применительно
к
нефтеперерабатывающей
и
Нефтехимической промышленности заказчиком ПСД является государственная
организация, которой предоставлено право капитальных вложений в создание
новых предприятий, зданий и сооружений на земельном участке, отведенном ей
по
государственному акту, а также
право капитальных
вложений
в
реконструкцию и техническое перевооружение действующих предприятий.
Заказчиком проекта нового завода на первой стадии проектирования
обычно
выступает
Всесоюзное
Миннефтехимпрома СССР,
промышленное
в подчинении
которого
объединение
этот
завод
будет
находиться. После разработки и утверждения проекта (первая стадия
проектирования) создается дирекция нового строящегося предприятия и
функции
заказчика-застройщика передаются ей. Заказ на дальнейшую
разработку ПСД выдается уже дирекцией строящегося предприятия.
Заказчиком
ПСД
на
расширение,
реконструкцию
и
техническое
перевооружение действующего предприятия является дирекция данного
предприятия вне зависимости от стадии проектирования.
Функции заказчика-застройщика достаточно обширны. Они подробно
изложены в «Справочном пособии заказчика-застройщика». Необходимо
отметить, что заказчик является участником проектирования. В этом качестве
он организует работу по выбору площадки строительства, составлению задания
на проектирование, ведет контроль за технической направленностью проектных
разработок и осуществляет приемку завершённой ПСД.
Государственный
проектный
институт
является
организацией,
выполняющей проектные работы для капитального строительства (новое
строительство, расширение, реконструкция и техническое перевооружение). Его
главная задача - разработка проектов на современном техническом уровне при
минимально
возможных
затратах
на
строительство
и
эксплуатацию
запроектированного предприятия.
Государственные проектные институты и их должностные лица несут
ответственность: за экономичность, надежность, безопасность и долговечность
запроектированных объектов; за полноту и эффективность мероприятий по
технике безопасности, промсани-тарии и охране окружающей среды; за
соответствие технико-экономических показателей, введенных в эксплуатацию
объектов, показателям разработанного проекта; за решение всех связанных с
проектированием вопросов, возникающих в процессе строительства, монтажа,
пуска и освоения объектов.
В
зависимости
от
государственный проектный
дополнительно
выполняемых
функций
институт может быть головным проектным
институтом или проектным институтом - генеральным проектировщиком либо
тем и другим одновременно.
Деятельность государственных проектных институтов регламентируется
«Положением о государственной проектной и изыскательской организациях,
выполняющих, работы для капитального строительства», утвержденным
совместным постановлением Госстроя СССР и Госкомтруда 31 декабря 1969 г.
№ 158/500.
Головной проектный институт. Для повышения технического уровня
проектирования предприятий из общего числа государственных проектных
институтов Миннефтехимпрома СССР отбираются институты, отличающиеся
разработкой наиболее прогрессивных проектов, и утверждаются в качестве
головных
отраслевых
проектных
институтов.
Проектные
институты,
специализирующиеся в разработке отдельных технологических процессов,
назначаются головными по данным процессам. Как правило, головной
отраслевой проектный институт одновременно является и головным по
некоторым технологическим процессам. Помимо обязанностей обычного
проектного института на головной проектный институт возлагается проведение
единой
технической
политики
в
проектировании
предприятий
и
технологических установок отрасли. Головной проектный институт имеет право
контроля технических разработок, осуществляемых проектными институтами
подотрасли, а также обязан оказывать им техническую помощь путем
проведения консультаций и совещаний, рассмотрения проектов, обеспечения
информационными материалами и справочно-нормативной документацией.
- Подробно права и обязанности головного проектного, института
изложены в «Типовом положении о головном проектном институте»,
утвержденном совместным постановлением Госстроя СССР и Стройбанка
СССР 12 марта 1971 г. № 18/1.
Проектный институт — генеральный проектировщик. Современные НПЗ
и НХЗ - весьма сложные и дорогостоящие комплексы разнообразных
производств и обслуживающих их объектов. В проектировании нового завода, а
также в расширении и реконструкции действующего завода всегда участвуют
несколько государственных проектных институтов. Один из проектных
институтов
Миннефтехимпрома
СССР
назначается
генеральным
проектировщиком завода, а остальные проектные институты выступают в роли
субподрядных
проектных
организаций,
выполняющих
по
заданиям
генерального проектировщика проекты на отдельные объекты завода или
разрабатывающие отдельные части проекта. Генеральный проектировщик
возглавляет проектирование и непосредственно в нем участвует, привлекает к
разработке проекта субподрядные проектные и изыскательские институты,
координирует, увязывает и контролирует их работу, несет ответственность за
комплексную и качественную разработку проекта в установленный срок, а
также за единство изложения и оформления материалов во всех разделах
проекта. Субподрядный проектный институт несет ответственность за качество
разработанных им проектных решений и за соответствие проектных решений
заданию генпроектировщика.
Права и обязанности генерального проектировщика изложены в
«Положении о проектной организации — генеральном проектировщике»,
утвержденном постановлением Госстроя СССР 31 декабря 1969 г. № 151.
Главный инженер проекта. Для технического руководства и организации
разработки проекта генеральный проектировщик назначает главного инженера
проекта завода, а субподрядные проектные институты — главных инженеров
проектов по тем объектам завода, проекты на которые они разрабатывают. В
некоторых случаях при проектировании наиболее крупных и сложных
предприятий главный инженер проекта такого предприятия назначается
Миннефтехимпромом СССР.
Успешная разработка проекта во многом зависит от деловых и личных
качеств главного инженера проекта. На эту роль должны назначаться наиболее
квалифицированные и энергичные инженеры с достаточным опытом работы,
способные принимать самостоятельные решения, обладающие широтой
кругозора,
чувством
ответственности
и
обязательно
организаторскими
способностями.
Главный инженер проекта имеет достаточно широкие права, в том числе
право
приостанавливать
производство
отдельных
видов
строительно-
монтажных работ, если эти работы выполняются с отступлением от проекта или
с нарушением технических условий и правил производства работ.
Главный инженер проекта действует согласно «Приложению о главном
инженере, главном архитекторе проекта», утвержденному постановлением
Госстроя СССР 31 декабря 1969 г. № 150.
Общая
ответственность
участников
проектирования.
Кроме
индивидуальной ответственности участников проектирования, упомянутой в
предыдущих разделах, заказчик ПСД, директор, главный инженер и главный
инженер проекта государственного проектного института — генерального
проектировщика и субподрядного института на протяжении всего периода
проектирования и строительства объекта несут совместную ответственность:
1) за соблюдение утвержденных технико-экономических показателей
2) за качество ПСД;
3) за правильное определение сметной стоимости и очередности
строительства;
4) за своевременную разработку и комплектность ПСД, передаваемой
подрядчику;
5)
за
внесение
в
проекты
в
установленный
срок
изменений,
рекомендованных в заключении экспертизы.
Ошибки в определении сметной стоимости строительства объекта
рассматриваются как нарушения государственной дисциплины.
1.3. ОСНОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПСД
Проектирование новых, расширение, реконструкция и техническое
перевооружение действующих предприятий могут осуществляться только на
основе утвержденных схем развития и размещения отраслей народного
хозяйства и отраслей промышленности, а также схем развития и размещения
производительных сил по экономическим районам и союзным республикам.
Это условие - первое из тех, которые дают право на разработку ПСД, но
не единственное. Решение о строительстве новых, особо крупных и сложных
предприятий принимается Правительством.
Руководствуясь
указанными
схемами
развития
и
размещения,
Миннефтехимпром СССР составляет, согласовывает с Госпланом СССР и
утверждает перечни вновь начинаемых строительством предприятий, а также
перечни
действующих
предприятий,
намечаемых
к
реконструкции
и
расширению.
На базе этих перечней аналогично составляются, согласовываются и
утверждаются титульные списки строек и титульные списки проектноизыскательских
работ.
На
основании
последних
заказчик
готовит,
согласовывает и выдает генеральному проектировщику утвержденное задание
на проектирование. Вышестоящая инстанция включает данную работу в
тематические планы проектно-изыскательских работ проектных институтов,
которым
предстоит
проектировщик
участвовать
заключает
в
договоры
проектировании.
с
заказчиком
и
Генеральный
субподрядными
проектными институтами на выполнение проектно-изыскательских работ.
Таким образом, в системе Миннефтехимпрома СССР основанием,
дающим право на разработку ПСД для строительства конкретного объекта,
является сумма документов, в каждом из которых должен фигурировать данный
объект:
1) утвержденная схема развития и размещения нефтеперерабатывающей и
нефтехимической промышленности с обосновывающими материалами, а также
схема развития и размещения производительных сил экономического района;
2) постановление Правительства о проектировании и строительстве (в
случае крупного и сложного предприятия);
3) титульный список проектно-изыскательских работ;
4) задание на проектирование;
5) тематический план проектно-изыскательских работ проектного
института;
6) договор между заказчиком и проектным институтом на выполнение
проектно-изыскательских работ.
При двухстадийном проектировании основанием для разработки ПСД на
второй стадии (рабочей документации) служат:
1)
утвержденный
проект
(разработанный
на
первой
стадии
проектирования);
2) внутрипостроечный титульный список капитального строительства;
3) задание на проектирование;
4) тематический план проектно-изыскательских работ;
5) договор на выполнение проектно-изыскательских работ.
Утвержденные схемы развития и размещения и четыре последних
документа являются достаточным основанием для разработки ПСД на
техническое перевооружение.
Схема
развития
нефтехимической
и
размещения
промышленности
нефтеперерабатывающей
выполняется
по
и
поручению
Миннефтехимпрома СССР головным проектным институтом с привлечением
других проектных институтов. Схема составляется на период 15 лет по
пятилеткам,
согласовывается
с
Госпланом
СССР
и
утверждается
Миннефтехимпромом СССР. Через каждые пять лет схема уточняется на новый
пятнадцатилетний период и утверждается заново.
В дополнение к схемам разрабатываются материалы с необходимыми
расчетами, обосновывающие целесообразность проектирования, строительства,
реконструкции
или
расширения
предприятий,
определяется
расчетная
стоимость строительства (реконструкции) и другие основные техникоэкономические показатели. Схемы развития и размещения производительных
сил по экономическим районам и союзным республикам разрабатываются
территориальными проектными институтами Госстроя СССР.
1.4. ВИДЫ И ХАРАКТЕР СТРОИТЕЛЬСТВА
Капитальное строительство, для которого разрабатывается ПСД, делится
по видам на промышленное, транспортное, сельское и жилищно-гражданское. В
свою очередь каждый вид подразделяется по характеру строительства на новое,
реконструкцию, расширение и техническое перевооружение.
Целью промышленного строительства является возведение и ввод в
действие
новых,
а
также
расширение,
реконструкция
и
техническое
перевооружение действующих объектов материального производства. В
нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности это основной
вид строительства.
Новое
строительство.
В
промышленном,
строительстве
новым
строительством называется сооружение нового завода или последующих его
очередей. К новому строительству прибегают только в тех случаях, когда
необходимая для народного хозяйства продукция по ассортименту, количеству
и качеству не может быть получена за счет реконструкции или технического
перевооружения действующих предприятий.
Расширение также относится к новому строительству. Целью расширения
является увеличение мощности действующего предприятия с одновременным
улучшением технико-экономических показателей, которые не могут быть
достигнуты с помощью реконструкции или технического перевооружения.
Расширение действующего предприятия заключается в строительстве на его
территории или примыкающих к ней площадкам:
1) второй и последующих очередей предприятия;
2) дополнительных производств;
3) новых цехов (или расширении действующих цехов) основного
производственного назначения;
4) новых объектов вспомогательного и обслуживающего назначения,
связанных с появлением дополнительных производств, новых цехов или
расширением действующих цехов основного производства.
Реконструкция.
Цели
реконструкции
действующих
предприятий
аналогичны целям их расширения, но средства достижения этих целей
различны. Реконструкция состоит в полном или частичном переоборудовании
производств на базе новой техники и технологии, но без строительства новых
или расширения действующих цехов основного производственного назначения.
При необходимости допускается строительство новых или расширение
действующих вспомогательных и обслуживающих объектов, появляющихся в
связи с реконструкцией основных. При реконструкции заменяется изношенное
и морально устаревшее оборудование, средства автоматизации, механизации и
т. п.
Кроме того, к реконструкции относятся:
1)
работы
по
изменению
профиля
предприятия
и
организации
производства новой продукции на существующих производственных площадях;
2) строительство новых объектов той же мощности и того же назначения
взамен ликвидируемых объектов, дальнейшая эксплуатация которых признана
нецелесообразной.
Если при реконструкции объекта необходимо одновременное его
расширение, то в зависимости от преобладания работ соответствующего
характера объект относят либо к реконструируемому, либо к расширяемому.
Реконструкция предприятий имеет ряд преимуществ по сравнению с
новым
строительством
аналогичных
предприятий
или
расширением
действующих. К ним относятся:
1) отсутствие необходимости освоения нового района или площадки
строительства;
2) возможность использования существующих зданий, инженерных
сооружений и коммуникаций;
3) сокращение продолжительности и сметной стоимости строительства за
счет меньшего объема работ;
4) наличие сложившегося коллектива квалифицированных работников;
5) сокращение сроков ввода в действие и освоения производственных
мощностей.
В
силу
изложенного
проектные
организации,
разрабатывающие
предпроектные материалы - генеральные схемы развития и размещения
нефтеперерабатывающей
обосновывающими
и
нефтехимической
материалами,
должны
промышленности
нацеливаться
на
с
изыскание
возможностей удовлетворения потребностей народного хозяйства в продукции
данной отрасли в первую очередь за счет реконструкции и технического
перевооружения действующих предприятий.
Именно на этапе предпроектных работ закладываются основы будущих
решений о характере капитального строительства.
Техническое перевооружение действующих предприятий является той же
реконструкцией, выполняемой в более узких границах. Оно осуществляется без
увеличения производственных площадей. В отличие от реконструкции, в задачи
технического перевооружения не входит модернизация объектов основного
производственного назначения, если в результате ее возникает необходимость
строительства новых или расширения действующих объектов вспомогательного
и обслуживающего назначения, а также изменение профиля предприятия и
строительство новых объектов той же мощности и того же назначения взамен
ликвидируемых.
Очередность
строительства.
Строительство
предприятия
при
его
нормативной продолжительности свыше двух лет осуществляется по очередям.
В промышленном строительстве, очередью является комплекс объектов
основного производственного, подсобно-вспомогательного и обслуживающего
назначения, обеспечивающий выпуск части ассортимента продукции, но в
заданном количестве и качестве.
В
нефтеперерабатывающей
и
нефтехимической
промышленности
нормативная продолжительность строительства даже отдельно взятой очереди
предприятия иногда превышает двухлетний период. В этом случае необходимо
специальное разрешение Госстроя СССР на ее проектирование и строительство.
1.5. ВЫБОР ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА
Проектированию нового завода всегда предшествует выбор площадки его
строительства.
При
расширении
действующего
предприятия
выбор
площадки
проводится в том случае, если расширяемая часть не вписывается в ранее
отведенный предприятию земельный участок.
Выбор площадки строительства осуществляется только по объектам,
включенным в утвержденные титульные списки проектно-изыскательских
работ. Площадка выбирается в районе, определенном утвержденной схемой
развития
и
размещения
нефтеперерабатывающей
и
нефтехимической
промышленности, а также схемой развития и размещения производительных
сил данного района:
При выборе площадки руководствуются основами земельного, лесного и
водного
законодательства
СССР
и
союзных
республиках
также
законодательством о капитальном строительстве, учитываются проекты
районных планировок, нормы и правила проектирования.
Ответственным за организацию выбора площадки является заказчик
проекта,
который
поручает
генеральной
проектной
организации
сбор,
подготовку и разработку материалов, необходимых при выборе площадки.
Генеральный проектировщик по поручению заказчика осуществляет
предварительный выбор нескольких вариантов размещения предприятия. В
комплекс работ по выбору вариантов размещения площадки входят:
1) инженерные обследования и в необходимых случаях изыскания в
объеме, потребном для выбора площадки;
2) получение у заинтересованных организаций предварительных условий
на подключение объекта к инженерным и транспортным коммуникациям;
3) разработка проектных предложений по технологической схеме и
составу завода, схеме генерального плана, энерго- и водоснабжению,
транспорту сырья и готовой продукции, защите окружающей среды, жилищногражданскому строительству;
4) обосновывающие расчеты на основе собранных материалов
Неразработанных предложений, а также на основе данных утвержденной
схемы развития и размещения отрасли; 4) 5) технико-экономическое сравнение
выбранных вариантов размещения площадки строительства с предложением
оптимального варианта.
-
Разработанные
материалы
и
обосновывающие
расчеты
по
рекомендуемой площадке строительства генпроектировщик направляет на
рассмотрение и согласование заказчику и по его поручению органам
Госнадзора, заинтересованным организациям и территориальной проектной
организации Госстроя СССР, представители которых будут принимать участие
в окончательном выборе варианта размещения площадки.
Заключение по представленным материалам органы Госнадзора и
заинтересованные организации должны выдать в двухнедельный срок. При
возникновении
разногласий
решения
принимаются
вышестоящими
инстанциями.
После устранения всех разногласий и завершения согласований приказом
Миннефтехимпрома СССР назначается комиссия по окончательному выбору
варианта размещения площадки строительства.
Председателем комиссии назначается заказчик проекта. В состав
комиссии обязательно включается представитель генерального проектировщика
— главный инженер проекта или главный инженер проектного института.
Комиссия определяет окончательный вариант размещения завода и
составляет акт о выборе площадки для строительства, который оформляется
подписями всех ее членов.
Акт
о
выборе
площадки
для
строительства
утверждается
Миннефтехимпромом СССР и является документом о согласовании принятых
решений и условий. Время действия согласований не .должно быть менее
нормативной продолжительности строительства первой очереди нового или
последующих очередей расширяемого завода.
Вслед за утверждением акта заказчик (или по его поручению генеральный
проектировщик) привлекает специализированные изыскательские организации
для топогеодезической съемки выбранной площадки и проведения на ней
инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий, необходимых для
разработки проекта и рабочей документации.
Процесс выбора площадки строительства более подробно освещен в
«Справочном пособии заказчика-застройщика».
1.6. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Ответственным за разработку задания на проектирование является
заказчик проекта. Непосредственная разработка задания осуществляется
генеральным
проектировщиком
по
поручению
заказчика.
Задание
на
проектирование составляется на основе: утвержденной схемы развития и
размещения нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а
также
схемы
развития
и
размещения
производительных
сил
того
экономического района или союзной республики, на территории которой
намечается строительство предприятия; утвержденного акта по выбору
площадки
строительства;
материалов,
собранных,
разработанных
и
согласованных в период выбора площадки строительства.
При строительстве предприятия по очередям, задание составляется на
первую очередь строительства. На каждую последующую очередь составляются
и утверждаются отдельные задания на проектирование.
Задание на проектирование подписывается, проходит согласования и
затем
утверждается.
Организации,
утверждающие
согласовывающие
и
подписывающие задание, приведены в табл. 1.1,
ТАБЛИЦА 1.1. Организации, утверждающие, согласовывающие и
подписывающие задание на проектирование
Содержание задания на проектирование изложено в инструкции СН 202—
81 «О составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектносметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений».
Необходимо отметить, что приводимые в задании технико-экономические
показатели не должны быть ухудшены по сравнению с аналогичными для
данного объекта, утвержденными в составе генеральной схемы развития и
размещения нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.
1.7. ОСНОВНЫЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Объем исходных данных зависит от характера намечаемого строительства
(новостройка, расширение, реконструкция) и состава проектируемого объекта.
В любом случае в состав основных исходных данных входят:
1) утвержденная схема развития и размещения нефтеперерабатывающей
и нефтехимической промышленности с обосновывающими материалами, а
также схема развития и размещения производительных сил того района, где
намечается строительство;
2) утвержденное задание на проектирование;
3) отчеты о научно-исследовательских работах, связанных с разработкой
новых технологических процессов на проектируемом предприятии;
4) данные органов Госнадзора о состоянии атмосферы, водоемов и почв в
районе площадки строительства;
5) технические условия на присоединение проектируемого предприятия к
источникам
энерго-
и
водоснабжения,
транспортным
и
инженерным
коммуникациям;
6) отчет- об инженерных изысканиях, проведенных на площадке
строительства;
7) каталоги на оборудование, изделия и приборы;
8) каталоги местных строительных материалов, конструкций, деталей и
полуфабрикатов?
9) сборник районных единичных расценок на строительные работы
10) сведения о генеральной подрядной строительной организации.
Утвержденные схемы развития и размещения, а также каталоги на
оборудование, изделия и приборы генеральный проектировщик получает в
установленном Миннефтехимпромом СССР порядке. Остальные исходные
данные должен представить заказчик до начала проектирования. Однако часто в
практике проектно-изыскательских работ сбор и подготовку большинства
исходных
данных
по
поручению
заказчика
выполняет
генеральный
проектировщик.
На проектирование нового и расширение действующего предприятия,
связанных с застройкой новых территорий, дополнительно требуются:
1)
документация,
собранная
и
разработанная
генеральным
проектировщиком в процессе выбора и согласования размещения площадки
строительства;
2) утвержденный акт выбора -площадки строительства;
3) акт об отводе земельного участка.
На
реконструкцию
и
техническое
перевооружение
действующего
предприятия дополнительно необходимо иметь:
1) описание действующих производств либо проектную документацию,
на основании которой эти производства были построены, с указанием
внесенных в процессе строительства и эксплуатации дополнений и изменений;
2) обмерные чертежи (в необходимых случаях) зданий и сооружений;
3)
заключение
о
техническом
состоянии
оборудования,
зданий,
сооружений и коммуникаций.
При двухстадийном проектировании в состав основных исходных данных
на второй стадии проектирования дополнительно входят:
1) утвержденный проект (разработанный на первой стадии;
2) замечания и рекомендации организаций, проводивших экспертизу
проекта;
3) замечания и рекомендации организаций, осуществлявших согласование
проекта.
1.8. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТНО-СМЕТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Разрабатывая ПСД, следует стремиться к тому, чтобы построенное или
реконструированное по этой ПСД предприятие было технически передовым,
обеспечивало выпуск заданной продукции высокого качества при минимально
возможных затратах труда, сырья, материалов и топливно-энергетических
ресурсов, удовлетворяло санитарно-гигиеническим и безопасным условиям
труда, не загрязняло окружающую среду отходами производства. Капитальные
затраты при этом должны быть сведены к обоснованному минимуму.
Для достижения указанных целей в ПСД необходимо закладывать
последние достижения науки и техники, передовой отечественный и
зарубежный опыт, изобретения, безотходную технологию производства,
установки
большой
оборудование,
материальных
единичной
рациональное
и
мощности
и
использование
топливно-энергетических
высокопроизводительное
природных,
ресурсов,
трудовых,
механизацию
и
автоматизацию производственных процессов, автоматизацию управления
предприятием (АСУП) и технологическими процессами (АСУТП) безопасные
условия труда, кооперирование вспомогательных производств, инженерных
сооружений и коммуникаций, экономичную транспортную схему завоза сырья,
материалов и вывоза готовой продукции, наиболее совершенные объемнопланировочные
и
конструктивные
решения
зданий
и
сооружений,
индустриальные методы строительства и эффективные формы его организации,.
высокую эффективность капитальных вложений.
Технологические процессы, оборудование, приборы и материалы,
впервые примененные в проекте, должны проверяться на патентную чистоту и
патентоспособность.
Сметная стоимость строительства объекта не должна быть выше, а его
основные технико-экономические показатели ниже утвержденных в схеме
развития
и
размещения
нефтеперерабатывающей
и
нефтехимической
промышленности.
Основные требования к ПСД. Разделы ПСД должны быть изложены четко
и лаконично. Материалы ПСД, представляемые на экспертизу и утверждение,
разрабатываются в минимальном объеме и составе, достаточном для
обоснования
принимаемых
проектных
решений,
определения
объемов
основных работ, стоимости строительства, потребности в оборудовании,
конструкциях материалах.
Приводимые в ПСД показатели и итоговые данные должны оформляться
в основном в табличной форме. Представляемые на экспертизу и утверждение в
составе ПСД чертежи. должны, как правило, выполняться с максимально
возможным совмещением графического изображения проектных решений
различных частей проекта (например, генеральный план и планы инженерных
коммуникаций
архитектурно-строительные
чертежи
и
расположение
технологического оборудования). В состав ПСД не включаются выполненные
проектировщиками расчеты (обычно они хранятся в архиве проектной
организации).
Одним из критериев оценки качества ПСД при ее экспертизе и
утверждении является соблюдение перечисленных выше требований.
Текстовые
и
графические
материалы
рабочей
документации,
разрабатываемые для непосредственного строительства, оформляются в
соответствии
с
государственными
стандартами
«Системы
проектной
документации для строительства» (СПДС).
Разрабатывая ПСД на строительство предприятия, следует типизировать
проектные решения по основным производствам, а для вспомогательных зданий
и сооружений применять типовые проекты.
Если
какую-либо
технологическую
установку
предполагается
использовать на нескольких предприятиях отрасли, то индивидуальный проект
такой установки для первого предприятия разрабатывается в соответствии с
требованиями, предъявляемыми к типовому проекту. Это делается для того,
чтобы многократно использовать разработанную ПСД при строительстве
технологической установки на остальных заводах, и для того, чтобы сэкономить
время и средства на проектные работы в целом. Если нормативная
продолжительность строительства предприятия превышает двухлетний период,
то предприятие строится по очередям, для каждой из которых разрабатывается
и утверждается отдельный проект (рабочий проект).
Выше указывалось, что в нефтеперерабатывающей и нефтехимической
промышленности нормативная продолжительность строительства отдельной
очереди предприятия может превышать два года. В этом случае рабочая
документация разрабатывается не в целом на всю очередь, а только на
планируемый годовой объем строительно-монтажных работ.
По крупным стройкам с длительным сроком проектирования рабочая
документация
на
объем
строительно-монтажных
работ
первого
года
строительства может разрабатываться до утверждения проекта, но только с
разрешения Миннефтехимпрома СССР после принятия правительственного
решения о строительстве предприятия и при наличии схемы его генерального
плана.
Директивные
и
нормативные
документы
для
руководства
при
проектировании. При проектировании следует руководствоваться:
1) Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 30 марта
1981 г. № 312 «О мерах по дальнейшему улучшению проектно-сметного дела»;
2) законами СССР, указами Президиума Верховного Совета и решениями
Правительства СССР по капитальному строительству;
3) нормативными документами на проектирование и строительство,
утвержденными Госстроем СССР;
4) нормативными документами на проектирование и строительство,
утвержденными органами Госнадзора или министерством (ведомством), для
которого разрабатывается ПСД (эти документы должны иметь согласование
Госстроя СССР);
5) государственными стандартами;
6)
нормативными
материалами
по
научной
организации
труда,
утвержденными Госкомтруда СССР, Госстроем СССР, Государственным Комитетом по науке и технике и ВЦСПС;
7)
инструкцией
СН
202—81
«О
составе,
порядке
разработки,
согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство
предприятий, зданий и сооружений».
Стадийность проектирования. Проектирование технически несложных
объектов, а также объектов, строительство которых будет вестись по типовым и
повторно применяемым проектам, осуществляется в одну стадию под названием
«Рабочий проект со сводным сметным расчетом стоимости».
Проектирование крупных и сложных объектов ведется в две стадии.
Первая стадия - «Проект со сводным сметным расчетом стоимости».
Вторая стадия - «Рабочая документация со сметами».
В
нефтеперерабатывающей
одностадийное
проектирование
и
нефтехимической
целесообразно
промышленности
применять
в
следующих
случаях:
1)
техническое
перевооружение,
реконструкция
или
расширение
отдельно взятого производства на действующем предприятии;
2)
создание
нового
производства
или
строительство
второй
и
последующих очередей действующего предприятия при условиях, что это
производство или очередь создается на базе известных технологии и
оборудования, стоимость его строительства не превышает 25 млн. руб., а
нормативная продолжительность строительства менее двух лет.
Во всех остальных случаях целесообразно прибегать к двухстадийному
проектированию.
Состав «Проекта со сводным сметным расчетом стоимости». Для
удобства разработки и дальнейшего пользования проект разбивается на
разделы. Каждый раздел делится на подразделы, именуемые частями проекта.
Раздел I — «Общая пояснительная записка», содержит три части: общая;
технико-экономическая; генеральный план и транспорт.
Общая часть разрабатывается непосредственно главным инженером
проекта и представляет собой краткое изложение основных решений по всем
частям проекта с оценкой их прогрессивности и экономичности. Кроме того,
общая часть содержит исходные данные на проектирование, характеристику
запроектированного объекта, сведения о соблюдении норм, правил, инструкций
и государственных стандартов. В общей части делаются выводы и предложения
по разработанному проекту.
Технико-экономическая
часть
разрабатывается
инженерами-
экономистами на основе исходных данных для проектирования, расходных,
стоимостных и других показателей остальных частей проекта. В техникоэкономической части проекта проводится анализ эффективности капитальных
вложений,
эксплуатационных
затрат,
дается
сопоставление
технико-
экономических показателей проекта с соответствующими показателями,
утвержденными в генеральной схеме развития и размещения отрасли, а также с
технико-экономическими показателями лучших отечественных и зарубежных
аналогов.
Часть «Генеральный план и транспорт» разрабатываются инженерамиспециалистами в области планировки предприятий, железнодорожного и
автодорожного транспорта при участии остальных авторов проекта. Этот раздел
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 по генплану, внутриплощадочному и внешнему транспорту с
определением грузооборота и выбором транспортных средств, решения по
защите почв от загрязнения. К данной части проекта прилагаются следующие
чертежи:
1) ситуационный план района с указанием площадки предприятия,
внешних сооружений, транспортных и инженерных коммуникаций, селитебных
территорий и других объектов;
2) схема генерального плана предприятия с нанесением существующих и
проектируемых объектов, подлежащих сносу зданий и сооружений; на генплане
показываются принципиальные решения по инженерным и транспортным
коммуникациям, указываются
планировочные отметки земли, отражается
благоустройство и озеленение, выделяются очереди строительства и пусковые
комплексы.
Раздел II — «Основные решения по технологии производства», в
зависимости от сложности проекта может включать в себя до шести частей:
монтажно-технологическая;
автоматизация
и
контроль
производства;
электроснабжение; теплоснабжение; связь и сигнализация; организация труда и
управление производством (в том числе АСУП и АСУТП).
Монтажно-технологическая
часть
разрабатывается
инженерами-
технологами и механиками и является основой всего проекта (в соответствии с
ней разрабатываются остальные части проекта). Она содержит сведения о
потребности в сырье, реагентах, топливе и энергоресурсах, а также сведения о
возможности удовлетворения этих потребностей, производственную расчетную
программу,
количественную
и
качественную
характеристику
товарной
продукции; материальные, товарные и топливно-энергетические балансы;
краткую характеристику и обоснование решений по технологии производства;
обоснование и оценку прогрессивности выбранного оборудования; сравнение
выбранных технологических процессов и оборудования с передовыми
отечественными
и
зарубежными
аналогами;
решения
по
организации
ремонтных работ; мероприятия по взрыво- и пожаробезопасности ведения
работ, по защите атмосферы от загрязнения газовыми выбросами; обоснование
численности
производственного
персонала;
соображения
по
освоению
проектных мощностей в нормативные сроки. К данной части проекта
прилагаются:
1)
заказные
спецификации
на
оборудование
длительного
цикла
изготовления;
2) ведомости на остальные серийно изготовляемые оборудование и
арматуру;
3) исходные требования на разработку оборудования индивидуального
изготовления, исходные данные по этому же оборудованию, полученные от
разработчиков оборудования;
4) чертежи — принципиальные схемы технологических процессов,
компоновки технологических,установок и цехов с указанием , размещения
оборудования, зданий и сооружений, принципиальные схемы механизации
ремонтных работ, план-схема
межцеховых технологических коммуникаций
предприятия.
Часть «Автоматизация и контроль производства» разрабатывается
инженерами-специалистами по измерительной технике и автоматизации
процессов производства. В этой части содержатся решения по контролю,
автоматизации и дистанционному управлению технологическими процессами
производства, защитными блокировками, предложения по контролю за
качеством продукции. К данной части проекта прилагается ведомость на
приборы, кабельные и другие серийно изготавливаемые изделия, входящие в
систему
автоматизации
и
контроля,
а
также
принципиальные
схемы
автоматизации технологических процессов (часто данные схемы совмещаются с
принципиальными схемами собственно технологических процессов).
Часть «Электроснабжение» разрабатывается инженерами-электриками. В
ней указываются: сведения о потребности в электроэнергии и 6 возможности ее
удовлетворения;
решения
по,
электроснабжению,
электрооборудованию,
электроосвещению и молниезащите предприятия; мероприятия по технике
безопасности. К данной части проекта прилагаются: заказная спецификация на
электрооборудование
длительного
цикла
изготовления;
ведомости
на
оборудование, кабельные и другие серийно изготавливаемые изделия, входящие
в систему электроснабжения; принципиальные схемы электроснабжения
объектов и предприятия в целом.
Часть «Теплоснабжение» разрабатывается инженерами-теплотехниками.
В ней приводятся: сведения о потребности в паре Всех параметров и
теплофикационной воде, а также сведения о возможности удовлетворения этих
потребностей;
решения
производственных
нужд
по
и
отопительно-вентиляционных
паротеплоснабжению
для
удовлетворения
по
для
удовлетворения
теплоснабжению
потребностей.
К
данной
части
проекта
прилагаются: заказная спецификация на котельное оборудование длительного
цикла изготовления; ведомость на серийно изготавливаемое оборудование,
входящее в систему теплоснабжения; принципиальная теплотехническая схема
котельной.
Часть «Связь и сигнализация» разрабатывается инженерами-связистами и
содержит решения по телефонизации, радиофикации, другим средствам связи
противопожарной и защитной сигнализации. К данной части проекта
прилагаются: ведомость серийно изготавливаемого оборудования, приборов,
кабельных и других изделий, входящих в систему связи и сигнализации;
принципиальные схемы организации связи и сигнализации.
Часть «Организация труда и управление производством», включая АСУП
и АСУТП, как правило, разрабатывается инженерами-специалистами по
автоматизации при участии инженеров, выполняющих другие части проекта.
Эта часть содержит: обоснование численности производственного персонала по
всем объектам и предприятию в целом; принципиальные решения по научной
организации труда, АСУП и АСУТП. К данной части проекта прилагается:
принципиальная схема информационной увязки подсистем; структурная схема
комплекса технических средств.
Раздел III — «Основные строительные решения», состоят из четырех
частей: архитектурно-строительная; водоснабжение и канализация; отопление и
вентиляция; мероприятия гражданской обороны.
Архитектурно-строительная часть разрабатывается архитекторами и
инженерами-строителями. В ней приводятся: краткое описание и обоснование
основных архитектурно-строительных решений по зданиям и сооружениям с
оценкой
прогрессивности
этих
решений;
обоснование
принципиальных
решений по освещенности рабочих мест, снижению производственных шумов и
вибраций, санитарному и бытовому обслуживанию персонала; мероприятия по
взрыво- и пожаробезопасности; решения по защите строительных конструкций
от коррозии; перечень примененных типовых проектов. К данной части проекта
прилагаются чертежи:
1)
планы,
разрабатываемых) ;
разрезы
и
фасады
зданий
и
сооружений
(вновь
2) каталожные листы примененных типовых проектов;
3) эскизные решения
по
антикоррозийной
защите строительных
конструкций.
Часть «Водоснабжение и канализация» разрабатывается инженерами по
водоснабжению и канализации и содержит: сведения о потребностях в роде и о
возможности
их
удовлетворения;
сведения
о
количестве
и
составе
производственных, ливневых и бытовых стоков; решения по водоснабжению,
канализации, очистке, утилизации и сбросу сточных вод. К данной части
проекта прилагаются: заказная спецификация на оборудование длительного
цикла изготовления, примененного в системах водоснабжения и канализации;
ведомость серийно изготовляемого оборудования для тех же систем; планы
трасс внутриплощадочных сетей и сооружений на них.
Часть «Отопление и вентиляция» разрабатывается инженерами по
отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха. Она содержит:
сведения о потребном количестве теплоты и электроэнергии для отопления и
вентиляции;
основные
решения
по
отоплению,
вентиляции
и
кондиционированию. К данной части проекта прилагаются: ведомость серийно
изготавливаемого оборудования для нужд отопления и вентиляции; чертежи по
зданиям со сложными системами отопления, вентиляции и кондиционирования
воздуха.
Раздел IV — «Проект организации строительства предприятия» (ПОС),
содержит: сведения о генеральном подрядчике; категорию строительной
сложности объекта; сведения о потребностях в строительных конструкциях,
изделиях,
деталях,
полуфабрикатах,
материалах
и
оборудовании
для
строительства объекта; сведения о строительно-монтажных объемах работ;
календарный план производства работ; сведения о потребностях в рабочей силе,
строительных машинах и механизмах. В ПОС даются основные решения по
организации и продолжительности строительства, временном энергоснабжении
на период строительства.
Раздел V — «Жилищно-гражданское строительство», разрабатывается
только в том случае, когда намечаемое строительство нового или расширение
действующего предприятия вызывает необходимость создания нового города
(поселка) или развития существующего. Проектирование объектов жилищногражданского строительства имеет свою специфику, поручается всегда
специализированным проектным организациям Госстроя СССР и здесь не
рассматривается.
Раздел VI — «Сметная документация», включает в себя: сводный
сметный расчет; сводку затрат (составляется в том случае, когда по
проектируемому предприятию выделяются средства на строительство объектов
жилищно-гражданского назначения, базы стройиндустрии, объектов городского
наземного пассажирского транспорта, дорог, путепроводов и т. п.); объектные и
локальные сметные расчеты; сметы на проектные и изыскательские работы;
ведомость сметной стоимости строительства объектов, входящих в пусковой
комплекс (очередь строительства).
Раздел VII — «Паспорт проекта», составляется по утвержденной форме и
комплексно
предприятия.
характеризует
В
паспорте
технико-экономические
обязательно
параметры
отражаются:
будущего
производственные
мощности; потребности в сырье, реагентах, топливе и энергоресурсах;
ассортимент и качество продукции; сметная стоимость строительства и т. д.
Паспорт разрабатывается после утверждения проекта.
Состав «Рабочей документации со сметами». В состав рабочей
документации входят: рабочие чертежи; ведомости объемов строительных и
монтажных работ; ведомости и сводные ведомости потребности в материалах
поставки подрядчика; заказные спецификации на оборудование, изделия и
материалы поставки заказчика; опросные листы и габаритные чертежи на
отдельные, виды оборудования, а также чертежи этого оборудования; паспорта
строительных рабочих чертежей зданий и сооружений; сметы; ведомость
сметной стоимости строительства объектов, пускового комплекса (очередь
строительства);
ведомость
сметной
стоимости
товарной
строительной
продукции; расчеты показателей изменения сметной стоимости строительномонтажных работ, затрат труда и расхода основных строительных материалов
при применении достижений науки, техники и передового опыта.
Рабочая
документация
разрабатывается
в
соответствии
с
государственными стандартами «Системы проектной документации для
строительства» (СПДС). Для удобства пользования рабочими чертежами при
строительстве и последующей эксплуатации объекта они разделяются на
основные комплекты. Каждый комплект рабочих чертежей охватывает одну
составную
часть
объекта,
которая
отличается
от других
спецификой
строительно-монтажных работ или требует при эксплуатации персонала с
определенной специализацией.
Ведомости объемов строительных и монтажных работ приводятся в
составе тех основных комплектов рабочих чертежей, по которым будут
выполняться строительно-монтажные работы. Ведомости составляются по
установленной форме, в них дается перечень всех строительных и монтажных
работ с указанием объемов.
Ведомости потребности в материалах поставки подрядчика тоже
составляются по установленной форме и для тех комплектов рабочих чертежей,
где эти материалы применяются. К материалам поставки подрядчика относятся
все строительные материалы, конструкции, детали, изделия и полуфабрикаты, а
также трубы из углеродистой стали, чугунные и неметаллические (за
исключением пластмассовых). Если объект включает несколько зданий и
сооружений, то ведомости составляются на каждое здание и сооружение в
отдельности и, кроме того, составляется сводная ведомость на объект в целом.
Заказные спецификации на оборудование, изделия и материалы поставки
заказчика разрабатываются по форме, утвержденной Госснабом СССР. К
поставке заказчика относится практически все оборудование, приборы, кабели,
большая часть трубопроводной арматуры, легированные трубы и металлы.
Спецификации составляются к тем основным комплектам рабочих чертежей,
где находят применение оборудование и материалы поставки заказчика. К
заказным спецификациям прилагаются: 1) опросные листы на оборудование
(когда это требуется); 2) габаритные чертежи оборудования, выходящего
своими размерами за пределы железнодорожного габарита; 3) общие виды не
стандартизированного оборудования разового изготовления (колонная и
емкостная нефтеаппаратура, змеевики трубчатых нагревателей и т. п.). Сметы
составляются трех видов:
1) локальная — на строительные работы;
2) локальная — на приобретение и монтаж оборудования;
3) объектная — суммирующая две предыдущих.
Состав «Рабочего проекта со сводным сметным расчетом стоимости». По
объему, составу и содержанию различают три вида рабочих проектов: 1) на
строительство технически несложных объектов, зданий и сооружений; 2) на
строительство объектов, зданий и сооружений по типовым и повторно
применяемым проектам; 3) на техническое перевооружение объекта (без
расширения территории предприятия).
Рабочий проект на строительство технически несложных объектов
(наиболее трудоемкий из трех видов рабочих проектов) состоит из разделов,
содержание которых приводится ниже.
Раздел I — «Общая пояснительная записка», к которой прилагаются
чертежи: ситуационный план размещения объекта на генплане предприятия с
указанием инженерных и транспортных коммуникаций; принципиальная схема
технологического процесса; компоновка объекта с указанием размещения
оборудования, зданий и сооружений; схема контроля и автоматизации
производственного процесса; схема электроснабжения; схема паротеплоснабжения;
чертежи
по
защите
технологического
оборудования
и
трубопроводов от коррозии (при наличии коррозионноактивных веществ);
чертежи
тепловой изоляции. Содержание данного
раздела аналогично
содержанию разделов I, II и V пояснительной записки, к «Проекту со сводным
сметным расчетом стоимости» (в дальнейшем для краткости будем называть его
«Проектом»).
Раздел II — «Основные строительные решения с чертежами» (планы,
разрезы и фасады индивидуальных зданий и сооружений; каталожные листы
типовых проектов; планы и профили основных сетей и коммуникаций).
Содержание данного раздела аналогично содержанию раздела III «Проекта».
Раздел III — «Проект организации строительства», аналогичен по
содержанию разделу IV «Проекта».
Раздел IV — «Сметная документация». Объем раздела тот же, что и при
разработке
«Проекта».
Дополнительно
составляется
ведомость
стоимости
товарной
строительной
продукции.
При
сметной
нормативной
продолжительности строительства объекта до двух лет вместо локальных и
объектных сметных расчетов составляются объектные и локальные сметы в
разделе VI рабочего проекта.
Раздел V — «Паспорт 'рабочего проекта», составляется аналогично
паспорту «Проекта».
Перечисленные разделы представляются на экспертизу и утверждение.
Раздел
VI.
Рабочая
документация
со
сметами
разрабатывается
параллельно с разработкой разделов I—IV Рабочего проекта. Состав и
содержание рабочей документации при одностадийном проектировании такое
же, как и при двухстадийном.
Остальные рабочие проекты отличаются от предыдущего меньшим
объемом
проектной
документации,
их
состав
подробно
изложен
в
упоминавшейся инструкции СН 202-81.
1.9. СОГЛАСОВАНИЕ, ЭКСПЕРТИЗА И УТВЕРЖДЕНИЕ ПРОЕКТОВ
Проект, выполненный с обоснованными отступлениями от действующих
норм, правил и инструкций, подлежит согласованию в части этих отступлений с
органами Госнадзора и организациями, утвердившими эти нормы, правила и
инструкции.
Изменяемые в процессе проектирования решения, утвержденные при
выборе
площадки
строительства,
также
подлежат
дополнительному
согласованию с заинтересованными организациями, участвовавшими в выборе
площадки.
Например,
увеличение
водо-потребления
и
количества
сбрасываемых промстоков требует дополнительного согласования с органами
Минмелиоводхоза и Мин-рыбхоза СССР; увеличение энергопотребления — с
органами Минэнерго СССР; изменение грузооборота завода — с органами МПС
и т.д. Раздел проекта «Организация строительства» согласовывается с
генеральной подрядной строительной организацией.
Проекты на строительство наиболее крупных и важных предприятий, а
такими являются все новые НПЗ и НХЗ, согласовываются с Госпланом СССР,
проходят экспертизу Миннефтехимпро-ма СССР, Госкомитета СССР по науке и
технике, Госкомитета СССР по ценам, Госстроя СССР и утверждаются Советом
Министров СССР. Остальные проекты при сметной стоимости строительства
объекта на полное развитие 3 млн. руб и выше экспертируются и утверждаются
Миннефтехимпромом СССР, а при сметной стоимости строительства до 3 млн
руб. — экспертируются и
утверждаются в порядке устанавливаемом
Миннефтехимпромом СССР.
Проекты на строительство объектов нефтепереработки и нефтехимии с
применением комплектного импортного оборудования, вне зависимости от
сметной стоимости строительства, экспертируются как Миннефтехимпромом
СССР, так и Госстроем СССР.
Сметы на строительство объектов, составленные по рабочим чертежам,
согласовываются с генеральной подрядной строительной организацией и
утверждаются заказчиком-застройщиком.
1.10
СТОИМОСТЬ
И
ФИНАНСИРОВАНИЕ
ПРОЕКТНО-
ИЗЫСКАТЕЛЬСКИХ РАБОТ
Стоимость проектно-изыскательских работ (ПИР) для капитального
строительства определяется по утвержденному Госстроем СССР сборнику цен,
включающему в себя:
1) общую часть — указания о порядке определения стоимости проектных
работ;
2) часть I, содержащую цены на изыскательские работы, а также указания
о порядке определения стоимости этих работ и применения цен;
3) часть II содержащую укрупненные комплексные цены на разработку
проектных заданий (проектов) на строительство предприятий, зданий и
сооружений;
4) часть III, содержащую укрупненные комплексные цены на разработку
рабочих чертежей (рабочей документации) предприятий, зданий и сооружений.
Части II и III состоят из 27 разделов, в которых приводятся цены на
проектные работы по отраслям народного хозяйства и видам строительства.
Стоимость проектных работ для объектов нефтеперерабатывающей и
нефтехимической промышленности определяется по разделу 8 части II и III.
Некоторые специфические виды проектных работ не учитываются
сборником цен. Поэтому такие работы, как проектирование трубчатых
нагревателей,
нестандартизированного
электротехнического,
КИПиА)
оборудования
оцениваются
по
(технологического,
соответствующим
справочникам.
Отдельные виды работ, отсутствующие в сборнике цен и справочниках,
могут расцениваться по фактическим трудозатратам на их выполнение.
Сборник цен действует с 1 января 1968 г., в значительной степени устарел
и в настоящее время пересматривается. За период 1969—81 гг. в сборник цен
внесен ряд изменений и дополнений. В частности, одно из последних указаний
Госстроя СССР предусматривает снижение стоимости разработки первой
стадии проекта на 40% (при двухстадийном проектировании).
Стоимость ПИР на разработку проекта включается в сводный сметный
расчет стоимости строительства проектируемого объекта. Финансирование ПИР
осуществляется на основании договора между заказчиком и генеральным
проектировщиком. Договор составляется в соответствии с «Правилами о
договорах на выполнение ПИР». Кроме договора непременным условием
финансирования ПИР является наличие документов, перечисленных в разделе
1.3. Источниками финансирования ПИР для капитального строительства служат
средства специально выделяемые для этого строительства.
В общих затратах на капитальное строительство стоимость ПИР —
весомая величина. Например, расчетная сметная стоимость строительства
первой очереди одного из новых НПЗ топливного профиля составила 124 млн.
руб., а стоимость ПИР — 2,38 млн. руб. или 1,92% от стоимости строительства.
Структура стоимости ПИР при этом выглядит следующим образом (в млн.
руб.):
Инженерные изыскания
0,42
Разработка проекта
0,22
Разработка рабочей документа-
1,74 ции
Очень важно при определении стоимости ПИР не допускать ее
завышения. Ответственность за правильное определение стоимости ПИР несет
главный инженер проекта.
Если по завершении проектирования объекта (или отдельной его части)
будет установлено завышение сметной стоимости ПИР, то в акте готовности
ПИР, направляемого заказчику, проектная организация должна указать
уточненную стоимость ПИР.
Поручаемые проектным организациям некоторые работы, например
составление
схем
развития
и
размещения
отраслей
промышленности,
разработка справочно-нормативной документации и т.п., финансируются из
госбюджета
на
основании
наряд-заказов,
выдаваемых
вышестоящей
инстанцией.
1.11. НОРМАТИВНАЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Продолжительность
определяется
«Едиными
проектирования
нормами
вновь
строящихся
продолжительности
объектов
проектования
и
строительства предприятий, зданий и сооружений и освоения, проектных
мощностей». Единые нормы утверждены постановлением Госстроя СССР и
Госплана СССР от 31 декабря 1982 г. № 314/309.
Продолжительность
реконструкции
или
проектирования
расширения
технического
предприятий,
зданий
перевооружения,
и
сооружений
определяется проектным институтом по согласованию с заказчиком проекта
путем
уменьшения
проектирования
или
увеличения
аналогичных
новых
нормативной
продолжительности
объектов.
Продолжительность
проектирования при этом не должна превышать нормативную более чем на
20%.
В случаях размещения объектов в районах вечной мерзлоты, горных
выработок, оползневых и сейсмических районах, а также при размещении
объекта
на
просадочных
грунтах,
продолжительность
проектирования
увеличивается против нормативной до 10% на первой и до 20% на второй
стадии проектирования. Она уменьшается против нормативной в случаях
снижения трудоемкости ПИР (в частности, при использовании материалов
ранее выполненных инженерных изысканий, при использовании типовых и
повторно применяемых проектов).
В конечном счете продолжительность проектирования устанавливается
заданием на проектирование и заключаемым на его основе договором на
выполнение ПИР.
Началом
проектирования
считается
дата
подписания
договора,
окончанием — дата отправки заказчику разработанной согласно договору ПСД.
ПСД является законченной и принятой заказчиком, если он подписал акт
ее приемки либо не сделал в течение 45 дней, считая с даты отправки, никаких
замечаний по качеству или комплектности полученной ПСД.
Продолжительность
ПИР
сопоставима
с
продолжительностью
строительства того объекта, для которого ПИР выполняются. Так, нормативная
продолжительность строительства первой очереди нового НПЗ топливного
профиля мощностью 12 млн. т/год (при его полном развитии) составляет 42
месяца, а нормативная продолжительность ПИР — 20 месяцев.
Проектировщики всегда должны стремиться к сокращению длительности
проектирования,
применяя,
там,
где
это
возможно
и
целесообразно,
одностадийное проектирование, широко используя типовые и повторно
применяемые проекты вместо индивидуальных разработок, а также всемирно
унифицируя проектные решения. Ответственным за правильное определение
продолжительности проектирования является главный инженер проекта.
Глава 2
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТА НПЗ И НХЗ
2.1.
СОВРЕМЕННЫЕ
СХЕМЫ
ПЕРЕРАБОТКИ
НЕФТИ
И
ПРОИЗВОДСТВА НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ
Разработка
рациональной
технологической
схемы
нефтеперерабатывающего завода с подбором технологических установок и
определением наиболее целесообразного варианта эксплуатации установок
является наиболее важным этапом проектирования предприятия.
В нашей стране нефтеперерабатывающие заводы строят в местах
концентрированного
потребления
нефтепродуктов.
В
прошлом
местонахождение перерабатывающего предприятия обусловливалось наличием
сырья — именно так возникли центры нефтепереработки в Баку, Уфе, Грозном.
Однако в дальнейшем стало ясно, и это подтвердили технико-экономические
расчеты, что гораздо рентабельнее транспортировать сырье (нефть) к местам
концентрированного потребления, чем перевозить нефтепродукты с заводов,
расположенных вблизи промыслов. Поэтому, начиная с 1950-х годов
нефтеперерабатывающие заводы строятся в точках, удаленных на тысячи
километров от источников сырья (Новополоцк и Мозырь в БССР, Мажейкяй в
Литовской ССР, Павлодар и Чимкент в Казахской ССР и др.).
Технологическая
схема
НПЗ
определяется
потребностью
в
нефтепродуктах того или иного ассортимента, качеством перерабатываемого
сырья, состоянием разработки тех или иных технологических процессов.
Решающим фактором является потребность в нефтепродуктах района, где
находится предприятие (так называемая плотность потребления). Территория
СССР условно разбита на зоны тяготения, каждая из которых обеспечивается
нефтепродуктами с одного-двух близлежащих заводов. Например, в зону
тяготения
Киришского
НПЗ
входят
Ленинградская,
Мурманская
и
Новгородская области, Карельская АССР и Эстонская ССР.
Балансом
производства
и
потребления
нефтепродуктов
пре-
дусматриваются постоянные или временные перевозки нефтепродуктов из
одного района в другой по схеме, обеспечивающей минимум затрат.
Рациональными в пределах Европейской части страны считаются перевозки нефтепродуктов из восточных районов, где имеются избыточные мощности по
переработке
нефти,
в
районы
с
концентрированным
потреблением
нефтепродуктов.
Качество сырья не имеет такого решающего значения, как это было ранее,
поскольку разработаны процессы, позволяющие получать основные сорта
нефтепродуктов, в том числе и высокого качества, практически из любой нефти.
Однако для производства таких продуктов, как битумы, нефтяной кокс,
отдельные сорта смазочных масел требуются специальные виды сырья.
Например, при современном уровне технологии из высокопарафинистых
нефтей весьма сложно получить нефтяные битумы, а из высокосернистых
нефтей - малосернистый электродный кокс.
Существует несколько вариантов технологических схем переработки
нефти. Однако в общем виде эти схемы могут быть сведены к трем-четырем
основным Типам: 1) топливная с неглубокой переработкой нефти; 2) топливная
с глубокой переработкой нефти; 3) топливно-масляная; 4) тошшвнонефтехимическая.
На заводах, работающих по первым двум схемам, вырабатываются, в
основном различные топлива — бензин, авиационный и осветительный
керосины, дизельное; газотурбинное, печное и котельное топлива. При
неглубокой переработке нефти отбор светлых нефтепродуктов составляет не
более 40—45%, а выработка котельного топлива достигает 50—55% в расчете
на исходную нефть.
Предприятия с неглубокой переработкой нефти проектировались и
строились в 1950—80-х годах в тех районах, где отсутствуют такие источники
энергии, как каменный уголь, природный газ и где в связи с этим для
энергетических установок использовалось котельное топливо нефтяного
происхождения (мазут).
Заводы топливного профиля с глубокой переработкой нефти сооружены в
районах Урала и Сибири, а за рубежом - в США, на Ближнем и Среднем
Востоке. В США, где особенно велика потребность в бензине и в других
светлых нефтепродуктах, имеются заводы, на которых отбор светлых достигает
72—75/0, а котельное топливо вырабатывается только в количествах,
необходимых для обеспечения собственной потребности предприятия.
«Основные направления экономического и социального развития СССР
на 1981—1985 годы и на период до 1990 года» в числе основных задач, стоящих
перед народным хозяйством страны, называют дальнейшее углубление
переработки нефти, сокращение потребления нефти и нефтепродуктов в
качестве котельно-печного топлива.
В ближайшем будущем будет реализована программа проектирования и
строительства установок глубокой переработки нефти на многих предприятиях,
-в том числе и на тех, которые были первоначально запроектированы как
заводы с неглубокой переработкой нефти.
На рис. 2.1 приведена схема потоков НПЗ топливного профиля с
неглубокой переработкой нефти, а на рис. 2.2 - с глубокой переработкой нефти.
Заводы топливно-масляного профиля (рис. 2.3) проектируются таким
образом, чтобы обеспечить получение заданного количества смазочных масел.
Попутно с производством масел вырабатываются парафины и церезины. На базе
асфальтов и экстрактов, являющихся побочными продуктами установок
очистки масел, получают битумы и нефтяной кокс.
Ассортимент продукции значительно расширяется, если включить в
состав НПЗ нефтехимические производства. Нефтехимические производства
используют такие виды сырья, как прямогонный бензин, индивидуальные
легкие парафиновые углеводороды, ароматические углеводороды (бензол,
толуол), смеси высших алканов (жидкие и твердые парафины). Как правило,
нефтехимические
цеха
являются
частью
крупных
производственных
объединений, в состав которых входят и нефтеперерабатывающие заводы.
Сырье с нефтеперерабатывающей на нефтехимическую часть передается по
трубопроводам. Так запроектированы, в частности, предприятия в Перми,
Ангарске, Салавате. В отдельных случаях нефтехимические производства
функционируют независимо от НПЗ и получают сырье по железной дороге или
магистральным продуктопроводам (например, по этиленопроводу).
Головным производством НХЗ в большинстве случаев является пиролиз с
получением этилена, пропилена, бутилен-дивинильной фракции, жидких
продуктов, в которых содержится 60—90% (масс.) ароматических и 10—40%
(масс.) неароматических углеводородов (в основном, диенов, олефинов и
циклоолефинов). На основе полученных продуктов осуществляется широкая
гамма нефтехимических синтезов. На рис. 2.4 приведена примерная схема
материальных потоков нефтехимического завода, на котором вырабатываются
различные кислородсодержащие соединения, полиолефины, полистирол и т. д.
Рис. 2.1. Схема потоков НПЗ топливного профиля с неглубокой
переработкой нефти.
Рис. 2.2. Схема потоков НПЗ топливного профиля с глубокой
переработкой нефти:
I - легкий бензин; II - легкий газойль; III - тяжелый бензин; IV - фракция
выше 350°С; V - фракция 280-420°С; VI - фракция выше 420°С; VII - легкий
алкилат; VIII - тяжелый алкилат.
Рис. 2.3. Схема потоков НПЗ топливно-масляного профиля.
Рис. 2.4. Схема потоков НХЗ.
2.2. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПЕРЕРАБАТЫВАЕМОГО СЫРЬЯ
Сырье нефтеперерабатывающих заводов. Основным сырьем НПЗ является
нефть.
Нефть
может
поступать
на
предприятие
по
магистральному
нефтепроводу, железной дороге или водным путем. Доля трубопроводного
транспорта в общем объеме перевозок нефти постоянно возрастает. Мощные
высокопроизводительные нефтепроводы связывают промыслы Поволжья,
Татарии, Башкирии и Западной Сибири с заводами европейской части страны,
Урала,
Сибири
и
Казахстана.
По
железной
дороге,
как
правило,
транспортируются нефти с близлежащих месторождений. Например, по
железной дороге поступает нефть месторождений Волгоградской области на
Волгоградский НПЗ, нефть Речицкого месторождения - на Мозырский НПЗ и
т.п.
При разработке проекта НПЗ тип перерабатываемой нефти указывается в
задании на проектирование. Многие отечественные НПЗ, проектировавшиеся в
1950-70-х годах, были рассчитаны на переработку восточных нефтей типа
туймазинской или ромашкинской. В настоящее время в общем балансе
нефтяного сырья все большее место занимают нефти Западной Сибири,
Казахстана, Коми АССР.
Сырье нефтехимических производств. В качестве сырья нефтехимических
производств используются различные продукты, полученные при переработке
нефти, а также природные и попутные газы. На долю нефтехимии приходится
относительно небольшое количество мирового потребления нефти и газа. В
странах Западной Европы эта доля составляет 7-8%, а в СССР и США – 4-6%. В
перспективе потребление нефтепродуктов, природного и попутного газа для
нужд нефтехимии увеличится и Достигнет 12-15%.
2.3. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
ЧАСТИ ПРОЕКТА
Разработка технологической части проектов нефтеперерабатывающих и
нефтехимических заводов ведется на основании комплекса данных, которые
выдаются отраслевыми научно-исследовательскими институтами. Эти данные
могут быть условно разбиты на несколько групп.
В первую группу входит характеристика исходного сырья, которое
предполагается использовать на проектируемом заводе, Данные о количестве и
качестве промежуточных и товарных продуктов, которые могут быть получены
из этого сырья.
Вторую группу составляют показатели отдельных технологических
процессов, используемых при переработке для получения определенного
ассортимента товарных продуктов.
В отдельную группу выделяются данные о мероприятиях, которые
должны быть предусмотрены для охраны - водного и воздушного бассейнов и
почвы от загрязнений вредными выбросами.
Перед началом проектирования должен быть определен головной,
научно-исследовательский институт по выдаче данных для проектирования.
Обязанности
выполняются
головного
института
Всесоюзным
при
проектировании
научно-исследовательским
НПЗ
обычно
институтом
по
переработке нефти (ВНИИНП) или Грозненским научно-исследовательским
институтом
по
переработке
нефти
(ГрозНИИ).
Головной
научно-
исследовательский институт самостоятельно или с привлечением других НИИ
проводит детальное исследование представительных образцов сырья. Сырье
подвергается
переработке
на
установках,
воспроизводящих
полупромышленных
реальные
или
промышленных
технологические
процессы,
намечаемые к осуществлению на проектируемом заводе. В тех случаях, когда
реальное сырье по каким-либо причинам отсутствует и провести его
исследование не представляется возможным, выдаются данные, полученные
при изучении близкого аналога.
Ниже приводится краткая характеристика основных технологических
процессов переработки нефти и нефтехимического синтеза и их места в схеме
завода.
Обессоливание и обезвоживание. Нефть, добываемая из земных недр,
отделяется на промыслах от растворенного газа, воды и солей. В зависимости от
степени
подготовки
на
промыслах
установлено
три
группы
нефти,
отличающиеся содержанием воды (0,5; 1%) и хлоридов (до -100, 100-300, 3001800 мг/л). Все нефти, поступающие на НПЗ, должны быть обезвожены и
обессолены до остаточного содержания солей 3-5 мг/л. Обезвоживание и
обессоливание проводится на отдельных установках или блоках, входящих в
состав установок первичной перегонки. Рекомендации по проектированию
установок обессоливания выдаются ВНИИНП и содержат сведения о
температуре и давлении процесса, расходе промывной воды и деэмульгатора.
Первичная перегонка предназначена для получения нефтяных фракций,
которые используются как сырье для последующей переработки или в качестве
компонентов товарной продукции. Первичная перегонка осуществляется на
атмосферных трубчатых (AT) и атмосферно-вакуумных трубчатых (АВТ)
установках. Первичная перегонка на современных НПЗ комбинируется с
обессоливанием нефти и вторичной перегонкой бензинов, целью которой
является,
получение
узких
бензиновых
фракций
для
производства
ароматических углеводородов и высокооктанового бензина. В табл, 2.1
приводится перечень получаемых на установках первичной перегонки
различного типа фракций и направления их дальнейшего использования.
Исследовательские данные для проектирования установок первичной перегонки
выдаются БашНИИНП и содержат рекомендации по выбору технологической
схемы, ассортименту получаемых фракций, расходу водяного пара в
атмосферную и вакуумные колонны, рекомендации по защите оборудования от
коррозии.
ТАБЛИЦА 2.1. Перечень получаемых при первичной перегонке фракций
и направления их использования
Каталитический риформинг. С помощью этого процесса на современных
НПЗ
получают
высокооктановые
базовые
компоненты
автомобильных
бензинов, а также индивидуальные ароматические углеводороды — бензол,
толуол, ксилолы. Наилучшим сырьем при производстве высокооктановых
бензинов являются прямогонные бензиновые фракции 85—180°С и 105—180°С,
для получения ароматических углеводородов используются узкие бензиновые
фракции 62—85°С, 85- 105°С, 105- 140°С или их смеси. Разработка процесса
риформинга ведется в НПО «Лен-нефтехим». Исследовательская часть
объединения выдаёт проектному подразделению следующие основные сведения
о процессе: характеристику сырья и катализата, выход и состав газообразных
продуктов, рекомендуемые режимы работы в цикле реакции (температура,
давление, кратность циркуляции водородсодержащего газа, объемная скорость
подачи сырья, температурный перепад по реакторам) и регенерации (количество
кокса, температура регенерации), тип катализатора и срок его службы,
продолжительность цикла реакции.
Для установок риформинга, имеющих в своем составе блок экстракции
ароматических углеводородов, выдаются, кроме того, рекомендации по выбору
типа экстрагента, температура и давление процесса, массовое соотношение
растворитель: сырье, количество рисайкла в % к сырью, данные по регенерации
растворителя и вторичной ректификации ароматических углеводородов.
Гидроочистка
дистиллятах.
На
предназначена
НПЗ
строятся
для
снижения
установки
содержания
гидроочистки
серы
в
прямогонных
бензиновых фракций (обычно комбинируются с установками риформинга),
керосиновых и дизельных фракций, вакуумных дистиллятов, масел, вторичных
бензинов. Одновременно с удалением серы уменьшается содержание в
продуктах непредельных и смолистых соединений. Процесс гидроочистки
разработан во ВНИИНП. Для проектирования установок выдаются следующие
данные: характеристика сырья и продуктов очистки, тип катализатора,
рекомендуемые режимы работы в циклах реакции (температура, давление,
объемная скорость подачи сырья, кратность циркуляции водородсодержащего
газа, содержание водорода в циркулирующем газе, продолжительность цикла
реакции, срок службы катализатора, тепловой эффект реакции) и регенерации.
Замедленное коксование служит для получения нефтяного кокса,
дополнительных количеств светлых нефтепродуктов из тяжелых остатков.
Детальное исследование процесса проводится БашНИИНП, а разработка
проектов
новых
и
реконструкции
старых
установок
ведется
Башгипронефтехимом.
Каталитический крекинг получил широкое распространение в связи с
намечаемым осуществлением мероприятий по углублению переработки нефти.
С помощью каталитического крекинга из тяжелых газойлевых фракций
получают высокооктановый компонент бензина, сырье для производства
технического
углерода,
ценные
олефинсодержащие
газовые
фракции.
Исследования в области каталитического крекинга проводятся во ВНИИНП,
ГрозНИИ, Институте нефтехимического синтеза АН Азербайджанской ССР.
Гидрокрекинг предназначен для получения дополнительных количеств
светлых нефтепродуктов каталитическим разложением тяжелого сырья в
присутствии водорода. В зависимости от сырья и продуктов, которые
необходимо получить, используются одноступенчатые и двухступенчатые
схемы,
системы
с
неподвижным,
движущимся
и
суспендированным
катализатором. Процесс изучается во ВНИИНП.
Газофракционирование. В состав НПЗ включаются установки Цля
получения
легких
нефтезаводских
углеводородных
газов.
По
фракций
типу
высокой
чистоты
перерабатываемого
из
сырья
газофракционирующие установки (ГФУ) подразделяются на ГФУ предельных и
ГФУ
непредельных
газов,
по
технологической
схеме
на
установки
абсорбционного и конденсационно-компрессионного типов. Рекомендации по
составу сырья, схемам очистки газов, фракционирования выдаются проектным
организациям
Всесоюзным
научно-исследовательским
институтом
углеводородного сырья (ВНИИУС).
Алкилирование изобутана олефинами позволяет получить из легких
углеводородных
фракций
(бутан-бутиленовой,
пропан-про-пиленовой,
изобутановой) высокооктановые компоненты автомобильных и авиационных
бензинов. Исследования в области алкилирования олефинов изобутаном
сосредоточены в ГрозНИИ. На отечественных НПЗ в качестве катализатора
применяется концентрированная серная кислота, а за рубежом — серная
кислота и фтористый водород.
Изомеризация низших парафиновых углеводородов (бутана, пентана,
гексана, легкокипящих бензиновых фракций) применяется для выработки
высокооктановых компонентов автомобильного бензина и получения сырья для
производства синтетического каучука. Существуют различные модификации
процесса,
которые
требованиям
к
различаются
СБФЬЮ,
по
условиям
типу*
применяемого
проведения
катализатора,
процесса.
В
СССР
эксплуатируются установки высокотемпературного типа, намечается внедрение
получившей распространение за рубежом низкотемпературной изомеризации.
Научно-исследовательские
данные,
необходимые
для
проектирования,
выдаются в том же объеме, как при проектировании установок каталитического
риформинга, НПО «Леннефтехим».
Производство
восточных
масел. Современная схема производства масел из
парафинистых
нефтей
включает
очистку
с
применением
избирательных растворителей (деасфальтизацию гудрона, селективную очистку
деасфальтизата и вакуумных дистиллятных фракций, депарафинизацию
рафинатов селективной очистки) и гидрогенизационную или контактную
доочистку депарафинированных масел. Для проектирования установок очистки
с применением избирательных растворителей необходимы следующие данные:
выход продуктов в расчете на сырье, состав растворителя, температура и
давление процесса, соотношение между растворителем и сырьем на различных
ступенях извлечения и т.д. Эти данные выдаются ВНИИНП, а по отдельным
процесеам
-
ГрозНИИ
и
Институтом
нефтехимического
синтеза
АН
Азербайджанской ССР.
Производство парафинов. Производство жидких и твердых парафинов
включает две стадии: выделение и очистку. Жидкие парафины выделяют из
дизельных
фракций
карбамидной
депарафинизацией
и
адсорбцией
на
молекулярных ситах. Твердые парафины получают, обезмасливанием гача —
побочного продукта установок депарафинизации масел, а также из дистиллятов
высоко-парафинистых
нефтей
методом
фильтрпрессования
и
потения.
Доочистка парафинов проводится сернокислотным, адсорбционным или
гидрогенизационн.ым методом. Изучение проблем, связанных с производством
парафинов, выдача необходимых научно-исследовательских данных для
проектирования установок возложена на ГрозНИИ.
Производство битумов. Для производства битумов применяются глубокая
вакуумная перегонка мазута и окисление нефтепродуктов воздухом при
высокой температуре. В зависимости от типа перерабатываемой на НПЗ нефти,
наличия различных видов сырья (гудрона; асфальтов и экстрактов, получаемых
при производстве масел) головной институт по проблеме производства битумов
— БашНИИНП — выдает рекомендации по схеме получения битумов на
предприятии, ассорти-менту вырабатываемой продукции, а при необходимости
проектирования специальной установки — по схеме и технологическому
режиму этой установки.
Получение
низших
олефинов.
Головными
производствами
нефтехимических комплексов и заводов являются установки получения низших
олефинов,
состоящие
из
отделений
пиролиза
углеводородного
сырья,
газоразделения, переработки жидких продуктов пиролиза. Исследования в
области
пиролиза
и
газоразделения
ведутся
Всесоюзным
научно-
исследовательским институтом органического синтеза (ВНИИОС), а в области
переработки жидких продуктов пиролиза —ВНИИОС, Институтом горючих
ископаемых, ВНИИОлефин, а также НИИ сланцев. Для проектирования
процесса пиролиза выдаются следующие данные: характеристика сырья и
состав продуктов пиролиза, температура процесса, время пребывания сырья в
зоне реакции (время контакта), расход водяного пара, парциальные давления
углеводородов
в
зоне
реакции.
При
разработке
проекта
отделения
газоразделения используют рекомендации по очистке пирогаза от сероводорода,
двуокиси углерода, ацетилена и диеновых углеводородов, осушке газа,
последовательности выделения легких углеводородов.
Оксосинтез. Процессы оксосинтеза включаются в схемы НХЗ для
получения
различных
альдегидов,
кислот.
кислородсодержащих
В
этих
процессах
соединений
—
спиртов,
используются
реакции
гидроформилирования — взаимодействия ненасыщенных соединений с окисью
углерода и водородом в присутствии катализаторов, из которых в настоящее
время
наиболее
широко
используются,
карбонилы
кобальта.
Методом
оксосинтеза в СССР получают бутиловые спирты (через масляные альдегиды),
спирты С7—С9. Намечается организовать производство высших спиртов,
пропионовой
кислоты
и
других
продуктов.
Современные
установки
производства бутиловых, спиртов методом оксосинтеза состоят из отделений
приготовления
катализатора
(кобальти-аации),
гидроформилирования,
разложения и регенерации катализатора (декобальтизации), гидрирования
альдегидов в спирты, ректификации. В состав установки включают также
производство синтез-газа: (смеси окиси углерода и водорода) на базе
природного или нефтезаводского газа. Новыми направлениями развития
оксосинтеза
являются
процессы
гидрокарбоксилирова-ния
олефинов
(взаимодействия с окисью углерода и водой) с получением кислот,
гидрокарбалкоксилирования олефинов (взаимодействия с окисью углерода и
спиртами) с получением эфиров и др. Исследования в области оксосинтеза
проводятся в НПО «Лен-нефтехим».
2.4. СОСТАВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛЬНЫХ БАЛАНСОВ ПРОИЗВОДСТВА
И СХЕМ МАТЕРИАЛЬНЫХ ПОТОКОВ ЗАВОДА
Руководствуясь
данными
научно-исследовательских
институтов
и
материалами типовых, повторно применяемых и индивидуальных проектовтехнологических
установок,
составляют
схему
материальных
потоков
предприятия, в которой увязываются между собой (по сырью и товарной
продукции) все установки и производства. В результате составления схемы
материальных потоков определяется количество и качество отдельных
компонентов
товарной
продукции,
рассчитывается
качество
товарных
продуктов с учетом имеющихся в наличии компонентов, и, накбнец,
составляется сводный материальный баланс предприятия в целом.
Выше, на рис. 2.1—2.3, были приведены различные технологические
схемы переработки нефти, определяемые потребностью в тех или иных
нефтепродуктах. В табл. 2.2 и 2.3 содержатся материальные балансы отдельных
производств, входящих в состав НПЗ, схемы потоков которых изображены на
рис. 2.2 (НПЗ топливного профиля с глубокой переработкой нефти) и 2.3 (НПЗ
топливно-масляного профиля). На основе балансов отдельных производств
составлены сводные материальные балансы -НПЗ, приведенные в табл. 2.4.
При составлении технологических схем и материальных балансов НПЗ,
следует учитывать ряд соображений, некоторые из которых приводятся ниже.
1.
Производительность установок или секций обессоливания должна
обеспечивать рбессоливание и обезвоживание всей нефти, поступающей на
завод. Расчет материального баланса НПЗ ведется на обессоленную нефть, и в
плановых и проектных документах всегда указывается мощность завода по
подготовленной нефти.
2. При составлении баланса по прямогонным бензинам следует
предусматривать полное использование бензиновых фракций (кроме легкого
бензина н. к. — 62° С) для каталитического риформирования. При этом
фракции 62—85°С и 85^—105°C направляются на установку риформинга с
блоком
экстракции
ароматических
углеводородов
и
применяются
для
получения, соответственно, бензола и толуола. Поскольку потребность
народного хозяйства в бензоле значительно выше, чем в толуоле, при
составлении балансов следует предусматривать первоочередное использование
фракции 62—85°С. Остаток фракции 85—105°С, а также фракции 105—140°С,
140— 180°С направляются на установки риформинга для получения
высокооктанового компонента автобензина. Использование на установках
риформинга, работающих в режиме облагораживания, фракции 62—85°С
нецелесообразно, так как при ее вовлечении в сырье не удается получить
катализат с октановым числом выше 90 пунктов (по исследовательскому
методу).
ТАБЛИЦА 2.2. Материальный баланс НПЗ по топливному варианту с глубокой
переработкой нефти
ТАБЛИЦА 2.3. Материальный баланс НПЗ по топливно-масляному варианту
ТАБЛИЦА 2.4. Сводные материальные балансы НПЗ при работе по различным вариантам [в % (масс.)
на нефть]
3. Мощность завода по гидроочистке должна обеспечивать получение
дизельного топлива с содержанием серы ниже 0,2% (масс.). Рациональная схема
материальных потоков НПЗ предусматривает получение дизельного топлива
смешением неочи-Ценной легкой дизельной фракции 180—230°С, в которой
обычно содержится не выше 0,3% (масс.) серы, и гидроочищенной фракции
230—350°С. Следует иметь в виду, что такое решение не только позволяет
более рационально использовать мощности гидроочистки, но и улучшает
защитные свойства дизельных топлив за счет вовлечения неочищенного
компонента.
4. Выработка авиакеросина на НПЗ обычно оговаривается в задании.
Исходя из заданного объема, на производство этого продукта частично
отвлекаются бензиновые и дизельные фракции.
5. Дизельное топливо зимнее получают депарафинизацией прямогонных
фракций.
Целесообразно
на
установки
депарафинизации
направлять
гидроочищенные продукты.
6. При разработке схем глубокой переработки нефти и составлении
материальных балансов НПЗ определяющими факторами являются потребность
в том или ином светлом нефтепродукте и состояние разработки тех или иных
технологических процессов, включая возможности по выпуску аппаратуры,
оборудования, катализаторов и реагентов. В общем случае считается, что если
НПЗ должен производить максимальное количество автобензина, то в его
состав включают установку каталитического крекинга, а если задачей
углубления является увеличение выработки средних дистиллятов (керосина,
дизельного топлива), то следует предусматривать строительство установок
гидрокрекинга. На схеме (рис. 2.2) и в материальных балансах (табл. 2.2 и 2.4)
НПЗ с глубокой переработкой нефти предусмотрено включение в состав завода
установок как каталитического крекинга, так и гидрокрекинга, что позволяет
значительно увеличить отбор светлых нефтепродуктов.
7. Одним из наиболее важных и ценных продуктов переработки нефти
является нефтяной кокс. В состав многих НПЗ в настоящее время включается
производство кокса методом замедленного коксования Повторно применяемые
установки замедленного коксования имеют мощность 600 и 1500 тыс. т/год по
сырью. При составлении балансов следует иметь в виду, что для получения
кокса, удовлетворяющего требованиям стандартов по содержанию серы и
металлов (ванадия, никеля и др.), из сернистых нефтей, может потребоваться
сооружение комплекса, включающего не только установку замедленного
коксования, но и несколько установок подготовки сырья (гидроочистка
вакуумного газойля, термический крекинг гидроочищенного вакуумного
газойля). Получить стандартный нефтяной кокс непосредственно замедленным
коксованием гудрона, как это показано на рис. 2.2, можно только из нефтей с
относительно невысоким содержанием серы и ванадия.
8. Полученная при замедленном коксовании, висбрекинте и термическом
крекинге бензиновая фракция характеризуется низким октановым числом и
химической
нестабильностью.
В
настоящее
время
она,
как
правило,
используется в качестве компонента бензинов А-72 и А-76 (после добавления
соответствующих ингибиторов окисления и антидетонаторов). В перспективе
следует предусматривать гидрогенизационное облагораживание этой фракции.
Разработаны две схемы гидрирования вторичных бензинов — в смеси с
легким газойлем (метод БашНИИНП) и в смеси с пря-могонными бензинами
(метод ВНИИНП). Гидрированные бензины направляют затем на установки
каталитического риформинга.
9.
Для
автобензина
получения
в
состав
высокооктановых
завода
включаются
легкокипящих
установки
компонентов
изомеризации
и
алкилирования. Сырьем процесса изомеризации может служить либо пентанизогексановая фракция н. к. - 62° С, либо пентан-гексановая фракция н. к.-70°С.
Во втором случае значительно расширяется выработка изокомпонента за счет
вовлечения в процесс изомеризации нормального гексана, однако при этом
существует опасность потери некоторого количества бензола из-за попадания
во фракцию н. к.—70°С бензолообразующих фракций. Составляя схему и
баланс НПЗ, следует также оценить, обеспечат ли действующие установки
первичной перегонки получение фракции н. к.-70°С, поскольку традиционно
они рассчитаны только на выработку фракции н. к.—62°С.
Если изомеризация может быть включена в состав любого НПЗ, то
алкилирование входит в состав только тех заводов, на которых имеются
установки
каталитического
крекинга,
вырабатывающие
непредельные
углеводороды С3—С4. Сырьем установок алкилирования обычно является
бутан-бутиленовая фракция, которая содержит и бутены и изобутан, причем в
необходимом для реализации процесса соотношении. С целью расширения
ресурсов сырья и увеличения выхода алкилата рекомендуется привлекать на эти
установки пропан-пропиленовую фракцию (ППФ). Однако для алкилирования
ППФ необходим получаемый со стороны изобутан.
10. При составлении материальных балансов следует иметь в виду, что
для обеспечения требуемого давления насыщенных паров автобензинов к ним
добавляют, бутаны. В летний период в бензинах содержится до 2% (масс.)
бутанов, в зимний — до 5—7% (масс.). Учитывая ценность изобутана как сырья
алкилирования, необходимо предусматривать разделение суммарной бутановой
фракции на нормальный компонент и изокомпонент с тем, чтобы не направлять
в бензин изобутан.
11. Сырьем заводов синтетического каучука (СК) являются легкие
углеводороды, вырабатываемые на НПЗ — бутаны и пентаны. Потребность
заводов СК в сырье весьма высока, причем особенно дефицитен изопентан. При
составлении схем материальных потоков НПЗ нужно предусматривать не
только использование изопентана в качестве компонента высокооктановых
автобензинов, но и его выработку как товарного продукта. Выработка
товарного изопентана обычно оговаривается в задании на проектирование.
Следует, однако, иметь в виду, что содержанием пентан-гексановых фракций
определяется такой важный показатель качества бензина, как температура 10%го
отгона,
и
при
чрезмерной
выработке
товарного
изопентана
этот
предусмотренный стандартами показатель не будет обеспечен.
12. В составе каждого НПЗ должно быть предусмотрено производство
битума, потребность в котором в условиях растущих объемов промышленного,
жилищного и дорожного строительства неуклонно увеличивается. Мощность
битумных производств современного НПЗ составляет 4—7% (масс.) в расчете
на нефть. На заводах топливного профиля битум получают из гудрона с
добавлением вакуумного дистиллята, а на предприятиях топливно-масляного
профиля в сырье битумных установок вовлекаются побочные продукты
производства масел — асфальт и экстракты. На заводах с неглубокой
переработкой нефти головными обычно являются установки атмосферной
перегонки нефти, на которых остатком от перегонки служит мазут. Чтобы
получить на этих НПЗ сырье для производства битумов, блок вакуумной
перегонки мазута включается в состав битумных установок. Мощность
вакуумного блока определяется потребностью в гудроне.
13. Мощность комплекса по производству масел (в расчете на товарные
масла) определяется заданием на проектирование и составляет обычно 3—5%
(масс.) от общей мощности завода по нефти. Наиболее распространенная схема
производства масел из парафинистых нефтей приведена на рис. 2.3. Сырьем
комплекса являются узкие дистиллятные фракции, получаемые при вакуумной
перегонке мазута, и гудрон. Узкие фракции получают на комбинированных
атмосферно-вакуумных трубчатых установках (АВТ) или отдельно стоящих
вакуумных установках. Как показала практика,-на отдельно стоящих вакуумных
установках удается получить масляные фракции более высокого качества.
14. Для повышения эксплуатационных свойств смазочных масел к ним
добавляют различные присадки. Большинство сортов смазочных масел наряду с
базовыми компонентами (очищенными нефтяными фракциями) содержит
различные присадки. В зависимости от заданного ассортимента масел при
составлении материального баланса определяют ассортимент и количество
присадок, необходимых для приготовления товарной продукции. Получаемые
со
стороны
присадки
к
маслам
и
поверхностно-активные
вещества,
необходимые для получения битумов, при составлении приходной части
баланса, учитываются в балансе сверх 100%.
15. На заводах с неглубокой переработкой нефти потребность в водороде
для гидрогенизацирнных процессов удается, как правило, обеспечить за счет
водородсодержащего
газа
риформинга.
На
предприятиях
с
глубокой
переработкой нефти наблюдается нехватка водорода, поэтому следует
предусматривать специальные установки по его производству.
16. На каждой из установок НПЗ имеют место потери, величина которых
оговорена нормами технологического проектирования. В нормах указана также
величина безвозвратных потерь на НПЗ в зависимости от его мощности и
профиля переработки,
Разница между общей величиной потерь по всем установкам НПЗ и
величиной безвозвратных потерь соответствует количеству ловушечного
нефтепродукта, возвращаемого с очистных сооружений для повторной
переработки. В составе завода целесообразно предусматривать установку для
разделения ловушечного продукта на светлые и темные нефтепродукты. За
последнее время в практике многих НПЗ принято направлять ловушечный
продукт в мазут, что не приводит к ухудшению качества мазута.
2.5.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ
ТЕХНИКИ
ДЛЯ
СОСТАВЛЕНИЯ СХЕМ И БАЛАНСОВ ЗАВОДОВ
При разработке технологической схемы завода требуется детально
изучить все возможные варианты производства необходимого количества
товарных нефтепродуктов при наименьших капитальных и эксплуатационных
затратах. Многовариантность и трудоемкость расчетов, связанных с выбором
оптимальной технологической схемы, стали основной причиной привлечения к
решению этой задачи математических методов оптимизации. В качестве
основного метода решения задачи по выбору оптимальной технологической
схемы НПЗ используется линейное программирование. Работы по применению
ЭВМ при разработке технологических схем НПЗ были начаты в 1960 годах и
продолжаются в настоящее время.
Во
ВНИПИНефти
технологической
схемы
разработан
НПЗ,
метод
создана
расчета
подсистема
оптимальной
моделирования
и
оптимизации технологических схем. Составной частью подсистемы является
методика
составления
математической
модели
НПЗ
с
помощью
технологических бланков установок.
Кроме
бланков
для
технологических
установок
составляются
математические модели расчета баланса и дефицита водорода, смешения
автобензина и других товарных продуктов, сводного материального баланса
НПЗ и задания на получение необходимых количеств нефтепродуктов.
Составляется также математическая модель расчета стоимости приведенных
затрат.
Составление математической модели с помощью технологических
бланков
применяется
при
проектировании
относительно
несложных
технологических схем НПЗ. При переходе к проектированию заводов с
углубленной переработкой нефти в математическую модель включают
взаимозаменяемые
процессы,
с
помощью
которых
можно
обеспечить
производство товарных продуктов в необходимом количестве и заданного
качества.
В
модель
включаются
также
ограничения
на
ресурсы
производственных факторов. Результатом расчета являются номенклатура
установок
НПЗ,
мощность
вторичных
процессов,
основные
технико-
экономические показатели.
2.6. ТОВАРНЫЙ БАЛАНС ЗАВОДА
Товарные балансы НПЗ и НХЗ составляются на основе сводных
материальных балансов. Расходная часть товарного баланса представляет собой
перечень продуктов, которые являются товарной продукцией завода и
реализуются через систему Госкомнефте-продукта или по прямым связям.
При составлении товарного баланса из учтенной в материальном балансе
продукции, исключаются те продукты, которые используются на самом
предприятии в качестве реагентов или топлива. Из числа, продуктов,
традиционно производимых на НПЗ и НХЗ, на собственные нужды чаще всего
расходуются: этан, этилен и пропан (как хладагенты), бензол, толуол,
металэтилкетон и фенол (как реагенты в производстве масел), серная кислота,
сухой газ (как топливо), технический водород. Товарную выработку мазута
определяют после того, как будет рассчитан расход топлива на собственные
нужды
предприятия.
При
составлении
товарного
баланса
необходимо
учитывать возврат ловушечного продукта.
2.7.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ПОТРЕБНОСТИ
В
РЕАГЕНТАХ,
КАТАЛИЗАТОРАХ, СЖАТОМ ВОЗДУХЕ, АЗОТЕ, ВОДОРОДЕ
Для того чтобы правильно запроектировать объекты общезаводского
хозяйства, в состав технологической части проекта НПЗ и НХЗ включают
расчеты потребности в реагентах, катализаторах и адсорбентах, сжатом воздухе,
азоте, водороде. Первоначально по данным, содержащимся в типовых, повторно
применяемых
и
индивидуальных
проектах,
устанавливают
перечень
необходимых реагентов, катализаторов, адсорбентов, а затем рассчитывают
максимальное потребление, годовой (суточный) расход и единовременную
загрузку установок. На основании полученных результатов проектируются
склады реагентов, поступающих в мелкой таре катализаторов и адсорбентов, а
также реагентное хозяйство.
Воздух на НПЗ и НХЗ используется для пневматических систем
автоматического регулирования и разнообразных технологических целей
(очистка змеевиков трубчатых печей от кокса, регенерация катализатора,
окисление углеводородов и нефтяных фракций в производстве битума,
различных кислородсодержащих соединений и т. д.). Расход сжатого воздуха
определяется по данным, приводимым в паспортах и проектах технологических
установок и объектов общезаводского хозяйства, инструкциях на приборы и
оборудование. Используя собранные сведения, составляют баланс потребности
в сжатом воздухе.
В
соответствии,
с
нормами
технологического
проектирования
потребителям на НПЗ и НХЗ должен подаваться сжатый воздух трех
параметров: 1) высокого давления (5—7 МП а) для регенерации катализаторов,
и опрессовки; 2) низкого давления (0,8 МПа) осушенный - для приборов
контроля и автоматики; 3) низкого давления (0,8 МПа) неосушенный — для
различных технологических нужд. Баланс производства и расхода составляется
для каждого из указанных параметров.
После определения потребности в сжатом воздухе приступают к
проектированию общезаводских воздушных компрессорных и установок
осушки воздуха.
На НПЗ и НХЗ за последние годы значительно увеличилось потребление
инертного
газа
катализаторов,
(азота).
для
Инертный
создания
газ
«подушек»
применяется
в
при
емкостях,
регенераций
где
хранятся
легкоокисляемые продукты, для продувки аппаратуры и оборудования перед
ремонтом, при проведении пневматических испытаний на прочность и
испытаний- трубопроводов на плотность. На НПЗ и НХЗ применяется инертный
газ высокого (6—7 МПа) и низкого (0,8 МПа) давлений. Расход инертного газа
определяется по проектным данным отдельных производств и сводится в
таблицы, где указываются количество и периодичность потребления азота.
При составлении балансов потребления воздуха и инертного газа
рекомендуется
использовать
отраслевые
«Указания
по
определению
производительности воздушных компрессорных и установок инертного газа,
расчету сети и ресиверов».
На НПЗ и НХЗ широкое распространение получили гидрогенизационные
процессы и в связи с этим возникла необходимость проектирования
специальных
систем
снабжения
водородом.
Поэтому
важной
частью
технологической части проекта завода является баланс производства и
потребления водорода. Определив потребность в водороде и имеющиеся
ресурсы
водородсодержащего
газа,
устанавливают
необходимость
строительства на НПЗ и НХЗ установок производства водорода. Промышленно
освоены два метода производства водорода из нефтезаводских газов:
каталитической высокотемпературной конверсией в присутствии кислорода в
шахтных печах и каталитической конверсией в присутствии водяного пара в
трубчатых печах. Разрабатывается процесс получения водорода методом
парокислородной газификации нефтяных остатков. Установки по производству
водорода различной мощности проектируются институтом ВНИПИНефть.
При решении задач, связанных со снабжением предприятий водородом,
следует обращать внимание на возможность использования водорода, который
содержится в сухих газах установок риформинга и гидроочистки и сбрасывается
в настоящее время в топливную сеть. Выделить водород из этих газов можно с
помощью метода низкотемпературного концентрирования.
2.8. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА
Нефть, нефтепродукты, продукты нефтехимического синтеза обладают
опасными
и
вредными
свойствами,
а
технологические
процессы,
осуществляемые на НПЗ и НХЗ, проводятся при повышенных температурах и
давлениях, с применением огневых нагревателей, перегретого до высокой
температуры водяного пара, а также электрического тока высокого напряжения.
В связи с этим при проектировании НПЗ и НХЗ необходимо уделять особое
внимание вопросам техники безопасности и охраны труда, предусматривать
меры, позволяющие предотвратить аварии, пожары, несчастные случаи.
Основными руководящими нормативными документами, отражающими
вопросы техники безопасности, противопожарной безопасности и охраны труда
и наиболее часто используемыми при проектировании являются: «Правила
безопасности при эксплуатации нефтегазоперерабатывающих заводов (ПТБ
НП-73)», «Правила безопасности во взрывоопасных и взрыво-пожароопасных
химических и нефтехимических производствах (ПБВХП-74)», «Правила
устройства -и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»,
«Противопожарные нормы проектирования предприятий, зданий и сооружений,
нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. ВНТП-28—79»,
«Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов для горючих,
токсичных
и
сжиженных
газов
(ПУГ-69)»,
«Правила
устройства
электроустановок (ПУЗ)», «Временные нормы и правила по технологическому
проектированию
факельных
систем
нефтеперерабатывающих
и
нефтехимических предприятий (ВНиПФ 01-74)», «Правила безопасности в
газовом хозяйстве», «Указания по проектированию и устройству молниезащиты
зданий и сооружений. СН 305-69», «Санитарные нормы проектирования
промышлейных предприятий. СН 245—71», «Нормы проектирования отопления
и
вентиляции
промышленных
предприятий
нефтеперерабатывающей
и
нефтехимической промышленности», различные строительные нормы и
правила (СНиПы), правила и нормы техники безопасности и промышленной
санитарии для проектирования, строительства и эксплуатации отдельных
нефтехимических производств (фенола и ацетона, этилена, синтетического
этилового спирта и СК, метанола и др.), материалы системы нормативной
документации для проектирования. (СНДП) и др.
В целях усиления ответственности проектных институтов за полное и
правильное решение вопросов техники безопасности, пожарной безопасности,
промышленной санитарии и охраны окружающей среды на главного инженера
проекта возложена обязанность удостоверять своей подписью соответствие
выполненного проекта действующим нормам и правилам, гарантировать, что
мероприятия,
предусмотренные
эксплуатацию объекта.
в
проекте,
обеспечивают
безопасную
Для того чтобы повысить роль заказчика при проектировании и
строительстве, на предприятиях созданы комиссии предупредительного надзора
за соблюдением в проектах правил и норм техники безопасности и
промышленной санитарии. Эти комиссии рассматривают разработанную
проектную
документацию
и
дают
по
ней
заключение.
К
проекту,
представляемому в установленном порядке на экспертизу или утверждение,
должны быть приложены заключение комиссии предупредительного надзора и
справка проектной организации о степени учета рекомендаций этой комиссии.
Гл ава 3
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЧАСТИ УСТАНОВОК И
ЦЕХОВ
3.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ
ЗАВОДА
Переработка нефти на современных НПЗ осуществляется по различным
схемам (см. гл. 2) с получением комплекса топливных и химических продуктов.
На НПЗ и НХЗ самостоятельные технологические объекты, вырабатывающие из
сырья какой-либо один или несколько видов товарной продукции, обычно
принято называть установками. Организационная структура предприятий
предусматривает объединение нескольких установок в цеха или (при
бесцеховой структуре) в производства. На крупных предприятиях существует
несколько
производств
(например,
газокаталитическое
производство,
производства масел, присадок и т. д.). Разработка проекта технологической
установки представляет собой один из основных видов проектной работы при
создании нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов.
В
1950—70-х
годах
для
отечественной
нефтепереработки
было
характерно строительство предприятий на базе типовых проектов. Перечень
наиболее распространенных типовых установок, построенных на отечественных
НПЗ, приводится в табл. 3.1. Применение типовых проектов позволило
сократить стоимость проектирования, ускорить и удешевить строительство.
Однако, как показала практика, во многих случаях типовые установки,
запроектированные на какой-либо определенный вид сырья, при его из-.
менении значительно ухудшали работу. На этих установках не удавалось
получить при заданной производительности продукцию необходимого качества.
Особенно сильно отражалось изменение качества сырья, на работе
типовых установок первичной перегонки нефти и газофракционирования.
Типовые
установки
А-12/1,
А-12/2
были
рассчитаны
на
переработку
туймазинской нефти с содержанием светлых до 45% (масс.). При переработке
на этих установках нефтей с более высоким содержанием светлых не
обеспечивается необходимая четкость ректификации, в дистиллятных погонах
содержится большое количество фракций из соседних погонов, а в мазут из-за
ухудшения погоноразделительной способности колонны попадает до 10%
светлых.
Неудачным был опыт освоения типовых газофракционирующих (ГФУ) и
абсорбционных газофракционирующих (АГФУ) установок. Для каждого Завода
характерен свой, индивидуальный набор первичных и вторичных процессов, а
следовательно, индивидуальное сочетание компонентов в газах, поступающих
на ГФУ. Это разнообразив не удалось учесть в типовых проектах ГФУ. На
большинстве типовых ГФУ и АГФУ так и не были достигнуты проектные
показатели по отбору и чистоте пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой
фракций. Проектирование и строительство типовых ГФУ было прекращено в
1964 г. Начиная с этого периода, для каждого НПЗ создаются индивидуальные
проекты установок по сбору и переработке газов.
ТАБЛИЦА 3.1. Типовые установки по переработке нефти, построенные
в 1955—75 гг.
Высокие требования к качеству сырья предъявляются установками, на
которых
осуществляются
вторичные
процессы.
Так,
для
установок
каталитического рйформинга очень важно содержание в сырье нафтеновых
углеводородов, поскольку при повышенном содержании нафтенов нарушается
нормальная работа реакторного блока. Для сырья, в котором содержится много
нафтенов,
разрабатываются
индивидуальные
проекты
установок
каталитического риформинга.
Начиная с 1970 г. широкое распространение получило строительство на
НПЗ
установок
повторного
применения.
Проекты
этих
установок
первоначально разрабатываются для какого-либо определенного предприятия,
являющегося
заказчиком
проекта
и
осуществляющего
финансирование
проектных работ. Затем проект может быть повторно применен для другого
предприятия, причем при необходимости осуществляется корректировка
проекта. Корректировку повторно применяемого проекта проводит институт —
автор первого проекта установки, либо институт— генеральный проектировщик
того завода, на котором намечается строительство повторно применяемой
установки.
Как
показала
практика,
повторно
применяемый
проект
должен
корректироваться и привязываться к новым условиям институтом — автором
первого проекта установки. При этом обеспечивается более полный учет опыта
эксплуатации аналогичных производств, более тщательно исправляются
недоработки
первоначального
проекта.
Поскольку
при
эксплуатации
согласование технологических регламентов, рационализаторских предложений
и всевозможных изменений в схеме установок поручается институту— автору
процесса, целесообразно нормативно определить, что повторное применение
прогрессивных
проектов
нефтеперерабатывающих
и
нефтехимических
установок должно, как правило, производиться автором первоначального
проекта.
Госстрой СССР в 1981 г. утвердил перечень повторно используемых
экономичных
индивидуальных
проектов
по
нефтеперерабатывающей
промышленности, а также установил задание по . их применению. В табл. 3.2.
приводится перечень этих проектов.
ТАБЛИЦА 3.2. Перечень повторно используемых экономичных проектов
по нефтеперерабатывающей промышленности
8.2.
ИСХОДНЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
ДЛЯ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
В состав исходных материалов, необходимых для проектирования
технологической
утвержденное
установки,
задание
на
входят:
исходные
проектирование;
данные
по
процессу;
технические
условия
проектирования.
Исходные данные по процессу. Основным документом для разработки
проекта
нового
производственного
процесса
является
технологический
регламент, состав и объем которого определены эталоном, утвержденным в
1971 г. Ответственным за составление и выдачу технологического регламента
является ведущий научно-исследовательский институт по данному процессу,
который при необходимости привлекает к составлению регламента другие
организации. В составлении регламента на договорных началах с НИИ может
участвовать проектная организация, которая ставит и уточняет требования к
регламенту в соответствии с эталоном, прорабатывает инженерные решения,
подлежащие отражению в регламенте.
Технологический регламент, составленный научно-исследовательским
институтом,
согласовывается
проектной
организацией
и
утверждается
министерством или ведомством, ответственным за внедрение процесса.
Регламент для проектирования производственных процессов содержит
следующие сведения:
1) литературные данные о процессе и сведения об аналогичных
производствах
за
рубежом;
обзор
научно-исследовательских
работ
по
отдельным стадиям процесса; описание технологических схем опытных и
полузаводских установок, на которых отрабатывался процесс, а также
изложение разультатов, полученных на этих установках;
2) техническую характеристику исходного сырья, основных продуктов и
вспомогательных материалов (включая воду, сжатый воздух и азот для
технологических целей); области применения основных продуктов;
3) физико-химические константы и свойства исходных, промежуточных и
конечных продуктов;
4) химизм процесса по стадиям, физико-химические основы процесса;
принципиальная
технологическая
схема
производства,
приводимая
в
графическом виде с кратким описанием;
5) рабочие технологические параметры (давление, температура, объемная
или линейная скорость, степень насыщения и т.п.) по каждому узлу; условия
приготовления и регенерации реагентов и катализаторов;
6) материальной баланс производства, который представляется в виде
таблиц по стадиям процесса;
7)
техническая
характеристика
побочных
продуктов
и
отходов;
направление их утилизации;
8) математическое описание технологических процессов и аппаратов;
9) рекомендации по конструированию основного технологического
оборудования
и
защите
строительных
конструкций
от
разрушающего
воздействия новых продуктов;
10) рекомендации для проектирования системы автоматизации процесса;
11) рекомендации по осуществлению аналитического контроля;
12) методы и технологические параметры очистки химически и
механически загрязненных сточных вод, обезвреживания газовых выбросов и
ликвидации вредных отходов;
13) мероприятия по технике безопасности, промышленной санитарии и
противопожарной профилактике;
14) патентный формуляр, определяющий патентную чистоту процесса в
СССР и в промышленно развитых странах;
15)
экономическое
обоснование
процесса,
включающее
прогнозы
потребности в товарном продукте и обеспеченности производства сырьем на
перспективу.
При выполнении обосновывающих материалов к генеральной схеме
развития целесообразно иметь технологический регламент, который в этом
случае можно представлять в сокращенном объеме. Вопрос о том, какие
разделы регламента могут быть исключены или сокращены должен решаться
совместно научно-исследовательским и проектным институтами.
При проектировании традиционных, хорошо изученных и освоенных
процессов (например, первичной перегонки, каталитического риформинга и
т.п.) от разработки технологического регламента можно отказаться. В этом
случае исследовательская организация представляет исходные данные по
процессу, содержащие характеристику сырья и продуктов, режим процесса,
материальный баланс, дополнительные данные, в которых отражаются, как
правило, сведения об усовершенствованиях, внесенных в процесс на основании
научно-исследовательских работ и .обобщения опыта эксплуатации.
Обычно технологический регламент или исходные данные по процессу
составляют
отраслевые
научно-исследовательские
институты
(ВНИИНП,
ВНИИНефтехим, ВНИИОС, ГрозНИИ, БашНИИНП и др.), которые наилучшим
образом знакомы с требованиями, предъявляемыми при проектировании и
последующей эксплуатации установки. Исходные данные, представляемые
академическими
и
учебными
институтами,
обычно
не
учитывают
специфических условий проектирования и эксплуатации, не отличаются
необходимой полнотой. Поэтому целесообразно рекомендовать вузам и
институтам Академии Наук, ведущим разработку технологических процессов,
привлекать к составлению исходных данных для проектирования отраслевые
научно-исследовательские институты.
Получив исходные научно-исследовательские данные, проектировщик
обязан детально проанализировать их и прежде всего выяснить, обладают ли
эти данные требуемой полнотой и обеспечивают ли они наиболее экономичный
способ производства целевых продуктов. Необходимо убедиться достаточен ли
объем экспериментальных исследований для того, чтобы приступить к
проектированию, проверен ли процесс на опытно-промышленной или хотя бы
на опытной установке. Практика показывает, что при освоении процессов, при
разработке которых ограничились лабораторными исследованиями и не провели
проверку на опытных установках, возникают значительные сложности.
Изучая научно-исследовательские данные, следует установить, позволяют
ли
они
произвести
небходимые
технологические
расчеты
и
выбор
оборудования. Если в процессе участвуют малоисследованные промежуточные
или конечные продукты, то в регламентах должны содержаться исчерпывающие
сведения об их физических и химических свойствах.
Особое
растворителей
соответствовать
внимание
и
следует
уделить
выбору
катализаторов.
Требования
к
их
действующим
государственным
сырья,
реагентов,
качеству
отраслевым
должны
или
республиканским стандартам, межотраслевым или отраслевым техническим
условиям. В том случае, когда по условиям процесса необходимы сырье и
реагенты, отличающиеся по качеству от норм {более высокая концентрация
основного
вещества,
более
жесткие
требования
к
физико-химическим
показателям и т. д.), еще на стадии подготовки исходных данных для
проектирования
следует
решить
вопросы
снабжения
проектируемого
производства такого рода- сырьем или реагентом. Если нет уверенности в том,
что продукт требуемого качества может быть получен со стороны, то объекты
по улучшению качества должны быть предусмотрены в составе проектируемого
производства. Регламент должен содержать сведения о промышленном
производстве катализаторов и реагентов.
Перед началом проектирования -установок по- получению жидких
парафинов методом адсорбционного извлечения «Парекс» было установлено,
что действующие на НПЗ производства не смогут обеспечить эту установку
сырьем — дизельной фракцией узкого фракционного состава (200—320°С) и
водородсодержащим газом требуемой концентрации [не Ииже 85% (об.)].
Поэтому одновременно с проектированием и строительством установок
«Парекс»
были
запроектированы
и
сооружены
установки
вторичной
ректификации широкой дизельной фракции, а в состав установок «Парекс»
включен блок концентрирования водорода.
В производстве триметилолпропана (этриола) сырьем являются н масляный альдегид и формальдегид. Для того чтобы обеспечить высокий выход
товарного продукта, целесообразно применять формальдегид, содержащий не
более 0,1% (масс.) метанола. Поскольку выпускаемый по действующим
стандартам
формальдегид
содержит
значительно
больше
метанола,
в
технологический регламент на проектирование установки по производству
этриола были включены данные для проектирования узла обезметаноливания
формальдегида.
Несоблюдение упомянутых выше требований приводит к большим
затруднениям при освоении технологических установок, может быть причиной
их многолетней неэффективной эксплуатации или простоев.
При рассмотрении регламента следует детально проанализировать,
насколько реально выделение сырья для вновь проектируемого производства,
не
является
ли
предложенное
исслёдовательской
организацией
сырье
дефицитным.
При выборе того или иного способа производства доступность сырья
должна быть одним из определяющих факторов.
Традиционными методами получения уксусной кислоты являются карбонилирование метанола и окисление ацетальдегида или бутана. Специалистами
одного из научно-исследовательских институтов был разработан новый способ
производства уксусной кислоты окислением прямогонной бензиновой фракции
н.к. — 62°С. При рассмотрении в проектном институте технологического
регламента этого процесса было установлено, что пентан-изогексановая
фракция н. к. — 62°С весьма дефицитна, поскольку она используется как
компонент автомобильного бензина, обеспечивающий его пусковые свойства, и,
кроме того, из нее выделяют пентаны, применяемые затем в производстве
изопрена. Проектирование установки по новому способу в дальнейшем не
осуществлялось.
Рекомендуемая
в
регламенте
технология
должна
обеспечить
предотвращение загрязнения воздушного бассейна, водоемов и почв вредными
выбросами. Если в производстве будут выделяться в атмосферу вредные
вещества, образовываться загрязненные стоки, регламент должен содержать
подробную характеристику вредных выбросов и
стоков и
детальные
рекомендации по их очистке. Не могут быть приняты к проектной проработке
технологические процессы, в которых образуются трудноочищаемые или
сбрасываемые в водоем твердые отходы.
В технологических процессах должно быть исключено или по крайней
мере сведено к минимуму применение ядовитых веществ-дихлорэтана,
соединений, ртути, цианистых соединений и др.
Технологический
регламент
производства
индивидуального
5-
метилрезорцина на базе суммарных двухатомных фенолов сланцевого
происхождения
предусматривал
применение
дихлорэтана
для
очистки
выделенного продукта от примесей. При проектной проработке были приняты
необходимые меры по герметизации оборудования, очистке содержащих
дихлорэтан стоков и выбросов в атмосферу, что привело к большому
усложнению
технологической
схемы.
Одновременно
перед
научно-
исследовательской организацией был поставлен вопрос о поиске более
безвредного реагента. В результате дополнительных исследований было
установлено, что вместо дихлорэтана можно применить сиесь гораздо менее
опасных толуола и бутилацетата.
Задание
на
проектирование.
Форма
задания
на
проектирование
технологической установки, порядок его разработки и утверждения приведены
в гл. 1.
Технические условия на проектирование. В этом документе должны быть
приведены
общие
сведения
о
предприятии,
на
котором
намечается
строительство технологической установки. Технические условия состоят из
нескольких частей, каждая из которых освещает соответствующий раздел
проекта,
В
технологической
части
технических
условий
отражаются
следующие сведения:
1) качество сырья и возможные пределы его колебаний; способ подачи
сырья (по трубопроводу, прокладываемому в земле, в канале или по эстакаде;
по железной дороге и т. п.), параметры (здесь и далее — давление, температура)
сырья;
2) состав инертного газа, включая сведения о содержании в нем масла;
параметры;
3) характеристика воздуха,применяемого для снабжения пневматических
систем контрольно-измерительных регулирующих приборов, и воздуха для
технологических и ремонтных нужд (параметры, точка росы, содержание
масла);
4) характеристика топливного газа (энтальпия, плотность, параметры);
б) характеристика мазута — топлива для трубчатых печей [энтальпия,
температура, вязкость (в °ВУ) при температуре перекачки, кратность
циркуляции, давление в прямой и обратной линиях];
6) характеристика реагентов, способ их подачи на установку (по
трубопроводу, в автоцистернах, в таре и т. п.), параметры;
7) состав [в % (об.)] и параметры водородсодержащего газа;
8) наличие на предприятии систем сброса газа от предохранительных
клапанов и давление в них;
9) параметры, с которыми должны выводиться с установки целевые
продукты;
10)
пути
использования
и
параметры
на
выходе
с
установки
некондиционных продуктов и отходов производства;
11) тип изоляции технологических и паровых трубопроводов;
12) фоновые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе;
13) перечень передвижных грузоподъемных средств предприятия,
которые могут быть использованы для ремонтных нужд на установках (с
указанием типа и технической характеристики).
При разработке технологической части проекта используются также
сведения из других разделов технических условий; например, из раздела
«Теплоснабжение» — данные о системах пароснабжения, применяемых на
заводе системах обогрева трубопроводов, из раздела «Водоснабжение» —
сведения о системах водоснабжения и канализации, существующих на
предприятии, и т. д.
Технические условия на проектирование составляются генеральной
проектной
организацией
субпроектировщика,
с
привлечением
выполняющего
проект
при
необходимости
конкретной
установки
(производства). Они являются неотъемлемой частью задания на проектирование
и должны представляться исполнителю проекта установки одновременно с
заданием. Целесообразно иметь единые технические условия на проектирование
НПЗ (НХЗ), в которые рекомендуется вносить изменения и дополнения,
учитывающие специфику проектируемой установки.
В 1983 г. в составе документов системы нормативной документации для
проектных
организаций
нефтеперерабатывающей
и
нефтехимической
промышленности был разработан эталон технических условий, которым
следует руководствоваться при проектировании НПЗ и НХЗ.
3.3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УСТАНОВКИ
Создание технологической схемы установки (производства) является
одним из важнейших этапов при разработке проекта. При работе над схемой
проектировщик-технолог
должен
обеспечить
возможность
выработки
необходимого ассортимента продуктов нужного качества при минимальных
капитальных
затратах
и
эксплуатационных
расходах,
гарантировать
бесперебойную работу запроектированного производства, безопасность и
надежность эксплуатации. Следует иметь в виду, что даже кратковременная
остановка современной технологической установки по переработке нефти
приводит к большому экономическому ущербу, нарушению снабжения
нефтепродуктами и нефтехимическим сырьем потребителей. Так, простой
комбинированной установки ЛК-6у в течение суток связан с недоотпуском
продукции на сумму свыше 400 тыс. руб.
Разработка технологической схемы включает ряд этапов: 1) анализ и
обоснование выбранного метода производства; 2) определение перечня
технологических операций, намечаемых к реализации на установке, и
составление вариантов принципиальных технологических схем; 3) расчет
материальных
балансов
установки
по
стадиям;
4)
расчет
и
выбор
технологического оборудования; 5) проектирование обвязки оборудования
трубопроводами и вычерчивание рабочей технологической схемы; 6) разработка
схем автоматизации технологического процесса.
Задача анализа и обоснования выбранного метода производства в
настоящее время облегчается тем, что метод производства рекомендуется в
технологическом
регламенте
или
научно-исследовательских
данных,
заменяющих регламент. Для традиционных процессов при выборе метода
производства
руководствуются
накопленным
опытом
проектирования,
учитывают результаты промышленной эксплуатации аналогичных производств.
Технологической схемой установок риформинга, проектировавшихся в
1957—67 г. г. предусматривалась сложная схема стабилизации, включающая
фракционирующий абсорбер и стабилизатор, в которых получали стабильную
головку Сз—С4 и сухой деэтанизированный газ. Опыт эксплуатации показал,
что на большинстве заводов имеются системы сбора и переработки предельных
газов, на которых осуществляется улавливание жирных газов из прямогонного
газа и деэтанизация головки. Эти системы могут быть использованы также и
для обработки нестабильных головок и жирного газа риформинга. Поэтому в
проектах
установок
риформинга
Л-35-11/1000
и
ЛЧ-35-11/1000,
запроектированных в 1970—78 г. г., применена так называемая, простая схема
стабилизации без фракционирующего абсорбера.
При проектировании установок первичной перегонки нефти важной
задачей проектировщика-технолога является выбор одной из трех схем
разделения нефти. Существуют три таких схемы: 1) с одной сложной
ректификационной
колонной;
2)
с
ректификационной
колонной;
3)
с
предварительным
предварительной
испарителем
и
отбензинивающей
колонной и основной ректификационной колонной (двукратное испарение).
Первая схема применяется для стабилизированных хорошо обессоленных и
обезвоженных нефтей, в которых невелико содержание бензиновых фракций
[до 15% (масс.)]. Если нефть плохо обессолена или содержит большое
количество бензиновых фракций, то возникает опасность чрезмерного
увеличения давления в теплообменниках и трубах печного змеевика, а также
отложения минеральных солей в змеевике и, как следствие, прогара печных
труб. При двукратном испарении газ, вода и значительная часть бензина
удаляются из нефти до ее поступления в печь, что облегчает условия работы как
печи, так и основной ректификационной колонны. Схема с двукратным
испарением особенно удобна в тех случаях, когда возможно частое изменение
типа перерабатываемой нефти. Недостатки этой схемы — необходимость
подогрева нефти до более высокой температуры и наличие удвоенного
количества ректификационных колонн, сырьевых и рефлюксных насосов,
конденсаторов-холодильников и емкостей.
При переработке углеводородных газов используются абсорбционные и
конденсационно-компрессионные методы извлечения целевых компонентов из
газов.
Выбор
схемы
обусловливается
составом
сырья,
требованиями,
предъявляемыми к продукции, зависит от наличия на предприятии тех или иных
хладоагентов. Абсорбционную схему извлечения рекомендуется применять в
тех случаях, когда в газе много метана и этана, а конденсационнокомпрессионную — при переработке более «жирных» газов.
Использовав исходные данные для проектирования и выбрав метод
производства, проектировщик-технолог определяет перечень технологических
операций, намечаемых к реализации на установке, и их последовательность, а
затем
изображает
эту
последовательность
в
виде
принципиальной
технологической схемы. Рекомендуется на этом этапе подготовить несколько
вариантов принципиальных технологических схем и представить их на
обсуждение специалистов (например, членов технического совета проектного
института-или технологической секции технического совета, специалистов
научно-исследовательских институтов и промышленных предприятий). На
основе обсуждения вариантов технологических схем принимается решение о
выборе оптимальной схемы, над которой ведется дальнейшая работа.
Несмотря на то, что ассортимент вырабатываемой продукции и перечень
технологических установок нефтеперерабатывающих и нефтехимических
предприятий весьма велики, на этих установках реализуется относительно
небольшое число типовых химических и физических процессов; массообменные
(ректификация, абСорбция);
теплообменные
гидромеханические
(подогрев,
(отстаивание,
механические
(перемешивание,
газообразных
материалов);
конденсация,
фильтрование,
транспортирование
химические
охлаждение);
центрифугирование);
жидких,
(гидрирование,
твердых
и
изомеризация,
крекирование, хлорирование и др.).
Для осуществления этих процессов проектируются технологические узлы
— аппараты или группы аппаратов с обвязочными трубопроводами и
арматурой. Технологическая схема представляет собой совокупность ряда
технологических
технологические
узлов.
узлы:
Наиболее
часто
ректификационная
встречаются
колонна;
следующие
трубчатая
печь;
центробежный или поршневой насос для транспортирования жидкостей;
центробежный или поршневой компрессор для транспортирования газов;
теплообменник для утилизации теплоты отходящих продуктов и нагрева сырья;
аппарат воздушного охлаждения или водяной холодильник; реакторный блок.
Руководствуясь технологической схемой, состоящей из нескольких
технологических узлов, проектировщик приступает к расчету материальных
балансов установки по стадиям. При расчете материальных балансов
используются данные, содержащиеся в технологическом регламенте или других
материалах научно-исследовательских институтов.
Так, например, при составлении материальных балансов установок
первичной перегонки нефти используются следующие сведения: перечень
продуктов, намечаемых к выработке на установке; межцеховые нормы по
фракционному составу дистиллятных и остаточных фракций; отбор фракций от
потенциала; заданная мощность установки и число часов работы в году.
Материальные балансы нефтехимических производств представляются
научно-исследовательскими институтами в расчете на 1 т сырья или готовой
продукции,
а
затем
пересчитываются
проектировщиками
с
учетом
производительности установки и потерь производства.
После составления материальных балансов проектировщик-технолог
выполняет наиболее трудоемкую часть своей работы — расчет аппаратуры и
оборудования. Основные сведения о применяемых методах технологического
расчета и выбора оборудбвания содержатся в гл. 4. Завершающим этапом
расчета аппаратуры является составление схемы материальных и тепловых
потоков, которая затем включается в состав расчетно-пояснительной записки к
проекту установки. На рис. 3.1 приведена схема материальных и тепловых
потоков реакторного блока установки гидроочистки керосиновой фракции.
На основании результатов расчета далее по каталогам, государственным и
отраслевым стандартам, техническим условиям и нормалям выбирается
стандартное, т.е. серийно выпускаемое оборудование, подготавливаются
задания на разработку нестандартного оборудования. Сведения о выбранном
оборудовании включаются в спецификации, которые затем используются для
заказа оборудования.
Рис. 3.1. Схема материальных и тепловых потоков реакторного блока
установки гидроочистки керосиновой фракции:
В кружках — номера материальных потоков, в прямоугольниках —
тепловые потоки, Гкал/ч.
Следующей стадией является проектирование обвязки аппаратов и
оборудования
трубопроводами,
которое
проводится
одновременно
с
вычерчиванием технологической схемы. При проектировании трубопроводной
обвязки
проектировщик-технолог
руководствуется
отраслевыми
рекомендациями, выпущенными в составе системы нормативной документации,
а также опытом, накопленным при разработке аналогичных проектов. Важную
роль играет изучение результатов эксплуатации тех или иных систем обвязки:
Технологическая схема представляет собой графическое описание
технологической
информации
при
части
проекта,
составлении
она
всех
является
основным
остальных
частей
источником
проекта.
На
технологической схеме наносится все оборудование и аппараты, необходимые
для ведения процесса, условно, в виде линий изображаются трубопроводные
связи между отдельными элементами оборудования.
При составлении схемы обычно стремятся к тому, чтобы более четко
изобразить
последовательность
технологических
операций.
Поэтому
расположение оборудования на схеме может не совпадать с его последующим
фактическим размещением на установке. Аппараты и оборудование наносятся
на схему в соответствии с общепринятыми условными обозначениями (рис.
3.2.).
Каждый аппарат, нанесенный на схеме, имеет свой индекс. В
нефтепереработке общепринятыми являются следующие буквенные индексы
отдельных видов оборудования: К — ректификационная или абсорбционная
колонна; П — трубчатая печь; X — холодильник; ХК. — конденсаторхолодильник; Т-теплообменник; Е — емкость; С — сепаратор; ПК, ЦК —
поршневой и центробежный компрессор, соответственно; Н — насос; И —
инжектор-смеситель; М — аппарат с перемешивающим устройством; Ф —
фильтр. Аппаратам и оборудованию присваиваются номера в соответствии с
последовательностью
технологических
операций
на
установке.
Комбинированные установки разбиваются на отдельные блоки (секции),
каждому из которых присваивается номер. Индексация оборудования отражает
его принадлежность к той или иной секции.
Например, секциям комбинированной установки ЛК-6у присвоены
номера 100; 200; 300; 400. Аппарат с индексом К.-102 относится к секции 10б
(ЭЛОУ-АТ), с индексом Н-412 - к секции 400 (ГФУ) и т. д.
Рис. 3.2. Условные обозначения оборудования на технологической схеме.
Собственная нумерация присваивается также трубопроводам. Следует
отметить, что во многих странах принята система нумерации трубопроводов,
которая не только отражает принадлежность трубопровода к той или иной
секции установки, но и содержит информацию о диаметре трубопровода, классе
и параметрах (давлении, температуре) перекачиваемого продукта.
Необходимым
экспликации
приложением
(перечни)
аппаратов,
к
технологической
оборудования,
схеме
являются
трубопроводов.
В
экспликациях содержатся сведения об основных технических характеристиках
аппаратов и оборудования, для стандартного оборудования указываются номера
ГОСТ, ОСТ, технических условий, по которым оно выпускается, а для
нестандартного — основные размеры и номера чертежей, по которым оно
должно быть изготовлено.
В экспликации трубопроводов содержатся сведения о наименовании,
рабочих и максимально возможных параметрах перекачиваемой среды,
необходимости изоляции и обогрева, числе пат ровых и водяных спутников.
При проектировании небольших объектов экспликации аппаратов и
трубопроводов наносят непосредственно на схему.
3.4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ СМЕЖНЫМ СПЕЦИАЛИСТАМ
В разработке проекта технологической установки принимают участие
проектировщики различных специальностей — монтажники, теплотехники,
электротехники, строители, специалисты по водоснабжению и .канализации,
отоплению
и
вентиляции,
автоматизации
технологических
процессов,
конструкторы нестандартного оборудования, сметчики. Работа большинства
этих специалистов над проектом начинается после получения заданий от
проектировщиков-технологов. Ниже приводится перечень сведений, которые
инженер-технолог выдает представителям смежных специальностей в виде
технологических заданий.
Монтажное задание. Специалисты по монтажному проектированию
получают задание от технологов в виде технологической схемы, на которой
указывается все оборудование, а при необходимости и относительное
повысотное расположение оборудования или рекомендуемые отметки для
размещения отдельных аппаратов. На схему наносятся характеристики
трубопроводов (диаметр, рабочие и максимально возможные давления и
температуры), все запорные устройства (задвижки, краны, вентили), первичные
контрольно-измерительные приборы (клапаны, диафрагмы, счетчики и др.). К
схеме прикладываются экспликации аппаратов, оборудования и трубопроводов.
Технологи
также
определяют
категорию
производств
по
взрывной,
взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии со СНиП П-90—81
«Производственные
здания
промышленных
предприятий.
Нормы
проектирования».
На основании технологического задания разрабатывается компоновка
оборудования и монтажные чертежи.
Задание на теплоснабжение. В задании на теплоснабжение содержатся
следующие сведения: наименование тешюпотребляющего оборудования; число
единиц каждого вида этого оборудования и число часов работы оборудования;
наименование рекомендуемого теплоносителя и требуемые его параметры
(давление и температура); максимальный и средний часовые расходы
теплоносителя на единицу оборудования. В заданий также содержатся сведения
о суммарном расходе теплоносителя с учетом коэффициента одновременности,
о параметрах продукта в тешюпотреб-ляющем аппарате. Очень важна
информация о возможности возврата конденсата и о- том, каким продуктом
может быть загрязнен конденсат.
Задание
на
электроснабжение.
Готовя
Задание
специалистам
по
проектированию электроснабжения, инженер-технолог прежде всего определяет
характеристики
механизмов
с
электрическим
приводом
—
насосов,
компрессоров, аппаратов с перемешивающими устройствами, аппаратов
воздушного охлаждения и т. д. Рассчитывается потребная мощность на валу
двигателя N, а затем по N устанавливается рекомендуемая мощность двигателя
N3.
Большинство
приводных
механизмов
поставляется
комплектно
с
электродвигателями поэтому в задании на электроснабжение кроме значений N
и NЭ необходимо указывать данные о том, какой из комплектуемых с
механизмом двигателей рекомендуется для применения.
Для разработки электротехнической части проекта важное значение имеет
информация об условиях эксплуатации электрооборудования. Поэтому в
задании на электроснабжение технолог обязательно указывает особенности
окружающей среды (нормальная, пожароопасная, взрывоопасная, коррозионная,
жаркая, пыльная, влажная, сырая), а также приводит характеристику
помещений, в которых будет размещено электрооборудование в соответствии с
«Правилами устройства электроустановок (ПУЭ)». Следует, в частности,
определить, имеются ли в помещении взрывоопасные или пожароопасные зоны,
указать к какому классу относятся эти зоны. Необходимо также привести
сведения о том, могут ли образоваться при эксплуатации оборудования
взрывоопасные смеси газов и паров с воздухом и установить, к какой категории
и группе относятся взрывоопасные смеси газов и паров. В зависимости от
класса и группы выбирается соответствующее электрооборудование.
Классификация взрывоопасных и пожароопасных зон приводится в
«Правилах
устройства
электроустановок
(ПУЭ)».
Распределение
взрывоопасных смесей по категориям и группам содержится в ПУЭ и
«Правилах
изготовления
взрывоопасного
и
рудничного
оборудования
(ПИВРЭ)». Для веществ, которые отсутствуют в ПУЭ и ПИВРЭ, категории и
группы устанавливаются Всесоюзным научно-исследовательским институтом
взрывоза-щищенного и рудничного оборудования (ВНИИВЭ).
Исходя из требований технологического процесса и предполагаемых
условий эксплуатации, технолог в задании на электроснабжение определяет
также требуемую категорию надежности электроснабжения (см. гл. 7). Кроме
того, в задание на электроснабжение включают сведения о необходимости
самозапуска двигателей и автоматического включения резерва.
Задание на водоснабжение и канализацию. В этом задании приводятся
сведения о потреблении воды на охлаждение аппаратов и сбросе стоков в
канализацию. Задание содержит характеристику охлаждаемых продуктов,
сведения о давлении продуктов, расходе и температуре холодной и горячей
(вышедшей' из холодильника) воды. Специалист-технолог указывает, из какой
системы оборотного водоснабжения должна подаваться охлаждающая вода.
Характеристика систем водоснабжения современных НПЗ и НХЗ дана в гл. 7. В
задании указывается также потребность проектируемого производства в свежей
воде.
Следует
иметь
в
виду,
что
использование
свежей
воды
для
технологических нужд допускается в исключительных случаях. Ранее свежую
воду применяли на некоторых установках (например, газофракционирую-щих)
для того, чтобы добиться более глубокого охлаждения продуктов. В
дальнейшем вместо свежей воды стали использовать системы охлаждения с
циркулирующими хладагентами.
Для
проектирования
канализационных
систем
технолог
сообщает
часовой, суточный и годовой расход стоков по каждому источнику,
предполагаемое
давление,
с
которым
будут
удаляться
эти
стоки,
и
характеристику загрязнений. Технолог приводит в задании также свои
соображения о том, в дакую систему канализации должен быть направлен тот
или иной сток. Эти соображения затем критически рассматриваются
специалистами по проектированию водоснабжения и канализации. Следует
подчеркнуть особую важность приведенных в задании сведений о составе загрязнений. Достоверность этих
направления
водоснабжения
сведений позволит правильно
сброса
стоков,
запроектировать
и
канализации.
рациональные
Характеристика
систем
выбрать
системы
канализации
современных НПЗ и НХЗ дана в гл. 8.
В
задании
приводится
также
информация
о
необходимости
бесперебойной подачи воды и последствиях внезапного прекращения ее подачи,
о возможности загрязнения сбрасываемой горячей оборотной воды при
неисправной технологической аппаратуре, а также о том, в каких помещениях
следует предусмотреть смыв полов. В этом же задании сообщаются сведения,
необходимые для проектирования систем обеспечения водой производственного персонала: численность работающих по сменам (в том числе,
работающих в горячих помещениях); численность пользующихся душем по
сменам (в том числе, занятых на работах, которые связаны с выделением пыли,
влаги или с обработкой ядовитых материалов); место размещения аварийных
душей.
Задание на проектирование отопления и вентиляции (ОиВ).
Это задание выдается обычно после того, как разработана компоновка
установки и определен перечень зданий. В задании на ОиВ содержатся
следующие сведения: класс взрыво- или пожароопасное™ помещения;
категория и группа взрывоопасной смеси по ПУЭ; характеристика вредностей,
сопутствующих технологическому процессу (наличие газов, избыточной
теплоты, пыли, влаги, химический состав парогазовых смесей); данные об
источниках 'выделения вредностей; площадь и температура поверхностей аппаратов и оборудования; площадь открытых поверхностей; вид тепловой
изоляции оборудования (от ожогов, от теплопотерь).
В задании на проектирование ОиВ указывается, нуждаются ли помещения
в устройстве дежурного отопления, приводится информация о том, будет ли
производственный персонал, постоянно или периодически находиться в
производственном помещении, предусматривается ли работа оборудования в
автоматическом режиме (без персонала). Для того чтобы правильно определить
тепловыделения от электрооборудования и запроектировать необходимую
вентиляцию, к заданию на ОиВ целесообразно прикладывать копию задания на
электроснабжение.
В тех случаях, когда по условиям технологического процесса для
предотвращения вредных выделений следует предусматривать местные отсосы
от аппаратов, насосов, компрессоров и другого оборудования, в -задании на
ОиВ это оговаривается особо и приводится характеристика того продукта,
который предполагается удалять.
Задание на контроль и автоматизацию процесса. Отличительной
особенностью современной технологии переработки нефти является высокая
степень автоматизации всех процессов. Поэтому разработка технологической
схемы тесно связана с выбором методов контроля и регулирования
производственных
процессов.
Основными
регулируемыми
параметрами
технологических процессов являются температура, давление, расход жидкости
или газа, .уровень жидкости в сосуде, вязкость, углеводородный или фракционный
состав
продуктов.
перечисленные
параметры,
теплообменники,
емкости,
Объектами,
служат
в
которых
поддерживаются
ректификационные
газосепараторы,
трубчатые
печи,
колонны,
насосы,
компрессоры. Для автоматического управления процессами применяются
различные схемы, однако в основном они состоят из сравнительно небольшого
числа элементов, которые повторяются в различных комбинациях.
Выбрав оптимальные схемы регулирования технологического процесса и
определив необходимость тех или иных блокировок, технолог выдает задание
на проектирование контроля и автоматизации процесса. В состав задания входят
технологическая схема с указанием точек контроля и регулирования
параметров, а также основные данные для выбора и расчета средств автоматизации, таблица блокировок и предупредительной сигнализации. В задании
указывается, какие функции — регулирования или
ТАБЛИЦА 3.3. Перечень данных, которые необходимы
Параметры, давление, МПа и кгс/см!
-
i
с,
расход Регулируемый параметр;
«о
о
изксималь-„
насыщен„
5
Ј:°
m
ный, нор-наименование прибора
3-
1
мальныЪ v
5
я
s
и мнни-о
S
5
3
мальный. S
н"х паров
&„-
при рабо-
о.я ,
чей тем-
св
пературе
so
чя
я
оо*
м>/ч
О.
F* С.
5
сС
et
.
«
Расход: жидкости
—
—
—
—
-1-
+
-
—
+ газа
+
—
—
—
+
+
—
—
—
—
+
+
•—
—
+
—
—
+
+.
+
— •Давление
+
.—
.—'
+ '
+
—
- —
— Регулирующий клапан: на жидкости
+
+
—
-f
—'
+
—
+ на газе
+
+ на
+
+
—
+
—
—
+*
Приборы качества ига-+
—
+* Уровень
4
—
водяном паре
+ водяного пара'
—
Температура
—
+4-
+
+
+
+
+
— . зоанализаторы
* Приводится в кг/ч.
для выбора и расчета средств автоматизации
которые следует приводить в задании плотность,
кг/м'
уровень
вязкость
,
максималь-
при рабо2о°с
сухого
циент
g
коэффи-•
-ный, нор-
j
при
чих уело-
Ј
ч , •мальный.
давлениях
SB
виях,
мини-
«Ј
Па-си
§'
части газа)
gj»
и рабочем
прилю
„за (или
сжимае
S5и
сухой
сжимае мальный
клапана
кгс-с/м>
до и после
,о
давлении
Sа
мости, %
„ „ а.5
при 2j°C
gg
g§
С >»
.
N
И Еч
—
СЧ
—
+
4-
+
_]_
-
+—
+
+
_
—
-
_
_
—
—
_
„+"+-+
—
.
—
—
"т"
1—1
~~~
^~—
т*
"""*
^~~
~~~"
•—
+
___'
+
+
_
_
только измерения параметров среды — должен выполнять тот или иной
прибор, требуется ли дистанционное управление прибором и автоматическая
запись показаний, необходима ли подача светового и звукового (или одного из
них) сигналов об отклонениях показаний от заданных норм. В тех случаях,
когда в схему включаются приборы для регулирования или измерения уровня,
следует приводить значения максимальной, средней или минимальной
величины уровня, оговаривать необходимость подачи сигнала о достижении
максимального и минимального уровней.
Для того чтобы специалист по КИПиА мог произвести расчеты и выбор
приборов, он должен располагать информацией о свойствах и параметрах
эксплуатации регулируемых сред. Перечень необходимых параметров, которые
приводятся в технологическом задании на КИПиА, содержится в табл. 3.3.
Весьма эффективным оказался способ выдачи заданий по КИПиА в
форме технологической схемы с наклейными на ней бланками основных
данных. Технолог должен также указать, какой тип клапана (нормально
открытый или нормально закрытый) следует устанавливать.
Перечень необходимых блокировок и устройств предупредительной
сигнализации выдается по форме, приведенной ниже:
Значения тех"моамет^Г
Перечень опера-
Назначе-Контролируеа.
§
гический
,
логической
яg
блокировки и их
ш
сигнал „"
последователь-
к
gg
блоки1
вэнии
сигнали-
=
зирующей
TypЈ,
„
мый техноло-
защитной
параметр
Место
параметров . ^Д^ С01[бЈа_
vc'TaHc0 °ки ние техноа
*
" 5 »
аппара-
|S
я ~
зации и
ность
що
яо
я
feg
§§
а в
Р°вки
| JzJ
ипюсь
Юм
С
Задание на проектирование нестандартного оборудования или изменение
нормализованного оборудования выдается, как правило, в виде эскиза, на
котором указывается: назначение и конфигурация аппарата; его габаритные
размеры;
диаметр
характеристика
штуцеров,
среды
их
назначение
(токсичность,
и
привязка
взрывоопасность,
по
высоте;
коррозионность);
рабочее и расчетное давления; максимальная и минимальная температуры;
конструкция, габаритные размеры и привязка внутренних устройств (тарелок в
ректификационных колоннах, отбойников в сепараторах и т. д.); требования по
изоляции оборудования.
В задании необходимо также привести сведения о минимальной
температуре окружающего воздуха и о том, может ли проектируемый аппарат
принять температуру окружающего воздуха.
В составлении задания принимают участие специалисты по "монтажу
оборудования, которые уточняют повысотные привязки штуцеров и внутренних
устройств, и специалисты по КИПиА, которые наносят на эскиз сведения о
бобышках для установки приборов контроля и автоматизации. Проектирование
нестандартного оборудования для НПЗ и НХЗ осуществляется институтами
Министерства
химического
и
нефтяного
машиностроения
СССР
или
конструкторскими отделами проектных институтов Миннеф-техимпрома СССР.
Как правило, институты Минхимнефтемаша СССР разрабатывают проекты
сложных
аппаратов
теплообменников.
—
реакторов,
ректификационных
колонн,
Задание на проектирование нестандартного оборудования перед его
выдачей подлежит обязательному согласованию с отделами проектирования
комплектного оборудования (ОПК.О) ВНИИНефтемаша и НИИХиммаша.
Задание на молниезащиту. Для предохранения и защиты объектов и
сооружений НПЗ и НХЗ от прямых ударов и вторичного воздействия молнии, в
результате которых может произойти разрушение сооружений, загорание и
взрыв находящихся в них горючих и взрывоопасных веществ, служат
устройства
молниезащи-ты.
Эти
устройства
разрабатываются
в
электротехнической части проекта на основании заданий, выдаваемых
технологами (по аппаратуре и оборудованию) и монтажниками (по зданиям и
сооружениям). В технологическом задании приводятся следующие сведения об
аппаратах, которые нуждаются в молниезащите: вмес-лтимость (в м3); материал
стен и покрытия; толщина стального покрытия; наличие дыхательных или
газоотводных труб с огне-преградителем и без огнепреградителя; давление в
аппаратах; отметка верха дыхательной трубки аппарата; наименование продукта
и его плотность; категория и группа взрывоопасной смеси, находящейся в
аппарате, по ПУЭ.
Задание на теплоизоляцию. Для выдачи заданий на изоляцию аппаратуры
и
трубопроводов
трубопроводов,
а
могут
также
использоваться
выполненные
экспликации
аппаратов
и
проектировщиками-монтажниками
спецификации трубопроводов по участкам. В заданиях указывается, с какой
целью предусматривается изоляция аппаратов и трубопроводов — для
предотвращения
теп-лопотерь,
для
защиты
от
тепловых
ожогов
или
обморожения, вызываемого пониженной температурой в апп'арате или
трубопроводе.
Задание на составление смет. Для определения стоимости оборудования
технологи выдают специалистам по расчету смет спецификации аппаратуры и
оборудования. В технологическом задании содержатся также сведения о
величине первой загрузки катализаторов, реагентов и материалов, данные о
необходимости приобре- • "тения инвентаря.
Задание на составление технико-экономической части. В это задание
включаются: сводный товарный баланс завода или установки, сведения о качестве товарной продукции, данные о расходе
реагентов, катализаторов, адсорбентов, сжатого воздуха, азота, водорода,
холода. Смежные специалисты выдают данные о потреблении воды, тепловой и
электрической энергии. При проектировании комбинированных установок
балансы и расходные показатели следует выдавать по секциям.
Прочие технологические задания. Помимо описанных выше заданий
проектировщики-технологи"сообщают
смежным
специалистам-сведения
о
санитарной классификации производств (с целью правильного выбора бытовых
помещений),
о
необходимом
объеме
средств
связи,
радиофикации
и
часофикации. При разработке проектов заводов технолог выдает специалистугенпланисту перечень технологических объектов для их размещения на
генплане.
3.5.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ОБВЯЗКИ
ОБОРУДОВАНИЯ
ТРУБОПРОВОДАМИ
Выше был приведец перечень основных технологических узлов, из
которых состоит схема современной установки на НПЗ и НХЗ. Далее
рассматриваются основные принципы разработки этих узлов.
Ректификационная колонна. Применяемые на НПЗ и НХЗ ректификационные -колонны классифицируются по технологическому назначению
(стабилизационные, отпарные и т. п.), давлению (работающие под давлением,
атмосферные, вакуумные), способу осуществления контакта между паром и
жидкостью (тарельчатые, на-садочные), числу продуктов, получаемых при
разделении смесей (простые, если это число равно 2, и сложные, если оно
больше 2).
Для обеспечения эффективного проведения процесса ректификации
необходимо, чтобы с верха колонны на нижележащие тарелки непрерывно
стекала жидкость (флегма), а с низа колонны вверх поднимались пары. Поэтому
часть ректификата после конденсации возвращается в колонну в виде орошения,
а часть остатка подогревается в выносном подогревателе и возвращается в колонну в виде паровой или парожидкостной струи.
При проектировании обвязки верхней части колонн использу-ю'тся схемы
полной, неполной и парциальной конденсации паров. В качестве конденсаторов
применяют
аппараты
воздушного
охлаждения
или
кожухотрубчатые
холодильники, а для сбора дистиллята — горизонтальные или вертикальные
емкости и сепараторы. Для поддержания в колоннах постоянного давления
служат схемы регулирования: 1) с установкой регулирующего клапана на
основном потоке; 2) изменением угла поворота лопастей вентилятора АВО; 3)
изменением числа оборотов электродвигателя вентилятора АВО; 4) изменением
расхода оборотной воды в кожухотрубчатый конденсатор-холодильник. При
неполной конденсации обычно применяются схемы регулирования давления
сбросом неконденсирующихся газов, из емкости орошения в топливную сеть.
Р- Для случаев, когда необходимо строго обеспечивать какой-ли-РЬбо
параметр качества верхнего продукта колонны, применяются ргсхемы
регулирования подачи орошения в зависимости от темпера-f: туры или
собственно параметра качества (вязкости, фракционного
* .состава, плотности и т. д.) на какой-либо из тарелок верхней части
*
колонны (так называемой контрольной тарелке). Если подача теп-i
лоты в колонну регулируется в зависимости от температуры низа : колонны,
при обвязке верхне- части предусматривается стабилиза-;
ция подачи
орошения.
"
Если верхний продукт из емкости орошения направляется в ре-!
зервуары или промежуточную емкость, то регулирование уровня -в емкости
орошения осуществляется изменением количества отка-'" чиваемого продукта.
В тех случаях, когда верхний продукт из емкости орошения подается
непосредственно в процесс (печь, колонну и т. д.), используется схема
постоянства подачи продукта с кор-' рекцией от уровня в емкости.
х
Для создания парового потока в нижней части колонн приме-> няются
испарители с паровым пространством и без парового про-_ странства,
вертикальные и горизонтальные термосифонные испари-: тели,
печи.
Преимущества
испарителей
трубчатые
с паровым пространством состоят в
следующем: они имеют высокий коэффи-. циент испарения (до 0,8), могут
применяться
в
случаях
использования
для
обогрева
загрязненных
теплоносителей и теплоносителей, имеющих высокое (>1,6 МПа) давление,
представляют собой до-, полнительную теоретическую ректификационную
тарелку. Недо--статки
этого
вида
громоздкость.
испарителей — высокая
стоимость и
-^ --
Преимуществами термосифонных испарителей являются их'низ* кая стоимость и простота обвязки; недостатки этих
аппаратов —
„""необходимость тщательно определять при проектировании гидравлическое
сопротивление системы и следить за ним в процессе эксплуатации, невысокий
(до 0,3) коэффициент испарения. Горизонтальные термосифонные испарители
несколько дороже вертикальных, но могут применяться при использовании
загрязненных теплоносителей, а также в тех случаях, когда необходимы
большие
:-• поверхности теплообмена,.
Если количество теплоты, подаваемое в низ колонны должно быть
постоянным, а нижний продукт откачивается с установки, применяются схемы
контроля и регулирования, включающие стабилизацию подачи греющего агента
в испаритель и регулирование уровня в испарителе или колонне изменением
количества откачи-
" ваемого продукта. Когда необходимо регулировать подачу теплоты в
колонну в зависимости от температуры на контрольной тарелке, применяются
схемы регулирования, в которых изменяется количество подаваемого в
испаритель теплоносителя. Рекомендуются также схемы регулирования подачи
теплоносителя в испари; тель в зависимости от параметров качества.нижнего продукта.
I
Как пример, на рис. 3.3 изображены некоторые схемы обвязки
;• верхней и нижней части колонн.
Рис. 3.3. Схемы обвязки верхней (а, б) и нижней
а — с полной конденсацией паров в АВО зигзагообразного типа; б—
с неполной конс паровым пространством; г — с вертнкальК — колонна;
кипятильник;
ХК — конденсатор-хелодильник;
Т — испаритель,
Я—насос.
ние; 4 — остаток в парк- или на дальнейшую переработку; 5 —
вход сырья; 6 — пар на
10 — вход и выход воды; // — откачка или дренаж; 12 — теплоноситель;
Ш, "г) частей ректификационных колонн:
ВМёацвей паров в кожухотрубчатом конденсаторе-холодильнике; в —в
испарителем •pW термоснфонныи кипятильником.
Д|* дистиллят в парк; 2 — газ на факел; 3 — газ в топливную сеть или на
компримирова-ЯВОПарку; 7 — пар или инертный газ на ремонтные цели; 8^*
выход воды; 3 «> воздушник! Ш— пар в кипятильник: 14 — конденсат.
При разработке технологической схемы рекомендуется предусматривать
несколько вводов сырья в колонну, поскольку в процессе эксплуатации это
позволит учесть колебания состава сырья и компенсировать неточности расчета.
Трубчатая печь. На НПЗ и НХЗ с помощью трубчатых печей
технологическим потокам сообщается теплота, необходимая для проведения
процесса.
Трубчатые
подогревательные
и
печи
условно
рибойлерные.
В
разделяются
реакторных
на
реакторные,
печах
(установки
термического крекинга, пиролиза) осуществляются процессы превращения
углеводородов под влиянием высоких температур. В подогревательных печах
сырье нагревается до определенной температуры перед подачей в реактор
(установки
каталитического
крекинга
и
риформинга,
изомеризации,
дегидрирования и др.), ректификационную колонну (установки первичной
перегонки) или другой аппарат. Рибойлерные печи выполняют функции .
кипятильника (рибойлера) ректификационных колонн — в эти печи сырье
поступает с низа колонн и после нагрева возвращается в виде паров или
парожидкостной смеси обратно в колонны.
.
.
Обвязка трубчатой печи зависит от ее конструкции. Существуют
различные конструкции печей, отличающиеся способом передачи теплоты
(радиантные,
конвекционные,
радиантно-конвекци-онные),
количеством
топочных камер, способом сжигания топлива (с пламенным и беспламенным
горением), числом потоков нагреваемого сырья, формой камеры сгорания
(цилиндрические,
коробчатые
и
(горизонтальным или вертикальным).
др.),
расположением
труб
змеевика
При обвязке печей необходимо предусматривать откачку и оп-рессовку
змеевиков, схемы циркуляции жидкого топлива, пропарку печей, .подключение
пара для ремонтных нужд, паровую защиту печей на случай пожара.
Регулирование температуры продукта на выходе из печи может осуществляться
изменением подачи жидкого и газообразного топлива. Проекты обвязки печей
включают также схемы обвязки горелок, которые зависят от типа применяемой
горелки.
На рис. 3.4 приведена схема обвязки трубчатой узкокамерно^ печи
радиантно-конвективного типа с вертикально-факельным сжиганием топлива,
горизонтальным расположением труб и верхним отводом дымовых газов.
Топливо в эту печь подается эмульсион-но-вихревыми комбинированными
горелками ГЭВК-500.
Насосы.
мышленности
В
нефтеперерабатывающей
применяются
насосы
и
нефтехимической
различных
типов:
про-
лопастные
(центробежные и осевые), вихревые и объемные (поршне' вые, плунжерные,
шестеренчатые, винтовые, пластинчатые). В качестве привода в большинстве,
случаев используется электродвигатель, а в отдельных случаях — паровая
турбина.
При проектировании обвязки насосов следует учитывать следующие
требования:
Рис. 3.4. Схема обвязки трубчатой узкокамерной печи радиантноконвективно-го типа:
>—продукт в печь; 2 — продукт из печи; 3 — сброс на факел; 4 — сброс
на свечу 5 — Топливный газ; 6 — топливный газ к пилотным горелкам печи; 7
— жидкое топливо; •Ј•—возврат жидкого топлива; 9 — возврат топлива от
горелок; 10 — инертный газ' •II — пар для наружного паротушения; 12 — пар в
дымоходы; 13 — пар на продувку Ямеевика; 14 — па.р в камеру сгорания; 15 —
пар к горелкам печи; /5 —пар в змеевик "Жечи; 17 — пар в печь.
J 1) обвязка насоса основными и вспомогательными трубопроводами
должны обеспечивать удобство и безопасность обслужива-;-$ия, возможность
демонтажа Отключенного насоса; I. 2) для уменьшения гидравлических потерь
во всасывающем ^трубопроводе его следует прокладывать по возможности
более ко-|ютким, избегая резких сужений, большого числа поворотов и т. д.;
Йужно расчетным путем определить минимально допустимую вы-' ipty столба
жидкости на приеме насоса;
|- 3) для предотвращения поломок насоса в пусковой период не|Ё»бходимо предусматривать временные фильтры во, всасывающей Линии:
4)
в обвязку центробежных насосов необходимо включать обратный
клапан, устанавливаемый между нагнетательным патрубком и задвижкой;
клапан защищае.т рабочее
остановке насоса;
для
колесо насоса от гидравлического удара при
возможности пуска насоса нужно предусматривать
байпасирование обратного клапана;
5)
в обвязке поршневых и плунжерных насосов предусматриваются
предохранительные клапаны между нагревательным патрубком и отключающей
задвижкой; сброс от клапана направляется во всасывающий трубопровод;
6)
в обвязке вихревых насосов предусматривается байпасная -линия (с
нагнетания во всасывающую линию), которая используется как в пусковой
период, так и при нормальной эксплуатации;
7) к площадкам, где устанавливаются насосы, подводятся трубопроводы
пара, инертного газа, сжатого воздуха для прогрева и продувки насосов и
трубопроводов; непосредственно к насосу эти агенты подводятся с помощью
гибких шлангов или съемных участков, присоединяемых к специальным
штуцерам.
При остановке насосов для осмотра или ремонта их следует освободить от
продукта. Проектом должен быть предусмотрен сброс дренируемых продуктов
в специальные емкости (для легковоспламеняющихся, горючих и токсичных
жидкостей) или в канализацию. Если насосами перекачиваются едкие жидкости,
необходимо после опорожнения промыть насосы водой или нейтрализующим
агентом.
Особое внимание нужно уделять предотвращению выхода насосов из
строя из-за отсутствия жидкости во всасывающем трубопроводе. На емкостях и
прочих аппаратах, из которых жидкость забирается насосом, устанавливают
регуляторы уровня и независимые от них сигнализаторы минимального уровня.
Если этого требует инструкция по эксплуатации насосов, то предусматривается
автоматическая остановка насоса при достижении минимального уровня.
Наиболее часто применяются на НПЗ и НХЗ центробежные насосы с
электродвигателями. В цехах и на технологических установках насосы, как
правило, устанавливаются вне помещения; в общезаводском хозяйстве более
распространены закрытые насосные. При размещении насосов на открытых
площадках (под навесами, этажерками, эстакадами) должны быть учтены требования ОСТ 26-1141—74.
Наиболее распространенные схемы обвязки насосов приведены на рис.
3.5.
Поскольку средний и капитальный ремонты насосов в холодное время
года проводятся только в ремонтных цехах и мастерских, в открытых насосных
предусматривается обязательное резервирование рабочих насосов. В резервных
насосах необходимо поддерживать температуру, близкую к температуре
перекачиваемого
Продукта.
С
этой
целью
организуется
непрерывная
циркуляция через резервный насос части продукта: если задвижки на всасываю-
' Рис. 3.5. Схемы обвязки насосов:
а—пропариваемые;
б— продуваемые
инертным
газом;
в —
продуваемые в пропариваемые; г — продуваемые и промываемые;
/ — пар; 2 — инертный газ; 3 — вода; 4 — дренаж нефтепродукта;
5 — сброс в промкана-лизацню.
'. щей и нагнетательной линиях резервного насоса частично приот, крыты, а вентиль на байпасе обратного клапана открыт полностью,
, то часть жидкости будет циркулировать через резервный насос в
направлении от линии нагнетания к линии всасывания.
'
Все большее распространение получают на НПЗ и НХЗ герметичные
электронасосы типов ЦГ, ХГ, ХГВ. Так как номенклатура
t и схемы обвязки этих насосов постоянно совершенствуются, при
проектировании следует строго .руководствоваться паспортной до^ кументацией выбранного насоса.
Узел компримирования. На НПЗ и НХЗ используются компрессоры
следующих
типов:
поршневые
(односторонние,
оппозитные,
угловые,
вертикальные), роторные (винтовые, пластинчатые) и
'Центробежные (турбокомпрессоры). В состав узла компримирова• ния входят: сепаратор на приеме компрессора, собственно ком-s
прессор, холодильники газа (межступенчатые, если компрессор
•
имеет несколько ступеней сжатия, и концевой), маслоотделители,
масляные насосы, холодильники и сборники масла. С основным
; производством компрессор связан всасывающим и нагнетатель• ным газопроводами и рядом вспомогательных трубопроводов. Кро-, ме
того, в узле компримирования имеется ряд внутренних трубо-:•, проводов:
система водяного охлаждения и смазки цилиндров,
продувочные линии и трубопроводы для аварийного перепуска и ; сброса.
Обвязка компрессоров основными и вспомогательными тру-. I бопроводами
осуществляется в соответствии с рекомендациями •;; заводов-изготовителей.
'i Узел теплообменного аппарата. Теплообменные аппараты (теп-f*
лообменники) классифицируются по характеру обменивающихся t теплотой
сред. Теплообмен может происходить между двумя жид-1 кими средами, между
паром (газом) и жидкостью, между двумя |f газовыми средами". По принципу
действия теплообменники под-| разделяются на аппараты непосредственного
смешения и аппараты | поверхностного типа. Наиболее часто используемые на
НПЗ и Г НХЗ аппараты поверхностного' типа подразделяются по способу
|'Компоновки в них теплообменной поверхности на следующие ви-^ДЫ: типа
«труба в трубе»; кожухотрубчатые; пластинчатые; ап-риараты воздушного
охлаждения.
Кожухотрубчатые теплообменники, получившие особенно широкое
распространение
в
нефтеперерабатывающей
и
нефтехимической
промышленности, делятся по конструктивным особенностям на аппараты: с
неподвижными трубными решетками (тип Н), с температурным компенсатором
на кожухе (тип К), с плавающей головкой.
Аппараты типа Н применяются, когда разность температур кожуха и труб
не превышает 50°С, а аппараты типа К — в тех-слу-чаях, когда разность
температур кожуха и труб не вызывает разности в удлинении кожуха и труб
более чем на 5 мм. В остальных случаях используют аппараты с плавающей
головкой, которая служит как для компенсации температурных удлинений, так
и для облегчения чистки и разборки .теплообменников.
Трубы в ;кожухотрубчатых теплообменниках располагаются в решетке по
вершинам квадратов и по вершинам треугольников. Теплообменные аппараты с
расположением труб по вершинам треугольников при одном и том же диаметре
кожуха имеют поверхность теплообмена на 10—15% выше. Однако чистка
межтрубного пространства "в этом случае затруднена и для теплообменников,
работающих
на
загрязненных
средах,
предпочтительнее
аппараты
с
расположением труб по вершинам квадратов.
В некоторых конструкциях теплообменных аппаратов устанавливают
трубки U-образного типа, оба конца которых развальцованы в одной трубной
решетке. Эти аппараты применяются при работе на чистых средах.
В
теплообменниках,
предназначенных
для
утилизации
теплоты
отходящих продуктов, более загрязненные и склонные к полимеризации и
коксованию продукты направляют в трубное пространство, так как оно более
доступно для очистки: В трубное пространство вводят также агрессивные
жидкости, поскольку при таком решении из коррозионностойких материалов
изготавливают не весь аппарат, а лишь часть его (трубный пучок и крышку).
В теплообменных аппаратах, где происходит конденсация паров или
испарение жидкости, вещество, меняющее агрегатное состояние, направляется в
межтрубное пространство, а среда,' ко--торая агрегатного состояния не
изменяет, — в трубное. Такое распределение vпотоков учитывает, что
коэффициент теплоотдачи от вещества, изменяющего агрегатное состояние,
выше, чем от движущегося, но не меняющего своего состояния. Направляя
неконденсирующиеся и неиспаряющиеся среды по трубам теплообменника и
увеличивая при этом число ходов в трубном пространстве, повышают скорость
движения продукта, а следовательно, и коэффициент теплоотдачи. Необходимо
также иметь в виду, что при конденсации и испарений гидравлическое
сопротивление
теплооб-менного
аппарата
обычно
стремятся
свести
к
минимуму, а потери напора в межтрубном пространстве меньше, чем в трубном.
Это обстоятельство рекомендуется учитывать при проектировании установок,
работающих при атмосферном давлении и под вакуумом.
Ряс. 3.6. Схемы обвязки теплообменников для случаев, когда расход
охлаждаемого продукта после теплообменника может быть переменным (а)
или по-:,стоянным (б) и когда охлаждаемый продукт — двухфазная среда (в):
/ — продукт на
охлаждение;
2 — продукт на
нагрев;
3 —
парожидкостной поток; 4 —• от-- Каяка; 5 — ремонтный штуцер: 6 —
воздушник.
г
jgf- Как правило, в теплообменниках на НПЗ и НХЗ должен быть
^Обеспечен противоток теплообменивающихся сред. В противном млучае будет
иметь место значительное снижение эффективности ^теплообмена.
р На одной из типовых установок гидроочистки дизельного топлива газойсырьевые теплообменники были обвязаны по прямоточной схеме. ЭффективЙЕЮСТЬ теплообмена ' была чрезвычайно низкой, поэтому не обеспечивалась
РЭКобходимая температура подогрева- сырья перед подаЧбй в печь (она была
р||иже проектной на 30—40°С). Только после переобвязки теплообменников на
it иротивоточную схему удалось достичь проектных показателей как по тем1"йературе подогрева сырья, так и по мощности установки.
•» Подвод жидких продуктов следует осуществлять через нижние I
штуцеры, а вывод — через верхние. Такое решение обеспечивает : полное
заполнение жидкостью трубного и ^межтрубного про-' странств. Если
выполнить это требование невозможно, то на отво-?дящих трубопроводах
предусматривают гидравлические затворы ;в виде вертикальных петель
(«утки»), которые препятствуют опо-I рожнению аппарата; в верхнюю часть
петли врезается воздушник с вентилем.
Различные варианты обвязки теплообменников, отличающиеся схемами
регулирования температуры, приведены на рис. 3.6.
Для сокращения потерь теплоты в окружающую среду теплообменники
изолируют. В некоторых случаях изоляция предусматривается для того, чтобы
предотвратить ожог или обмораживание ' обслуживающего персонала.
Узел
реактора.
В
нефтеперерабатывающей
и
нефтехимической
промышленности применяются реакторы различных типов. Для ^проведения
процессов в гомогенной газовой фазе (термический ;,крекинг, пиролиз) служат
реакторы, представляющие собой змее-s-вики трубчатых печей. В гомогенной
жидкой фазе протекают | процессы гидролиза и некоторые конденсационные
процессы, для
Рис. 3.7. Схема обвязки реактора гидроочистки масел:
1 — сырье в печь; 2 — сырье й"з печи; 3 — гидрогенизат; 4 — инертный
газ; 5 — водяной пар; 6 — воздух; 7 -г~ газы регенерации в дымовую трубу; S
— отбор газа; 9 — отбор жидкости; 10 -~ охлаждающая вода; // — дренаж.
их проведения используются реакторы смешения и трубчатые реакторы
вытеснения.
Широкое распространение на НПЗ и НХЗ получили процессы, которые
проводятся в системе газ — твердый катализатор (каталитический риформинг,
гидроочистка дистиллятов, синтез углеводородов из СО и Нг, дегидрирование
этилбензола и др.).
На рис; 3.7 показана обвязка реактора гидроочистки масел и парафина. В
реакторе имеется стационарный слой катализатора, сырье из печи подается в
реактор восходящим потоком. Проектом предусмотрена паровоздушная
регенерация катализатора.
Обвязка реакторов технологическими трубопроводами в большинстве
случаев осуществляется без запорной арматуры.
3.6. КОМПОНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ
\
После разработки технологической схемы и выдачи технологических
заданий начинается разработка компоновки — плана размещения оборудования
на территории установки. Компоновка является результатом совместного труда
проектировщиков различных специальностей, однако решающее слово при этом
принадлежит монтажникам. В задачу монтажников входит поиск наиболее
экономичных решений обвязки и системы трубопроводных коммуникаций,
определение размеров площадей, необходимых для размещения того или иного
оборудования.
:*
Для
выбора
оптимального
^удобно использовать макетный
варианта
(модельный)
компоновки
наиболее
метод проектирования.
•
*•'
Перед тем как приступить к компоновке изготавливают из де-1рёва
или полистирола масштабные модели основного оборудова-;ния. Как правило, в
проектном институте уже имеется набор на-?»более распространенных моделей
оборудования и> приступая к •-работе над компоновкой, монтажник подбирает
модели аналогов ^необходимого оборудования. Затем масштабные модели
оборудования расставляют на листе ватмана или миллиметровой бумаги,
подбирая наиболее удачное расположение.
3.7. СОСТАВЛЕНИЕ ЗАКАЗНЫХ СПЕЦИФИКАЦИИ
.Одними из важнейших проектных документов являются заказные
спецификации
на
оборудование,
изделия
и
материалы.
За-•казные
спецификации составляются каждым производственным отделом проектного
института отдельно по видам оборудования, .форма заказных спецификаций
.включает следующие сведения о Заказываемом оборудовании:
Ј 1) номер позиции оборудования по технологической схеме и ууМесто
его установки (в помещении, на открытой площадке и т. п.); Ф 2) наименование
оборудования в соответствии с технической Документацией, по которой
производится его поставка; технияес-|кая характеристика оборудования,
приборов, арматуры и т. д. (ди-%метр, высота или длина, толщина стенки,
вместимость, расчетные .^параметры — давление и температура; состав,
взрывоопасность и Токсичность среды; наличие внутренней футеровки и
тепловой изоляции; комплектность поставки с указанием комплектующего из;делия и его характеристики; масса единицы изделия; другие допол-^нительные
сведения);
3) марка оборудования (насоса, аппарата, прибора и т. д.) и обозначение
технической документации (ГОСТ, ОСТ, ТУ, номер ГЧертежа, опросного листа
и т, п.), по которой осуществляется по-,Становка этого оборудования; : - /-4)
наименование завода-изготовителя;
Г 5) число единиц заказываемого оборудования и его масса; г 6)
стоимость единицы и всего оборудования в целом. I Подготовленные
спецификации детально рассматриваются и Согласовываются представителями
ВНИИНефтемаша или ЕНИИХиммаша, а также специальными службами
проектных организаций, на которые возложены задачи контроля и информации
Го серийно выпускаемом стандартном оборудовании. При рассмотрении
спецификаций
согласующие
органы
проверяют
правиль-шость
выбора
оборудования, устанавливают выпускается ли в дан-рый момент предлагаемое
стандартное оборудование, возможно ли Ьзготовление заводами Министерства
химического и нефтяного машиностроения предлагаемого нестандартного
оборудования.
Одновременно со спецификациями на согласование представляются
полностью
оформленные
оборудования,
опросные
технические
листы,
проекты
технические
нестандартизированного
формуляры,
протоколы
согласования и другая необходимая для заказа техническая документация.
Опросные листы и технические формуляры выпускаются по формам,
учитывающим
требования
исследовательских
заводов-'
организаций
изготовителей
машиностроительных
или
научно-
министерств.
Протоколам согласования, техническим формулярам и опросным листам
присваиваются соответствующие номера, которые записываются в заказных
спецификациях (в графе, где указывается марка оборудования).
Все заказываемое для НПЗ и НХЗ оборудование подраздели-' ется на
стандартное (типовое), нестандартнре (нетиповое) и нестандартизированное.
Стандартное оборудование серийно изготавливается по ГОСТ, ОСТ, каталогам
и другим нормативно-техническим документам. Нестандартное оборудование
изготавливается МинхиТимашем или другими министерствами в счет фондов
на соответствующие виды оборудования, с отклонением от нормализованных
типоразмеров. К нестандартному оборудованию относятся, в частности,
аппараты
колонного
типа
с
нормализованными
или
стандартными
массообменными устройствами, емкостная аппаратура, с отличиями, от
стандартов.
Нестандартизированное
принадлежности
и
оборудование
изготавливается
в
не
имеет
индивидуальном
отраслевой
порядке
промышленными предприятиями или строительно-монтажными организациями.
3.8. ПОРЯДОК СОСТАВЛЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ ЗАЯВОК НА
РАЗРАБОТКУ НОВЫХ ВИДОВ ОБОРУДОВАНИЯ
В тех случаях, когда в стандартах, каталогах,, номенклатурах заводовизготовителей отсутствует оборудование, необходимое для .осуществления
технологического процесса, выдается заявка на разработку и освоение нового
вида, оборудования. В заявку включаются следующие сведения: назначение
продукции; предполагаемый ее разработчик; ориентировочная потребность в
заказываемой продукции на пять лет (по годам) с начала промышленного
"производства; срок выполнения заявки, включая данные о дате 'изготовления
опытного
образца
и
начала
промышленного
производства;
источник
финансирования разработки; предприятие-заказчик изделия; лимитная цена.
' Приложением к заявке являются исходные требования (опросные листы)
на создание новой техники, расчет экономического эффекта от внедрения
данного вида оборудования и расчет лимитной цены. В исходных требованиях
содержатся сведения о параметрах эксплуатации нового оборудования,
условиях его ремонта, транспортировки и хранения, а также данцые об
аналогичных изделиях, выпускаемых за границей. Для наиболее распространенных видов химического оборудования институтами Минхиммаша разработаны
формы опросных листов, которые после заполнения
^рредставляются с заявкой в качестве приложения взамен-исход-' ~ ных*
требований.
Расчет экономического эффекта от внедрения вновь разрабаты-^-ваемого
оборудования проводится проектной организацией, состав-Тляюшей заявку.
Для расчета могут быть использованы «Методи-Ц ческие указания по
определению экономической эф фиктивности •; использования новой техники,
изобретений и рационализаторских «"предложений в химическом и нефтяном
машиностроении». :\ Лимитная цена необходима для того, чтобы разработчик
обо-* рудрвания мог определить экономическую целесообразность про-',
ектирования нового изделия путем сравнения лимитной цены с той', •^которая
определяется при прорктировании оборудования. ;, Ј Лимитную цену
рассчитывает проектная организация — заказ-.' чнк нового вида оборудования,
руководствуясь «Методикой опре-/ деления оптовых цен на новую продукцию
производственно-тех-" нического назначения». Заявка подписывается одним из
руководителей Всесоюзного промышленного объединения, являющегося за-""казчиком нового оборудования, и согласовывается с Минмонтаж-х спёцстроем
СССР.
Затем
подписанная
министерства-заказчика
заявка
передается
через
в,
Управление
Техническое
^оборудования
>•"
управление
министерства-изготовителя оборудования (при проектировании оборудования
для НПЗ и НХЗ таким министерством, , как правило, является Министерство
химического
и
нефтяного
ма-ршиностроёния
СССР).
Рассмотренные
Техническим' управлением " заявки через отраслевое объединение или
управление передаются ' на заключение предполагаемым разработчикам и
изготовителям ^"нового вида оборудования. После получения заключения от
раз-'.-работчика и изготовителя оборудования всесоюзное промышлен-SjHoe
объединение или управление —разработчик новой техникипри-^'йимает
решение об. её изготовлении и сообщает о своем решении ?';министерствузаказчику. Заявки на разработку и освоение новой ^техники должны
передаваться министерству-разработчику не позд-4 нее 1 мая того года,
который предшествует планируемому началу |, разработки.
3.9. ПОРЯДОК ПРИМЕНЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ, СОДЕРЖАЩЕГО
ДЕФИЦИТНЫЕ МЕТАЛЛЫ
В целях экономии легированных сталей и цветных металлов для
применения оборудования, материалов, кабельных изделий, содержащих
нержавеющие,,
конструкционные
и
инструментальные
.стали
и
остродефицитные цветные металлы (никель, вольфрам, '. молибден, кобальт,
медь,
олово,
свинец,
цинк)
необходимо
получить
разрешение
Межведомственной комиссии при Госснабе СССР (МВК). Материалы для
получения разрешения МВК выполняются .на .стадии рабочей документации и
представляются в виде сбор-•ников по производствам, пусковым комплексам и
очередям строительства. Сборники оформляются отдельно на оборудование и
трубопроводы и отдельно на кабельные изделия. В состав сборника
документации входят пояснительная записка,, обосновывающие документы и сводные ведомости по кабельным изделиям или оборудованию и
трубопроводам.
• В решении МВК, наряду с согласованием, содержатся рекомендации по
замене дефицитных металлов и путям сокращения их использования. По
результатам решения МВК автор проекта должен внести изменения в
проектную документацию.
Глава 4
ОСНОВЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
РАСЧЕТА
АППАРАТУРЫ
И
ОБОРУДОВАНИЯ
4.1. РАСЧЕТ РЕАКТОРОВ
В
нефтеперерабатывающей
и
нефтехимической
промышленности
преимущественно используются реакторы непрерывного действия. Реакторы
периодического действия "применяются для малотоннажных процессов и
вспомогательных производств. Классификация реакторов основывается на
следующих двух основных принципах: 1) преимущественном характере
движения потока реакционной смеси через свободное сечение реактора; 2)
фазовом состоянии веществ, находящихся в реакторе. Классификация различных типов реакторов приводится в табл. 4.1.
ТАБЛИЦА 4.1. Классификация реакторов
_
Фазовое состояние
Состояние
„ Тип реактора
катализатора
сред
Пример процесса
Однофазный Гомогенная
Термический
газо-
—
крекинг, пая
-
висбрекинг, пиролиз Гомогенная
Гидролиз,
процессы
жид-
—
кон-,
кая
денсации Жидкость — жидАлкиЛирование,
новый
синтез
—
—
диокса-кость
Двухфазный
•
Стационарный
тализатор
Газ
,
Газ
Окисление,
гидроформилиро-вание
•
—
—
жидкость
сульфирование,
твердый
ка-
Гидроочистка, каталитический
риформинг
Псевдоожиженный
Каталитический крекинг, 4
дегидрирование
бутана Жидкость — твер-
Стационарный
Процессы
'катализатор
Трехфазный
ионообменных смол
Газ — жидкость —
Гидрирование твердый
1
V участием дый
Гидрокрекинг
Стационарный
катализатор Движущийся
тяжелого Псевдоожиженный /
сырья • ' •
Расчет реакторов,- предназначенных для осуществления того .или иного
химического процесса имеет свои специфические особенности. Вопросам
расчета реакционных устройств посвящена обширная литература [1—7], в
которой
содержатся
основы
теории
реакторов,
приведены
расчетные
зависимости, необходимые для проектирования и примеры конкретного расчета
реакционных устройств. Ниже изложены основные принципы, применяемые
при проектировании некоторых наиболее распространенных реакционных
устройств НПЗ и НХЗ.
Реакторы
термического
крекинга
и
висбрекинга.
Основными
реакционными устройствами в процессах термокрёкинга и висбрекинга
являются змеевик трубчатой печи и необогреваемая реакционная камера.
Для расчета змеевика используется метод, предложенный Об-рядчиковым
[8]. Последовательно.сть расчета при использовании этого метода приведена
ниже.
1. Определяют скорость движения продуктов крекинга в змеевике до (в
м/с):
® = w0p/p'CM
где а>ц—скорость движения в трубах печи жидкого сырья при 20°С, м/с;
р и р(см—плотность сырья при 20°С и парожидко7стной смеси при температуре
'крекинга t, соответственно, кг/м3.
2. Рассчитывают время пребывания сырья в зоне реакции г (в с):
-•
t = &0а/х
где а — выход бензина за однократный проход сырья, % (масс.); х —
скорость реакции крекинга, за которую на практике принимают выход бензина,
% (масс.) /мин.
-
.
,
3. Находят длину реакционного змеевика L (в м):
L — дат
Реакторы замедленного коксования. Реакторное устройство в 'этом
процессе представляет собой необогреваемую камеру — пустотелый аппарат, в
который поступает нагретое до 490—510°С сырье. . '
Реакторы установок замедленного коксования работают по циклическому
графику; продолжительность цикла составляет около 48 ч, причем в течение 24
ч осуществляется реакционный процесс, а последующие 24 ч затрачиваются на
выгрузку кокса и подгртов^ ку камеры к циклу реакции. Последовательность
расчета размеров и числа камер коксования приведена ниже [9].
1. Находят объем образующегося кокса Ук (в м3/сутки)г
v - °с а к~ ЮОр
где Ос — количество сырья, поступающего в камеру за сутки, т/сутки; а
— выход кокса, % (масс.); р —плотность кокса, т/м3.
2. Определяют реакционный объем камер Vv (в MS)I
vp = w» '
где Vc — объемный расход сырья, поступающего в камеры, м3/ч; w —
объемная скорость подачи сырья в камеры (при коксовании гудрона равна
0,12— 0,13 ч~!, при коксовании крекинг-остатка — 0,08 — 0,10 ч~').
3. Если имеются сведения об объемном р-асходе паров,- проходящих
через камеру Уп (в м3/с) и о допустимой линейной скорости их движения v (в
м/с), то диаметр D (в м) камеры и площадь ее поперечного сечения F (в м2)
рассчитывают по формулам
-
Ј>= 1.128/Tju
-
f
(4.1)
В некоторых случаях задаются диаметром камеры и определяют F:
•
-
/r=0,785D2
Высота камеры должна быть в 4—5 раз больше' ее диаметра. 4. Находят
высоту цилиндрической камеры Ац..(в м):
'
5. Определяют Ъриращение высоты коксового слоя в камере за 1 ч hi (в
м/ч):
.
' А, = VK/(24F)
6. Рассчитывают высоту коксового слоя в заполненной камере Й2 (в м) :
•
где т — продолжительность заполнения камеры коксом, ч. :
.
'
7. Определяют высоту вспученной массы в камере Л3 (в м) :
h3 = ACBCAi
где Квс •=• 4,5 + 0,11
(486 — i); t — температура сырья на входе в
камеру, °С.
8. П-роверяют общую высоту камеры:
Я = А, +. А, '
.
Реакторы каталитического крекинга. Процесс каталитического крекинга
осуществляется на установках с движущимся и псевдо-ожиженным слоем
катализатора. Расчет реактора установок с псев-доожиженным слоем .
катализатора состоит из следующих эта,-пов [10].
1. Находят объем катализатора в реакторе Vi (в м3):
W = Vc/w
где Vc — объемный расход
перерабатываемого . сырья, м3/ч;
объемная скорость подачи сырья, ч-'.
w—
2. Рассчитывают объем кипящего слоя V% (в м3):
где pi — насыпна* плотность катализатора кг/и3; • р2 — плотность
кипящего • слоя, кг/м3.
3". Определяют
•.
-
площадь
поперечного
сечения
реактора •F (в
м2):
:
где
F=V3/v
'
'
УЗ — объемный расход продуктов крекинга и водяного пара,
проходящих • через реактор,
м3/с;
и — линейная
скорость
паров над кипящим слоем катализатора, м/с.
движения
-
4. Находят диаметр реактора по формуле (4.1).
5. Рассчитывают высоту псевдоожиженного слоя катализатора, h\ (в м):
6. Задаются высотой отстойной зоны hz — 4,5-^-5 м и определяют общую
высоту реактора Я (в м):
7. Рассчитывают время пребывания частиц катализатора в реакторе
т „(в мин):
т = eo/(nw)
где п — кратность циркуляции Катализатора.
Внутри реактора находится отпарная секция, расчет которой' проводится
следующим образом.
1. Определяют массу катализатора, находящегося в отпарной секции, GI
(в кг) :
"
Gi •"= 02т'/бО
тде 02 — массовый
расход катализатора, циркулирующего через
отпарную секцию; кг/ч; т' — время пребывания частиц катализатора в отпарной
секции, мин.
"2. Находят объем отпарной секции V4 (в. м3):
где b -*-. соотношение
отпарной секций.
плотностей
•
кипящих
слоев в
реакторе и в
3. Рассчитывают площадь поперечного сечения отпарной секции -F0 (в
м2) :
.
где g, — удельная нагрузка отпарной секции • по катализатору, кг/ (мг •
мин).
4. Определяют диаметр отпарной секции по формуле (4.1).
5. Рассчитывают высоту отпарной секции Л' (в м):
Л' = VJF
Реакторы каталитического риформинга. В СССР и за рубежом
эксплуатируются установки каталитического риформинга со стационарным (неподвижным) и движущимся слоем катализатора. На
большинстве установок каталитического риформилга со стационарным слоем
процесс проводится в трех реакторах с промежуточным подогревом сырья в
трубчатых печах. Иногда в схему включается~четвертый реактор, назначение
которого—-гидрирование олефинов. Определение размеров реакторов ведется
^следующим образом.
1. Находят объем катализатора в реакторе V\ (в м3):
Vl = Ve/w
где Vc — объемный расход сырья при 20°С, м3/ч; w — объемная скорость
подачи сырья, ч-'.
Значение w задается на основе экспериментальных исследований и
зависит от свойств сырья и катализатора (на отечественных установках
составляет 1,2—2,0 ч~').
2.
Рассчитав объемный расход смеси сырья и циркулирующего
водородсодержащего
находят
площадь
газа
в
реальных
поперечного
условиях
сечения
реактора Vz (в м3/с),
реактора F
(в
м2):
.•-.'.
F=V,lv
где v — линейная скорость движения смеси сырья и циркулирующего
газа (равна 0,3—0,5 _м/с).
3. По формуле (4.1) определяют диаметр реактора.
4.
Рассчитывают общую высоту катализатора, находящегося во всех
реакторах, Я (в м):
H = VijF
5. Исходя из полученных экспериментально сведений о соотношении
загрузки катализатора по реакторам, определяют высоту слоя катализатора в
каждом из реакторов.
6.
Зная высоту слоя катализатора в том из реакторов, в который
загружено наибольшее количество катализатора h\ (в м), находят высоту
цилиндрической части этого реактора Ла (в м)
/Z2=l,5//l
7. Определяют общую высоту реактора, имеющего наибольшую загрузку
катализатора, Л3 (в м) с. учетом высоты двух полушаро-вых днищ:
Л3 =-AJ + о
Высота остальных двух реакторов принимается равной Л3. > Реакторы
гидроочистки и гидрокрекинга. Расчет реакторов установок гидроочистки и
гидрокрекинга со стационарным слоем катализатора проводится по такой же
методике, как и для; каталитического риформинга. Для расчета реакторов
установок гидрокрекинга в псевдоожиженном слое используют методику,
применяемую при расчете реакторов каталитического крекинга.
Реакторы
полимеризации
газообразных
олефинов.
Процесс
по-
лимеризации пропилена и бутиленов применяется для получения
'высокооктанового бензина и нефтехимического сырья. Полимеризацию
проводят в реакторах трубчатого или камерного типа в присутствии различных
катализаторов кислотного типа, наибольшее распространение среди которых
получила фосфорная кислота на носителе (кварце, кизельгуре и т. п.).
В реакторах трубчатого типа катализатор располагается в трубках
диаметром 50—150 мм, между которыми для отвода теплоты реакций
циркулирует кипящая вода. Последовательность расчета приведена ниже.
1. Определяют объем катализатора, находящегося в реакторе, V* (в м3):
VK = VJw
где Ус — объемный расход сырья при •• температуре реакции, м3/ч; о» —
объемная
скорость
подачи
сырья,
ч~'
(задается
на
основании
экспериментальных исследований).
2. Рассчитывают общее число трубок во всех реакторах' N:
N=VK/(0,785d'l) где Л— диаметр одной трубки, м; / — длина трубки, м.
3. Находят число параллельно работающих реакторов (в каждом реакторе
должно быть около 200 трубок).
4. Определив по формуле
\ л = К(4М-1)/3
число трубок, расположенных по диаметру реактора, находят диаметр
реактора D (в м):
D = (n+ \)Ь
Здесь NI — число трубок в одном реакторе; Ь — расстояние между лентрами трубок, равное 150—170 мм.
5.
Устанавливают, достаточна ли площадь поверхности" теплообмена
реакционных трубок для отвода теплоты реакции.
4.2. РАСЧЕТ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ КОЛОНН
• Ректификационные колонны широко применяются на технологических
установках
НПЗ
и
НХЗ
для
разделения
смесей.
Целью
расчета
ректификационных колонн является определение параметров технологического
режима и размеров аппарата. К параметрам режима относятся: рабочее давление
в аппарате, температуры входа и выхода различных материальных потоков,
расход теплоты на испарение остатка и расход холода на конденсацию
дистиллята. Вопросам расчета ректификационных колонн посвящена обширная
литература [10—19].
Прежде, чем приступить к определению параметров режима, со*
етавляют материальнйй баланс колонны, базируясь на данных об исходном
сырье и четкости разделения. Затем определяют давление в колонне. Критерием
для выбора давления, как правило, • являются соображения технологического
характера. Так, новышенное давление применяется при разделении компонентов с низкими
температурами кипения, например, сжиженных газов. При ректификации под
давлением повышается температура конденсации паров дистиллятов, что
позволяет использотзать для конденсации недорогие хладагенты — воду и
воздух. Понижение давления необходимо, когда разделению подлежат
вьюококипящие и термически нестабильные компоненты (тяжелые фракции
нефти, синтетические жирные кислоты и т. п.). В остальных случаях ректификация проводится при давлении, близком к атмосферному: в реф-люксной
емкости давление равно 0,1 МПа, а на верху колонны — на 0,015—0,03 МПа
выше.
'
.
.
Часто выбор давления определяется требуемым фазовым состоянием в
емкости.
•
Температурный режим колонны устанавливают по данным о составе
внешних потоков. При ректификации многокомпонентных смесей, которая
осуществляется
на
многих,технологических
установках
НПЗ
и
НХЗ,
температуры находят в результате подбора таких значений температур, при
которых удовлетворяются следующие уравнения:
1) для жидкого потока'
SM/ = i
(4.2)
2) для парового потока
2>//^ = 1
(4.3)
3) для парожидкостного потока с заданной мольной долей отгона е:
•
^klxl/[^ + e(kt-})}=]
(4,4)
Здесь и далее х, у — мольные концентрации компонентов жидкого и парового потока, соответственно; k — константа равновесия.
При ректификации сложных смесей (нефть, продукты ее переработки)
температуры потоков можно определять по аналогии с многокомпонентными
смесями (например, разбивая нефть или широкую углеводородную фракцию на
узкие
фракции,
которые
затем
приравниваются
к
индивидуальным
соединениям) или по кривым однократного испарения (ОИ).
" Линии ОИ можно построить на основании экспериментальных данных.
Для приближенных вычислений используют методы расчета кривых ОИ по
линиям истинных температур кипения (ИТК) или разгонки по ГОСТ.
Существуют
Смидович
методы
[11,
построения
12],
ОИ,
Нельсоном
предложенные
и
Харви,
Обрядчиковым и
Пирумовым
[13].
Температуру верха колонны определяют, используя при этом уравнение
(4.3), или как. температуру 100%-го "отгона на кривой ОИ ректификата. При
расчете температуры'верха колонны, работающей с подачей водяного пара и
острого испаряющегося орошения, следует учитывэть парциальное давление
паров воды и орошеРйия* Температуру низа колонны определяют, используя при этом
'•^уравнение (4.2) или как температуру нулевого . отгона на кри-•' вой ОИ
остатка. В колоннах, работающих с подачей водяного па-, ра, температуру низа
находят на основании опытных данных или .-по уравнению теплового баланса
отгонной части, задаваясь количеством фракции, которое необходимо отпарить
из
остатка.
В
последнем
случае
рекомендуется,
чтобы
количество
образовавшихся
- паров не превышало 25—30% от остатка [12].
При определении температуры сырья необходимо знать, в каком
состоянии оно должно поступать в колонну. Если сырье будет -,. поступать в
жидком виде, то при расчете используют уравнение (4.2), если в парообразном
— уравнение (4.3), а если в парожид-костном состоянии— уравнение (4.4).
.
'
При использовании для расчета линий ОИ температура ввода сырья
может соответствовать точке нулевого и 100%-го отгона .или некоторой точке
на, кривой, зависящей от доли, отгона.
В случае сложных колонн приходится определять также температуру
вывода боковых погонрв. Эту температуру рекомендуется находить, применяя
уравнение (4.2), или как температуру начала ОИ при нулевой доле отгона и
парциальном давлении паров вы--'водимой фракции: Для продуктов, у которых
температура выкипания 50% (U0) находится в пределах от 175 до 345°С, можно
воспользоваться эмпирическим уравнением:
t = 0,9^
Основными параметрами, определяющими заданное разделение в
процессе ректификации, являются флегмовое число (кратность орошения) и
число р.ектифдкационных тарелок. Флегмовое число представляет собой
отношение количества горячего орошения, вводимого в" колонну,' к количеству
дистиллята. Увеличение флег-мрвого числа позволяет уменьшить количество
тарелок, и наоборот. При минимальном флегмовом числе R4m необходимое
число тарелок будет бесконечным. Реальные условия работы колонны
соответствуют оптимальному флегмовому числу ^Опт и оптимальному числу
тарелок!
.
Для. бинарных смесей . -
~
«мин - v _х Ур
"Р
- УР~УР
хр
где уо, УР, XF — мольные концентрации низкокипящёго компонента в
дистилляте, паровой фазе сырья и жидкой фазе сырья, соответственно.
Для многокомпонентных смесей 7?мин определяют с помощью метода
Андервуда. Расчет ведут, применяя следующие уравнения:
| 1- у •«'*/).*. «мин + I - 2ц аг _ 0
R
,
^ '*l*P,t
в =
т •-------—к—
^ я,—в
Здесь а,- — коэффициент относительной летучести компонента Ч смеси;
*о, 1, XF, i — мольные концентрации компонента » в дистилляте и жидкой
фазе сырья, соответственно; в — корень уравнения, который определяется
методом последовательных приближений; е'— мольная доля отгона сырья на
входе в- колонну.
Коэффициент относительной летучести а представляет собой отношение
константы равновесия компонента смееи к кцнстанте равновесия самого
тяжелого
ключевого
компонента
сырья,
подсчитываемое
при
средней
температуре в колонне. Ключевыми называются пограничные компоненты,
между которыми проводится заданное разделение: наименее летучий компонент
дистиллята будет легким ключевым, а наиболее летучий компонент остатка —
тяжелым ключевым.
Оптимальное флегмовое число находится по выражению
"опт = "ынкК
где К. = 1,15-н 1,55—для колонн, работающих при атмосферном и
повышенном давлении, и К = 1,3 н- 2,6—для вакуумных колонн.
Для оценки оптимального флегмового числа можно также использовать
формулу, рекомендованную Гиллилендом:
•"ОПТ
Кыиц __ п 1
. n QQ
—-р-----т~]— — -Wi i-^u,oo
*\ОПТ т I ,
Располагая материальным балансом и сведениями о температурном
режиме и кратности орошения, составляют тепловой баланс колонны. Тепловой
баланс простой ректификационной колонны имеет вид:
Flfip +F(\-l)qftP-ҐQR = Dq? D + Rqf R + QD + Qnor
Здесь F, R, D — количество сырья, о'статка и дистиллята, соответственно;
/ — массовая доля отгона сырья на входе в колонну; 4t,p' ^Т, f f"t,.D)' iT, R —
энтальпия паровой и жидкой фаз сырья, паров дистиллята, жидкого
остатка, соответственно; QD — количество теплоты, отводимой орошением; QB
— количество теплоты, вносимой в низ колонны из печи или из кипятильника
Ов = Лопт0(?/%—tf.op)
•л
v
дг ор — энтальпия холодного орошения при температуре его ввода .в
колонну; QOOT — тепловые потери.
При расчетах сложных колонн составляют тепловые балансы отдельных
секций; для отвода избыточной теплоты в каждой из секций используются
циркуляционные орошения.
Внутренние материальные потоки в колонне находят с помощью
следующих выражений:
1) количество флегмы, стекающей с тарелок верхней части колонны
1 = QD^D или L = ЯоптО
2) количество паров в концентрационной части колонны
GK = D + L
Игf' 3) количество паров в нижней части колонны
F
G0 = QR/XR
4) объем паров в рабочих условиях колонны \
V=
22,4072/ (3600-273МР)
где VD, Хн — теплоты испарения ректификата и остатка, соответственно;
Т, Р — температура и давление в произвольном сечении колонны, соответ-
ственно; z— коэффициент сжимаемости; М — молекулярная масса.
' Следующий этап расчета — определение числа теоретических и
действительных (практических) тарелок. При ректификации бинарных смесей
число теоретических тарелок. находят, решая совместно уравнения равновесия
фаз, материального и теплового балансов и используя графический метод
расчета (метод Мак-Кэба — Тиле).
При ректификации многокомпонентных смесей число теоретических
тарелок определяют методом «от тарелки к тарелке», при•
ближенными (по Львову — Серафимову и др.) или эмпирическими
методами. При использовании эмпирического метода Гиллиленда проводят
следующие операции:
1) определяют Ямин и'Яот-;
2)
рассчитывают минимальное число теоретических тарелок, А/мин,
соответствующее бесконечному количеству орошения
ЛГ„и„ = lg [ (*л/*т)д (*т/*л)л ]/lg a"
где *л, #т—мольные доли легкого и тяжелого ключевых компонентов,
соот•
ветственно;
о" — отношение
летучестей
легкого
и
тяжелого
ключевых компонентов; индекс D относится к ректификату, индекс R — к
остатку;
3)
по графику Гиллиленда (рис. 4.1) находят величину отно-. шения
(N—#„„„)/(#+!);
4) вычисляют N — число действительных тарелок.
Число действительных тарелок зависит от эффективности используемых
для разделения ректификационных устройств, а также от свойств разделяемой
смеси. Отношение между числами действительных и теоретических тарелок
называется к. п. д. тарелки. К. п. д. применяемых в настоящее время ректификационных тарелок составляет '0,4—0,7. Для определения к. п. д. может
быть использовано выражение
К.п.д. =0,17 —0,6161g|i
где fi — вязкость разделяемой смеси, сП (1 сП=10-3 Па-с).
ИМ Ц]
Ч«|-------------...-----------.----------JL^T———
<ft*44_N-----------42—.----^Х —---0,2 Qfl 0,$ 0,8
{О
"~"мин
R+1
Рис. 4.1. График Гиллиленда для расчета числа теоретических тарелок
при ректификации ^многокомпонентных смесей.
Расчеты ректификационных колонн требуют значительных затрат
времени. Сократить это" время, а также повысить точность расчетов, выявить
оптимальные значения рассчитываемых параметров (например, оптимального
флегмового
числа
и
числа
ректификационных
тарелок)
позволяет
использование средств вычислительной техники. В течение последних 10—15
лет при проектировании НПЗ и НХЗ широко используется ряд программ
расчета ректификационных колонн на ЭВМ.
•
Дальнейшим этапом расчета ректификационных колонн является выбор
типа тарелок, определение диаметра колонны и конкретных технических
характеристик
ректификационных
тарелок.
тарелок.
Существуют
Наиболее
различные
широкое
конструкции
распространение
в
нефтепереработке и нефтехимии получили клапанные прямоточные тарелки,
тарелки с капсульными колпачками' и с S-образными элементами, решетчатые и
ситчатые тарелки. ВНИИНефтемяшем разработаны новые высокоэффективные
конструкции ректификационных . тарелок —клапанные балла'стные, S-
образные клапанные; центробежные клапанные [18].
Для ориентировочного определения диаметра колонны D.K (в м)
используется выражение
- DK = V~Qj85V/w
где V — объемный расход паров в расчетном сечении колонны, м3/с;
w — допустимая скорость • паров . в колонне, м/с.
Величину w рассчитывают по формуле
да = сщк<.у.(?ж — рп)/,°п
:
Здесь рж, рп — плотность жидкости и паров, кг/'м3, соответственно;
Смаке—коэффициент, зависящий от типа • применяемой тарелки, расстояния
между тарелками, нагрузки по жидкости, поверхностного натяжения жидкости.
Значение Смаке находят по графику, приведенному на рис. 4.2.
Детальный гидравлический расчет ректификационных тарелок проводится по
методикам, приведенным в [13,14, Ш, 19,20]. В процессе расчета находят
допустимую скорость жидкости в сливном
стакане, гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки, величину
межтарельчатого уноса жидкости, размер
Рис. 4.2. График для определения допустимой скорости паров в
ректификационных колоннах:
/ — ситчатые, каскадные и решетчатые тарелки (при максимально
допустимой производительности). 2 — ситчатые, .каскадные и решетчатые
тарелки
(при
нормальной
производительности),
тарелки
с
круглыми
колпачками; 3 — тарелки с S-образными элементами и желобчатыми
колпачками при жидкостной нагрузке 20—40 м3/(м.ч): За— то же для условий,
когда нагрузка меньше 20 м'/(м . ч); 36 — тоже для условий, когда нагрузка
больше 40 м'/(м„ч); 4 •— вакуумные' колонны с брызгоулавливающими
устройствами: 5—- отпарные колонны-абсорбционных установок; 6 —
абсорбционные
колонны;
7
—
вакуум*
ные
колонны.
.
Ирйболее узкого сечения перелива, высоту слоя жидкости в слив-Рром
устройстве,
величину
вылета
ниспадающей
струи
жидкости,
Юремя
пребывания жидкости на тарелке, диапазон устойчивой ра-НЙЗрты тарелки. рГ
Для облегчения гидравлического расчета тарелок в проектных
^институтах также используются ЭВМ.
If,
If*
У
\'--
•
~
•
" •
-
"
'
4.3. РАСЧЕТ АБСОРБЦИОННЫХ КОЛОНН
р На НПЗ и НХЗ абсорбция применяется в блоках газоразделе-.'ния для
выделения целевых компонентов из смеси углеводородов. ^Эффективность
абсорбции зависит от температуры и давления, при у которых проводится
процесс, свойств газа и абсорбента, скорости А движения абсорбируемого газа,
количества подаваемого'абсорбен-(. 'та. Повышение давления или уменьшение
температуры в абсорбере f способствуют лучшему извлечению компонентов.
Однако, посколь-? ку работа при повышенном давлении и пониженных
температурах ^связана ^.дополнительными эксплуатационными затратами, вы-г
бор параметров должен определяться на базе технико-экономиче-' ^ских
расчетов.'Абсорбционное извлечение углеводородов из смесей Ј,с большим и
средним количеством извлекаемых компонентов про-^водится при, давлении
"не выше 1,6 МПа. Если газ поступает на /переработку с более высоким
давлением, то абсорбция проводится
- при этом давлении.
f< Температура абсорбции зависит от заданной глубины извлече-; ния
компонентов. Чем выше глубина извлечения легких компонен-; тов, тем более
выгодно применять низкие температуры. Узел аб-' сорбции состоит из
собственно
абсорбера,'в
котором
происходит
''
процесс
поглощения
компбнентов абсорбентом, и десорбера, в котором из насыщенного абсорбента
удаляются (отпариваются) из- влеченные компоненты. В целях повышения эффективности извлечения
целевых
компонентов,
разработан 'ряд
комбинированных схем,
включающих абсорберы с отпарной секцией, абсорбционжк отпарные колонны
(фракционирующие абсорберы)', двухступенчатые абсорберы и,т. п.
При технологическом расчете процесса абсорбции используются
-
различные приближенные методы, из числа которых наибольшее,
распространение получил метод Кремсера. Установлено, что этот метод
позволяет получить наиболее близкие к реальным составы продуктов.
Основные уравнения, которыми пользуются в расчетах процессов абсорбции по
Крейсеру, приводятся ниже:
*i= (Vi-ty/V,
AI^LHW
(4.5)
(4.6)
Здесь .cpi, AJ—степени извлечения и факторы абсорбции отдельных компонентов, соответственно; Vi, V/ — расходы компонентов в сырье и сухом газе,
соответственно; L — расход тощего абсорбента; kt — константы равновесия
компонентое; V\ — общий расход сухого газа.
Рис. 4.3. График для определения фактора" абсорбции. N — число
теоретических тарелок; у — степень извлечения компонентов; А— фактор
абсорбции.
Задачей технологического расчета абсорбции является определение
необходимого числа тарелок или расхода абсорбента, а исходными данными
для расчета служат состав разделяемого газа, требуемая степень извлечения
ключевого
компонента,
параметры
процесса.
За
ключевой
компонент
принимается тот, для извлечения которого необходим наибольший расход
абсорбента
или
наиболь1
шее
число
теоретических
тарелок.
Последовательность расчета для случая, когда заданы степени извлечения
ключевого компонента и число теоретических тарелок, приводится ниже.
1.
Зная температуру исходного газа (*„сх) и тощего абсорбента,,
задаются температурой сухого газа, которая в общем случае на 2—3°С
(абсорбция газов средней жирности) или на 4—8°С (абсорбция жирных газов)
Выше температуры тощего абсорбента.
2.
Находят среднюю . эффективную
температуру
абсорбции,
представляющую собой среднее арифметическое температур исходного и
сухого газов.
3. Зная число теоретических тарелок N и степень извлечения ключевого
компонента ф* по графику, приведенному на рис. 4.3, находят фактор
абсорбции
ключевого
компонента
Ак,
Факторы
абсорбции
остальных
компонентов (Л,-) определяют по уравнению
At =AK (kK/ki)
где йк, *< — константы равновесия ключевого и остальных компонентов
при средней эффективной температуре абсорбции, соответственно.
к *
яр
4. По графику, приведенному на рис. 4.3, определяют степени Ј'
извлечения прочих компонентов ф(-. d."" 5. До выражению
<''.'.
v; = (J-?i)fi
." выведенному из уравнения (4.5), находят расходы отдельных ком-'-'
понентов в сухом газе и, просуммировав их, получают общую величину расхода
сухого газа V\.
6. Находят количества
отдельных
компонентов,
перешедших из
исходного газа в насыщенный абсорбент, Gt.
7. По выражению
I = Aiktvt.
выведенному из уравнений (4.6), находят расход тощего абсорбента,
причем фактор абсорбции и контакта равновесия берутся по ключевому
компоненту.
8. Рассчитывают теплоту абсорбции каждого из компонентов:
Ql = G,\, и общую теплоту абсорбции
<?a = S<??
Здесь Х< — теплоты испарения компонентов.
9. Определяют температуру нагрева абсорбента:
U±Q*/(Lc) где с — удельная теплоемкость тощего абсорбента.
10. Находят температуру насыщенного абсорбента Ј,ас*.
'
'нас ='исх •+Д* .
,.
11.
По уравнению теплового баланса
абсорбера
определяют
температуру сухого газа и среднюю эффективную температуру абсорбции.
Если средняя эффективная температура окажется равной или близкой к той,
которой задались в начале расчета, то расчет считается законченным. В
противном случае расчёт повторяют, задаваясь новыми значениями температур
сухого газа.
> 4.4. РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
Машиностроительная
промышленность
выпускает
теплообмен-ную
аппаратуру по государственным и отраслевым стандартам, отраслевым
нормалям и .техническим условиям. Как правило, проектировщики применяют
стандартную теплообменную аппара-• туру, однако при необходимости
отдельные виды теплообменно-го оборудования могут быть изготовлены по
индивидуальным проектам, разрабатываемым институтами нефтяного и
химического машиностроения или конструкторскими подразделениями-проектных институтов нефтеперерабатывающей и химической промышленности.
Составной частью проекта любой технвлогической установки НПЗ и НХЗ
является расчет и выбор теплообменной аппаратуры. Методика расчета
теплообменных аппаратов подробно освещена в работах [10, 12—15, 21—26].
При
расчете
осуществляют
следующие
операции.
.
1. Определяют тепловую нагрузку Q:
'
Q = G1(qli-qft)ri = G,(qi3-qit')
Здесь GI, G2 — расход горячего и холодного теплоносителя.^
соответственно, кг/ч; qtt, qt^, qti, qtt — энтальпии горячего и холодного
.теплоносителя при температурах входа (tn tt) и выхода (4 t3) из аппарата,
кДж/кг; т) — к. п. д. теплообменника, равный 0,95—0,97.
2. Вычисляют среднюю разность температур т. В случае прямотока и
противотока т находят по формулам:
t= (U6 + Ыы)р..
,
_(4.7)
Мв-ЫМ:
. ,/ '
* = lSlg<rer
<4'8>
где Д (б, А /м — наибольшая и наименьшая разности температур между
потоками у концов теплообменного аппарата, °С.
Формулу (4.7) применяют, когда Д^б/Д/м^2, а формулу (4.8) —-"когда
Д/б/А^м>2; в случае смешанного потока вводится поправочный коэффициент е,
значения которого можно найти в литературе [13, 24].
3. Находят
коэффициент
кДж/(м2.ч.°С)]:
'
к=-
теплопередачи
.
'
/
через
стенку
/С ч[в
'
'
(1/«0 +Р1 + (8А) + Р2 + (1Ы
Здесь «1, а2 — коэффициенты теплоотдачи от охлаждаемого потока к
стенке и от стенки к нагреваемому потоку, соответственно, кДж/(й2-ч-°С); р., pa
— сопротивления загрязнения со стороны охлаждаемого и нагреваемого потоков, соответственно, м2 • ч • °С/кДж; 8 — толщина стенки трубок, м; X —
теплопроводность материала трубок, кДж/(м-ч-сС). .
Значения коэффициентов теплоотдачи рассчитываются по формулам,
приведенным в [12, 13, 21—26]; тйм же содержатся данные о значениях рь рг и
Я,.' Величину К. можно также принять на основании практических данных [13,
24].
4. Определяют площадь поверхности теплообмена F' (в м2):
F = Q/(K-Ј)
5.
Находят необходимое число параллельно или последователь- . но
работающих стандартных теплообменных аппаратов.
Широкое распространение на НПЗ и НХЗ получили аппараты воздушного
охлаждения (АВО), которые применяются в качестве конденсаторов и
холодильников, Разработаны
и
серийно
выпускаются АВО различных
типов:.горизонтальные, зигзагообразные, маНВйг
Шйюточные, для вязких сред и 'другие. Применение АВО позво-рйёт
"значительно сократить расход-охлаждающей воды, отказать-Ця от,затрат
труда, связанных с очисткой холодильников от солей ркесткости и с
эксплуатацией систем оборотного водоснабжения. |расчет и выбор АВО
осуществляется в соответствии с методикой, 1вйложенной в работах [27, 28].
J Применение средств вычислительной техники, значительно об->дегчает
процедуру расчета и выбора тешюобменной аппаратуры. ijj проектных
институтах
нефтепереработки
и
нефтехимии
приме-'няются
программы
теплового и гидравлического расчета на ЭВМ конденсатора парогазовой смеси,
термосифонных кипятильников, 'Теплообменников, в которых осуществляется
нагрев или охлажде-"ние продуктов. Исходными данными для расчета служат
тепловая нагрузка, температурный режим, теплофизические свойства сред, Термические сопротивления загрязнений. Результаты счета — ко-.Эффициент
теплопередачи,
расчетная
и
рекомендуемая
площади
гповерхности
теплообмена, геометрическая характеристика аппаратов и их гидравлическое
сопротивление.
Существуют также программы расчета на ЭВМ аппаратов воздушного
охлаждения при их применении в качестве холодильников ;Н конденсаторов.
Результатом счета являются характеристика и : число аппаратов, угол установки
лопастей и мощность двигателя •вентиляторов, коэффициенты теплоотдачи и
теплопередачи, расчет-'Лое гидравлическое сопротивление.
4.5. РАСЧЕТ И ВЫБОР ТРУБЧАТЫХ ПЕЧЕЙ
Основными
показателями
работы
трубчатой
печи
являются
производительность, полезная тепловая нагрузка, тешюнапряжен-^ность и
площади поверхности нагрева, к. п. д. 1 Производительность печи по сырью
находят при расчете тепло-даых и материальных балансов установки. Она
колеблется от '30—50 т/сутки до 10—15 тыс. т/сутки.
Полезная тепловая нагрузка, или тепловая мощность, печи QUOJI
'складывается из теплот, затраченных на нагрев и испарение продукта и на
перегрев водяного пара (при наличии в печи пароперегревателя) :
Опол = QH "+ QB = La (/а - /j) + 1В (Л — Ji)..
Здесь QH, QB — теплота, сообщаемая в печи продукту и водяному пару,
'соответственно, Вт "(кДж/ч); La, IB—расход продукта и водяного пара, кг/ч; ф,
/а — энтальпия продукта на входе'и выходе из печи, Соответственно, кДж/кг
•(при наличии на выходе из печи паровой фазы /2 определяют с учетом доли
;отгкша); Л, /г.— энтальпия водяного пара на входе и выходе.из печи, кДж/кг.
Теплонапряженность площади поверхности нагрева определяет-рВя
количеством теплоты, передаваемой через 1 м2 площади поверх-^ости труб; она
зависит от конструкции печи, вида нагреваемогб ЗЬырья, необходимой
температуры
его
нагрева
и
скорости
в
трубах.
Допускаемая
теплонапряженность радиантных трубчатых змеевиков колеблется от 10 до 60 кВт/м2, а для конвекционных змеевиков
составляет 10—18 кВт/м2. Более подробные сведения о допускаемой
тешюнапряженности в печах различных технологических процессов приводятся
в литературе [24].
Коэффициентом полезного действия трубчатой печи называется доля
теплоты, полезно использованной в печи на нагрев продукта. К. п. д. зависит от
полноты сгорания в печи, потерь теплоты с уходящими дымовыми газами и
через кладку. Он определяется по формуле
К. п. Д. = [<?Ј _ (да + 9у. г + <7„. c)]/Qp
где Q^—теплота сгорания топлива, кДж/кг; <7п, </у. г, да. с — потери
теплоты в окружающую среду через кладку печи, с уходящими дымовыми
газами и от неполноты сгорания, соответственно, кДж/кг топлива.
Потери теплоты через кладку печи, ретурбенды, смотровые и взрывные
окна составляют 4—8% от теплоты сгорания топлива. Потери теплоты с
уходящими дымовыми газами зависят от температуры этих газов, которая в расчетах принимается на 100—150°С выше температуры входа сырья в печь. Для
снижения температуры уходящих дымовых газов и, соответственно, повышения
к. п. д. печи в борове устанавливают воздухоподогреватели, откуда нагретый
воздух подают к форсункам печи. Потери теплоты с уходящими дымовыми
газами определяют по графику, приведенному в [29].
Выбрав тип печи, находят диаметр труб и число потоков в печи.
Рассчитав
полезную
тепловую
нагрузку
и
задавшись
теплона-
пряженностью радиантных труб, по каталогу [30] выбирают тип печи.
'
ВНИИНефтемашем,
Ленгипронефтехимом
и
ВНИПИНефтью
разработаны проекты трубчатых печей различных типов: узкокамерные печи с
верхним отводом дымовых газов и горизонтальным расположением труб (тип
Г)г; узкокамерные печи с нижним отводом дымовых газов и горизонтальным
расположением труб (тип Б); цилиндрические трубчатые печи с вертикальным и
горизонтальным расположением труб (тип Ц); секционные и многокамерные
трубчатые печи (типы Б, В, Р).
...
Вертикальные трубчатые печи менее дороги, чем печи с горизонтальным
расположением труб, поскольку в них отсутствуют промежуточные решетки,
изготавливаемые из легированного металла. Однако применяют вертикальные
печи только там, где нагреваемая среда не склонна к коксованию и где нет
необходимости, быстро удалять продукт в случае аварии. С целью снижения
стоимости строительства во всех случаях, когда нагреваемый продукт не
образует коксовых или зольных отложений, используют безретурбендные
змеевики,
,
Если по условиям процесса необходимо регулировать нагрев по длине
змеевика
(реакционные
печи
пиролиза,
термического
крекинга),
то
рекомендуется использовать трубчатые печи беспламенного горения. Эти же
печи применяются при нагреве термически
щеустойчивых продуктов, например в процессах производства, ма-||жл.
На
установках
атмосферно-вакуумной
перегонки
нефти
наи-р5ольшее
применение имеют вертикально-факельные печи с боковы-|ми и потолочными
экранами.
!'; Выбрав тип печи, приступают к определению диаметра труб и радела
потоков. С этой целью рассчитывают необходимую площадь
• воперечного сечения труб 5 (в м2):
l~
I
S=Z.H/(p'c.3600w)
Здесь рс —плотность сырья при температуре входа в печь, кг/м3; • w
— оп• тимальная скорость движения нагреваемой
среды
(при движении
маловязких
• жидкостей составляет 0,8—2,5 м/с, вязких продуктов — 0,5—1 м/с,
газов под •"давлением — 8—15 м/с, водяного пара — 20—30 м/с).
) Подсчитав S подбирают диаметр труб- и соответствующее этому
диаметру число потоков. Затем находят поверхность радиант-ных труб Яр (в
м2):
•
Яр = <?р/?р-
'где Qp — теплота, передаваемая в радиантной камере (обычно составляет
75% • Quo л); If — теплонапряженность радиантных труб.
Зная тип печи, площадь поверхности нагрева радиантной каме-: ры,
диаметр труб и число потоков, проводят поверочный расчет .печи, методика
которого подробно изложена в [10, 15, 29, 31, 32].
?,
•
4.6. РАСЧЕТ И ВЫБОР НАСОСОВ
Для выбора насоса необходимо располагать данными, характе-
ризующими свойства жидкости и условия перекачивания:
1) температура
жидкости, °С; 2) плотность продукта лри температуре
,;перекачивания, кг/м3; 3) расход продукта, кг/ч; 4) вязкость при ;
температуре перекачивания, сСт; 5) давление (напор) во всасы-?вающей линии,
МПа или. м ст. жидкости; 6) требуемое давление i (напор) в нагнетательной
линии насоса, МПа или м ст. жидкости; $7) коррозионная агрессивность
продукта.
» Температуру, расход, плотность и вязкость жидкости находят !в
процессе технологического расчета установки, а коррозионная ^агрессивность
продукта
сообщается
разработчиком
научно-исследовательским
процесса
или
институтами
ин-^ститутом
нефтяного
Я
—-
химического
машиностроения.
•
Давление во всасывающей линии ЛВс (в м ст. жидкости) вы-
;числяется по формуле
АВС-^ + Л; +-^-»*»
I
Здесь Я6 — барометрическое давление в свсуде, из каторвго поступает ;'
жидкость на насос, м ст. жидкости; hs -а- разница втметок между уровнем '
жидкости, в сосуде, из которого поступает жидкость, И осью насоса, м; '»вв—
скорость во всасывающем патрубке насоса, м/с; g — усетрение свобод-•-Ного
падения, м/с2; hw — гидравлическое сопротивление всасывающего тру^бопровода, м ст. жидкости. .
Давление, которое необходимо обеспечить в нагнетательной линии
насоса, Лн (в м ст. жидкости): • •
«S-«2c
*"^ + ^-V%ftr
^
.
где Но — абсолютное давление на свободную поверхность жидкости, в
сосуде, куда подается продукт, м ст. жидкости; ho — разница отметок между
уровнем жидкости в сосуде,, куда подается продукт, и осью насоса, м; VB—
скорость в нагнетательном патрубке насоса, м/с; hr — гидравлическое
сопротивление нагнетательного трубопровода, м ст. жидкости. •
•Рассчитав hu и /гвс находят необходимый дифференциальный напор
насоса: ' •
Н — Л„ — Лвс
Зная требуемые производительность и дифференциальный напор с учетом
физико-химических свойств и коррозионной агрессивности перекачиваемого
продукта по каталогам и номенклатурным перечням машиностроительных
заводов подбирают
насос.
Учитывая
возможные отклонения
реальной
характеристики насоса от приведенной -в каталоге, дифференциальный напор
рекомендуется выбирать на 5—10% выше полученного расчетом.
На НПЗ и НХЗ наиболее широко применяются центробежные нефтяные
консольные насосы типа НК по ТУ 26-02-766—77, нефтяные насосы НК, НГК,
Н, НГ, НД и НГД по Н521-57, ненормализованные центробежные .нефтяные
насосы НДв, НДс, НС, центробежные химические насосы X, АХ, ТХ, АХП по
ГОСТ 10168—75, бессальниковые герметичные центробежные электронасосы
ХГ, дозировочные насосы НД.
В зависимости от конструкции и условий перекачивания насос может
обеспечить всасывание жидкости из резервуара, расположенного ниже оси
всасывающего патрубка, или, наоборот, требовать подпора, т. е. превышения
уровня жидкости в резервуаре над осью всасывающего патрубка. Величинадопустимой высоты всасывания или минимального подпора рассчитывается но
формуле
-
hs=~^^-~^W-^n-hw
Здесь Ра—'абсолютное давление на свободную поверхность жидкости в
резервуаре, МПа; Рп.— давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости,
МПа; р —плотность-подаваемой жидкости, кг/м3; hw — гидравлическое сопротивление всасывающего трубопровода насоса, м ст. жидкости; Д/гДОп—допус-
тимый кавитационный запас насоса (приводится в каталогах и справочниках).
Мощность N (ъ кВт), потребляемая насосом!
N^QHpg/ (100(h])
где
—
Q
.
объемная
дифференциальный напор,
производительность
создаваемый
насоса,
выбранным
м3/с;
насосом,
Я
м
—
ст.
жидкости; .и] — к. п. д. насоса.
IS
В связи с возможными перегрузками фактическую мощность
рдектродвигателя насоса N3 принимают несколько большей?
|
.
#э~= МС
.
^где /( — коэффициент запаса (/(=1,2 при N до 50 кВт, /(=1,15 при N от
51 ; до 350 кВт, /С= 1,1, при N выше 350 кВт).
f~
Особую группу представляют "пароэжекторные насосы,
пред-
'назначенные для создания вакуума. ВНИИНефтемаш разработал *ряд
пароэжекторных
вакуум-насосов,
которые
изготавливаются ' Казанским
механическим заводом. Насосы различаются по производительности (от 1 до
1250 кг/ч), числу ступеней сжатия (от 2 до 5), типу межступенчатых
конденсаторов
(поверхностные или смешения), давлению рабочего водяного
пара (0,6 или 1',0 МПа), создаваемому остаточному давлению (от 0,13 до 26
кПа),,расчетному' содержанию конденсирующихся паров в отсасываемой смеси
[от 0 до 40% (масс,)], материалу, из которого выполнен насос.^Техническая
характеристика пароэжекторных вакуум-насосов приведена в [33].
4.7. РАСЧЕТ И ВЫБОР КОМПРЕССОРОВ
На НПЗ и НХЗ компрессоры используются для сжатия технологических
газов на установках каталитического риформинга, гидроочистки,'изомеризации,
каталитического крекинга, пиролиза, ок-сосинтеза и других, в холодильных
системах
установок
алкилиро-вания,,
депарафинизации
масел.-
обезмасливаниягачаит. д. В общезаводском хозяйстве компрессоры служат
для
сжатия
воздуха, :,инертного и факельного газов. Наиболее часто
применяются на ;НПЗ и НХЗ центробежные и поршневые (оппозитные,
угловые, вер-:тикальные) машины. В. качестве приводов к компрессорам
используются электродвигатели, паровые и газовые турбины. Характеристика
серийно -изготавливаемых компрессоров приводится в каталогах, справочниках
и номенклатурных перечнях машинострои-•тельных заводов [24, 34—35].
•
?
Основными техническими характеристиками компрессоров яв-
:ляются тип перекачиваемого газа, производительность при усло-'виях
всасывания, абсолютное давление (начальное и конечное). ^Для холодильных
машин в каталогах приводятся холодопроизво-дительность, начальная и конечная температура сжимаемого газа. ;
Располагая
потребном количестве и свойствах Перекачиваемого газа, о
конечном давлении
сжатия,
проектировщик
по
сведениями
о
необходимом
каталргам
подбирает
соответствующую машину. Для заказа компрессора требуется предварительное
заполнение опросного листа по форме, предлагаемой заводом-изготовителем.
Заполненный опросный лист проверяется и согласовы-'вается заводомизготовителем компрессора. Следует иметь в виду, что большинство
компрессоров сконструировано, исходя, из свойств конкретных газов. Поэтому,
если возникает'необходимость использовать машину для сжатия другого газа,
следует-получить предварительное согласие завода-изготовителя
(до заполнения опросного
листа).
Если промышленностью серийно не выпускаются необходимые для
проектируемого производства компрессоры, выдается в порядке, изложенном в
гл. 3, заказ на разработку проекта и изготовление новой, индивидуальной
машины.
Глава 5
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ ОБЩЕЗАВОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА
К общезаводскому хозяйству (ОЗХ) современных НПЗ и НХЗ относятся
объекты приема и хранения сырья, приготовления из компонентов -товарной
продукции, хранения и отгрузки товарной продукции; ремонтно-механическая
база; складское хозяйство; объекты, предназначенные для снабжения воздухом,
водородом, инертным газом, топливом; вспомогательные службы (факельное
хозяйство, газоспасательная служба, пожарная охрана, .медицинская служба и
служба питания). В более широком смысле в ОЗХ включают также объекты
энергоснабжения, водоснабжения, канализации, очистных сооружений.
, Объекты ОЗХ занимают большую часть территории предприятия, а
стоимость их строительства превышает 40% от общей стоимости заводов.
Состав объектов ОЗХ зависит от профиля предприятия, его технологической схемы. Например, на заводах топливно-масляного профиля
заметное место принадлежит узлам приготовления товарных масел, приема
многочисленных присадок со стороны, хранения и затаривания твердых
парафинов и т. д. Эти объекты на заводах топливного профиля отсутствуют.
'
5.1. ПРИЕМ И ХРАНЕНИЕ СЫРЬЯ
Сырье поставляется на НПЗ и НХЗ по магистральным трубопроводам,
железной дороге и, в незначительной степени, водным (танкеры, баржи) и
автомобильным (автоцистерны) транспортом.
Трубопроводный
транспорт
нефти
и
нефтехимического
сырья.
Трубопроводным транспортом в нашей стране перевозится около 80% сырой
нефти и 8% нефтепродуктов. Общая протяженность нефтепроводов и
нефтепродуктопроводов на конец 1980 г. составила 69,7 тыс. км. Средняя
дальность перекачки нефти достигла 1400 км. Все нефтеперерабатывающие
заводы Советского Союза связаны трубопроводными магистралями с районами
добычи нефти. Нефтепроводы проектируются и эксплуатируются организациями Министерства нефтяной промышленности. Пропускная способность
нефтепровода определяется мощностью НПЗ, а- диаметр, кроме того, зависит от
схемы
церекачивания
нефти
(непрерывная
или
периодическая).
При
расширений НПЗ зачастую оказывается
•робходимьш
предусмотреть
увеличение
пропускной
способности
•рфтепровода. Эта задача решается прокладкой параллельных тру-Вопроводов
на
всей
протяженности
нефтепровода
или
на
отдельных,
наиболее
перегруженных участках.
W-, Для организации учета и контроля подачи нефти на НПЗ непосредственно перед предприятием (а иногда и на его территории) размещается
приемо-сдаточный пункт. В состав пункта входят: Ивлощадка приема шара —
специального устройства, которое вре-рйя от времени прогоняется по
нефтепроводу с целью очистки тру-|бы от парафинистых отложений и грязи;
фильтры-грязеуловители iji счетчики.. Показания счетчиков служат для
контроля количества «Поступающей на НПЗ нефти. Они передаются на
головную
пере-рсачечную
станцию
нефтепровода
и
на
центральный
диспетчерский етункт НПЗ. Перед фильтрами приемо-сдаточного пункта
устанав-рдиваются предохранительные клапаны для . защиты последних
^участков
нефтепровода
от
разрыва.
Причиной
разрыва
может
быть
рйедопустимо высокое давление, возникающее вследствие закрытия |задвижки
перед приемо-сдаточным пунктом. Сброс от предохра-|нительных клапанов
направляют в резервуары сырьевой базы
юпз.
•
.
-
L С приемо-сдаточного пункта нефть подается в резервуары ^'(Сырьевой
базы НПЗ. Участок трубопровода от пункта до резер-|Вуаров является
собственностью НПЗ. Этот трубопровод, как пра-Е било, прокладывается в
земле и выводится на поверхность перед резервуарами-,
У Нефтехимические предприятия получают по трубопроводам Псырье с
близлежащих нефте- и газоперерабатывающих заводов. „ Обычно по
трубопроводам подаются на НХЗ бензиновые фракции, ^сжиженные газы,
ароматические
углеводороды.
Эксплуатируются
1,также
магистральные
трубопроводы, по которым сырье подается >ва НХЗ с предприятий,
расположенных на расстоянии 150—200 км */ц выше.
.
:' Нефтехимические заводы часто используют в качестве сырья
.'(например, для установок оксосинтеза) природный газ. Газ посту-:; пает на
НХЗ из систем магистральных газопроводов через газо-• распределительные
пункты (ГРП). На ГРП происходит снижение давления газа до величины,
которая необходима нефтехимичес-!"«ому предприятию, здесь же организуется
учет природного газа, Передаваемого на НХЗ. ГРП проектируются и
эксплуатируются ^организациями Министерства газовой промышленности.
Трубо-^лровод природного газа, выходящий с ГРП, является собствен-риостью
НХЗ.
f Транспорт сырья по железной дороге. Нефть на НПЗ подается |в
железнодорожных
цистернах
маршрутами,
грузоподъемность
ко-|торых
определяется путевым развитием и пропускной способностью ;,еети железных
дорог. Для перевозки нефти используются цис-|*ерны различных типов — двух, четырех-, шести- и восьмиосные. ?гЦодробная характеристика цистерн
приведена в литературе [36, ирИ]. От соотношения в маршруте цистерн разных
типов зависит
Рис. 5.1. Комбинированная двухсторонняя железнодорожная эстакада для
слива нефти и налива темных нефтепродуктов:
/ — наливной стояк;
2 — установка нижнего слива нефти;
3—
коллектор слива нефти; 4 — коллекторы тейных нефтепродуктов.
длина маршрута. Длина маршрута достигает 720 м, а грузоподъемность
—3900 т.
На
вновь
строящихся
НПЗ
проектируются
для
приема
нефти
двухсторонние сливные эстакады длиной 360 м, вдоль которых устанавливается
состав после его расцепки на две части. "С целью более полного использования
территории и уменьшения капиталь- -ных и эксплуатационных затратпрактикуется оснащение железнодорожных эстакад устройствами для налива
нефтепродуктов — мазута или дизельного топлива. В этом случае эстакада
называется сливо-наливной и на ней поочередно осуществляется слив нефти и
налив нефтепродукта. На рис. 5.1 изображена комбинированная двухсторонняя
железнодорожная эстакада для слива нефти и налива темных нефтепродуктов.
Цистерны
для
перевозки
нефти
оснащены
нижними
сливными
патрубками, к которым подводится и герметично присоединяется установка для
нижнего
слива
(налива),
представляющая
собой
систему
шарнирно
сочлененных труб. Промышленностью выпускаются установки для нижнего
слива по ТОСТ 18194—79. Стандартом предусмотрен выпуск установок без
подогрева (УСН), с паровым подогревом (УСНПп), с элёктроподогревом
(УСНПэ). Установки типа УСН имеют диаметр условного прохода 150 и 175
мм, УСНПп — 175 мм, а УСНПэ — 150 мм.
Из сливной установки нефть'поступает в сливной трубопровод. Ранее
сливным трубопроводом нефть передавалась в резервуары, расположенные
ниже отметки рельса («нулевые» резервуары). Вместимость этих резервуаров
принималась такой, чтобы обеспечить слив всего маршрута. Из «нулевых»
резервуаров нефть забиралась насосами заглубленной насосной и подавалась в
резер-вуары'сырьевой базы завода.
Практика показала, что в сооружении «нулевых» резервуаров и
заглубленных
насосных
нет
необходимости.
Следует
предусматривать
поступление нефти от сливных приборов к насосам, расположенными на
поверхности земли через сливную буферШую емкость вместимостью ши—zuu м°. иднако при этом осооое
Внимание
необходимо
уделять
расчету
гидравлических
сопротивлений
сливного трубопровода, учитывать всасывающую способ-Юность сырьевого
насоса. Вопросы, связанные с проектированием Копераций по сливу и наливу
нефтей и нефтепродуктов освещены |в [38-40].
-
-
,
If При проектировании сливо-наливных железнодорожных эста-1кад
следует учитывать требования по нормативной продолжительности сливных
операций, установленные «Правилами перевозок ^жидких грузов наливом в
вагонах — цистернах и бункерных по-|лувагонах», утвержденными МПС 25 мая
1966 г. [41]. Эти правила ifcустанавливают следующую продолжительность
слива (в ч) в Iпунктах механизированного (1) и немеханизированного (2) слива.
II
?
i
-
.
Двухосная цистерна
-
Цистерна с числом осей 4 и выше
'l '
1,25
2;0
2
2,0
4,0
г . В зимнее время слив некоторых сортов нефтей и других про-ьдуктов,
обладающих высокой температурой застывания затруд-jfнен, поскольку они
поступают на пункты слива загустевшими. Пра-ьвила перевозки грузов
предусматривают увеличение продолжитель--f.HOCTH слива таких продуктов в
период с 15 октября по 15 апреля, Га также выделение специального времени на
разогрев. Сведения '- о продолжительности разогрева и слива высоковязких и
высокозас-^-Тывающих продуктов приводятся в табл. 5.1.
s-высоковязких f
период
ТАБЛИЦА 5.1.. Продолжительности разогрева и слива
и высокозастывающих продуктов в зимний
продукта*
-Характеристика
Допустимое время, ч
Группа
-, 50 °С
вязкость при
° ВУ
разогрева
температура застывания, °С
слива
I
от —15 до 0
5—15
4
3П
16—25
от 1 до 15
6
3 III
26—40
от 16 до 30
8
4 IV
40
10
4
- 30
* Для отнесения продукта к той или иной группе
достаточно соблюдения только од-ного показателя
(вязкости или температуры застывания).
;
Для разогрева нефти в цистернах предусматривают паровые t
гидромеханические
подогреватели
ПГМП-4
конструкции
ВНИИСПТНефти, электрогрелки, погружные змеевиковые подо-греватели, а
также системы циркуляционного разогрева, сущность которых заключается в
том, что холодный- продукт, забираемый из
специальном теплообменнике
цистерны,
подогревается в
и в ; горячем состоянии возвращается в
цистерну. Учитывая недостаточную эффективность вышеупомянутых способов
непрямого ра-
Рис. 5.2. Схемы обвязки эжекторов.
Q— .производительность
фд
•
—подача
'
слива;
QH — подача
дополнительного
основного
насоса;
насоса.
зогрева в проектах следует предусматривать также подачу в цистерны
острого пара.
.
Сырье нефтехимических предприятий перевозится в цистернах с нижним
сливом (ив этих случаях схема сливных операций аналогична описанной выше
для нефти), в цистернах с верхним сливом и в специализированных цистернах.
Верхний слив из железнодорожных цистерн менее удобен, чем нижний.
При верхнем сливе имеют место значительные потери от испарения, частые
срывы работы насосов при сливе продуктов с высоким давлением насыщенных
паров. Зачастую не, удается достичь полного удаления продукта из цистерн.
Слив может осуществляться'самотеком (при благоприятном рельефе местности)
или с помощью, насосов.
В тех случаях, когда для верхнего слива применяют центробежные
насосы,
не
обладающие
самовсасывающей
способностью,
необходимо
предусматривать установку поршневых насосов для первоначального (перед
началом откачки) заполнения трубопроводов продуктом и зачистки цистерн. В
летнее время слив .продуктов с высоким давлением насыщенных паров
сопровождается образованием газовых пробок во всасывающих трубопроводах
насосов. Для уменьшения вакуума во всасывающих линиях рекомендуется
предусматривать в проектах применение эжекторов. В качестве рабочей
жидкости в эжекторах используется сливаемый продукт. При работе с
погружным эжектором не только полностью исключается
вакуум
во
всасывающих линиях, но в отдельных случаях создается избыточное давление
(подпор).
Схема обвязки эжекторов определяется разностью отметок между нижней
образующей котла цистерны и резервуаром или насосом. На рис. 5.2 приведены
различные варианты обвязки эжектора. Схема, изображенная на рис. 5.2, а
применяется в тех случаях, когда разность геодезических отметок цистерны и
резервуара позволяет (с учетом дополнительного подпора, развиваемого
эжектором) обеспечить заданную производительность слива Q0. Подача и напор
насоса обеспечивают работу эжектора. В тех случаях, когда разность отметок
цистерны и резервуара не позволяет организовать самотечный слив или
резервуар находится выше цистерны, применяют схемы, изображенные на рис.
5.2, бив. Если давление, развиваемое основным насосом недостаточно для
работы эжектора, то следует .предусмотреть дополнительный насос для
к
*
I подачи рабочей жидкости в эжектор (рис. 5.2, б). ПроизводительЮность дополнительного насоса выбирают равной расходу рабочей
* деидкости через эжектор, а дифференциальный напор равным раз* ности между давлением рабочего продукта перед эжектором
давлением, развиваемым основным насосом.
и
.
Слив продукта может быть значительно ускорен, если создать f
повышенное давление над поверхностью продукта в цистерне. Для создаяия
избыточного давления применяют подачу сжатого воздуха, инертного газа
(азота) или пара.
Промыво-пропарочные станции. Для подготовки цистерн под
' налив и ремонта цистерн предназначены промыво-пропарочные
станции (ППС), которые проектируются в составе НПЗ и НХЗ.
Заданием на проектирование ППС устанавливается суточная про:
грамма по очистке и промывке цистерн и бункерных полувагонов,
оговариваются виды очистки (горячая или холодная). Обычно
, ППС на НПЗ должны ежесуточно обрабатывать 400—600 цистерн
: и 50—100 полувагонов.
На ППС предусматривается проведение следующих операций: удаление
остатка светлых нефтепродуктов; пропарка -котлов цистерн с одновременным
сливом
остатков
темных
"нефтепродуктов;
^промывка
горячей
водой
внутренних стенок котлов цистерн; уда-"ление промывочных вод с помощью
вакуумных установок; дегазация котлов цистерн вентиляционной установкой;
обезвоживание слитых остатков темных нефтепродуктов;
вод. :
очистка
сточных
ППС проектируются по заказам генпроектировщиков НПЗ проектными
институтами МПС СССР.
Водный транспорт сырья. Перевозка нефти и нефтепродуктов . по воде
осуществляется в самоходных нефтеналивных судах — ,• морских и речных
танкерах, а также в несамоходных морских , (лихтеры) и речных (баржи) судах.
Внутренним
водным
транс-'
портом
перевозится
более
60
млн.
т.
нефтепродуктов. Основной
* объем речных перевозок нефти и нефтепродуктов приходится на '
Волго-Камский и Обь-Иртышский бассейны. Сырая нефть пере-.«озится с
полуострова Мангышлак и из Махачкалы в Волгоград, . а также из Куйбышева в
районы Черного, Балтийского и Каспийского морей.
Для создания благоприятных условий слива нефти и для пре* дотвращения загрязнения водоемов
устраиваются
специальные
нефтяные гавани, в которых сооружаются пристани, пирсы или
-причалы. Гавани могут быть естественными (бухты, заливы, зато-1 ны)
или искусственными. Вопросы проектирования сливных уст-' ройств для слива
нефти и нефтехимического сырья из нефтеналив-. ных судов освещены в [40,
42, 43].
Хранение сырья. Для хранения нефти на НПЗ предназначаются
* сырьевые резервуарные парки. Нормы технологического проектиро-I
вания предлагают предусматривать в проектах такую вместимость I парков,
чтобы она обеспечивала бесперебойную работу НПЗ, по-^лучающего нефть по
нефтепроводу, в течение 7. суток. Если пред-| приятие снабжается нефтью по
железной дороге или водным путем вместимость сырьевых парков должна быть увеличена. В этом случае
величина нормативного запаса оговаривается в задании на проектирование.
Для предотвращения потерь нефти от испарения ее хранят в резервуарах с
плавающими крышами или понтонами. На сырьевых базах НПЗ обычно
устанавливаются резервуары объемом ' 20— 50 тыс. м3. Число резервуаров
определяется общей вместимостью парка и принятым единичным объемом
резервуара.
При
проектировании
руководствуются
СНиП
разработан
использования
для
II-106—79
при
сырьевых
[44].
складов
Этот
НПЗ
нормативный
проектировании
и
НХЗ
документ
складов нефти
и
нефтепродуктов; его допускается применять при проектировании складов легковоспламеняющихся, и горючих жидкостей, условия хранения которых в
зависимости от их свойств сходны с условиями хранения нефти и
нефтепродуктов.
СНиП
П-106—79,
однако,
не
распространяется
на
проектирование складов"~(товарных•: баз) сжиженных газов, нефтепродуктов с
упругостью паров выше 93,6 кПа (700 мм рт. ст.) при 20°С, складов
синтетических жирозаменителей, подземных хранилищ в горных породах,
отложениях каменной соли, ледогрунтовых хранилищ.
СНиП П-106—79 делит склады нефти и нефтепродуктов на две группы,
причем товарно-сырьевые склады НПЗ и НХЗ отнесены к первой группе.
Склады первой группы подразделяются на три категорий в зависимости от
общей вместимости. В СНиП регламентированы расстояния от зданий и
сооружений складов (товарно-сырьевых баз) до зданий и сооружений соседних
предприятий, жилых и общественных зданий, расстояния от резервуаров для
нефти и нефтепродуктов до зданий и сооружений склада (сливо-наливных
устройств,
насосных,
канализационных
сооружений,
складов
для
нефтепродуктов в мелкой таре и т. п.), расстояния от зданий и сооружений
склада до трубопроводов. СНиП П-106—79 рекомендует размещать резервуары
группами, устанавливает предельную вместимость резервуаров в группе и расстояния между стенками резервуаров, расположенных в одной и соседних
группах.
Дополнительные требования к проектированию сырьевых и товарных,
парков содержатся в противопожарных нормах проектирования [45].
6.2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ТОВАРНОЙ ПРОДУКЦИИ
Товарная продукция, вырабатываемая на НПЗ, может быть условно
разделена на две группы: 1) продукция, производимая непосредственно на
технологических установках, и 2) продукция, приготавливаемая из различных
компонентов.
Непосредственно
на
установках
НПЗ
вырабатывают
индивидуальные углеводородные фракции С3—Cs (пропановую, бутановые,
пентановые), ароматические углеводороды (бензол, толуол, индивидуалыше
ксилолы), различные марки твердых парафинов, присадки к маслам и т, д.
ШК •
'
-
Вначительное количество крупнотоннажных товарных продуктов —
•бензин, дизельное и котельное топлива, смазочные масла — полу-Кают на НПЗ
смешением
(компаундированием)
из
компонентов,
рырабатываемых
на
различных установках. Так, для приготовле-фия автомобильных бензинов на
некоторых НПЗ используют' до ^10—15 компонентов.
•
т
<!;,;• На нефтехимических предприятиях товарная продукция — слир-f
ты,
альдегиды,
кислоты,
полиолефины,
сырье
для
производства
^синтетического каучука и др. — вырабатывается непосредственно 1в цехах и
на установках.
v Для осуществления операций по приготовлению товарной про->дукции
из
компонентов
используются
проектируются
следующие
циркуляционный
—
специальные
основные
приготовление
методы
объекты,
на.
^которых
компаунди-;рования:
производится
в
1)
сме-Гсительных
резервуарах; 2) смешение в аппаратах с перемешивающими устройствами; 3)
непосредственное смешение в трубо-упроводах.
.;
.
sr Разработке проекта узла приготовления товарной продукции |должен
предшествовать расчет ожидаемых показателей качества ^товарных продуктов
на основе сведений о качестве компонентов. jilpH расчетах следует учитывать,
что только некоторые из пока-йзателей качества являются аддитивными. Так,,
плотность смеси, ^содержание в ней серы, температуру анилиновой точки,
показа-i тели фракционнйго состава, определенные по ИТК, находят сум-•
мированием произведений массовых долей компонентов на соот-'ветствующие
показатели каждого из компонентов. Давление насыщенных паров смеси с
достаточной
степенью
точности
можно
определить-суммированием
произведений мольных долей компонен-' тов на давления паров этих
компонентов.
В' известной степени аддитивными являются показатели октанового и
цетанового чисел: Однако определенное по правилу аддитивности октановое
число смеси
может оказаться выше
или ниже реального. Более Точно
рассчитать реальное октановое чис-/ло позволяет формула
•"','•
0СМ = (ОЛАК. + 0ВВ)/\00
Здесь Оси — реальное октановое число смеси; О А, Ов — октановые
числа ; высокооктанового
и
низкооктанового
компонента
соответственно;" А и В — содержания компонентов в смеси, %
смеси,
(об.); К —
поправочный коэф-: фициент, определяемый по специальному графику,
приведенному в литературе [46, 47].
-
Для расчета октанового числа смеси могут быть также использованы
формулы, разработанные ВНИИНП и НПО «Нефтехим-автоматика» [48] и
фирмой «Этил Корпорейшн» [49].
Для расчета вязкости смеси мазутов рекомендуется использовать
формулу
lg 1?(^см + 0,8) = alglg(vA + 0,8) + big lg(vB + 0,8) + ...
где VCM—вязкость смеси, сСт; ч А, . VB,... — вязкости смешиваемых
компонентов, сСт; а, Ь,... — содержание компонентов в смеси, масс. доли.
Температуру вспышки смеси можно рассчитать по формуле Тиле и
Кадмера:
lf-Л. *в= -looig 2*i-w 10°
1=1
Здесь <„ — температура вспышки смеси, °С; xt — содержание i-ro компонента смеси, масс, доли; <в<—температура вспышки i-ro компонента, °С; hi —
поправочный коэффициент, определяемый экспериментально для выбранной
области изменения содержания i-ro компонента.
Более точные уравнения, по которым 'можно определить смесительные
характеристики мазутов, зная показатели отдельных компонентов, приводятся в
литературе [50, 51].
Метод -приготовления товарной продукции многократной циркуляцией
через смесительные резервуары применяется в течение многих лет. Сущность
метода заключается в следующем. Компоненты товарных продуктов с
технологических установок поступают в комтюнентные,Језедвуары парков
смешения, анализируются, а затем насосами подаются в смесительный
резервуар. Приготовленный в смесительном резервуаре продукт забирается
специальными насосами и многократно перекачивается по схеме «резервуар—
насос— резервуар» до тех пор, пока в резервуаре не будет получена однородная
по
составу
смесь,
показатели
которой
соответствуют
требованиям,
предъявляемым к готовому продукту.
Вместимость компонентных резервуаров при приготовлении топлив
должна
соответствовать
48-часовому
запасу
каждого
компонента,
а
смесительных резервуаров— 16-ч-асовой выработке данного вида топлива. При
получении товарных масел предусматриваются компонентные резервуары,
исходя из 36-часового запаса каждого компонента, и смесительные резервуары,
исходя из суточной выработки масел.
В1 табл. 5.2 приводится пример расчета необходимой вместимости
резервуарных парков смешения, автобензина.
Для
улучшения
условий
перемешивания
резервуары
оборудуют
смесительными устройствами: маточниками с большим числом отверстий,
направленных вверх, вниз или под углом; так называемыми «пауками» с
установленными на них инжекторами-смесителями; подъемными трубами,
через которые продукт закачивают на определенную высоту от днища.
В аппаратах с перемешивающими устройствами готовят товарные масла.
Для ряда НПЗ была запроектирована установка приготовления масел, в состав
которой входят компонентные резервуары, смесители с принудительным
перемешиванием, насосная, емкости для присадок и камеры для плавления
присадок.
Оба описанных выше метода обладают рядом серьезных недостатков:
повышенным
расходом электроэнергии, малой произво- * дительностью
смешения, необходимостью строительства смесительных резервуаров.
128
.
ТАБЛИЦА 5.2. Расчет вместимости парка смешения автобензина
' *
в
Компоненты
и
марки
Необходимый объем
м3
Количество
Плотность,
0gB IB шт \
' Фактический ,
резервуаров при нор-
;
мативном запасе, м»
сутки
.
тыс. т
т
и их объем бензинов
и и(* °,]еи
кг/м"
запас, сутки год
сутки
t
Компонентные резервуары
Катализат риформинга
..
14100.
780
730
5200
.1200
2700
24*100
Изогексановая. фракция
650
400
4 Бензин .каталитического
2x400
4700
2350
-
2x2000
134
720
-
710
105
2,7 Рафинат
500.
.670
ЗхЮОО
1000
280
Всего
'
—
725
549
132
895
"1400
410
2x700
1340
730
2x700
180
1050.
2,2 Бензин пиролиза
470
1,8
1,05 Бензин коксования
9x100
350'
'
117
,650
570
860
600
1,6 крекинга Алкилат
430
1,7 Бутаны
3X400
—
38
5000
670
6700
2,3 ' Изопентановая фракция
8x2000
236
1650
125
/
2830
350
2,8
3249
10782
, 14110
—
3180
2120
—
Смесительные резервуары
Бензин А-72
2x1000
0,72
723
2400
0,62 Бензин А-76
8135
770
"755
5420
646
766
1880
^х2000
2152
2795
6230
0,74 Бензин АИ-93
1860
2x1000'
Всего
—
—
3249
10782
14110
—
Рис. 8.3. L/хема автоматической станции смешения:
Р-1—Р-3 — компонентные резервуары; Р-4 — товарный резервуар; Н-1—
Н-3 — насосы;
Ф-1—Ф-3 —
фильтры; PM-J—PM-3— расходомеры; РЕ-1—РЕ-3— регуляторы; К-1—
К-3 — регулирующие клапаны; СК-1 — смесительный коллектор.
Более эффективным является приготовление товарной продукции смешением в потоке. Для каждого НПЗ разрабатываются индивидуальные проекты
автоматизированных систем (автоматических станций) смешения. Схема
—
автоматической станции смешения, на которой приготавливается продукт из
трех компонентов, приведена на^)ис. 5.3. В состав оборудования станции входят: компонентные резервуары, насосы, фильтры для очистки компонентов от
механических примесей, газоотделите^_(дщмеда101Јя при приготовлении
бензинов), измерители расхода, регулирующие кладаны, обратные,_ клап_аны.
Объем резервуарного парка для хранения компонентов обуславливается
производительностью станции смешения, необходимостью остановки для
профилактического осмотра и ремонта, потребностью во времени для
лабораторного
анализа.
Нормы
технологического
проектирования
не
регламентируют объема компонентных резервуаров, представляя право решать
эту задачу проектировщикам. Оптимальные условия эксплуатации, как показывает практика, обеспечиваются при наличии 2-—3 резервуаров для каждого
компонента, общая вместимость которых соответствует 16—20-часовой
выработке этого компонента.
Для
перекачки
каждого
компонента
следует
предусматривать
индивидуальные насосы, причем нежелательно, чтобы одним на'-сосом
компонент перекачивался в разные смесительные коллек-I торы.
| В качестве измерителей расхода на станциях смешения применяются
объемные счетчики или турбинные расходомеры. Широкое распространение
получили венгерские турбинные расходомеры «Турбоквант», достоинством
которых
являются
небольшие
размеры,
малая
металлоемкость,
простота'ремонта. При разработке проектов станций смешения следует
стремиться, чтобы максимальная производительность по компоненту не
превышала 75% от пропускной способности расходомера, а минимальная не
была близка к нижнему пределу пропускной способности.
Для управления процессом смешения в Рязанском СКВ Московского
НПО «Нефтехимавтоматика» разработаны комплексы приборов управления
«Поток». В состав комплексов входят блоки компонентов и управления-. В
процессе смешения на блоки ком•РОНентив поступают частиты с илика управления \]п) п и potИр&домеров (fp). Эти частоты пропорциональны, соответственно,
Квданной производительности установки смешения и расходам Компонентов. В
блоках компонентов /„ умножается на коэффици-рёнты, пропорциональные
содержанию компонентов- в смеси, a fp — гаа масштабные коэффициенты,
зависящие от типа применяемого Г «расходе мер а. Затем проводится сравнение
этих частот и вырабатываются управляющие воздействия по каждому каналу,
которые ^поступают на исполнительные механизмы.
|р~ Если схема автоконтроля блока компонента фиксирует откло-|-'нение
действительного расхода компонента от заданного более ''.''Чем на 0,5% в
сторону уменьшения расхода, то формируется ? команда «Ошибка-1», по
которой блок управления снижает ско-| рость смешения.
'
-
---'.I' В' составе комплексов имеются основные и резервные блоки. Ј При
нарушении
режима
работы
основных
блоков
резервные
блоки
'"^-
подключаются к сети и форсированно выводятся на режим рабо-г ты основного
блока.
5.3. ХРАНЕНИЕ ТОВАРНОЙ ПРОДУКЦИИ
Хранение и отгрузка основного количества товарной продук-„ ции на
НПЗ и НХЗ производится через товарно-сырьевые базы /-(ТСБ) предприятий.
Отдельные виды .продукции — битумы, эле-' ментарную серу, нефтяной кокс
— отправляют потребителям не-;' посредственно с технологических установок.
При проектировании !' предприятий следует стремиться к тому, чтобы объекты
по хра-•- нению и отгрузке продукции были .сосредоточены в одном месте, f,
что
облегчает
управление
товарной
базой,
упрощает
работу
же-
,
'.лезнодорожного транспорта.. Исключение делают для объектов по '„ отгрузке
сжиженных газов, которые в соответствии с противопо-^жарными нормами
проектирования следует размещать на рас-I стоянии не менее 300—500 м от
территории предприятия. ^ Вместимость товарных складов (парков) зависит от
устанав-k ливаемых нормами технологического проектирования сроков хранения. Товарные парки должны обеспечивать возможность приема и хранения в
них 15-суточной выработки, каждого из товарных ; нефтепродуктов.
В'местимость складов сжиженных газов не дол-' жна превышать трехсуточной
выработки
этих
продуктов.
Если
отгрузка
товарных
нефтепродуктов
потребителям производится по . .трубопроводам, нормативный срок хранения
сокращается до 7 суток.
' "~
Число
устанавливаемых резервуаров зависит от
количества '
подлежащего хранению продукта и единичной вместимости выбранного
резервуара. Экономически целесообразно устанавливать : меньшее
число
резервуаров большей вместимости. Так, расход .'металла на сооружение 6
резервуаров по. 10 тыс. м3 составляет г 955 т, а при строительстве 3 резервуаров
по 20 тыс. м3 — 825 т. ^'Сооружение
резервуаров
большей
вместимости
взамен мелких позволяет также уменьшить территорию, занимаемую парками.
Для каждрго вида товарной продукции рекомендуется предусматривать
не менее 3 резервуаров (в один поступает товарная продукция, второй
находится на анализе, из третьего производится отгрузка продукции).
По, расположению и планировке резервуары делятся на подземные (если
"наивысший уровень жидкости гв резервуаре ниже наинизшей-планировочной
отметки прилегающей площадки не менее, чем на 0,2 м) и наземные (если они
не удовлетворяют вышеуказанным условиям).
.. .
Для хранения тов-арной продукции НПЗ и НХЗ используются стальные
емкости вместимостью_др_200 м3 (до ОСТ 26-02-1496—76); стальные
резервуары вертикальные цилиндрические со щитовой кровлей вместимостью
.от 100 м3 до 30 тыс. м3г с понтоном и щитовой кровлей вместимостью от 100
м3 до 30 тыс. м3, с плавающей крышей вместимостью от 10 тыс..м3 до 50 тыс.
м3; стальные резервуары с коническими днищами; горизонтальные емкости для
хранения продуктов под давлением 0,6—1,8 МПа вместимостью отг25 м3
до_200_м,3 (по ОСТ 26-02-1159^-76); шаровые резервуары для" хранения
продуктов под давлением 0,25—1,2 МПаг железобетонные резервуары, •
В табл. 5.3 приведены рекомендации по выбору типа емкости для
хранения продукции НПЗ и НХЗ. На рис. 5.4 изображен резервуар с плавающейкрышей, применяемый для хранения бензина и других легкокипящих
продуктов.
ТАБЛИЦА 5.8. Рекомендации по выбору типа емкости для хранения
продукции НПЗ и НХЗ
.
Продукт
Тип
емкости
§е,нзид,,
ароматические
Резервуар- - с
продукты
понтоном
с
горизонтальная
топливо,
или
плаваю-другие
температурой
щей крышей,
цилин-вспышки
дрическая "емкость Керосин,
моторное
углеводороды,
Резервуар
жидкий
28°С
дизел'ьное,
со щитовой
парафин,
и
с
печное,
кровлей под
жидкие
2 кПа (200 мм .в. ст.) продукты
ниже
давлением
температурой
кипения 160— 300°Ј/ Мазут, гудрон, смазочные масла,
тяже-
Резервуар со щитовой- кровлей под лые смолы
*
давлением
20Д
Па
ЖелезобетрнАый резервуар Продукты,
механические
примеси
•
.
"
Мазут
содержащие
Резервуар с коническим днищем
или
твердые
включения
- • Сжиженные газы, легкие фракции бен-
Горизонтальные
цилиндрические
резина, продукты
С давлением насьпЦен-
зервуары
по ОСТ
26-
02-1619—76, ных паров выше §0 кПа при 20*С
шаровые резервуары
Безопасная
и
удобная
эксплуатация
резервуаров
обеспечивается
применением дополнительного оборудования, которое предназначено для
заполнения и опорожнения резервуаров, замера уровня продукта, зачистки,
.отбора проб, сброса подтоварной воды,
Рис. 5.4. Резервуар с плавающей , крышей:
/ — верхний настил крыши; 2 — ниж-•Вий настил крыши; 3 — днище; 4^
подвижная лестница»
Рис. 5.5. Схема расположения оборудования на вертикальных резервуарах
для маловязких нефтепродуктов:
/ — световой люк; 2 — вентиляционный патрубок; 3 — дыхательный
клапан; 4 — огневой предохранитель; 5 — замерный люк; 5 — прибор для
замера уровня; 7— люк-лаз;, 8 —сифонный кран; 9 — хлопушка; 10 — при-емораздаточный патру.бок; // — перепускное устройство; 12 — управление
хлопушкой; 13 — крайнее положение приемограздаточных патрубков по
отношению к оси; 14 — предохранительный клапан.
• пенотушения, поддержания определенного давления в резервуа-.рах. На
рис. 5.5 приводится схема расположения оборудования
на вертикальных резервуарах, для маловязких нефтепродуктов.
Характеристика выпускаемых промышленностью емкостей, резервуаров
и
оборудования
для
них
приводится
в
литературе
[40,
•47,52].
' --
При разработке проектов товарных баз для НПЗ и НХЗ реко-
мендуется использовать СНиП II-106—79 [44] с учетом соображений,
изложенных на стр. 126.
:
5.4. ОТГРУЗКА ТОВАРНОЙ ПРОДУКЦИИ
Товарная
продукция
НПЗ
и
НХЗ
отгружается
трубопроводным,
железнодорожным, автомобильным - и речным транспортом.
Трубопроводный
транспорт.
По
трубопроводам
транспортируются
потребителям светлые и темные нефтепродукты — бензин, дизельное и
котельное топлива, а также сжиженные газы, этилен, аммиак. Экономически
целесообразным
трубопроводный
транспорт
становится
при
концентрированном потреблении продукта в одной точке и районе, когда по
трубопроводу перекачиваются не менее 300—500 тыс. т продукта в год.
Проектирование нефтепро-дуктопроводов осуществляется в соответствии с [52,
53]. .
В
ближайшие
годы
намечается
значительно
расширить
сеть
нефтепродуктопроводов. Постановление Совета Министров СССР о развитии
сети нефтепродуктопроводов в 1981—1985 годах предусматривает сооружение
новых трубопроводов для перекачки бензина и дизельного топлива в
центральных
районах
страны,
Сибири,
Казахстане,
создание
ряда
мазутопроводов, связывающих НПЗ с крупными тепловыми электростанциями,
и керосинопроводов между заводами и аэропортами.
На территории НПЗ и НХЗ обычно размещаются головные сооружения
нефтепродуктопроводов: склады (парки), головные насосные. Некоторые
продуктопроводы имеют в составе головных сооружений собственные
резервуарные парки, в которые продукт подается из резервуаров товарной базы
НПЗ насосами товарной насосной. Более экономичным решением является
использование в качестве головных сооружений резервуаров заводской
товарной базы. Продукт в магистральный трубопровод подается непосредственно
лз
этих
резервуаров
насосами
головной
насосной
станции,
размещаемой рядом с резервуарами.
Железнодорожный транспорт. Транспортировка продукции НПЗ и НХЗ
по железной дороге является основным видом перевозки нефтепродуктов и ее
ведущее значение сохранится1 в ближайшие годы. Основным видом тары для
перевозки по железной дороге нефтяных и химических продуктов служат
цистерны. Цистерны подразделяются на универсальные, предназначенные для
перевозки различных грузов (нефти и светлых нефтепродуктов, нефти и мазута
и т. д.) и специальные. В специальных цистернах перевозится какой-либо один
вид продукции (например, сжиженные газы, кислоты, спирты). Характеристика
Цистерн, изготавливаемых вагоностроительными заводами и используемых при
перевозке нефтяных и химических .продуктов, приводится в [39, 41, 47, 52]. .
Для
отгрузки
продукции
нефтеперерабатывающих
и
нефтехимических
предприятий в составе товарных баз проектируются специальные устройства.
Если
объем
отгрузки
ограничен
десятками
тысяч
тонн
в
год,
то
предусматривают одиночные стояки или небольшие односторонние эстакады,
состоящие из 5—10 стояков. Для отгрузки многотоннажных продуктов (бензин,
реактивное, дизельное и котельное топлива, смазочные масла) сооружаются
двухсторонние эстакады галерейного типа. Эстакады для налива реактивного
топлива, авиационных бензинов, смазочных масел, присадок к маслам и других
ЛВЖ и горючих жидкостей, в которые недопустимо попадание воды, должны
быть оборудованы на.'•'весами и крышами. Температура ЛВЖ, подаваемых на налив, должна
быть не менее, чем на 10°С, ниже температуры начала кипения наливаемого
продукта.
Налив нефтепродуктов осуществляется в одиночные цистерны,
• группы и маршруты цистерн. Маршрутный налив цистерн более
экономичен и должен предусматриваться при проектировании эста-'кад как
основной вид налива. Длина железнодорожной эстакады Ј,э определяется по
формуле:
^=ш2^
где N — число цистерн в маршруте;
Q; —: количество цистерн по
типам, входящих в маршрут, %; li— длина цистерн различных типов.
Длина эстакады не .должна быть меньше половины длины .маршрута.
Конструкция эстакад должна обеспечивать техническую возможность
налива продуктов в железнодорожные цистерны всех типов, пригодные для
перевозки данных продуктов. Проектирование железнодорожных эстакад на
ограниченное число типов (моделей) цистерн допускается только при наличии
согласования с Управлением железной дороги, обслуживающей предприятие,
или с' предприятием — собственником цистерн.
' /
В' последние годы осуществляется постепенный переход желез-
нодорожного транспорта на цистерны новых типов — шести w вось-миосные
вместимостью 90 и 120 м3. В проектах следует прини-, Мать во внимание
особенности налива этих цистерн.
При разработке проектов
железнодорожных эстакад необходимо
учитывать возможность поступления под налив неисправных •'цистерн. Чтобы
иметь возможность удалить из этих цистерн имею-' щийся
проектом
в
них
продукт,
предусматриваются- самостоя-:_ Тельные эстакады с верхним и
нижним сливом, которые обору-' дуются отдельными стояками и коллекторами
для сливаемых про-'.дуктов.
При
небольших объемах отгрузки для слива
неисправных цистерн могут быть запроектированы отдельно стоящие
СТОЯКИ.
Особые требования предъявляются к проектированию железнодорожных
эстакад для слива и налива сжиженных газов. Эти 'эстакады должны быть
отделены от прочих эстакад, оборудованы Самостоятельными коллекторами,
трубопроводами, сливо-налив-"ными устройствами и газоуравнительными
системами для каждого вида наливаемых и сливаемых сжиженных газов.
Одновременно с эстакадами для слива и налива сжиженных газов в составе
товарно-сырьевых баз сжиженных газов следует проектировать эстакады для
подготовки цистерн сжиженного газа под налив. Опыт проектирования эстакад
освещен в [55]. " Эксплуатация железнодорожных эстакад галерейного типа отличается большой трудоемкостью и применением ручного труда. Наиболее
трудоемки подготовительные и вспомогательные операции:, открытие и
закрытие люков цистерн, заправка и подъем
наливных шлангов и телескопических устройств и т. д. При проектировании железнодорожных эстакад следует предусматривать их оснащение
средствами механизации и автоматизации: ограничителями налива, которые
служат для автоматического прекращения подачи жидкости в цистерну при
достижении в ней определенного уровня (ПОУН-1, ПОУН-2, НО-2М),
устройствами механизации подъема— спуска наливных средств.
Основными руководящими документами при проектировании сливоналивных эстакад на НПЗ и НХЗ являются [44, 45].
Автомобильный
транспорт.
Продукция
НПЗ
и
НХЗ
перевозится
автомобильным транспортом в ограниченных размерах, На отдельных
предприятиях имеются устройства для налива в автоцистерны 'мазута, битумов,
бензина. Сооружения, предназначенные для полуавтоматического налива
нефтепродуктов в автоцистерны и автотопливозаправщики, называются
станциями
различаются
налива.
по
Станции
виду
налива
наливаемого
оборудуются
продукта,
По
стояками,
способу
которые
налива
(герметизированные и негерметизированные), по виду управления процессом
(автоматизированные и неавтоматизированные), по 'виду управления, (с механизированным и ручным управлением).
Станция налива состоит из 4—12 наливных «островков», располагаемых
под навесом. Каждый островок оборудуется одним или двумя наливными
стояками, в качестве которых применяются установки: автоматизированного
налива с местным управлением АСН-5П, автоматизированного налива с
дистанционным
управлением
АСН-5Н,
автоматизированного
и
герметизированного
налива
АСН-12.
.
'
'
Вопросы проектирования станций налива освещены в [40].
Водный транспорт. Нефтеперерабатывающие, заводы, расположенные
вблизи крупных рек, отправляют в навигационный период часть своей
продукции водным путем (в танкерах, баржах и лихтерах). Для налива
сооружаются специальные причалы.
Налив
нефтепродуктов
осуществляется
по
трубопроводам,
прокладываемым от резервуаров к причалам. Возможны два варианта
организации налива: 1) подача продукта насосами из резервуаров товарного
парка непосредственно в наливные суда; 2) подача продукта по трубопроводам
в промежуточные резервуары, расположенные в непосредственной близости от
причала с последующим поступлением нефтепродуктов в суда самотеком. Последний вариант применяют обычно 'в тех случаях, когда НПЗ расположен на
расстоянии нескольких километров от причала.
В составе нефтепричалов проектируют следующие сооруже* ния: водные
подходы,
причальные
устройства
(подходные
эстакады,
центральные
платформы, швартовые палы, отбойные устройства), шлангующие устройства и
установки.
При проектировании водных подходов необходимо определить глубину и
ширину полосы акватории, глубину водных подходов. Проект причальных
устройств включает выбор типа причальных сооружений, определение
суточной пропускной способности одного
||[ричала и числа причалов, необходимого для отгрузки всего ко*личества грузов. В проекте нефтеп-ричала также решаются вопро-реы выборашлангующих
устройств,
подготовки
резервуаров,
тру-йбопроводов
и
нефтеналивных судов к сливо-наливным операциям, |определяются методы
борьбы с потерями нефтепродуктов при на-Гл'иве и защиты водных бассейнов
от загрязнения нефтепродуктами ^Вопросы проектирования сооружений для
отгрузки водным путем г нефтепродуктов рассмотрены в [42—44].
5.5.
СНАБЖЕНИЕ
РЕАГЕНТАМИ",
КАТАЛИЗАТОРАМИ,
|
СМАЗОЧНЫМИ МАСЛАМИ
Снабжение реагентами. Основными реагентами, применяемыми на НПЗ ц
НХЗ, являются едкий натр, моноэтаноЛамин, серная кислота, диэтиленглико'ль,
метилзтилкетон, толуол, бензол, фенол, * пропан и т. д. Для приема со стороны,
хранения и передачи потребителям необходимых реагентов проектируются
реагентные хозяйства.
-
"; Первый этап проектирования реагентного хозяйства — состав-.^дение
перечня намечаемых к применению на заводе реагентов, Определение расхода
этих реагентов по расходным показателям, -Содержащимся в проектах
соответствующих
технологических
уста-'
новок.
Затем
приступают
к
составлению проекта реагентного хо-;3яйства. Схему хозяйства, перечни
входящих в его состав объек-;tOB разрабатывают, исходя из ассортимента
потребляемых пред-•„нр'иятием реагентов, виды тары, в которой поступают
реагенты, «sCxeMbi раздачи реагентов потребителям.
^ Заводы, изготавливающие реагенты, могут отправлять, их потребителям
либо только в железнодорожных цистернах, либо в Щелкой таре (бочках,
мешках, бутылях, контейнерах), либо тем Ш другим способом. Естественно, что
и схема приема реагента.на рЩЗ и НХЗ будет зависеть от того, в какой таре
поступает реа-•тент. В( тех случаях, когда предприятие расходует в течение ме1ёяца более одной цистерны реагента, предусматривается его по-^Ступление на
предприятие в цистернах с последующей передачей ' внутризаводским
потребителям. Если потребление реагента неве-~лико, нужно остановиться на
варианте поступления в мелкой таре.
.--...
При проектировании сливных устройств в реагентном хозяйстве
необходимо руководствоваться следующими основными положениями.
1. Химические продукты, используемые на НПЗ и НХЗ в качестве
реагентов, перевозятся в железнодорожных цистернах различ-'ных типов,
поэтому прежде, чем приступить к проектированию, следует по литературным
данным [36, 37] определить, в какой цис->терне 6yflef поступать продукт.
"2. В зависимости от типа цистерны проектируются устройства для
верхнего или нижнего слива.
3.
Ряд продуктов,
используемых в качестве реагентов, представляет
собой высоковязкие, застывающие при высокой температуре жидкости
(деэмульгаторы
для
обессоливания
нефти,
присадки,
олеум,
концентрированный едкий натр). Для разогрева продуктов
.в цистернах применяются различные способы. При выборе способа
разогрева нужно и-меть в виду, что для некоторых продуктов, например олеума,
недопустим разогрев с применением острого пара и дргружных змеевиков. В
отдельных случаях для слива высокозастывающих продуктов сооружаются
специальные здания (тепляки). В тепляках разгружаются цистерны с бензолом,
фенолом, . присадками,к маслам.
.
4. Для взрывоопасных и горючих реагентов, реагентов, представляющих
собой
сильнодействующие
самостоятельные сливные
опасные
вещества
устройства,
(СДОВ1),
-сооружаются
располагающиеся на отдельных
железнодорожных путях.
Поступившие по железной дороге реагенты направляются в резервуарный
парк реагентного хозяйства. Вместимость парка определяется требованиями к
нормативному запасу реагентов. Необходимо учитывать, что в реагентном
хозяйстве должна обеспечиваться возможность хранения запасов реагентов в
следующих объемах: серная кислота — 20-суточная потребность предприятия,
едкий натр •— 25-суточная, фенол, фурфурол, метилэтилкетон, ацетон, бензол,
диэтиленгликоль, тринатрийфосфат — 30-суточ-ная.
-
При выборе типа резервуара для хранения реагентов следует
руководствоваться приводимыми ниже рекомендациями:
Тип
реагента
Тип резервуара Малоагрессивные
реагенты
Вертикальные стальные резервуа-плотностью
до 1,0 т/м3
ры (РВС) по типовым
проектам от 704-1-49 до 704-5-71 Агрессивные
реагенты плотпроектам
705-4-55
РВС
от
до
продукты
ностью
по
до
705-4-64
типовым
1,25
т/м3
Неагрессивные
РВС по типовым проектам
от , плотностью до 1,8 т/м3
705-4-
65>до 705-4-71
Для хранения реагентов используют также стандартные емкостные
аппараты по ОСТ 26-02-1496—76.
• Пропан, аммиак и другие сжиженные газы хранятся в горизонтальных
емкостях вместимостью от 25 до 100 м3 по ОСТ 26-02-1519—76.
Технологические установки НПЗ и НХЗ зачастую применяют реагенты
более низкой концентрации, чем та, с которой они изготавливаются, поэтому в
составе реагентных хозяйств проектируются узлы разбавления реагентов. Так, в
частности, следует предусматривать приготовление растворов едТкого натра
концентрацией 10% (масс.) из 42%-го раствора, растворов моноэтаноламина
концентрацией 10—15% (масс.).
/
Существуют различные способы передачи реагентов на технологические
установки. Если на заводе имеется несколько потреби/ телей одного и того же реагента, нужно предусматривать централизованную подачу реагента по трубопроводам. На НПЗ и ' НХЗ
проектируется раскачка по трубопроводам таких реагентов, "как едкий натр,
аммиак, деэмульгаторы обессоливания нефти, мо-. ноэтаноламин.
Целесообразно
проектировать
трубопроводы
между
реагентным
•хозяйством и потребителем и в тех случаях, когда потребитель реагента на
заводе один, однако реагент расходуется в больших количествах. Например, для
доочистки жидких парафинов на установках «Парекс» необходимо свыше 30 т
олеума в сутки. На заводах, где построены установки «Парекс», олеум
принимают в реагентном хозяйстве и транспортируют ни установку по трубопроводу.
В
тех
случаях,
когда
расход
реагента
на
установке
невелик,
предусматривается его доставка на установку в бочках. Если предприятие
получает какой-либо реагент в железнодорожных цистернах, а раздает его
отдельным потребителям в бочках или другой мелкой таре, в составе
реагентного хозяйства проектируются узлы затаривания. При надлежащем
технико-экономическом
потребителям
в
обосновании
автоцистернах,
проектируется
заполняемых
в
доставка
реагентов
реагентном
хозяйстве.
Приобретение автоцистерн должно быть предусмотрено проектом реагентного
хозяйства.
,
В насосной реагентного хозяйства размещаются насосы различного
назначения: откачивающие продукт из цистерн в резервуары, циркуляционные
(используемые
для
приготовления
раствора
нужной
концентрации),
перекачивающие реагент из резервуа' ров потребителям. Выбор типа насоса зависит от свойств перекачиваемого продукта. Для транспортировки таких реагентов, как бензол,
толуол, диэтиленгликоль целесообразно применять нефтяные насосы, для
.перекачки моноэтаноламина, щелочей и кислот —
' химические, для перекачки фенола и пропана — герметичные электронасосы. При определении производительности насосов следует учитывать
следующие обстоятельства:
1)
насос, предназначенный для проведения сливных операций, должен
обеспечить откачку продукта
из цистерны или группы цистерн за срок,
установленный правилами перевозки грузов [41];
2) поскольку реагентное хозяйство обычно работает не круглосуточно, а
только
1—2 смены, необходимо, чтобы с помощью насосов реагентного
хозяйства в мерниках технологических установок был создан не менее, чем
суточный запас реагента, и тем. самым обеспечена бесперебойная работа
технологических производств;
3)
для сокращения числа насосов, следует стремиться к совмещению
операций, предусматривать по возможности использование одних и тех же
насосов для слива продуктов из цистерн, Для циркуляции и откачки реагента
потребителям.
Рис. 5.6. План реагентного хозяйства НПЗ:
1 — резервуарные
парки:
2,—здание/насосной;
3 — компрессорная
аммиака' 4 — сливная
эстакада; 5 — сливные стояки аммиака;
ТП — трансформаторная подстанция;
вентиляционная кацера.
КИП — операторная:
ВК —
Для хранения реагентов, поступающих в мелкой таре, на НПЗ и НХЗ•
проектируются специальные склады.. Площадь склада F (в м2) определяется по
формуле
.
-
F= abcn/ (nzA)
Здесь а —диаметр тары (бочки, мешка), м; Ь — высота тары, м; с —коэффициент плотности укладки, равный 1,1—1,3; я —число единиц тары; т —число
рядов по высоте; \ — коэффициент использования площади, равный 0,65—0,7.
Склады состоят из специально оборудованных отсеков, в которых
реагенты объединяются в группы по общности свойств и условиям хранения. .
На рис. 5.6 представлен план реагентного хозяйства НПЗ топливного
профиля. В реагентном хозяйств? имеются:
1) резервуарный парк;
2)
здание насосной, в котором размещаются отделение для насосов,
перекачивающих
взрывоопасные
реагенты;
отделение
для
насосов,
перекачивающих прочие реагенты; склад мешков с содой; склад реагентов в
бочках; помещение для разогрева бочек; навес для порожних бочек;
3) компрессорная для .слива аммиака;
•
~
4) две железнодорожные эстакады — для слива аммиака и t
слива прочих реагентов, поступающих в цистернах.
';
"
Реагентное хозяйство занимает территорию 128X130 м.
Особенности
приема
и
хранения различных химических продуктов,
используемых в качестве реагентов на НПЗ и НХЗ, под::, робно описаны в литературе [47, 52].
; Снабжение катализаторами и адсорбентами. В нефтепереработке и
нефтехимии широко применяются различные катализаторы и адсорбенты. Для
их хранения проектируются специальные
..склады, вместимость которых должна обеспечить хранение нормативных запасов .катализаторов и адсорбентов. Для реакторов с движущимся
слоем катализатора нормативный запас соответ-ствует 30-суточной текущей потребности плюс одна загрузка для полной
замены катализатора в системе (аварийный запас). Для реакторов с
неподвижным слоем катализатора и адсорбента вели" чина нормативного запаса зависит от числа однотипных установок на
заводе. Если на предприятии имеется 1—3 однотипных уста^'новки, то на складе должна храниться резервная загрузка для
' 'полной замены катализатора на одной установке; если однотипных
; установок больше 4, то на складе хранят две резервные загрузки. Склады
катализаторов на НПЗ и-НХЗ сооружают по индивидуальным проектам. Склад
делится на несколько секций, в каж'".дой из которых хранятся катализаторы и адсорбенты, аналогичные по
свойствам. Площадь, необходимая для хранения катализаторов, определяется по
той же формуле, которая применяется для
• расчета
площади
склада
реагентов в мелкой таре. Проектами ^-
предусматривается устройство рамп и пандусов для въезда. Рам-. пы
перекрываются консольными навесами.
•,
Снабжение
смазочными
маслами.
На
НПЗ
и
НХЗ
имеется
^значительное количество компрессоров, центрифуг, вакуум-филь-,1тров и
других агрегатов, для нормальной эксплуатации которых /''.необходимы
смазочные масла. Потребность в смазочных маслах \'>на' заводах топливномасляного профиля
частично
удовлетворяет-^-ся
за счет собственного
производства, а на НПЗ топдивного про-f фил'я и на НХЗ все смазочные масла
поступают со стороны. :. Для НПЗ и НХЗ проектируются специальные склады
масел. По •"данным, содержащимся в проектах технологических установок и
^общезаводских
объектов,
определяют
расход,
смазочных
масел,
^устанавливают, какие марки масел необходимы. В проекте склада г .следует
предусматривать прием масел по железной дороге, из ^автоцистерн, в бочках.
По железной дороге поступают масла, рас-Сход которых превышает 50—100
т/год. Как показывает практика, 1*в железнодорожных цистернах принимают не
более 4—5 различ->ных сортов масел, причем цистерны поступают не чаще,
чем 1— :-2 раза в неделю. Поэтому вполне достаточно ограничиться в проекте
одним'сливным устройством. Для хранения смазочных масел, ^•поступающих в
цистернах, необходимо предусматривать резервуары вместимостью не менее 50
м3. В такой резервуар сливается целиком одна цистерна с маслом. Для подачи
масел от сливного
*
устройства в резервуары используются коллекторы и шестеренчатые
насосы. Количество коллекторов и насосов может быть ограничено 3—4.
Каждый из' коллекторов и насосов предназначается для слива группы
однотипных масел. В одну группу, например, объединяются трансформаторное,
авиационное и турбинное масла, компрессорное, индустриальное и дизельное
масла.
Для приёма масел, поступающих с нефтебаз системы нефте-снабжения в
автоцистернах, на складах масел проектируются резервуары вместимостью 5—
10 м3. Площадь складов тарного хранения определяется по приведенным выше
формулам.
Внутризаводским потребителям смазочные масла раздаются в мелкой
таре (бочках, канистрах, бидонах) и с помощью автоцистерн. Проектом склада
масел должны быть предусмотрены насосы и мерники для налива масел в
мелкую тару, а также устройства для налива .автоцистерн, развозящих масло
крупным потребителям внутри предприятия. В состав склада смазочных масел
следует также включить навес для хранения пустой тары.
При использовании смазочных масел образуется заметное количество
отработанных
масел,
которые
нужно
утилизировать.
Нормативными
документами предлагается при проектировании промышленных предприятий
предусматривать пункты сбора, хранения и перекачки отработанных масел. На
НПЗ и НХЗ.такие пунк-•ты целесообразно включать в состав складов
смазочных масел. В проекте также определяется направление использования
отработанных масел: отправка на маслорегенерационную установку (входящую
в состав данного или другого предприятия), сброс в нефть или мазут.
В зависимости от выбранного способа регенерации масел в составе склада
масел следует предусматривать емкости и насосы для перекачки отработанных
масел в пределах предприятия или емкости, насосы и соответствующие
наливные устройства.
5.6. СНАБЖЕНИЕ СЖАТЫМ ВОЗДУХОМ, АЗОТОМ И ВОДОРОДОМ
Снабжение
сжатым
воздухом.
Снабжение
установок
и
объектов
общезаводского хозяйства НПЗ и НХЗ сжатым воздухом осуществляется как от
централизованных общезаводских воздушных компрессорных, так и от местных
воздуходувных и компрессорных. Местные воздуходувные и компрессорные
имеются в составе установок каталитического крекинга, производства битума,
синтетических жирных кислот и др.
При проектировании новых и реконструкции действующих НПЗ и НХЗ
рекомендуется
предусматривать строительство
только централизованных
компрессорных. Для завода может быть запроектирована одна или несколько
воздушных компрессорных. При определении числа компрессорных следует
учитывать очередность ввода объектов предприятия в эксплуатацию, а также
размеры территории завода. Потери давления в сети от компрессорной до
потребителя не должны превышать 0,2 МПа.
На НПЗ и НХЗ существуют сети сжатого воздуха давлением 0,8 и 6,4
МПа.
При
расчете
производительности
заводских
компрессорных,
производящих воздух давлением1 0,8 МПа, руководствуются следующими
соображениями:
1)
рабочие компрессоры должны обеспечить полную потребность в
воздухе, используемом для приборов контроля и автоматики,
и в воздухе,
расходуемом постоянно на технологические нужды;
2)
к полученной величине постоянных расходов воздуха добавляется
увеличенная в 1,5 раза максимальная потребность в воздухе одного
периодического потребителя.
i
При определении количества резервных компрессоров исходят из того,
чтобы обеспечить 100%-ный резерв компрессорам воздуха КИПиА; для
компрессоров технологического воздуха допускается иметь одну общую
резервную машину.
Для
обеспечения
безаварийной
работы
предприятий
следует
•предусматривать буферные емкости с часовым запасом воздуха КИПиА у
каждого крупного потребителя.
Производительность
компрессоров,
снабжающих
заводы
воздухом
давлением 6,4 МПа, определяется потребностью в этом воздухе. Компрессоры
воздуха высокого давления рекомендуется размещать в общем-помещении с
компрессорами низкого давления.
При выборе оборудования воздушных компрессорных рекомендуется
применять
центробежные
компрессоры
без
смазки.
Отечественными
машиностроительными заводами выпускаются центробежные машины для
сжатия воздуха производительностью от 100 до 1000 м3/мин. Для осушки
воздуха следует использовать серийно выпускаемые агрегаты типа УОВ
производительностью от 10 до 100 м3/мин.
Воздухозаборные
устройства
проектируют
вне
производственного
помещения — в зоне, которая защищена от солнечной радиации и тепловых
выделений. Во всасывающей линии для удаления из воздуха частиц пыли
крупнее
5—6
мкм
предусматривают
.фильтры,
которые
могут
быть
индивидуальными или общими для группы компрессоров.
Сети сжатого воздуха КИПиА и технологического воздуха про-
ектируются раздельными. Для того чтобы' иметь возможность отключать
отдельные
участки'сетей
воздуха
КИПиА
на
ремонт,
коллектора
закольцовываются. Диаметр колец сжатого воздуха КИПиА следует выбирать с
учетом 10% резерва, детально рассчитывая потери давления в сетях с тем,
чтобы они не превышали 0,2 МПа при отключении любого участка кольца.
Этими же правилами следует руководствоваться при проектировании трубопроводов технологического воздуха.
- Снабжение азотом. Системы снабжения НПЗ и НХЗ инертным газом
проектируются
с
конца
1950-х
годов.
Первоначально
инертный
газ
использовали только на установках по производству масел, каталитического
риформинга и гидроочистки. Для получения инертного газа сооружали
генераторы инертного газа (ГИГи) и
специальные установки. На этих установках сжигали топливный или
сжиженный газ'в токе атмосферного воздуха при минимальном избытке
последнего; полученный дымовой газ подвергали очистке от окислов углерода и
осушке [47]. Установки этого тина сооружены на многих отечественных НПЗ.
Недостатком установок производства инертного газа является присутствие в
газе даже после очистки заметных количеств окислов углерода — до 0,1% (об.)
-СО и до 1,0% (об.) СО2. Такая глубина очистки не может быть признана
удовлетворительной при использовании инертного газа для регенерации
некоторых видов катализаторов (в частности, полиметаллических катализаторов
риформинга).
Азот более высокой степени чистоты (99,9% и выще) может быть получен
низкотемпературным разделением воздуха. Поэтом-у -в настоящее время при
проектировании нефтеперерабатывающих 'и нефтехимических предприятий
следует предусматривать их оснащение установками низкотемпературного
разделения воздуха. Существуют проекты установок разделения воздуха,
отличающиеся технологической схемой (способом получения холода, способом
очистки воздуха от примесей и т. д.),. производительностью (от 20 м?/ч до 50
тыс. м3/ч по азоту), видом получаемой продукции' (азот, азот и кислород,
только кислород). Описание наиболее распространенных установок разделения
воздуха приводится в литературе [56]. V
,
Следует иметь в виду, что в целях рационального размещения установок
разделения воздуха, их кооперирования, а также правильного выбора
технологических схем действует порядок, согласно которому вопрос о
строительстве установок разделения воздуха подлежит предварительному
согласованию. Генеральный проектировщик НПЗ и НХЗ при выявлении
необходимости
строительства
установленной
форме
«Союзметанол»,
которое
во
такой
установки
Всесоюзное
анализирует
направляет
промышленное
заявку
и
дает
запрос
по
объединение
рекомендации
о
применении той или иной типовой установки или определяет необходимость
разработки индивидуального проекта. Индивидуальные проекты производств
разделения воздуха выполняются Гипрокислородом.
При
возможность
разработке
проекта
использования
на,
завода
необходимо
предприятии
проанализировать
кислорода,
поскольку
экономически более эффективно совместное получение азота и кислорода, чем
только азота. Целесообразно,в частности, рассмотреть возможность применения
кислорода для очистки сточных вод, для электросварочных работ. "Следует
проанализировать потребность в кислороде близлежащих предприятий и всего
экономического района. Если это окажется экономически эффективным, в
состав цеха разделения воздуха включают станцию наполнения баллонов
кислородом. Продажа кислорода посторонним потребителям позао--ля^т заводу
получить дополнительную прибыль. Размещают цеха наполнения и хранения
баллонов с кислородом вне территории предприятия на расстоянии не менее 50
м от зданий и сооружений с производствами категорий А, Б, Е.
Проектируя и повторно применяя типовые воздухоразделитель-ные
установки, необходимо уделять особое внимание безопасности эксплуатации.
Известны случаи аварий на установках, разделения воздуха, вызванные
накоплением взрывоопасных примесей, при сутствующих в перерабатываемом
воздухе
(ацетилена,
кислородсодержащих
предотвращения
непредельных
органических
взрывов
и
предельных
соединений
и
возду-хоразделительных
углеводородов,
др.)-
установок
С
целью
при
их
проектировании и строительстве предусматриваются специальные блоки
очистки воздуха с применением цеолитов и специальных катализаторов, а также
удаленные воздухозаборы.
.
.-
При проектировании и применении установок разделения воздуха следует
руководствоваться нормативными документами [57, 58}г
Потребление инертного газа на НПЗ и НХЗ носит неравномерный
характер. В периоды регенерации катализатора, опрессовок, испытаний на
прочность расход инертного газа резко возрастает. Было бы нерационально
проектировать производство азота, исходя из величину максимального расхода.
Для покрытия пиковой : потребности в азоте следует проектировать
газгольдерные парки, состоящие из мокрых или сухих газгольдеров. Для НПЗ
мощностью 12—18 млн. т/год обычно предусматривают газгольдерные парки
вместимостью 40^-50 тыс. м3.
• Мокрые газгольдеры, в которых газ хранится при давлении 4 кПа (400
мм вод. ст.), обладают рядом серьезных недостатков: они занимают много
места; газ находится в постоянном контакте с водой и потому выходит из
газгольдеров увлажненным. Гораздо более-эффективны сухие газгольдеры,
которые представляют собой вертикальные емкости высокого давления. Для
НПЗ рекомендуется применять сухие газгольдеры давлением до 6,4 МПа с
вместимостью 100—160 м3.
Инертный газ поступает к потребителям под давлением ' 0,8 МПа,
которое обеспечивается компрессорами установок производства инертного газа
и компрессорами воздухоразделительных станций. Если для технологических
нужд необходим азот более высокого давления, следует проектировать в
общезаводском хозяйстве азотные компрессорные высокого давления. Для
сжатия азота в этих компрессорных добычно применяют компрессор типа
,305ГП-16/70 • производительностью 960 м3/ч, обеспечивающий сжатие азота
до 7,0 МПа. Азот поступает во всасывающую линию этого компрессора с
азотно-кислородной станции или из газгольдерного парка.
В периоды, когда на установках имеется потребность в азоте высокого
давления, он подается компрессорами потребителям. В остальное время
компрессор высокого давления направляет сжатый азот в газгольдеры.
Снабжение водородом. Принципы снабжения предприятия водородом
зависят от технологической схемы завода, осуществляемых на нем процессов. :
.
При проектировании заводов с неглубокой переработкой нефти обычно
предусматривается водородное хозяйство для обеспечения первоначального и
последующих
пусков
установок
каталитического
риформинга.
Для
первоначального пуска установок риформинга в состав пускового комплекса в
ряде случаев включают установку производства водорода методом электролиза
воды. Проекты электро'лизных установок малой мощности разрабатываются
Чирчикским филиалом Государственного института азотной промышленности
(ГИАП). Другой вариант первоначального снабжения завода водородом
предусматривает проектирование специальной разрядной рампы для приема
водорода из баллонов.
Получаемый на электролизной установке или разрядкой баллонов
пусковой водород накапливается в специальных газгольдерах, поскольку для
единовременного пуска установки риформинга необходимо до 4.0 тыс. м3
водорода. В эти же газгольдеры направляют часть водорода, вырабатываемого
установками риформинга в межрегенерационный период с тем, чтобы создать
необходимый запас для последующего пуска установок риформинга. Для хранения водорода могут использоваться мокрые и сухие газгольдеры. При
проектировании современных предприятий рекомендуется применять сухие
газгольдеры на давление 6 МПа.
Для создания необходимого давления при опорожнении и заполнении
газгольдеров следует включать в состав проектируемых водородных хозяйств
специальные
компрессорные.
Компрессорные
оснащаются
поршневыми
угловыми компрессорами типа ГП производительностью около 300 м3/ч и
давлением в нагнетательной линии до 7,0 МПа.
,
Опыт ввода в эксплуатацию установок ЛК-6у показал возможность
использования для первоначального пуска секций и установок риформинга
водорода* получаемого методом автогидроочистки, которую проводят на блоке
предварительной
гидроочистки
установки
риформинга
или
в
секции
гидреочистки керосина установки ЛК-бу.
Если потребность НПЗ или НХЗ в водороде не удовлетворяется за счет
водорода, вырабатываемого в качестве побочного продукта технологических
установок, то' в составе предприятия необходимо иметь специальное
производство
водорода.
нефтеперерабатывающих
и
Вопросы
нефтехимических
снабжения
предприятий
водородом
освещены
в
литературе [59, 60].
5.7. ФАКЕЛЬНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Факельное
хозяйство
нефтеперерабатывающих
и
нефтехимических
предприятий предназначено для повышения безопасности эксплуатации,
улавливания и возврата на . переработку сбросов горючих газов и паров, б
факельное хозяйство поступают: 1) постоянные сбросы из оборудования и
коммуникаций, если их невозможно использовать в технологических целях; 2)
аварийные сбросы от предохранительных клапанов; 3) периодические сбросы
* в период пуска технологического оборудования, остановки его на ?
ремонт и т. п. Факельное хозяйство современных НПЗ и НХЗ состоит из общей
факельной системы предприятия, отдельных или специальных факельных
систем для высокопроизводительных уста.новок (ЭП-300, АВТ-6,, ЛК-6у и др.), специальных факельных систем для
горючих
токсичных
газов, установки
сбора факельных
сбросов. При
проектировании факельных систем следует руководствоваться нормативными
документами [61—63], а. также литературными данными, в которых обобщен
опыт проектирования и эксплуатации факельных систем в различных отраслях
промышленности [47, 64].
Проектирование факельных систем. В состав факельных систем входят:
трубопроводы (коллекторы) сбросных газов; дренажные устройства; факельные
трубы (свечи) для открытого сжигания газа; огнепреградительные устройства;
вспомогательные трубопроводы.
Ответственным этапом проектирования факельных систем яв-
ляется гидравлический расчет коллекторов факельного газа. Общее
сопротивление факельной системы (от предохранительного клапана до устья
факельной трубы) не должно превышать 50 кПа. Для обеспечения выполнения
этого требования рекомендуется диаметры трубопроводов на различных
участках факельной системы выбирать таким образом, чтобы: 1) сопротивление
факельного газопровода на участке от предохранительного клапана до
общезаводского коллектора на границе установки не превышала Г5 кПа;
2)
сопротивление общезаводского факельного коллектора от границы
установки до факельного устройства не превышало 15 кПа;
3)
сопротивление факельного устройства, включающего дренажное
устройство, гидрозатвор
или
огнепреградитель,
факельную трубу (свечу)
не превышало 20 кПа. При выполнении гидравлических расчетов используются
традиционные методики, содержащиеся, например, в [65, 66].
Важным элементом факельной системы является факельная труба
(свеча)., в устье которой происходит открытое сжигание газов и паров.
Конструктивно факельные свечи выполняются: самонесущими; -закрепленными
на оттяжках; размещенными в металлической конструкции решетчатого или
трубчатого типа. Для обеспечения эксплуатации и удобства обслуживания
факельные трубы снабжаются дежурными (пилотными) горелками, горелочным и запальным устройством, газостатическим затвором, устройством для
бездымного сжигания.
При отсутствии факельных сбросов воздух за счет диффузии может
проникнуть в факельную трубу, а через нее—в факельную систему, вызвать
образование взрывоопасных смесей. Проникновение воздуха возможно также
при создании в факельной трубе разрежения вследствие уменьшения объема
газа,
вызванного
охлаждением
горячих
сбрасываемых
газов.
Для
*
предотвращения проникновения воздуха предусматривают постоянную подачу
в (Ьакрлъные тоубы топливного, ПРИРОДНОГО или инеотного газа. СкоИИРЯ^г • ••'.••
.
-
чркйь подачи топливного и природного-газов должна быть не менее 0,9
м/с, азота — не менее Д7 м/с.
Перед факельной трубой на трубопроводе сбросных газов проектируется
установка
огнепреградительных
устройств,
которые
предотвращают
распространение пламени из факельной свечи в факельную систему.
Огнепреградительные функции выполняют промышленные -огнепреградители
и гидрозатворы. Практика эксплуатации факельных систем НПЗ и НХЗ показала
преимущества схемы с гидрозатвором. Величина столба затворной жидкости в
гидрозатворах должна составлять 150—250 мм, слив жидкости должен
производиться через сифон («утку») с разрывом струи. Гидрозатвор также
предотвращает попадание воздуха в факель-нук4) систему.
Проектирование установок сбора факельных сбросов. Для утилизации и
возврата сбрасываемых в факельные системы паров и газов на повторную
переработку в состав НПЗ и НХЗ включаются установки сбора факельных
сбросов. В эти установки входят отбойники конденсата, газгольдеры,
компрессорная и насосная.
Объем: отбойников конденсата определяют расчетом, исходя из данных о
составе и величине сбросов в факельную систему. Иногда для этой цели
используют эмпирические, основанные на практике эксплуатации соотношения.
Например, принимают, что на каждые 6 млн. т/год перерабатываемой нефти
завод должен иметь один отбойник объемом 100 м3. Отбойники должны быть
оборудованы системой дистанционного контроля уровня.
Из отбойников газ направляется в газгольдеры, являющиеся буферными
емкостями перед компрессорами. Объем газгольдера выбирается таким, чтобы
он мог в течение 5—10 мин принимать .весь газ максимального факельного
выброса. Для хранения газа применяют мокрые газгольдеры вместимостью 3—
15 тыс. м3. Сле-дует-иметь в виду, что в типовых проектах мокрых
газгольдеров, которые проектировались для хранения азота и других невзрывоопасных газов, ввод газа предусмотрен через приямок. В проекте газгольдеров
для факельных газов необходимо предусматривать ввод газа через нижний лояс,
что позволит предотвратить образование взрывоопасных смесей в приямках,
разместить вспомогательные узлы "газгольдера (гидрозатворы, сливные баки,
арматуру) на отметках, близких к нулевым.
'
Газ из газгольдеров поступает к компрессорам. Общую производительность компрессоров
рассчитывают, исходя
из вместимости-
газгольдеров. Если в составе установки сбора факельных сбросов имеется один
газгольдер, то часовая производительность компрессоров принимается равной
50%
вместимости газгольдера. В тех • случаях,- когда в составе факельного
хозяйства предусмотрены два и
более
газгольдеров
производительность
компрессоров должна быть не менее 30% общей вместимости газгольдеров.
Контроль за сбросом в факельную систему. При проектировании НПЗ и
НХЗ следует предусматривать устройства, позволяющие контролировать сброс
газов в факельные системы с отдель•:-. ных объектов. К:сожаЛению, до настоящего времени не разработаны
устройства, которые позволяли бы одновременно не только контролировать
факт выброса; но и фиксировать его'продолжительность и величину. Однако
системы, сигнализирующие о факте сброса, эксплуатируются на ряде
предприятий. Показания приборов, фиксирующих сброс, следует выводить в
операторную факельного хозяйства.
5.8! СИСТЕМА СНАБЖЕНИЯ ТОПЛИВОМ
Во многих технологических процессах на НПЗ и НХЗ используются
трубчат-ые печи, тепловая мощность которых колеблется от единиц до сотен
мегаватт. Для обеспечения их бес-перебойной работы на заводах сооружаются
системы снабжения топливом.
' В качестве топлива на НПЗ и НХЗ применяют газ, получаемый в
качестве побочного продукта в основном производстве, и мазут, который на
НПЗ получают при переработке нефти, а на НХЗ подают со стороны. На
некоторых НПЗ и НХЗ в качестве топлива -используются также природный и
попутный
газы,
поступающие
по
магистральным
газопроводам.
Для
применения природного и попутного-газов в качестве топлива заказчик или
проектировщик должен в установленном порядке получить разрешение
Госплана СССР.
Потребители используют либо один вид топлива, либо их комбинацию.
Выбор того или иного вида топлива определяется конструкцией печи, типом
применяемых
горелок,
требованиями
по
защите
окружающей
среды,
необходимостью в отдельных случаях использовать непосредственно на
установке газ низкого давления или высоковязкий побочный продукт. Так, в
'частности, необходимо предусматривать сжигание в печах выхлопных газов от
эжек-торных устройств, газа низкого давления на установках гидроочистки.
Печи беспламенного горения и вертикальные цилиндрические печи в качестве
топлива применяют только очищенный газ, прячем для печей беспламенного
горения очень важно обеспечить поддержание стабильности состава и теплоты
сгорания газового топлива.
•
.
Первым этапом проектирования системы топливоснабжения яв-, ляется
определение потребности в топливе. .Расчет потребности осуществляется по
данным проектов отдельных установок и произ-. водств с учетом опыта
эксплуатации. Следует учитывать, что передовые предприятия, борясь за
экономию топлива, сумели значительно снизить потребление газа и мазута на
многих технологических установках по сравнению с проектным.
Определив потребность в топливе, проектировщик затем приступает к
решению задачи удовлетворения этой потребности. Необходимо стремиться к
максимально полному использованию газообразного топлива, которое более
полно сгорает и легко может быть очищено от серы. Лишь при дефиците
газообразного топлива предусматривают подачу на установки жидкого топлива.
Снабжение жидким топливом. Для обеспечения потребителей жидким
топливом на НПЗ и НХЗ проектируется специальное топливное хозяйство,
включающее резервуары, насосы и коммуникации. Объем резервуаров должен
обеспечивать запас топлива, исходя из -суточной работы всех заводских печей.
Целесообразно пре-, дусматривать в топливном хозяйстве не менее трех
стальных вертикальных резервуаров, один из которых служит для приема избыточного топлива от потребителей, второй — для раздачи, а третий -г- для
отстоя между этими двумя операциями.
Во избежание выброса продукта из резервуаров температура хранения
мазута не должна превышать 80—90° С. Поскольку для обеспечения требуемой
вязкости мазут марки 100 должен поступать к форсункам печей подогретым до
температуры
110—120°С,
на
технологических
предусматривать подогреватели мазута.
установках
следует
Топливо подается в топливное хозяйство НПЗ из товарных парков или
узлов смешения, а в некоторых случаях поступает непосредственно с установок
первичной перегонки нефти. Нефтехимические предприятия получают мазут,
как правило, по трубопроводам с близлежащих нефтеперерабатывающих
заводов. Если такая возможность отсутствует, нужно проектировать узлы
приема мазута по железной дороге со стороны, включающие железнодорожные
эстакады и насосные для слива.
Для
раздачи
топлива
используются
центробежные
насосы,
про-
изводительность которых должна в 1,5—2 раза превышать расход топлива
потребителями. На всасывающей линии насоса проектируется установка двух
фильтров грубой очистки, а на нагнетательной — двух фильтров тонкой
очистки. Проектом должна быть предусмотрена возможность отключения
одного из фильтров для чистки без нарушения системы топливоснабжения.
Снабжение отдельных потребителей топливом, проектируется по кольцевой
схеме. В зависимости от числа потребителей и их размещения на генеральном
плане проектируется одно или несколько топливных колец. Снабжение газом.
Углеводородные газы, полученные на технологических установках, должны
направляться на газораспределительные пункты (ГРП). В проектах следует
предусматривать подачу газов на ГРП по самостоятельным коллекторам с
однотипных установок, редуцирование и смешение газов на ГРП с последующей выдачей газа потребителям под различным давлением. На территории
предприятий проектируют прокладку нескольких коллекторов топливного газа:
для печей беспламенного горения (0,5 МПа), для прочих трубчатых печей (0,3
МПа), для столовых и лабораторий (0,005 МПа). Газообразное топливо,
подаваемое в лаборатории и столовые, должно по качеству соответствовать требованиям ГОСТ «Газ для коммунально-бытового снабжения», поэтому в
проекте ГРП надо учитывать необходимость одорирования этого .газа, а также
поддержания его теплоты сгорания на постоянном уровне. Поскольку
обеспечить стабильность состава и теплоты сгорания топливного газа в
заводских условиях затруднительно, его в последнее время не применяют в бытовых целях Для
лабораторий и столовых проектируется снабжение сжижен ным газом..
Газ подается потребителям по тупиковой схеме. Для освобож дения его от
конденсата перед печами устанавливают газосепараторы и подогреватели.
Газопроводы
влажного
топливного
газг
следует
прокладывать
с
обогревающими спутниками и теплово! изоляцией, предусматривая отвод
конденсата из нижних точек газопроводов в специальные дренажные емкости.
При' проектировании топливных систем необходимо уделят! особое
внимание стабилизации давления в них. Опыт эксплуата ции показал, что
зачастую давление в сетях топливного газа по вышается и предприятия
вынуждены сбрасывать избыток топливного газа на факел. Для стабилизации
давления в топливной сети могут быть предусмотрены следующие варианты: 1)
сброс избытка топливного газа на заводскую ТЭЦ при условии сглаживания
колебаний в подаче неТртезаводского газа природным газом: 2) поддержание
постоянного давления путем сбрасывания избытка топливного газа через
регулятор давления в топливо, поступающее на 2—3 установки (на этих
установках следует предусмотреть смесительную емкость, в которую кроме
сбрасываемого газа по* дается через регулятор давления природный газ,
прямогонный гаа или испаренный сжиженный газ); 3) система автоматического
перехода печей с жидкого топлива на газообразное и обратно.
5,9. ЛАБОРАТОРНЫЙ КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА
Объем
аналитического
контроля.
Для
обеспечения
нормальной
эксплуатации НПЗ и НХЗ важное значение имеет своевременный и правильный
аналитический контроль производства. Объем аналитического контроля при
проектировании заводов определяется на основании разделов «Аналитический
контроль производства», содержащихся в проектах технологических установок
и технологических регламентах, выдаваемых для проектирования научно-исследовательскими институтами. Аналитический контроль осуществляется с
применением поточных анализаторов качества и посредством лабораторных
анализов.
Поточные анализаторы качества рекомендуется устанавливать прежде
всего на технологических потоках,, направляемых на компаундирование, и
потоках с неуправляемыми технологическими параметрами. Подбор поточных
анализаторов качества производится по номенклатурным перечням НПО
«Нефтехимавтоматика» и каталогам заводов-изготовителей Министерства
приборостроения, средств автоматизации и систем управления (Минприбора)
СССР. В процессе проектирования необходимо тщательно контролировать,
налажен
ли
серийный
выпуск
выбранных
анализаторов
качества
и
обеспечивают ли они требуемую точность измерений.
Организация лабораторного контроля. Для осуществления повседневного
лабораторного аналитического контроля на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности
предусматриваются специализированные подразделения, которые подчиняются
главному инженеру производственного объединения (завода), а в 'части
функций отдела технического контроля (ОТК) — директору предприятия. На
подразделения лабораторного аналитического контроля возлагается • контроль
качества сырья, полуфабрикатов, материалов, готовой продукции, контроль воздушной среды и сточных вод.
На предприятиях, строившихся в 1940—50-х годах, предусматривались
контрольные лаборатории для каждого цеха, и, кроме того, товарные (на
товарно-сырьевой базе) и центральные лаборатории. Позднее вместо цеховых
лабораторий проектировались контрольные лаборатории для отдельных блоков
(топливного, масляного) при сохранении товарных и центральных лабораторий.
В связи с широким внедрением поточных анализаторов качества
количестао лабораторных анализов заметно сократилось; и это позволило
упростить структуру подразделений лабораторного контроля. На крупных
нефтеперерабатывающих и нефтехимических производственных объединениях
рекомендуется предусматривать две лаборатории: 1) лабораторию технического
контроля (ЛТК), выполняющую функции лабораторного аналитического
контроля -производства и функции ОТК в части готовой продукции, и 2) центральную лабораторию, выполняющую опытно-исследовательские работы и
методическое руководство ЛТК. На средних и небольших НПЗ и НХЗ создается
центральная заводская лаборатория (ЦЗЛ), которая осуществляет функции
лабораторного контроля производ-стра, ОТК и ведет в,небольшом объеме
исследовательские работы. В зависимости от выполняемых функций в состав
ЛТК и ЦЗЛ -включают следующие -лаборатории (группы): контрольные, товарные, газохроматографическую, газокаталитическую, моторных испытаний,
санитарную аналитическую и др.
Для ЛТК и ЦЗЛ. рекомендуется проектировать не более одного здания; в
отдельных случаях допускается размещать лаборатории, входящие в состав
ЛТК в нескольких зданиях с учетом территориального расположенияобслуживаемых объектов.
Отбор проб. Точки отбора проб должны быть определены в проектах
технологических установок и объектов общезаводского хозяйства. Отбор проб
товарной продукции осуществляется пробоТАБЛИЦА 5.4., Форма задания на
Контроль
Продукты,
параметры среды место
отбора
место
агоегат-
состав смеси Л по пор.
агрегат-
отбора анализ
подвергаемые
г
отбора
в месте
в месте
ное
пробы, % '
проб
темпера-
состояние
(масс.) или МПа
давление,
тура, °С
«/о
(об.)
12
3
6
4
5
7 П р в м е ч а н и е. Графы 11—14
заполняются только для товарно-сырьевых складов
отборщицей лаборатории. Пробы текущей продукции отбираются в
соответствии
с
графиком
аналитического
контроля
оператором
технологического объекта и собираются на границе установки в специальном
шкафчике.
Доставка
проб
в
лабораторию
осуществляется
автотранспортом,
курсирующим по специальному графику.
,
Проектирование
лабораторий
заводских
лабораторий.
нефтеперерабатывающих
и
Разработка
нефтехимических.
проектов
предприятий
ведется специализированными проектными организациями на основании
заданий, основным из которых является
технологическое задание на
проектирование аналитического контроля производства (табл. 5.4). В задании на
проектирование лаборатории институт-генпроектировщик завода отражает
также необходимые сведения, связанные с обеспечением лаборатории
энергоресурсами, азотом, воздухом, топливным газом. К заданию должна быть
приложена
выкопировка
из
генплана
с
указанием
места
лаборатории. Необходимо, чтобы в районе размещения
размещения
отсутствовали
производственный шум и вибрация, было сведено к минимуму количество
вредных выбросов от других производств.
Автор проекта лаборатории в свою очередь подготавливает и выдает
генпроектировщику задание,-в котором отражаются требования по организации
на НПЗ и НХЗ службы ведомственного метрологического надзора, а также
указывается
необходимый
объем
ремонтных
и
транспортных
служб,4
используемых для обеспечения эксплуатации лабораторий.
Проектирование лабораторий для НПЗ и НХЗ ведётся ,в соответствии с
«Указаниями по проектированию лабораторий нефтеперерабатывающих и
нефтехимических предприятий» и.«Инструкцией по проектированию зданий и
.сооружений научно-исследова-. тельских учреждений. СН 495—77»;
Помещения
лабораторий
на
НПЗ
и
НХЗ
компонуются
по
функциональным и эксплуатационным признакам в отдельные зоны здания или
отдельные блоки: блок лабораторных помещений, административный блок,
блок
экспериментальных
мастерских,
стеклодувная",
блок
моторных
испытаний, санитарно-бытовой блок.
В блоке лабораторных помещений размещаются: лаборатории общего
назначения; специальные лаборатории (спектральная, хро-матографическая, лаборатория для работы с ртутью); весовые.
проектирование аналитического контроля
производства
Контроль товарно-сырьевой продукции
наименование
' анализа, реко-
количе-
число "Р00
Дополни-мендуемый
метод
ГОСТ,
вид упа-
размер
тельные
аНзаирИуеамыйНнЛаИ"
™
» ™л.
потоке показа-
ство
ковки
партии
в сутки в смену
сведения
тыс.
т тель)
9
8
13
14
10
Ц
12
15 я цехов, отпускающих
готовую продукцию потребителю.
ТАБЛИЦА 5.5. Рекомендации по способам
Внутрицеховые
трубопроводы
подземно
наземно
_
в
непроходных Транспортируемая среда
каналах
„епосоед-
на вы,0
ИсЦиСрсД"
На ВЫиО"
дд ЭСТЭ™
ственно
в грунте
'
необогре-
ких кэдзх
обогре-
опарах ваемых
ваемых
Нефть и нефтепродукты застывающие ниже —
35°С
—
—
застывающие
—
4-
от
0°С до
-t+
+
выше
0°С
с вязкостью
не
20 сСт при 50°С
для
—
4-
— 35°С
+'
застывающие
выше
—
нагнетательных
4- 4-4-
ли-
—
—
4-4-4-
НИИ
для всасывающих линий
—
4-44-
выше
0°С
, с вязкостью выше 20сСт при 50°С
для
—
' —
4- 4- 4-
застывающие
.
—
нагнетательных
4-4-4-
ли-
—
—
+++
НИИ
для всасывающих линий
—
—
—
+ + +•+ + + ; Жидкие газы: углеводородные
• для нагнетательных ли+++
—
—
—
+++
НИИ
''
'
для всасывающих линий
—
+++
—
—
—
++ + аммиак
—
—
-1-
• Жидкие
+
реагенты:
,
серная кислота
-
+ + ++ + + едкий натр, сода и
+
+++
—
—
метилэтилкетон
—
—
'
—
+++
+ + + другие водные растворы фенол
— .
— .
—
++'+++ + + бензол
+
—
++++ + +' толуол,
—
—
+
прокладки технологических трубопроводов
+
Межцеховые
трубопроводы
подземно
наземно
в
непроходных
_
каналах
Примечания непосреднизких на высо-
каналах
на
на 9Ста.
ственно
ких опорах
калах в грунте
обогре-
необогре-
опорах ваемых
+
—
+
ваемых
+
+
+
+
—
+
+
,+
+
При необходимости с изоляцией и обогревом
—
++—
—
—
+-H—
+—
. +
-
+++
+++
.-
-
+
—
4-++
-
—
—
+
—
+++
—
+++
-
+++
—
+++
+++
+—
+++
—
+++
+++
+
++
+++
+++
++
+
+
/
—
—
+++
—
—.
, +
+++
+++
+
-
+
+
—
+++
+++
+4-+
+++
+++
—
+++
Ч-
В грунте — только приемные линии
+++
Н-+ +
+++
+++
+++
++ +
+
+
Внутрицеховые
трубопроводы
подземно
иаземно
Транспортируемая среда
в
.
некпаЈ°*°;!НЬ1Х
непосрелгрунте
'
каналах.
эста-ственно
ваемых
на высо-
----- -------------- • -----------
необогре-
.
обогре-
опорах
V
_ „а
ких в
кадах
васмых
'азы. воздух:
углеводородный- газ неосу- ~
—
+ ++
сухой .
—
инертный газ
+
—
—
,—
"
^
—
-
+ сероводород
—
+++
—
+++
аР
++
-)- + +
-(-
+
,
•
++
от
—
++
++
' '
-*-+
++
+ + конденсатоотводчиков
•••-.'
конденсатоотводчиков
Ц-
-f
,
++ • онденсат, горячая вода:
от потребителей пара до
++
-г-
+-К+-
'
++
—
—
факельные линии,
—
.+
"
ВОДОРОД
—
—
+ + + шейный углеводородный газ
—
—
—
' +'
+
+ до узлов захолаживания
W
от насосов
++
(напорные ли-
.}.+ ..+ + нии)
++
+-(,
-•-'••
горячая вода
++
++
+
+ + -t
-М-
+ + химически очищенная вода
+
•
-f- + -K++-f-аварийных
трубопроводах:
'
температура
~—
—
продукта
—
.
+
—
—
++
__ до 250°С
температура продукта ниже
—
++
— 25(ГС
.
'
Условные обозначения: — ае применять; +
применять
без
изоляции
применять с тепло-
и
обогрева;
++
'
________ _^_^__ Межцеховые трубопроводы
подземно
лаземно
"
"е"Р°ХО"Ш
Примечания непосреднз высо.
каналах
^ ^^
^^
ственно
кнх в грунте
опорах
необогре-
***** вземых
;+
-'
.-
—
ваемых
—
-
+++ +++ +++ - •
-
опорах
—
+++ +++ +++ +
+++ +++ +++ +
—
обогре-
+
+•. -. —
++•+•+.---
-
-
-
.
+++ +++ +++
'++.++
+'+
++
-f-+
++
++
Наземно — при наличии
+
+
- ++
+++
_
,+ +
++
избыточного давления
-г-
++
+
-f
+++++ +
. +-f
. -f
4- +
++
+
++
++
++
++
+++
++
-)- + +
++
++. +
+++
-
.' .
Ч
v ,_ ;•.
"
1++.
• _.
'
•_
_
_.
х
-/
изоляцией; -(--f-f-
применять с теплоизоляцией
и обогревом.
Лаборатории оснащаются вытяжными шкафами, лабораторными столами,
универсальными стендами, моечными раковинами. К лабораторным столам
подводятся сжатый воздух, азот, топливный газ, вода, электропитание.
В состав лаборатории включаются также расходные склады: помещения
для хранения проб, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей; расходный
склад кислот и щелочей; расходный склад реактивов.
Помещения для хранения проб, ЛВЖ и ГЖ отделяются от остальных
помещений лаборатории глухой, газонепроницаемой, несгораемой стеной и
оборудуются отдельным выходом наружу или в коридор через тамбур-шлюз.
Эти помещения предназначаются для хранения в течение суток рабочих проб и
для хранения 2-3-су-точного запаса используемых в лаборатории ЛВЖ, ГЖ и
горючих газов.
Склады реактивов, кислот и щелочи размещают в первом этаже
лабораторного .корпуса.
При
разработке
проектов
общезаводского
хозяйства
нужно
предусматривать централизованное снабжение лабораторий топливным газом,
азотом и воздухом.
6.10. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ
При
помощи
технологических
трубопроводов
осуществляется
транспортирование по территории НПЗ и НХЗ жидких и газообразных
продуктов. Заводские трубопроводы подразделяются на внутри- и межцеховые.
Внутрицеховые
трубопроводы
служат
для
связи
между
отдельными
аппаратами, насосами, компрессорами, расположенными внутри установки или
объекта общезаводского хозяйства. С помощью межцеховых трубопроводов
осуществляется связь между технологическими установками, резервуарными
парками, общезаводскими насосными и т. д.
При
проектировании
внутри-
и
межцеховых
трубопроводов
проектировщики-технологи определяют с помощью расчетов диаметры труб и
величину гидравлических сопротивлений, подготавливают рекомендации по
способам прокладки трубопроводов и необходимости их изоляции. В
обязанности
проектировщика-монтажника
входит
механический
расчет
трубопроводов," выбор труб, соединительных устройств и арматуры для
трубопроводов по каталогам и стандартам, разработка монтажных чертежей
прокладки трубопроводов.
Для прокладки трубопроводов используются наземный и подземный
способы. При наземной прокладке трубопроводы размещаются на низких
опорах или на многоярусных эстакадах, при подземной — в каналах и
непосредственно в грунте (бес-канальная прокладка). Срок службы наземных
трубопроводов примерно в 2,5 раза больше, чем подземных; поэтому всюду, где
это возможно, рекомендуется применять наземную прокладку труfбопроводов. В табл. 5.5 приводятся полученные на основании опыта
* эксплуатации действующих НПЗ и НХЗ рекомендации по способам
прокладки внутрицеховых и межцеховых трубопроводов.
Глава 6 ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН ЗАВОДА
Генеральный план — часть проекта, в которой комплексно решаются
вопросы планировки, размещения зданий и сооружений, транспортных
коммуникаций и инженерных сетей на территории НПЗ и НХЗ; в этой же части
освещаются задачи, связанные с раз• мещением предприятия в промышленном
узле.
Разработка гене-
рального плана представляет собой сложную задачу, требующую ?'учета
различных факторов.
г Важными
проектными документами, разрабатываемыми
при
',
составлении этой части проекта, являются графические изображе-, ния
генерального
и
ситуационного
планов
завода.
Чертеж
плани-^•ровки
территории, отведенной под строительство предприятия, на ^который в
процессе проектирования наносят все здания и соору-' |'жения, автомобильные и
железные дороги, подземные и наземные ^трубопроводы, кабельные линии
электроснабжения и связи и т. п., ^называется генеральным планом завода.
Генеральный план вы-^полняется в масштабе, который зависит от размеров
проектируе-| мых сооружений. Генпланы НПЗ и НХЗ обычно разрабатываются !
в масштабах 1:500, 1:2000, 1:5000.
6.1. РАЗМЕЩЕНИЕ ЗАВОДА. СИТУАЦИОННЫЙ ПЛАН
s При проектировании новых нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов их следует, как правило, размещать в составе [группы
предприятий с общими объектами (промышленного узла), {•на территории,
которая предусмотрена схемой или проектом рай-Зонной планировки, проектом
планировки промышленного района. | Для размещения завода выбираются
земли несельскохозяйст-1> венного назначения или непригодные для сельского
хозяйства.
При
^Отсутствии
таких
земель
используются
участки
на
сельскохозяй-|ственных угодьях худшего качества. Поскольку НПЗ и НХЗ яв|ляются
источниками
загрязнения
атмосферного
воздуха,
их
сле-|дует
размещать по отношению к жилой застройке с учетом ветров преобладающего
направления.
:
if Между промышленной зоной и жилым поселком предусматривается
санитарно-защитная зона, размеры которой выбираются Ш соответствии с
«Санитарными-нормами проектирования промыш-Ьенных предприятий^.
!• В процессе выбора площадки различные варианты размещения равода
наносятся на чертеж ситуационного плана. Кроме площа-щок на ситуационном
плане наносятся промышленные предприятия,
Рис. 6.1. Ситуационный план НПЗг
/ — территория завода. 2 — административно-хозяйственная зона; 3 —
ремонтно-механиче-ская база; 4 — база оборудования; 5 — зона расширения
НПЗ; 6 —очистные сооружения; 7 — ТЭЦ; 8 — строительно-монтажная
площадка ТЭЦ; 9 — товарный парк сжиженных газов; 10 — железнодорожная
станция; //— промыво-пропарочная станция; 12 — водозабор питьевой воды; 13
— промышленный водозабор; 14 — пункт приема нефти; 15 — пруды-накопители очищенных стоков. имеющиеся в районе; существующие населенные пункты и площадка,
намеченная для размещения заводского жилого поселка; железнодорожные
пути и автомобильные дороги; трассы линий' водопровода и канализации с
указанием мест водозабора и площадки для очистных сооружений; заводская
ТЭЦ и трассы линий электро- и ^теплоснабжения; водоемы и водные
пути;'карьеры
местных
строительных
материалов.
Ситуационный
план
составляется в масштабе 1 : 10000 или 1 :25 000.
На рис. 6.1 приведен ситуационный план НПЗ. Рядом с площадкой НПЗ
находится заводская ТЭЦ, предусмотрена территория для расширения завода. В
соответствии с действующими противопожарными нормами товарная, база
сжиженных газов удалена от основной промплошадки. На ситуационном плане
изображены также пункт приема нефти, водозаборные сооружения питьевого и
промышленного водоснабжения, железнодорожная станция. Населенный пункт
в данном случае, находится на расстоянии свыше 5 км or заводской площадки и
поэтому не изображен на плане.
6.2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА НПЗ И НХЗ
При разработке'генеральных планов НПЗ и НХЗ необходимо обеспечить
наиболее
благоприятные
-условия
для
производственного
процесса,
рациональное и экономное использование земельных участков. В генеральных
планах НПЗ предусматривается: функциональное зонирование территории с
учетом технологичееКйх связей, санитарно-гигиенических и
противопожарных требо*
Рваний; рациональные инженерные связи внутри предприятия,
а ргакже
между предприятием и жилым поселком; возможность осуществления
строительства очередями или пусковыми комплексами; защита подземных вод и
открытых водоемов от загрязнения сточными водами и отходами. Следует
также учитывать природные особенности района строительства (температуру
воздуха
и
преобладающее
направление
ветра,
возможность
больших
снегоотложе-ний и т. д.).
^
Важным показателем рациональности решения генерального >
плана является плотность застройки, представляющая собой отношение
площади застройки к площади предприятия • в
застройки
определяется
сооружениями
всех
как
видов,
сумма
пределах ограды. Площадь
площадей,
включая
занятых
открытые
зданиями
и
технологические,
санитарш>технические и энергетические установки, эстакады, площадки
погрузо-разгрузочных устройств, подземные
СНиП
П-89—80
сооружения^
склады.
Глава
«Генеральные планы промышленных предприятий»
предусматривает, что плотность застройки НПЗ и НХЗ должна быть не ниже
46%. ,
Размещение технологических объектов на генплане должно от-' вечать
последовательности переработки сырья в технологическом ; потоке — от
головного производства (AT и АВТ на НПЗ, установ-; ки пиролиза на НХЗ) к
объектам приготовления и отгрузки товарной продукции. Технологические
потоки при разработке генераль-; ных планов направляют параллельно один
другому и перпенди-,/кулярно направлению развития предприятия, что
позволяет автономно развивать строящиеся и эксплуатируемые комплексы.
Генеральный план НПЗ и НХЗ должен предусматривать деле->ние
территории предприятия на зоны с учетом функционального "назначения
отдельных объектов. Зоны формируются таким образом, чтобь; свести к
минимуму встречные потоки, обеспечить выполнение норм и правил техники
безопасности и промышленной санитарии.
На современных НПЗ И НХЗ выделяют следующие зоны: преДзаводскую, производственную, подсобную, складскую, сырьевых и товарных
парков.
В предзаводской зоне размещают заводоуправление, учебный комбинат,
здравпункт или поликлинику, общезаводскую столовую, -пожарное депо,
газоспасательную станцию и т.
приведен на рис. 6.2. t
п. Генеральный .план предзаводской зоны
В предзаводской зоне наряду с.решением общей
объемно-пространственной композиции зданий следует предусматривать дополнительные
элементы
предзаводской
зоне
благоустройства.
осуществляется
по
Разделение
функциональным
корпусов
в
признакам.
Заводоуправление блокируется с машиносчетной станцией и АТС, столовая
— с учебным комбинатом. Здания пожарного депо, :газоспасательной службы,
поликлиники, проходной удалены от административного блока, так как они
непосредственно связаны jc основной транспортной магистралью, идущей на
завод.
Рис 6.2. Генеральный план Предзаводской зоны:
/ — заводоуправление с конференц-залом; 2.— машиносчетная станция и
АТС; 3 — столовая; 4 — учебный комбинат; S — поликлиника; 6 — проходная
с караульным помещением; 7 — пожарное депо и газоспасательная станция; 8
— навес для велосипедов; 9 — автобусная стоянка; 10 — стоянка для
автомобилей.
Для создания оригинального архитектурного решения рекомендуется
выделять отдельные объемы зданий, а здание заводоуправления сооружать с
повышенной этажностью. На рис. 6.3 приведено архитектурное решение
пЬедзаводской'зоны одного из современных НПЗ.
Проходные пункты предприятий следует располагать на расстоянии не
более 1,5 км один от другого, поэтому на наиболее крупных НПЗ и НХЗ
предусматривается несколько предзаводских зон в зависимости от числа входов
и выходов.
Производственная зона занимает 25—30% общей площади завода, В ней
размещаются большинство технологических установок предприятия, 'объекты
общезаводского хозяйства (узлы обо-
Рис. 6.3. Архитектурное решение предзаводской зоны НПЗ.
^отлого водоснабжения,
насосные станции систем
канализации, Г
трансформаторные подстанции, воздушная и азотная компрессор-; ные,
факельное хозяйство, лаборатория и т. д.). Основными прин-..ципами
построения
этой
зоны
являются
поточность
прохождения
продуктов,
расположение объектов с учетом преобладающего направления ветров,
использование рельефа.
Подсобная зона предназначена для размещения ремонтно-^еха-нических,
ремонтно-строительных, тарных цехов и других зданий, а также сооружений
подсобно-производственного назначения. Зон подсобных сооружений на
генплане НПЗ и НХЗ может быть несколько, поскольку размещение подсобных
.сооружений зависит от /тяготения к тем или иным прочим объектам и зонам.
Например, •гаражи, ремонтно-механические цеха, в которых занято большое
количество производственного "персонала,- тяготеют к предзавод-ской зоне, где
находятся
остановки
городского
пассажирского
транспорта;
бытовые
помещения и пункты питания располагают в обособленных зонах с учетом
радиуса обслуживания.
В складской зоне находятся склады оборудования, смазочных масел,
реагентное хозяйство. К этой зоне, для объектов которой требуются
железнодорожные пути, тяготеют также объекты производственного и
подсобного назначения, для которых необходим железнодорожный транспорт:
установки по производству битума, серы, серной кислоты, установка
замедленного коксования.
В зоне сырьевых и товарных парков размещают резервуарные парки
легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, насосные и железнодорожные
эстакады, предназначенные для приема. сырья и отгрузки товарной продукций.
Зоны,
для
обслуживания
которых
необходим
железнодорожный
транспорт (складская, сырьевых и товарных парков), следует размещать ближе
к периферии завода с тем, чтобы сократить число железнодорожных вводов,
уменьшить протяженность путей, свести к минимуму пересечение железными
дорогами инженерных се-•тей и автодорог.
При размещении на генплане энергоемких объектов следует максимально
приближать их к источникам пароснабжения (ТЭЦ, котельным) с тем, чтобы
сократить протяженность магистральных .паропроводов.
Размещение на генеральном плане технологических установок должно
обеспечить
поточность
процесса,
свести
к
минимуму
протяженность
технологических коммуникаций, исключить по возможности встречные потоки.
При
разработке
компоновки
технологических
установок
аппаратура
и
внутрицеховые трубопроводы размещаются таким образом, чтобы обеспечить
вход сырья и выход готовой продукции с одной стороны. Располагая установку
на генплане, стремятся к тому, чтобы вход сырья и выход продукции находился
со стороны коммуникационного коридора.
Строительство НПЗ и НХЗ ведется комплексами, в состав которых
включаются одна или несколько технологических установок и объекты
общезаводского хозяйства. При компоновке генерального плана следует стремиться к тому, чтобы объекты, одного пускового
комплекса размещались в наименьшем числе кварталов. Необходимо размещать
объекты к кварталах- таким образом, чтобы обеспечивалась комплексная
застройка заводских кварталов и не приходилось неоднократно возвращаться к
сооружению объектов в ранее застроенных кварталах.
Производственные,
вспомогательные
и
складские
здания
при
проектировании НПЗ и НХЗ рекомендуется объединять в более крупные во всех
случаях,
когда
такое
объединение
допустимо
по
технологическим,
строительным, санитарно-гигиеническим и противопожарным нормам.
Расположение зданий и сооружений на генплане должно исключить
распространение вредных выбросов, способствовать эффективному сквозному
проветриванию промшющадки и межцеховых пространств.
Территория нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий
при проектировании разбивается сеткой улиц на кварталы, имеющие, как
правило, прямоугольную форму. Размеры кварталов назначаются в зависимости
от габаритов технологических установок, однако площадь каждого квартала не
должна превышать 16 га. Длина одной из сторон квартала не должна быть более
300 м. Расстояние между объектами, расположенными в соседних кварталах,
следует принимать не менее 40 м.
При
проектировании
необходимо
обеспечивать
хорошую
про-
ветриваемость кварталов, избегать строительства внутри кварталов зданий П-,
Ш- и Т-образной конфигурации.
Щирину улиц и проездов НПЗ и НХЗ определяют с учетом технологических, транспортных, санитарных и противопожарных требований,
размещения инженерных сетей и коммуникаций.
Наименьшие расстояния между зданиями, наружными установками и
сооружениями предприятия, регламентированы «Противопожарными нормами
проектирования предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и
нефтехимической промышленности. ВНТП-28—79/Миннефтехимпром СССР».
Используемый при проектировании современных НПЗ и НХЗ секционноблочный метод компоновки генерального плана предусматривает объединение в
блоки установок, на которых осуществляются одноименные процессы.
Так, на двух НПЗ, строительство которых было начато в 1960—65 г. г.,
все установки первичной перегонки расположены в одну линию вдоль продольной'оси и занимают группу кварталов, разместившихся в непосредственной
близости от ограды- предприятия. Следующую линию кварталов занимают
установки каталитического риформинга, также размещенные в соседних
кварталах вдоль продольной оси. Далее располагаются установки гидроочистки,
производства масел, серы. На другом предприятии, генплан' которого приведен
на рис. 6.4, в одну линию вдоль продольной оси размещены две комбинированные установки по переработке нефти типа ЛК-6у; в следующей линии распо- v
ложены
установки
вторичной
переработки,
-автоматическая
станция
приготовления товарной продукции, ,узлы рборотного водоснабжения и другие
объекты производственной зоны. В восточной части завода к этой зоне
примыкают
Рис. 6.4. Генеральный план НПЗ:
- /-комбинированные установки по переработке нефти; 2-установки
вторичной переработки 3-товарные парки; 4 -парки нефти; 5-узлы оборотного
водоснабжения;
«-автоматические
станции
смешения;
7
-
ремрнтно-
механическая база; в - база оборудования; 9-факелмые свечи; 10- факельное
хозяйство; // -железнодорожные наливные эста1 кады- 12 -товарные насосные; 13 - топливное хозяйство; 14 - реагентное
хозяйство; 15 -воздушные компрессорные; 16 — заводоуправление.
подсобная
и
складская
зоны,
в
которых
находятся
ремонтно-
механический цех, база оборудования дирекции. Третью и четвертую линии
составляют товарные и сырьевые парки.
6.3. ИНЖЕНЕРНЫЕ СЕТИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ
По территории НПЗ и НХЗ прокладывается значительное число
технологических трубопроводов и инженерных сетей (линий электропередачи,
сетей водопровода и канализации, кабельных сетей автоматики и КИП). При
разработке генерального плана должно быть обеспечено прохождение
инженерных сетей по кратчайшему направлению и разделение их по
назначению и способам
прокладки.
Технологические трубопроводы и инженерные сети размещают в полосе,
расположенной между внутризаводскими автодорогами и границами установок,
а также в коридорах внутри кварталов.
Как уже указывалось, существуют различные способы прокладки
коммуникаций:
подземный,
наземный
в
лотке,
наземный на
шпалах,
эстакадный.
При прокладке трубопроводов на эстакадах в проекте необходимо
предусматривать
возможность
размещения
дополнительных
трубопроводов,
которые
на
конструкциях
появятся
при
эстакад
расширении
предприятий и строительстве последующих очередей. В целях экономии
территории
магистральные
эстакады
наземных
трубопроводов
в
производственной зоне проектируются многоярусными с учетом возможности
их последующего использования.
При прокладке сетей на низких опорах трубопроводы объединяют в
пучки шириной не более 15м. Если для ремонта трубопроводов используется
кран, устанавливаемый на автомобильной дороге, то конкретная ширина пучка
трубопроводов определяется длиной стрелы крана. В тех случаях, когда сети на
низких опорах расположены вне зоны доступности крана, движущегося по автодороге, для движения автокранов и пожарных машин предусмат-' ривается
свободная, полоса шириной в 4,5 м вдоль пучка трубопроводов. Для
пересечения технологических трубопроводов, раз-. мещенных на низких
опорах, с
внутризаводскими
автодорогами
проектируются
специальные
железобетонные мосты. Ширина полосы, в которой размещены трубопроводы'
на
низких
опорах,
должна
обеспечивать
возможность
прокладки
дополнительных трубопроводов при расширении завода.
Для прокладки электрических кабелей от источников питания (ТЭЦ,
главной
понизительной
подстанции)
до
потребителей
проектируются
самостоятельные кабельные эстакады с проходными мостиками обслуживания.
Кабельные эстакады размещают вдоль дорог со стороны, противоположной
стороне прокладки эстакад технологических трубопроводов. При пересечении
электрокабельных эстакад с наземными трубопроводами нефти и нефтепродуктов
электрокабельные
эстакады
размещают
ниже
технологических
трубопроводов и предусматривают в местах пересечения глухое огнестойкое
покрытие, защищающее электрические кабели.
Совмещение
кабельных
эстакад
с
эстакадами
технологических
трубопроводов считается допустимым, если число кабелей не превышает 30.
Подземные сети и коммуникации укладываются по возможности в одну
траншею с учетом сроков ввода в эксплуатацию каждой сети и нормативно
установленных расстояний между трубопроводами.
-
~
.
.
/ "
6.4. ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА. ВОДООТВОД С ПЛОЩАДКИ
Задачей вертикальной планировки территории предприятия является
приведение рельефа .площадки в соответствие с проектом с учетом высотного
размещения зданий и сооружений.
Вертикальная
планировка
решает
различные
технологические
и
строительные задачи: -обеспечение такого высотного расположения зданий и
сооружений, при котором создаются наилучшие транспортные условия;
создание условий для быстрого сбора и отвода атмосферных вод с площадки;
организация рельефа и систем ка-|1нализации, обеспечивающая быстрый отвод
и сбор аварийно разлившихся нефтепродуктов в наиболее безопасные места, а
также быстрое удаление воды, использовавшейся для пожаротушения.
Применяются следующие системы вертикальной планировки: сплошная,
выборочная, смешанная или зональная. При сплошной ''системе планировочные
работы выполняются по всей территории предприятия, при выборочной
предусматривается планировка только тех участков, где располагаются здания и
сооружения.
При смешанной системе планировки часть территории завода планируется выборочно, а часть — по системе сплошной планировки.
Действующие нормативы предусматривают, что на предприятиях с
плотностью застройки более 25%, а также при большой насыщенности
промышленной площадки дорогами и инженерными сетями следует применять
систему
сплошной
вертикальной
планировки.
Руководствуясь
этим
требованием, на современных НПЗ и' НХЗ вместо распространенной прежде
смешанной системы Применяют, как правило, сплошную вертикальную
планировку. '•
Ранее считалось, что наиболее экономичной является разра-
ботка вертикальной планировки с полным балансом выемок и насыпей по
заводу. Опыт показал, что зачастую по условиям строительства работы по
сооружению отдельных насыпей и выемок несовпадают;
сбалансировать объемы
необоснованному
земляных
увеличению
стремление
работ ' в ряде случаев приводило к
высоты
фундаментов
под
сооружения,
ухудшению условий прокладки се-' тей.
ч
Основными критериями рациональности вертикальнойлманиров-ки в
настоящее время считаются: обеспечение удобства технологических связей,
улучшение условий строительства и заложения фундаментоЁ.
При проведении вертикальной планировки необходимо предусматривать
снятие-(в насыпях и выемках), складирование и эффективное временное
хранение плодородного слоя почвы, который затем, используется по
усмотрению органов, предоставляющих в пользование земельные участки.
Принимают следующие уклоны поверхности площадки, завода:
Для
глинистых
грунтов
0,003 — 0,05 Для песчаных грунтов
0,03 Для легко размываемых грун0,01 тов
-Для
вечномерзлых
грунтов
0,03
Резервуарные
воспламеняющимися
парки
и
и
отдельно
стоящие
резервуары
с
горючими жидкостями, сжиженными
легко-
газами и
ядовитыми веществами располагают, как правило, на более низких отметках по
отношению к зданиям и сооружениям.- В соответствии с требованиями
противопожарных норм эти резервуары. обносят земляными валами или
несгораемыми стенами.
Проектируя
вертикальную
планировку
площадки,
необходимо
обеспечить, чтобы уровень полов первого этажа зданий был не менее, чем на 15
см, выше планировочной отметки примыкающих к зданию участков.
Для отвода поверхностных вод и аварийно разлившихся нефтепродуктов
применяется смешанная система открытых ливнестоков (лотков, кюветов,
водоотводных канав) и закрытой промливневой канализации. Закрытая
канализация используется на участках повышенной пожарной опасности
нефтеперерабатывающих заводов и на нефтехимических производствах.
Поверхностные воды (дождевые и талые) с территории предприятий
направляются в пруды-накопители.
6.5. ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ
При разработке проекта генерального плана промышленной площадки
детально прорабатываются вопросы внешнего и внутреннего транспорта.
Внешним транспортом НПЗ и НХЗ являются железные и автомобильные
дороги, связывающие предприятия с путями сообщения общего пользования; к
внутреннему транспорту относятся транспортные устройства, расположенные
на территории завода.
Особенностью НПЗ и НХЗ является полное отсутствие внутризаводских
железнодорожных перевозок. Железнодорожные пути используются только для
отгрузки готовой продукции и приема реагентов, тары, а в отдельных случаях
— сырья. Поэтому сеть железных дорог на территории предприятий по
возможности концентрируют, группируя на генеральном плане объекты,
которые обслуживаются железной дорогой.
^
Чтобы создать условия бесперегрузочного выхода на общесоюзную сеть
железных дорог, железнодорожные пути НПЗ и НХЗ проектируются с шириной
колеи
1520
мм
(нормальная
колея).
Проектирование
внутреннего
железнодорожного транспорта на НПЗ и НХЗ ведется на основании СНиП II46—75 «Промышленный транспорт».
Внутризаводские
автодороги
!
в
зависимости
от
назначения
под-
разделяются -на магистральные, производственные, проезды и подъезды.
Магистральные дороги обеспечивают проезд всех видов транспортных средств
и объединяют в общую систему все внутризаводские дороги. Параметры
магистральных автодорог (ширина проезжей части и обочин, конструкция
покрытия, радиусы поворотов и т. п.) должны обеспечивать возможность
проезда монтажных кранов и механизмов, подвоз крупногабаритных и тяжелых
аппаратов и конструкций.
Производственные дороги служат для связи цехов, установок, складов и
других объектов предприятия между собой и магистральными дорогами. По
этим дорогам перевозятся грузы основного производства и строительные грузы.
Проезды и подъезды обеспечи; рают перевозку вспомогательных и хозяйственных грузов, проезд
пожарных машин.
' ' Число полос движения, ширина проезжей части и обочин земляного
полотна
выбирается
в
соответствии
с
назначением
дорог
и
грузонапряженностью. Наибольшая интенсивность движения, при, ходящаяся на одну полосу проезжей части внутризаводских дорог, не
должна
превышать
250
автомобилей
в
час.
Как
правило,
дороги
предусматриваются с одной общей проезжей частью.
Внутризаводские дороги проектируются, как правило, прямолинейными,
схема дорог на заводе может быть кольцевой, тупиковой или смешанной.
Расстояние от внутризаводской автодороги или проезда до сооружений и
зданий, в которых находятся производства категорий А, Б, В и Е должно быть
не менее 5 м. В пределах обочины внутризаводских автодорог допускается
прокладка сетей противопо• жаркого водопровода, связи, сигнализации, наружного освещения .и
силовых электрокабелей.
На НПЗ и НХЗ сооружаются, как правило, дороги загородного профиля,
их земляное полотно приподнято над прилегающей территорией и служит в
'районе товарно-сырьевой базы вторым обвалованием. Целесообразно, чтобы
планировочные отметки проезжей части автодорог были не менее, чем на 0,3 м,.
выше планировочных отметок прилегающей территории.
При выборе типа дорожных покрытий следует руководствоваться
условиями периода строительства — применять надежные типы капитальных
покрытий.
6.6.
БЛАГОУСТРОЙСТВО
И
ОЗЕЛЕНЕНИЕ
ПРОМЫШЛЕННОЙ
ПЛОЩАДКИ
Задачей благоустройства промышленной площадки НПЗ и НХЗ является
создание
условий
работы,
уменьшающих
влияние
вредных
веществ,
придающих предприятию опрятный вид. К элементам благоустройства
относятся
тротуары,
зеленые
насаждения,
архитектура
малых
форм.
\
Тротуары предусматриваются вдоль всех' магистральных и производственных дорог независимо от интенсивности пешеходного движения.
Вдоль проездов и подъездов тротуары нужно проектировать только в тех
случаях, когда интенсивность движения превышает 100 человек в смену.
Ширина тротуара зависит от интенсивности пешеходного движения. При
интенсивности движения ме• нее 100 человек в час в обоих направлениях ширину тротуара принимают равной 1 м: При большей интенсивности определяют число полос
движения по тротуару из расчета 750 человек в смену на одну полосу движения
и затем проектируют тротуар из нескольких полос шириной 75 см каждая.
Тротуар, размещенный рядом с автодорогой, должен быть отделен от нее
разделительной полосой шириной 80 см.
Следует избегать пересечения путей массового прохода работающих с
железной дорогой. В случае появления таких переоёче-_ний переходы в одном
уровне необходимо оборудовать светофора-'мил звуковой сигнализацией.
Зеленые насаждения на территории НПЗ и НХЗ состоят из деревьев,
кустарников высотой 1,0—1,5 м, газонов и цветников. Деревья и кустарники
высаживают только в районе бытовых помещений, столовых, здравпунктов,
лабораторий, объектов административно-хозяйственного назначения и т.. п.
Следует учитывать, что при разрастании зеленых насаждений снижается
возможность -проветривания территории, поэтому между насаждениями нужно
устраивать разрывы для проветривания.
-
Площадь участков, предназначенных для озеленения в преде--,. лах
ограды предприятия, определяют из расчета не менее 3 м2 на одного
работающего в наиболее многочисленной смене. Предельный размер участков,
предназначенных для "озеленения, не должен, однако, превышать 15%
площадки предприятия. .
Для озеленения территории НПЗ и НХЗ рекомендуется применять деревья
и кустарники лиственных пород, устойчивых к вредным выделениям. Не
следует использовать при озеленений деревья, выделяющие при цветении
хлопья, волокнистые вещества и опушенные семена.
Расстояние от зданий и сооружений до зеленых насаждений должно быть
не менее 5 м, если по условиям охраны предприятий не требуется большего
расстояния от. ограждения.
Для.отдыха и гимнастических упражнении работающих на территорий
НПЗ и НХЗ предусматриваются благоустроенные площадки, размер которых
определяется из расчета не более 1 м2 на одного работающего в наиболее
многочисленной смене.
Размещаемые
в
предзаводской
зоне
объекты
административно-
хозяйственного назначения, рекомендуется защищать от вредного влияния
паров, газов, пыли полосой зеленых .насаждений.
6.7. ОХРАНА ПРЕДПРИЯТИЯ
Задачей охраны НПЗ и НХЗ-является предупреждение проникновения на
территории предприятия досторонних лиц, контроль за въездо"м и выездом
транспорта, ввозом и вывозом материалов, оборудования, продукции и т. п.
Территория НПЗ и НХЗ обносится оградой из несгораемых материалов.
Для пропуска людей устраиваются контрольно-пропускные пункты, а для
проезда железнодорожного и автомобильного транспорта.— проездные пункты,
оборудованные механически открывающимися воротам^ с дистанционным
управлением. У проездных пунктов устанавливаются постовые будки. '
Между ограждением и внутризаводскими .объектами (установками,
зданиями и сооружениями, обвалованиями резервуарных парков) должна быть
предусмотрена
свободная
территория,
обеспечивающая
возможность/
свободного проезда пожарных автомо|'бнлей и создания охранной зоны; ширина этой зоны должна быть
'не менее Юм.
'
Надежность охраны предприятия обеспечивается охранным ос-
• вещением, предназначенным для того, чтобы создать необходимую
• освещенность подступов к заводу. Одновременно с устройством
ограждения. по. периметру НПЗ и НХЗ необходимо предусматри' 0ать охранную сигнализацию. Применением охранной сигнализа-*лии
обеспечивается
постоянный
автоматический
контроль
за
охраняемыми
объектами, подача сигналов тревоги в пункт охраны с указанием мест
нарушения.
~'
•
v
6.8. ТИТУЛЬНЫЙ СПИСОК ОБЪЕКТОВ ПРЕДПРИЯТИЯ
. Одновременно с генеральным планом составляется титульный ^список
объектов НПЗ и НХЗ. В титульном списке перечислены все здания и
сооружения предприятия, внутриплощадочные и внепло-1цадочные сети,
указаны кварталы, в которых размещаются .установки и цеха, объекты
общезаводского хозяйства. Если строительство завода ведется очередями, то
целесообразно указывать, к какой.очереди строительства относится объект. Для
удобства пользования генеральным планом и титульным списком всем
объектам завода, в Том числе и сетям, рекомендуется присваивать числовые
обозначения.
Желательно,
чтобы
индексация
объектов
отражала
принадлежность данного объекта к той или иной группе (установкам,
общезаводскому хозяйству). Титульный список составляется в начальный
период проектирования завода и затем корректируется при разработке проектов
расширения и реконструкции предприятия.
л
--Гл ава 7
ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ .7.1. ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ
Основные потребители тепловой энергии. На современных НПЗ ;и НХЗ
тепловая энергия расходуется в виде пара и .горячей воды. Значительное
количество пара используется на технологические нужды: подается в
ректификационные колонны {для снижения температуры кипения продукта), в
нагреватели и кипятильники (для подогрева продукта), в пароструйные
эжекторы (для создания вакуума). Пар применяется в приводах компрессоров и
насосов, используется для обогрева трубопроводов и емкостей, шкафов
приборов КИПиА и импульсных линий. Периодически пар потребляется, при
подготовке оборудования к ремонту и в, противопожарных целях. '
Горячая вода применяется для горячего водоснабжения и отопления, для
нагрева нефтепродуктов, обогрева трубопроводов и лотков.При
проектировании
технологических
установок
и
объектов
общезаводского хозяйства следует стремиться к сокращению, использования
пара там, где это представляется возможным. Так, в частности, не
рекомендуется применять насосы и компрессоры с паровым приводом — этот
вид привода имеет низкую эффективность; при использовании пара для привода
поршневых
насосов
образуется
значительное
количество
трудно
утилизируемого за^ грязненного нефтепродуктами пара низких параметров (так
называемого «мятого пара»).
•При проектировании обогрева трубопроводов внутри установок и на
межцеховых- коммуникациях также следует избегать применения пара: Пар
допускается использовать только для обогрева вязких продуктов с высокой
температурой застывания (мазуты, битумы, тяжелые смолы). Рекомендуется
использовать горячую воду вместо пара для обогрева .емкостей и резервуаров.
На предприятиях, строившихся в 1950-х годах и ранее, пар применялся
для нужд горячего водоснабжения и отопления. В настоящее время системы
теплофикации проектируются только с использованием горячей воды.
Применение горячей воды более удовлетворяет гигиеническим требованиям,
создает
возможность
осуществить
централизованное
качественное
регулирование отпуска тепла, позволяет проще присоединиться к тепловым
сетям. Широкое применение горячей воды дает возможность использовать
низкопотенциальную теплоту «мятого пара», паррвого конденсата и т. п.
Параметры теплоносителей. При разработке проектов НПЗ и НХЗ
предусматривается прокладка коллекторов пара трех-четырех параметров. Пар
давлением 11,5 МПа используется только на нефтехимических заводах; он
подается в турбины, которые являются приводами компрессоров на установках
пиролиза. Пар давлением 2,5—4,0 МПа применяется для турбинного привода
компрессоров и для нагрева продуктов выше 160°С, если нецелесообразно
осуществлять огневой подогрев или подогрев с применением промежуточных
теплоносителей..
Наиболее широко используется' на НПЗ и НХЗ пар давлением 1,0—
1,3*МПа, подвод которого предусмотрен проектами практи-.чески всех
технологических установок. Пар давлением 0,2—0,7 МПа предназначается для
обогрева кипятильников на установках и в блоках газоразделения, для
пожаротушения и обогрева трубопроводов и оборудования.
''
' В тех случаях, когда потребителям необходим пар более низких
параметров, чем предусмотрено в проекте завода, для объекта-потребителя
проектируется редукционно-охладительное устройство (РОУ), которое снижает
температуру и давление пара.
Для
современных
НПЗ
предусматривают
две
системы
горячего
теплоснабжения. Одна из этих систем (вода промтеплофикации) служит для
обогрева технологических аппаратов и трубопроводов,
нагреЁа химочйщеннрй воды перёд деаэратором, выработки холода
абсорбцйонно-холодильными установками. Вторая система (теплофикационная
вода) используется только для нужд отопления и вентиляции. Использование
промтепл-офикационной воды для отопления и вентиляции недопустимо,
исходя
из
условий
техники
безопасности.
Промтеплофикационная
и
теплофикационная вода применяются с температурным графиком 150—70°С
или 130—70°С. Для более полной утилизации теплоты при проектировании
новых НПЗ повышают начальную температуру теплофикационной воды.
Снижение
температуры
до
необходимой
величины
осуществляется
в
элеваторных узлах на вводе в здание. ;
Источники тепловой энергии. Источниками тепловой энергии для НПЗ и
НХЗ являются теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), а также котельные и установки по
использованию вторичных энергоресурсов. ТЭЦ, как правило, принадлежат
Министерству энергетики -и электрификации (Минэнерго) и проектируются
организациями этого министерства. Задания на проектирование ТЭЦ выдаются
лри участии проектировщиков нефтецерерабатывающих и нефтехимических
заводов. Для того, чтобы составить задание на проектирование ТЭЦ,
необходимо провести расчет потребности в паре и горячей воде для каждой
технологической установки и каждого объекта общезаводского хозяйства,
выявить количество пара и горячей воды, которое может быть получено с
помощью котлов-.утилизаторов. Следует определить потребность завода в
химически очищенной воде (ХОВ), которая расходуется для питания котловутилизаторов
и
для
технологических
нужд.
Поскольку
экономически
целесообразно организовать централизованное производство ХОВ при ТЭЦ,
необходимо учесть всех потребителей этой воды.
При подготовке задания оценивается также количество и качество
конденсата, получаемого на предприятии, а также доля возвращаемого на ТЭЦ
конденсата в процентах от общего количества пара, поступающего с ТЭЦ. *
При оценке экономической и технической целесообразности сбора и
возврата
конденсата
следует
учитывать,
что
взамен
конденсата,
не
возвращенного потребителям, к питательной воде котлов ТЭЦ должно быть
добавлено такое же количество свежей воды. Свежую воду необходимо
тщательно готовить перед подачей В котлы (подвергать химической очистке,
обессоливанию). Затраты на подготовку свежей воды значительно выше, чем на
очистку конденсата. Следует также иметь в, виду, что потребителю (НПЗ • или
НХЗ) возвращается стоимость тепловой энергии, содержащейся в конденсате,
передаваемом наЛЭЦ.
. В задании, выдаваемом на проектирование ТЭЦ, следует указать: 1)
потребление пара и горячей воды различных параметров летом, зимой и за год в
целом; 2) потребление химочишенной воды для котлов-утилизаторов и
технологических нужд .в различные периоды года; 3) потребление конденсата
для технологических целей; 4) предполагаемое количество возвращаемого
конденсата.
При выдаче задания должны быть учтены потребители как первой, так и
последующих очередей строительства завода. Необхо-димо'принимать во
внимание, что для первоначального пуска установок, которые затем будут
использовать пар от утилизационных устройств, нужно подать пар со.стороны
(от ТЭЦ).
На одном из нефтехимических заводов была построена крупнотоннажная
установка пиролиза. Схемой установки было предусмотрено получение в закалочно-испарительном аппарате пара давлением 11,5 МПа, который после перегрева в отдельно стоящем пароперегревателе намечалось использовать а паровой турбине, являющейся приводом компрессора. Однако авторы проекта установки не предусмотрели подачу пара 11,5 МПа со стороны на период пуска. Это
привело к значительным Затруднениям в начальный период эксплуатации и
стало причиной многомесячной задержки вывода установки на проектные
показатели.
..
При разработке генерального плана промрайона следует мак-. симально
приближать ТЭЦ к НПЗ (НХЗ), располагая со стороны наиболее энергоемких
производств. Желательно, чтобы направления расширения ТЭЦ и предприятия
совпадали.
Проектирование тепловых сетей. Тепловые сети условно делятся на
внешние (от ТЭЦ до предприятия) и внутренние (проложенные по территории
завода). В свою очередь•внутренние сети подразделяют на межцеховые и
внутрицеховые. В зависимости от вида теплоносителя тепловые сети НПЗ
подразделяются на паровые, водяные и сети сбора и возврата конденсата.
Диаметры тепловых сетей рассчитывают по допустимым скоростям
движения и допустимым перепадам давления. Для приближенных расчетов
рекомендуются
следующие
примерные
скорости
движения
(в
м/с):
V
Пар
в
трубопроводах
среднего диа-__ метра: перегретый
<50
~
насыщенный
<35 Пар в трубопроводах
большого
"
диаметра:
•
• перегретый
<80
<60
.0,2 »
насыщенный
Конденсат
самотечный
охлажденный (от насоса)
1.2
Паровые сети на предприятиях могут быть запроектированы по
радиальной (тупиковой) и кольцевой схеме. Более надежное двухстороннее
снабжение паром объектов завода обеспечивается применением кольцевой
схемы. Между ТЭЦ и заводом рекомендуется предусматривать не менее, двух
магистральных паропроводов', рассчитывая каждый на пропуск не менее 70%
потребляемого заводом пара.
,..'•_•.'•
Для снижения стоимости строительства рекомендуется проектировать
прокладку тепловых сетей совместно с технологическими трубопроводами- на
общих эстакадах или низких опорах. Трубопроводы пара,и воды должны быть
проложены с уклоном, чтобы обеспечить возможность опорожнения и дренажа
труббпроводов.
г Рис. 7.1. Расчетная схема для гидравлического расчета трубопроводов водя^ых . тепловых сетей:
> А. Б, В, Г — потребители теплоты: ТЭЦ-7, 1-А, 1-2. 2-Б, 2-3, 3-В, 3-Г —
расчетные -учас*ки'
••
Дренаж паропроводов по постоянной схеме проводится че^ез
I специальные дренажные устройства, которые устанавливаются ^е" ред
вертикальными подъемами и через определенное расстоя^ие
' на прямых участках. Конденсат через конденсатоотводчики напр ав"
, ляется в сборный конденсатопровод. Для пускового дренажа йРе~
дусматривают. штуцеры, с запорной арматурой. Конденсат, обРа" зующийся
при прогреве паропроводов от точек пускового дренажа сбрасывается наружу.
Для дренажа трубопроводов горячей в°' ды и конденсатопроводов следует
предусматривать спускн^ки (устройства для спуска воды из нижних точек) и
воздушн^ки (устройства для выпуска воздуха из верхних точек). При выб^Р6
диаметра спускника нужно обеспечить спуск воды из дренир,уемого
>участка не более чем за 5 ч.
"
"
При проектировании тепловых сетей необходимо провести по~
•дробные расчеты: гидравлический, на прочность и компенса1^ию
температурных удлинений.
Гидравлический расчет позволяет Определить диаметры трУбо~
-проводов, потери давления (напора) и конечные параметры тепло"
носителя. Выполнение гидравлического расчета начинается с с/ое" тавления
расчетной схемы. Трубопроводы делят на расчетные у/ча" стки. В качестве
расчетного
принимают
участок
между
двумя
от*
ветвлениями.
Для
паропроводов большой протяженности' без 97" ветвлений длина расчетного
участка составляет 300—500 м. "а рис. 7.1 приведена расчетная схема
трубопроводов. ' Паропроводы рассчитывают методом последовательных
приб/™" жений, учитывая изменение состояния пара в результате паде#1ИЯ
давления при движении по паропроводу и падение температу7?131 за счет
потерь теплоты в окружающую среду. Задавшись средн^ми температурой и
плотностью пара на участке, определяют ко!#еч" ные параметры. Если
полученные после определения конечных па" раметрЪв средние температура и
давление будут
отличаться
от Принятых предварительно, необходимо
повторять расчет.
"Трубопроводы и арматуру следует выбирать, исходя из параметров
(давления и температуры) пара у источника пароснабже-ния (ТЭЦ, котельной)
независимо от значения этих параметров на расчетном участке.
При гидравлическом расчете водяных тепловых сетей удельные потери
давления на трение не должны -превышать: для коллекторов;— 80 Па/м, для
ответвлений — 300 Па/м. В расчетах напорных конденсатопроводов удельные
потери давления на трение должны быть не выше 100 Па/м.
При выполнении расчета самотечных конденсатопроводов необходимо
вводить поправочный коэффициент, который учитывает увеличение потери
давления при транспортировании пароводяной смеси. Коэффициент зависит от
плотности пароводяной смеси, а плотность определяется разностью между
давлениями перед кон-'денсатоотводчиком и в конце расчетного участка
трубопровода пароводяной смеси.
Для того чтобы определить давление и располагаемый напор в любой
точке сети, строят пьезометрический график, на котором в масштабе наносятся
рельеф
местности,
высота*
присоединяемых
зданий,
напор
сети.
Пьезометрический график строят после выполнения гидравлических расчетов
трубопроводов по расчитанным величинам падения давления на участках сети.
Пьезометрические
графики
позврляют
правильнее
выбрать
схему
присоединения потребителей теплоты.
На основании пьезометрического графика с целью правильного'
распределения теплоты между отдельными потребителями устанавливают на
ответвлениях от магистрали ограничительные диафрагмы («шайбы»). После
пуска тепловой сети правильность расчетов проверяется замерами, затем при,
необходимости вносятся коррективы.
Сбор, очистка и возврат конденсата. При проектировании НПЗ и НХЗ
следует предусматривать сбор, очистку и возврат парового конденсата в
источники пароснабжения (ТЭЦ, котельные). В состав системы сбора{ очистки
и возврата конденсата включают: узлы сбора конденсата у потребителей;
трубопроводы, транспортирующие конденсат от потребителей к конденсатным
станциям; конденсатные станции с блоками очистки конденсата; трубопроводы,
транспортирующие конденсат к источникам пароснабжения. .
Существуют открытые и закрытые системы сбора конденсата. В
открытых системах баки для сбора конденсата соединены с атмосферой, а в
закрытых системах баки и присоединенная к ним система находятся под
избыточным давлением. Недостатком от- . крытых систем является то, что в них
происходит соприкосновение конденсата с воздухом, насыщение конденсата
кислородом и, как следствие, интенсивно развиваются коррозионные процессы.
'Для всех новых и реконструируемых предприятий следует проектировать
только закрытые системы сбора конденсата, поддерживать давление в
конденсатных баках' не ниже $ кЦа,
Для отвода сконденсировавшегося в теплопотребляющих аппаратах
конденсата применяются конденсатоотводчики. Наиболее часто на НПЗ и НХЗ
используются
конденсатоотводчики
термодинамического
типа,
принцип
действия которых основан на использовании кинетической энергии пара. В
конденсатоотводчи-ках этого типа достигается наименьшая потеря пара с
отводимым конденсатом. Термодинамические конденсатоотводчики в исправном состоянии пропускают только жидкую фазу (конденсат).
Термодинамический
конденсатоотводчик
устанавливается
в
го-
ризонтальном положении крышкой вверх; перед ним следует предусматривать
продувочные вентили. Для возможности ремонта и .замены конденсатоотводчик
снабжается отводной линией. В тех случаях, когда на технологической
установке потребляется пар различных параметров, нужно включать в схемы
теплоснабжения расширители конденсата. Расширители устанавливаются после
конденсатоотводчиков пара большего давления. Пар вторичного вскипания из
расширителей конденсата выводится в паропровод меньшего давления. При
монтажной
обвязке
конденсатоотводчиков
и
расширителей
конденсата
необходимо предусматривать возможность их ремонта и обслуживания, не
допуская размещения в приямках, лотках, заглубленных местах.
Конденсатопроводы
трубопроводами
на
прокладывают
эстакадах
или
совместно
низких
с
опорах;
технологическими
в
низких
точках
конденсатопроводов необходимо предусматривать спускные вентили для слива
конденсата.
прокладывать
Всюду,
так,
где
чтобы
это
возможно,
использовать
их
конден-сатопроводы
в
качестве
нужно
теплоспутника
технологических трубопроводов,. На установках теплоту конденсата следует
использовать для подогрева технологических продуктов, химочищенной воды,
для котлов-утилизаторов и т. д.
Конденсат по трубопроводам от технологических установок и объектов
общезаводского хозяйства должен подаваться на.районные конденсатные
станции, а отсюда — на центральную конденсатную,станцию. Системы сбора
конденсата следует проектировать таким образом, чтобы на центральную
конденсатную
станцию
поступал
по
самостоятельным
трубопроводам,
конденсат от группы сходных по технологическому процессу объектов. Такое
решение позволяет быстро установить источник загрязнения конденсата,
избежать образования стойких эмульсий за счет смешения разнородных
продуктов.
,
•,'
В состав районной конденсатной станции включаются: герметически
закрытые конденсатные баки, давление в которых поддерживается отводом пара
вторичного вскипания; холодильник пара вторичного вскипания; насосы для
откачки конденсата на центральную конденсатную станцию. На крупных НПЗ и
НХЗ проектируется до 10 конденсатных станций,, размещение которых определ.яется рельефом площадки и расположением на генплане потре-
/Р-Ско1;2е'„1ХеМа аВТ°ТИзированной Районной конденсатной станции:
js^'^s^^^^^ffez:
наТрисЙ7.2аРа'
-Х6Ма РаЙ°ННОЙ ко«а™ой станции приведена пк,
™С»ТаВ центРальной конденсатной станции входят- резервуа
При выборе объема резервуаров-отстойников следует исходить
^"^^^^T^^^^^ib^
филГИ51°8СТчаВЛЯеТ 2~3 Ч' С УСТаНОВ°К ^ливно-ма?ляногоеп7о В
тех случаях когда в конденсате, поступающем от потребите леи, содержится
более 200 мг/кг нефтепродукт^ его нецелесооб" разно подвергать очистке, а
следует
сбрасывать
в
канализацию"
»ХкиаЖДеНИЯ
К°НДеНсата
«еобходимо'иметь специальные холо'нтТнучВаНИ« ВТ°РИЧНЫХ энергоресурсов. При проектировании НПЗ и
НХЗ необходимо уделять особое внимание использованию вторичных
энергетических ресурсов (ВЭР). Установлено? чтопол ное.использование ВЭР
на НПЗ и НХЗ позволит на 70-80% обеспечить предприятие тепловой энергией
Основными источниками ВЭР на НПЗ и-НХЗ являются- П гп рячие
потоки-жидких и газообразных продуктов, теплота которых не утилизируется, а
отводится за счет охлаждения водой или вТ духом; 2) дымовые газы труочатых
печей; 3) отработанный пао-4)
конденсат водяного пара, возвращаемый
потребителям
17Й •
I
принимать
.
^
При разработке проектов технологических установок следует •
такие
технические
решения,
которые
обеспечивали
бы
[•максимальное использование теплоты охлаждаемых нефтепродук-LTOB в
системе
регенеративного
прдогрева.
Если
на
установке
име-"ются
технологические Потоки с расходом более 20—25 м3/ч и температурой выше
110°С, то избыточную теплоту таких потоков нужно использовать в системе
производства ВЭР. Возможны следующие направления использования этого
тепла: для выработки пара давлением 1,2—1,4 МПа, применяемого на самой
установке или в сетях завода; для выработки пара давлением ниже 1,0 МПа, расходуемого непосредственно на установке; для нагрева воздуха
и топлива,
поступающих в печь; для нагрева до 130—150°С воды промтеплофикации;
для производства искусственного холода в абсорбционных, установках.
Для выработки пара следует использовать продуктовые потоки .с
начальной температурой выше 200°С. Поскольку специальная теплообменная
аппаратура для узлов утилизации теплоты нефте-продуктовых потоков
отсутствует, в схемах применяют испарители с паровым пространством и
кожухотрубчатые термосифонные испарители.
~
- Утилизацию теплоты дымовых газов нужно предусматривать в тех
случаях,'когда температура этих газов на выходе из трубча-,той печи превышает
220°С. Для утилизации теплоты, как правило, рекомендуется применять котлыутилизаторы, .в которых вырабатывается пар давлением 1,2—1,5 МПа для
использования на установке или за ее пределами. При отсутствии в
номенклатуре котлов-утилизаторов нужной производительности проектируются
воздухоподогреватели? В целях предотвращения коррозии поверхностей
нагрева температура стенки труб воздухоподогревателей и котлов-утилизаторов
должна быть не ниже 165°С.
Схемы блоков утилизации теплоты в'воздухоподогревателях отличаются
по вариантам предварительного нагрева воздуха перед поступлением в
воздухоподогреватель. Существуют схемы предварительного нагрева воздуха в
калориферах, обогреваемых водой Промтеплофикации или паром 0,5—0,8 МПа,
и схемы с предварительным нагревом за счет рециркуляции нагретбго воз-Духа.
В схемах утилизации теплоты с использованием котлов-утилизаторов
применяются газотрубные котлы (при расходе газа до 60 тыс. м3/ч) и
конвективные котлы-утилизаторы башенного типа с верхним вводом и нижним
отводом газов. Если в результате теплового расчета котла-утилизатора
определено, что температура .уходящих газов превышает 230°С, целесообразно
дополнять кот-' ,лы~ экономайзерами.
,
Для утилизации теплоты охлаждаемого конденсата рекомендуется
предусматривать снижение давления конденсата пара в'ы-сокого давления до
величины, принятой в системе сбора конденсата на заводе, конденсацию пара
вторичного вскипания или выдачу этого пара в заводские сети, охлаждение
конденсата после
расширителя с использованием теплоты для нагрева воды промтеплофикации или химически-очищенной воды.
7.2. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
Основные потребители электроэнергии. Основными потребителями
электроэнергии на НПЗ и НХЗ являются электроприёмники технологических
установок, блоков оборотного водоснабжения, общезаводских насосных и
компрессорных,
ремонтно-механических
цехов,
административно-
хозяйственных блоков и т. д. Электроэнергия потребляется силовыми
электроприемниками
(приводами
насосов,
компрессоров,
вентиляторов,
грузоподъемных и прочих механизмов), расходуется на нужды освещения.
Суммарная установленная мощность электроприемников на современном НПЗ
и НХЗ достигает 300 МВт. ,
По требованиям надежности электроснабжения все электроприемники
НПЗ и НХЗ подразделяются на три категории.
К
первой
категории
относятся
электроприемники,
нарушение
электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни
людей, массовый брак продукции, длительное расстройство технологического
процесса. Для электроприемников этой категории необходимо проектировать
обеспечение
энергией
от
двух
независимых
источников
питания.
Электроснабжение приемников первой категории прерывается лишь на время
автоматического
ввода
резервного
питания.
Наиболее
ответственные
потребители, перерыв в электроснабжении которых может сопровождаться
взрывами, пожарами, порчей основного технологического оборудования, выделяются в особую группу первой категории. Для электроснабжения
приёмников особой группы следует предусматривать третий независимый
источник питания, имеющий мощность, достаточную для безаварийной
остановки производства.
В
особую
группу
приемников
первой
категории
выделяют:
электродвигатели яасосдв, обеспечивающих подачу масла в систему смазки
компрессоров, и насосов, подающих сырье в трубчатые печи процессов
пиролиза и термического крекинга; электрозадвижки, установленные на
ресиверах сжатого воздуха, на вводе пара высокого давления, на линиях Подачи
топлива в печь и водяного пара на паровую завесу, на всасывании и нагнетании
газовых компрессоров; электроприводы и цепи оперативного тока систем
блокировок компрессорного оборудования и т. п.
К приемникам первой категории относят: насосы, подающие сырье в
трубчатые печи; насосы для создания вакуума; компрес-. соры для циркуляции
газовой
смеси
на
установках
риформинга
и
гидроочистки;
насосы,
установленные в насосных водозаборных сооружений, противопожарного
водоснабжения, промышленных и хозфекальных стоков.
Ко
второй
категории
относятся
электроприемники,
"
перерыв
в
электроснабжении которых вызывает массовый недоотпуск продукции и
простой рабочих и механизмов. Перерыв в электроснабжении этих приемников
определяется временем, которое необходимо для включения дежурным персоналом резервного питания. . При
проектировании НПЗ и НХЗ в число приемников второй категории включают:
большинство насосов на технологических, уста*-новках и в товарно-сырьевом
хозяйстве; вентиляторы градирен оборотного водоснабжения; охранное,
освещение.
Для электроприемников третьей категории допускается перерыв питания
на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента
электроустановки. Продолжительность перерыва составляет не. более суток. К
третьей категории относят электроприемники механических мастерских,
лабораторий, складов, заводоуправления и т. д.
Источники электроснабжения. Источником электроснабжения НПЗ и НХЗ
обычно является сооружаемая вблизи завода ТЭЦ. Мощность ТЭЦ, как правило,
определяется потребностью предприятия в тепловой энергии (паре, горячей
воде).
Количество
вырабатываемой
попутно
с.производством
пара
электрической энергии в большинстве случаев превышает потребляемую
заводом электрическую мощность. Избыточную электрическую энергию
следует передавать в сети энергосистемы.
Для
надежности
работы
завода
предусматриваются
устройства,
обеспечивающие связь ТЭЦ с электрическими сетями энергосистемы. По этим
сетям передается с ТЭЦ избыточная электрическая энергия.
В качестве третьего источника питания для электроприемников особой
группы первой категории рекомендуется использовать подстанцию глубокого
ввода (ПГВ) ПО—35/6—10 кВ, которую проектируют на отдельной площадке,
территориально не связанной с ТЭЦ. Подстанция связывается с районной
системой электроснабжения. Рекомендуется при проектировании НПЗ и НХЗ
предусматривать
строительство
этой
подстанции
в
начальный
период
сооружения предприятия и использовать до ввода в эксплуатацию заводской
ТЭЦ как источник электроснабжения на стройплощадке. При отсутствии
надежной связи с энергосистемой в качестве независимого источника питания
следует применять дизельные электростанции, оборудованные устройствами
автоматического запуска.
Мощность аварийного источника электроэнергии нужно принимать
равной 10—20% общей электрической мощности, потребляемой заводом.
Системы питания предприятий электрической энергией. Система питания
НПЗ и НХЗ состоит из внешнего и внутреннего электроснабжения. К внешнему
электроснабжению относятся: ТЭЦ; внешние линии электропередачи к"
распределительным пунктам (РП) и главным понизительным подстанциям
(ГПП) завода; понизительные трансформаторные подстанции, получающие
питание от сетей энергосистемы. В систему внутреннего электроснабжения
входят:
понизительные
,цеховые
трансформаторные
подстанции
(ТП);
распределительные трансформаторные подстанции (РТП); распределительные
пункты (РП); распределительная высоковольтная сеть завода.
Рис. 7.3. Схема внешнего электроснабжения предприятия:
I — связь с энергосистемой: // — воздушные линии 35—110
кВ;
/// — кабельные линии
1 — ТЭЦ-
2 — повысительная
подстанция ч при ТЭЦ;
3 —ТШЗ
(НХЗ): 4 — заводская ГПП ' 35—110/6—10 KB; S — РП и РТП 6 кВ.
Если установленная мощность НПЗ и НХЗ не превышает 50 МВт, питание
предприятия проектируют на генераторном напряжении 6 или 10 кВ. При
большей мощности следует переходить на более высокое напряжение 35 или
ЦО кВ. Для обеспечения питания в этом случае- на ТЭЦ проектируют
повыеительные подстанции 6—10/35 кВ или 6—10/110 кВ, связанные -с
внешней электросистемой. На предприятии, по возможности ближе к центру
нагрузок, предусматривается главная понизительная подстанция (ГПП), к
которой питание подводится по двум взаиморезервируемым воздушным
линиям, электропередачи- напряжением 35 или ПО кВ. Питание потребителей,
расположенных на расстоянии 1-—
2 км от ТЭЦ, проектируется на генераторном напряжении 6— 10 кВ, а
более удаленных —от ГПП. Схема внешнего электро/ снабжения предприятия приведена на рис. 7.3.
Один
из
основных
вопросов,
решаемых
при
проектировании
электроснабжения НПЗ и НХЗ,—выбор напряжения. Для высоковольтных
распределительных сетей следует применять напряжение -6 или 10 кВ.
Преимущества напряжения 10 кВ перед напряжением 6 кВ: уменьшение
сечений проводов и кабелей, а также относительных величин потерь
напряжения и мощности в сетях; уменьшение токов нагрузки и токов короткого
замыкания; упрощение решения вопросов увеличения мощности при расширении. Однако двигатели 10 кВ выпускаются в ограниченной номенклатуре,
двигатели с единичной - мощностью 250—630 кВт на напряжение 10 кВ
практически отсутствуют, стоимость двигателей 10 кВ выше, чем двигателей 6
кВ. В связи с этим высоковольтные сети напряжением 10 кВ следует
предусматривать только для тех предприятий, где источник электроэнергии
имеет напряжение 10 кВ и где отсутствуют или имеются в незначительном количестве высоковольтные двигатели. Если источник электроэнергии
имеет напряжение 6 кВ и при выборе оборудования приходится в основном
применять высоковольтные двигатели 6 кВ, то длЙ высоковольтных сетей
также применяется это напряжение. . .
Практика проектирования показала, что применить для большинства НПЗ
и НХЗ высоковольтные распределительные сети напряжением 10 кВ не удается.
Для низковольтной силовой сети может использоваться напряжение' 660
или 380 В. Нормы технологического проектирования рекомендуют в качестве,
предпочтительного напряжения 660 В. Применение этого напряжения позволяет
добиться уменьшения расхода металла и снижения затрат на сооружение, ремонт и обслуживание сетей, поскольку уменьшаются сечения проводов и
кабелей. Верхний предел единичной мощности выпускаемых низковольтных
двигателей напряжением 660 В (630— 800 кВт) выше, , чем для двигателей
напряжением 380 В (320 кВт), что позволяет расширить пределы применения
низковольтных двигателей. Используя для низковольтных сетей напряжение
660 В, можно применить более мощные трансформаторы, упростить схемы
распределительных устройств. Однако в номенклатуре выпускаемых двигателей
660 В отсутствуют двигатели ряда специальных исполнений, необходимых для
НПЗ и НХЗ, весьма- дефицитна и электроаппаратура . напряжением 660 В.
Впредь до выпуска в достаточном количестве электрооборудования и
электроаппаратуры на 660 В при проектировании НПЗ и НХЗ следует
принимать напряжение низковольтной распределительной сети завода равным
380/220 В с глухозаземленной нейтралью. Для с*ети освещения во всех случаях
нужно применять напряжение 380/220 В.
Распределение электроэнергии в системах внутреннего электроснабжения
проектируется по радиальным и магистральным схемам (рис. 7.4). Радиальные
схемы характеризуются тем/что
Рис. 7,4. Схемы-распределения электроэнергии по заводу; а — радиальная; б — магистральная с двусторонним адтанцем; в —
магистральная с двойной магистралью.
РП или ТП, присоединенные к шинам ГПП или ТЭЦ, питаются по
самостоятельным линиям. Для ответственных потребителей предусматривается
подача питания на РП и ТП двумя линиями, присоединенными к разным
секциям шин ГПП (ТЭЦ). При повреждении одной питающей линии
предусматривают автоматическое включение второй (резервной) линии (АВР).
Магистральные схемы отличаются тем, что к- питающей магистрали,
отходящей от ГПП (или ТЭЦ), присоединяют несколько ТП и РП. Питающая
магистраль имеет один общий • отключающий аппарат со стороны питания. Для
обеспечения надежности электроснабжения перед трансформаторами следует
предусматривать разъединитель или выключатель нагрузки. Магистральные
схемы проектируются для питания потребителей второй и третьей категории, а
в остальных случаях нужно применять радиаль--ные схемы, которые являются
более надежными и удобными в эксплуатации. Радиальные схемы имеют
большую стоимость, чем магистральные, поскольку для их реализации
необходимо больше электрооборудования и кабелей. При радиальных .схемах
сети рекомендуется прокладывать кабельными линиями, а при магистральных—кабелями или голыми токопроводами.
Трансформаторные подстанции и распределительные устройства. Для
преобразования электрической энергии высокого напряжения, передаваемой на
предприятие от ТЭЦ, или,районной подстанции энергосистемы, в энергию
пониженного напряжения проектируются понижающие трансформаторные
подстанции (ТП) напряжением 110/6; 35/6 и 6/0,4 кВ. В составе ТП имеются
трансформаторы и вспомогательные устройства (аккумуляторные батареи или
выпрямительные устройства, устройства управления, защиты, • сигнализации, а
при наличии пневмопривода-компрессо-ры и ресиверы).
Для
распределения
электроэнергии
нужного
напряжения
между
отдельными потребителями проектируют распределительные устройства (РУ), в
состав которых входят коммутационные аппараты, устройства защиты и
автоматики, сборные и соедцнитель-ные шины.
При проектировании установок распределительные устройства ласто
совмещают с трансформаторными подстанциями 6/0,4— 0,23 кВ, создавая
распределительно-трансформаторные подстанции (РТП). ТП и РУ могут
проектироваться
отдельно
стоящими
или
сблокированными
с
производственными зданиями.
Главные понизительные подстанции (ГПП) ПО—35/6 кВ проектируют
отдельно стоящими; силовые трансформаторы этих подстанций рекомендуется
размещать открытыми, в непосредственной близости от РУ 6—10 кВ.
Распределительные устройства ПОкВ проектируют в открытом исполнении,
если ГПП находится за пределами ограждения завода, и в закрытом исполнении
при
размещении
ГПП
в
пределах
промплощадки.
РУ
6—10
кВ
предусматриваются в закрытом помещении. ГПП комплектуются силовыми
трансформаторами с масляным заполнением мощвдстью от 6300 до 40000 кВА, масляными или воздушными выключателями
на напряжение 35—ПО кВ с приводами, разъединителями, отделителями и
короткозамыкателями с приводами, реакто^ рами ограничивающими токи
короткого
замыкания
до
безопасной
величины,
комплектными
распределительными устройствами 6 кВ и другим оборудованием.
В проектах НПЗ и НХЗ предусматривается сооружение нескольких ТП,
мощность которых и размещение на.генплане предприятия определяется в
зависимости от электрических нагрузок потребителей. Расстояние между
отдельно-стоящими
подстанциями
и,ближайшими
взрывоопасными
установками должно выдерживаться в соответствии с правилами устройства
электроустановок и противопожарными нормами.
В
тех
случаях,
когда
суммарная
потребляемая
технологической
установкой (цехом) мощность превышает 3000 кВт (на напряжении 380 В), в
состав этой установки включают самостоятельную'ТП. При проектировании ТП
на
установках
подстанцию,
а
также
распределительные
устройства
рекомендуется пристраивать к зданиям, внутри которых размещаются
потребители с наибольшей нагрузкой. При этом необходимо соблюдать
требования правил устройства' электроустановок и противопожарных норм,
предусматривать подъем уровня полов в помещениях ТП и РУ выше уровня
примыкающего взрывоопасного помещения, отделять помещения РП и РУ от
смежных взрывоопасных помещений глухой несгораемой стенкой, создавать
избыточное давление (подпор воздуха) в помещениях РП и РУ. Кабельные
прокладки при этом выводятся из электропомещения за пределы здания, а затем
вновь заводятся в'помещения, где размещены технологические объекты.
Как правило, не предусматривается питание объектов, технологически не
связанных с установкой, от ТП, расположенной на территории установки.
Для ТП и РТП, расположенных на установках и в общезаводском
хозяйстве, предусматривается следующее основное оборудование: комплектные
распределительные
устройства
(КРУ)
6
кВ
заводского
изготовления;
комплектные трансформаторные подстанции (КТП) 6/0,4—0,23 кВ заводского
изготовления, состоящие из силовых трансформаторов с масляным заполнением
мощностью от 630 до 2500 кВА и комплектных распределительных устройств
0,4 кВ.
'
На ГПП и ТП, питающих потребителей первой и второй категорий,
следует
,
предусматривать
два
трансформатора,-
выбирая
мощность
трансформаторов таким образом, чтобы в аварийных случаях можно оыло бы в
течение
длительного
времени
обеспечить
100%
нагрузки
одним
трансформатором. На ТП, питающей потребителей третьей категории,
проектируют один трансформатор.
.
В проектах электроснабжения НПЗ и НХЗ следует предусматривать
хранение на складе резервных трансформаторов,
общих для всех ТП завода (по одному трансформатору каждого
типоразмера). Это позволяет в кратчайшие сроки восстановить нормальную
работу ТП .при выходе из строя трансформаторов. , Для ГПП и ТП, питающих
потребителей
первой
и
второй
категорий,
проектируется
подача
электроэнергии, как минимум, по двум линиям от независимых источников
питания, причем каждая линия должна быть рассчитана на 100% нагрузки. ТП,
питающие потребителей третьей категории, снабжаются электроэнергией по
одной линии.
-
Силовое электрооборудование. К силовому электрооборудованию НПЗ и
НХЗ относятся распределительные устройства, электродвигатели и прочие
эл"ектроприемники с пусковой и защитной аппаратурой к ним.
При проектировании НПЗ и НХЗ следует учитывать, что все механизмы,
имеющие электрический -привод (насосы, компрессоры и т. д.), поставляются
комплектно с электродвигателями. Выбор двигателя зависит от рода тока,
напряжения, мощности, исполнения. Наибольшее распространение на НПЗ и
НХЗ получили асинхронные электродвигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором.
Необходимую мощность двигателя для электропривода находят по
каталогам
оборудования.
низковольтные
высоковольтных
Рекомендуется
электродвигатели,
двигателей.
избегая
При
максимально
по
испрльзовать
возможности
Применения
единичной
мощности
выборе
электродвигателя следует проверять возможность его прямого луска от
питающей сети.
Взрывозащищенные высоковольтные электродвигатели в продуваемом
исполнении'мощностью до 800 кВт могут быть запроектированы с разомкнутым
циклом вентиляции; для более мощных электродвигателей рекомендуется, как
правило; проектировать замкнутый цикл вентиляции.
При выборе электродвигателей к насосам и компрессорам следует
выполнять поверочные расчеты, которые учитывают расхождение между
числом оборотов привода и агрегата.
Выбор аппаратуры управления и защиты электродвигателей и других
приемников энергии проводят в зависимости от принятого способа управления
(ручное, дистанционное, автоматическое), рода тока, напряжения и мощности,
необходимости
защиты
электроприемников
от
перегрузки,
короткого
замыкания, исчезновения-напряжения.
При ручном способе приемники управляются с* помощью рубильников,
выключателей,
переключателей,
ручных
пускателей
и
автоматов,
при
дистанционном — с помощью магнитных пускате-,лей и контакторов. Выбор
аппаратуры по роду тока, напряжению . и мощности заключается в отыскании
по
каталогам
аппаратов,
соответствующих
показателям
подключаемого
приемника.
Для защиты электродвигателей от перегрузки и коротких замыканий
проектом
предусматриваются
плавкие предохранители,' тепловые реле,
тепловые элементы или реле максимального тока,
а для защиты от снижения и исчезновения напряжения — реле
напряжения или нулевые катушки выключателей. Следует предусматривать
встраивание
элементов
защиты
в
аппараты
управ>
ления.
,
, В'зависимости от места установки применяют аппараты управления
общего назначения или взрывозащищенные. При проектировании НПЗ и НХЗ
нужно всюду, где это допустимо, применять аппараты управления общего
назначения, которые отличаются большей надежностью и долговечностью в
работе, а также значительна меньшей стоимостью в сравнении с аппаратами
управления взрывозащищенных типов.
При проектировании технологических установок в качестве пусковой
аппаратуры для двигателей напряжением 380 В следует применять магнитные
пускатели типа П, блоки управления, которые состоят из автоматических
воздушных 1ыключателей и 4 контакторов и комплектуются в щиты станций
управления (ЩСУ), магнитные пускатели с масляным наполнением серии ПМЭ.
В тех случаях, когда электроприемники размещаются во взрывоопасных _
помещениях,
а
для
управления
используются
магнитные
пускатели
нормального исполнения, необходимо предусматривать вынос пускателей в
отдельные
электрощитовые
устанавливать
только•
помещения.
У
взрывозащищенные
электроприемников
кнопки,
ключи
следует
или
посты
взрывоопасных установках
также
управления.
Как
правило,
в
наружных
применяют пусковые аппараты общепромышленного исполнения, проектируя
их размещение вне взрывоопасной зоны
(снару-• жи или в ближайшем
помещении).
Для управления электродвигателями напряжением 6 кВ используют
масляные
выключатели,
устанавливаемые
в
камерах
комплектных
распределительных . устройств на^ подстанциях и имеющие дистанционное
управление.
Электрические сети. Для передачи и распределения электроэнергии на
НПЗ и НХЗ проектируются электрические сети. Для связи ТЭЦ с
энергосистемой,
подключения
главных
понизительных
подстанций
и
подстанций глубокого ввода 35—110/6 кВ предусматриваются воздушные
.линии; электропередачи. По территории НПЗ и НХЗ электроэнергия
передается, как правило, с помощью кабельных линий электропередачи; если
передаваемая от ТЭЦ и<-РПП при напряжении 6—10 кВ мощность превышает
30 МВт, то рекомендуется рассмотреть возможность • и целесообразность
применения гибких и жестких токопрово-дов.
ч Наружные электрические сети проектируются для прокладки как по
территории завода (межцеховые кабельные сети), так и вне помещений на
территории установок и цехов (наружные внутрицеховые кабельные сети).
Прокладка кабельных сетей проектируется в туннелях, непроходных каналах,
траншеях и на эстакадах.
Для прокладки кабелей 6—10 кВ от распределительного устройства ТЭЦ
до ограждения завода проектируются подземные сдвоенные кабельные каналы
(при количестве кабелей до 20) и кабельные туннели (при количестве кабелей
выше 20). С целью повышения надежности электроснабжения следует предусматривать 'прокладку рабочих и резервных кабелей в разных отделениях
сдвоенного канала, а в одиночном канале — на разных стенках.
Прокладка межцеховых кабельных сетей для удобства эксплуатации и
повышения надёжности проектируется по стойкам и эстакадам совместно с
технологическими трубопроводами или на специальных кабельных эстакадах.
На эстакадах НПЗ и НХЗ, где проложены технологические трубопроводы с
горючими газа-•ми и ЛВЖ, допускается размещать не более 30 бронированных
и небронированных силовых и контрольных кабелей, стальных труб с
изолированными провбдами. Если число кабелей превышает 30, их следует
прокладывать на специальных кабельных эстакадах и галереях. Кабельные
линии, проложенные на эстакадах, должны быть защищены от действия прямых
солнечных лучей. Если число кабелей превышает 12, они должны быть отделены от технологических трубопроводов огнестойкой перегородкой. i Для
подземной прокладки кабелей проектируют траншеи (если число силовых
кабелей не превышает 6), одинарные или сдвоенные каналы, в которых для
защиты от пожара через каждые 50 м и на вводах в здания предусматриваются
перемычки из песка. При проектировании генерального плана НПЗ и НХЗ отводятся специальные зоны для прокладки кабелей, как правило, параллельно
дорогам.
При прокладке в траншеях следует предусматривать защиту силовых и
контрольных
кабелей
от
механических
повреждений.
С
этой
целью
проектируется подсыпка и предварительная засыпка кабелей песком ,или
неслеживающимся грунтом. Затем траншея закрывается плитами. При
проектировании технологических установок стремятся проложить сети по
стойкам и эстакадам с технологическими трубопроводами, а при отсутствии
такой воз-, можности осуществляют прикладку бронированных кабелей в
траншеях и каналах. Кабельные каналы на установках рекомендуется
полностью засыпать песком.
При выборе типа проводов и кабелей следует руководствоваться
следующими соображениями, изложенными в ПУЭ:
1)
во
взрывоопасных
зонах
любого класса могут использоваться
провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией, кабели с резиновой,
поливинилхлоридной
и
бумажной
изоляцией
в
резиновой,
поливинилхлоридной и металлической оболочках;
2)
провода и кабели с алюминиевой оболочкой и алюминиевыми
жилами допускается применять во взрывоопасных зонах классов B-I6, B-Ir,
B-II, В-Ша-и'не разрешается применять в зонах классов B-I и В-1а;
3) провода и кабели с полиэтиленовой изоляцией или оболочкой запрещается применять во взрывоопасных и пожароопасных
зонах всех классов;
4) в зонах классов B-I и В-Ia применяют провода и кабели, с медными
жилами.
В проекте должно быть представлено обоснование применения медных
кабелей. В качестве обосн'ования служит расчет класса взрывоопасное™ зоны,
выполняемый
проектировщиками-технологами.
,
Электрическое освещение. Для НПЗ и НХЗ'проектируются три системы
освещения: общее, местное и комбинированное. Общее освещение служит для
создания необходимой при ведении технологического процесса освещенности;
местное освещение применяется в тех случаях, когда общее освещение не
обеспечивает достаточной освещенности рабочих мест. Для создания общего
освещения светильники соответствующим образом размещаются на площади
помещения;
при
местном
освещении
светильники
устанавливают-
не-
посредственно у рабочих мест (измерительных приборов, пультов управления и
т. п.). Комбинированным называется освещение светильниками общего и
местного освещений.
Для создания условий безопасной эксплуатации на НПЗ и НХЗ
необходимо предусматривать два вида электрического освещения: рабочее и
аварийное. Рабочее освещение предназначается для обеспечения нормальных
условий видимости в помещениях и на открытых, площадках предприятия.
Аварийное освещение служит для обеспечения возможности продолжения
работы или, если это необходимо для безопасной эвакуации людей в тех
случаях, когда внезапно отключается рабочее освещение. Светильники обоих
видов освещения следует снабжать от различных источников (разных
подстанций, -разных секций шин од-.ного распределительного устройства).
Аварийное освещение проектируют для всех установок и объектов, в которых
внезапное отключение рабочего освещения может вызвать взрыв, пожар,
несчастные случаи с персоналом. Аварийное освещение должно обеспечивать
не менее 10% освещенности общего рабочего освещения помещения. При
нормальных условиях эксплуатации рабо* чее и аварийное освещение
действуют одновременно.
Освещенность производственных помещений должна обеспечивать
эксплуатационному
персоналу
нормальную
видимость
при
проведении
в
определении
технологического процесса.
Расчет
электрического
освещения
заключается
необходимого количества светильников и мощности устанавливаемых в них
ламп. Наиболее распространенным и простым методом расчета общего
освещения является метод удельной мощности. Расчет по этому методу
осуществляют с использованием таблиц, в которых для различных типов
светильников в зависимости от площади помещения и требуемой освещенности
приводится удельная мощность, в Вт/м2.
Для • производственных помещений с невзрывоопасной средой, для
адмхозблоков и бытовых помещений рекомендуется широко применять люминесцентные- светильники. В помещениях с
взрывоопасными
зонами
используют
специальные
взрывозащи-щенные
светильники. В проектах зданий следует предусматривать возможность
обслуживания светильников (смену ламп, чистку арматуры) ."с помощью
стремянок, передвижных, ручных, и телескопических вышек.
^
-•
Наружное
освещение
комбинированным.
Для
территории
освещения
НПЗ
дорог
и
НХЗ
проектируется
применяют
ртутные
или
люминесцентные лампы, а для общего освещения территории резервуарных
парков,
сливо-наливных
эстакад,
градирен,
нефтеловушек,
!прудов
дополнительного отстоя и т. п.-"- прожекторы заливающего света. Светильники
подвешивают
устанавливают
на
на
Предпочтительнее
типовых
железобетонных
мач-.тах
устройство
или
высоких
опорах,
зданиях
наружного
а
и
прожекторного
пр'ожекторы
сооружениях.
освещения.
Управление наружным освещением проектируют дистанционным и централизованным, причем рекомендуется разделять управление по видам освещения: 1)
освещение дорог; 2) освещение зоны резервуарных парков; 3) освещение
газгольдеров, градирен, складов и т. д.
Питание
освещения
помещений
технологической
установки
предусматривается от специальных щитков, расположенных в.операторных или
других
производственных
помещениях,
имеющих
свободный
доступ-
дежурного персонала. Наружное освещение., технологической установки
должно питаться от групповых щитков наружного освещения с выключателями,
расположенных на установке.
В
проекте
освещения
НПЗ
и
НХЗ
предусматривается
также
светоограждение высоких сооружений (дымовых труб, колонн, этажерок),
выполняемое по действующим нормативам Министер-ртва гражданской
авиации.
7.3. ВОДОСНАБЖЕНИЕ
НПЗ и НХЗ потребляют воду на производственные цели, хозяйственнопитьевые нужды, пожаротушение.
Производственное водопотребление. Вода в производстве потребляется
для следующих целей: охлаждение нефтепродуктов; обессоливание 'сырой
нефти; охлаждение компрессоров и тяго-дутьевых машин; охлаждение
уплотнений насосов; промывка нефтепродуктов; приготовление растворов
реагентов; промывка нефтеаппаратуры перед ее ревизией и ремонтом; смыв
полов в производственных помещениях; смыв мощеных .территорий аппаратных дворов. , .
"
Приведенной
.
классификацией
производственного
водопотреб-ления
необходимо пользоваться при выборе вида (а следовательно, и качества) воды,
подаваемой потребителям, а также для правильного определения схемы
водоснабжения.
Так, для охлаждения и обессоливания используется оборотная вода, дли
промывки нефтепродуктов и приготовления реагентов—'только свежая вода из
пресноводных водоемов. Смыв
полов и мощеных территорий, промывка нефтеаппаратуры, П0г полнение
систем оборотного водоснабжения могут
-осуществляться очищенными
промстоками. Производственные нужды лабораторий удовлетворяются водой
только питьевого качества.
»
Согласно «Нормам технологического проектирования производственного
водоснабжения,
канализации
и
очистки
сточных
вод
предприятий
нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, ВНТП 25—79»,
качество воды для .производственного водопотребления должно отвечать
определенным требованиям.
Требования, предъявляемые к качеству оборотной и свежей воды, а также
очищенных
промышленных
стоков,
возвращаемых
на
повторное
водопотребление, приведены в табл. 7.1.
ТАБЛИЦА 7.1.
Требования,
предъявляемые к качеству
воды и
очищенных
промстоков
.
Очищенные
•
промышлен-Оборотная
Свежая
ныё стоки,
Показатели качества
„. .
_."
возвращаемые .
во«а
i
вода
.
-
на повторное водопотреб-
ление
Взвешенные
25
вещества,
4—6 Взвешенные вещества в
25
паводок, мг/л
—
100
Сульфаты, мг/л
500
50
2000
Временная жесткость, мг-экв/л
3,3
-
500- -
2000
15
15 Постоянная жесткость, мг-экв/л
5
2,5
7—8,5
7—8,5
25 (для
—
—
.' Хлориды, мг/л
300 Общее солесодержание,
мг/л
'
—
500
130 .
300
мг/л
-5 рН
6,9-8,5" Нефтепродукты, мг/л
^ 2 — 3 первой системы) 15 (для
— второй системы)
В технике водоснабжения и канализации на НПЗ и НХЗ нефтепродуктами
называются все малополярные или неполярные ве"-щества, растворимые в
гексане.
Биохимическая потребность в кислороде (ВПК) косвенно показывает
суммарное количество биологически окисляемых веществ, загрязняющих воду.
Приведенные показатели качества действительны в том случае, если
источником водоснабжения предприятия- является пресноводный водоем.
^ В системах оборотного водоснабжения НПЗ и НХЗ, располагаемых на
морских побережьях, как правило, используется морская вода, резко
отличающаяся от пресной солесодержанием и жесткостью.
НорматйЁные требования к качеству свежей морской и оборотной воды
представлены в табл. 7.2.
ТАБЛИЦА 7.2. Требования к качеству воды на
применяющих в качестве свежей морскую воду
Показатели качества
вода
Свежая
Оборотная вода
Взвешенные
вещества,
30
30 Взвешенные
время шторма,
100
мг/л
вещества
во
— _ мг/л
Сульфаты,-
мг/л
3000
7500 Хлориды, мг/л
20000
30000 Общее солесодёржание, мг/л
35000
50000 Карбонатная жесткость, мг-
экв/л
3,4
3,4 Общая
жесткость, мг-экв/л
190
127,6
БПКполт
10
7,5
для первой
мг/л
,.
20,02
рН
7,5-7,8 Нефтепродукты, мг/л (только
—
оборотного водоснабжения)
25 системы
.
НПЗ
и
НХЗ,
•
Применяя
морскую
воду
следует
помнить,
что
она
обладает
повышенными, по сравнению с пресной водой, коррозионной активностью и
способностью к накипеобразованию.
Расход воды на производственное водопотребление зависит от типа
предприятия, его состава, «возраста» и технического уровня эксплуатации.
Расход воды на 1 т перерабатываемой нефти приводится в табл. 7.3.
ТАБЛИЦА 7.3. Расход воды на" НПЗ и НХЗ различного типа
Удельный
расход
воды
(в
м'/т
перерабатываемой нефти)
Тип завода
• оборотной
свежей
НПЗ
всего
топливного
• НПЗ
0,60—1,70
18-37
7—19
7,25-19,85 , .филя
0,25—0,85
.
про-
'
топливно-масля-
10—27
10,6—28,70 кого профиля НХЗ
1,60—2,60
19,6— 39,60
Современный НПЗ топливного профиля мощностью 12 млн, т/год по
перерабатываемой нефти потребляет:
м'/ч
м'/сутки
'
м'/год
Свежей воды
375
300000 Оборотной
9000
10500
"
252000
Всего
261000
84000000 воды
'
10875
87000000
Хозяйственно-питьевое водопотребление/ К хозяйственно-пи-,тьевому
водопотреблению относится расход воды: на питьевые нужды; на санитарногигиенические нужды (в санузлах, душевых .и т. п.); для приготовления пищи в
заводских столовых; для стар* ки спецодежды в заводских прачечных; на
медицинские процедуры в заводских медпунктах.
По своему качеству вода должна удовлетворять требованиям ГОСТ
2874—73 «Вода питьевая».
Расход питьевой воды зависит от численности персонала и степени
оснащенности предприятия бытовыми помещениями, столовыми, медпунктами
и-т. д.
Для упомянутого выше НПЗ мощностью 12 млн. т/год расход питьевой
воды составляет: 16,0 м3/ч; 130,0 м3/сутки; 47 000,0 м3/год.
Противопожарное недопотребление. Подобное водопотребле-ние, само
собой разумеется, появляется только в случае возникновения пожара на НПЗ
или НХЗ. Для пожаротушения могут быть использованы свежая вода, оборотная
вода любой системы и очищенные промстоки.
Расход воды на пожаротушение зависит от того, где возник пожар, какой
продукт горит, на какой площади и в каком объеме.
Согласно «Противопожарным нормам проектирования предприятий,
зданий
и
сооружений
промышленности.
нефтеперерабатывающей
ВНТП-28—79»,
в
расчет
и
должны
нефтехимической
приниматься
два
одновременных пожара на предприятии: первый — в производственной зоне,
где располагаются основные перерабатывающие цеха и установки; второй — в
зоне сырьевых или товарных складов (парков).
Расход воды определяется расчетом для наиболее крупных, условие
горящих технологической установки и парка с наиболее" пожароопасными
веществами. , В любом случае расчетный расход воды не должен быть менее: 1)
в производственной зоне — 120 л/с для стационарных средств пожаротушения
плюс 50 л/с для передвижных; 2) в зоне сырьевых или товарных парков — 150
л/с.
Таким образом, минимальный расчетный расход воды на пожаротушение
НПЗ или НХЗ составляет 320 л/с, или 1150 мэ/ч. Для НПЗ топливного профиля
мощностью 12 млн. т/год, расчетный расход воды на пожаротушение составляет
430 л/с, или 1550 м3/ч.
Источники водоснабжения. НПЗ и НХЗ, а также всегда сопутствующие
им ТЭЦ, ГРЭС или тепловая котельная своим большим водопотреблением (1—6
м3/с)
и
требованием
проектировщиков
бесперебойности
изыскивать
крупные
водоснабжения
обязцвают
и
источники
надежные
производственного водоснабжения. Часто именно этот фактор является
решающим и всегда одним из главных при выборе площадки строительства
НПЗ и НХЗ.
Источниками производственного йоДбснабженйя Mofyt служить реки и
озера, моря, а также искусственно создаваемые водохранилища на неболыиихреках.
Для хозяйственно-питьевого водоснабжения НПЗ и НХЗ в качестве
источника водоснабжения чаще всего используют подземные воды. Последние
требуют минимума затрат на обработку с целью доведения их качества до норм
питьевой воды.
Комплекс инженерных сооружений по забору, обработке и перекачке
воды до предприятия называют сооружениями внешнего или внеплощадочного
водоснабжения. Данные инженерные сооружения весьма специфичны, поэтому
их проектирование возложено на специализированные проектные институты
(Водоканал-проекты) Госстроя СССР. Задания на проектирование сооружений
внешнего водоснабжения разрабатываются при участии проектировщиков НПЗ
и НХЗ аналогично изложенному в разделе «Теплоснабжение».
Системы и схема водоснабжения НПЗ и НХЗ. Количество раздельных
систем водоснабжения определяется видами водо-цотребления. Наиболее
типичными для современных НПЗ и НХЗ являются системы: 1) свежей воды; 2)
оборотного
водоснабжения;
3)
производственно-противопожарного
водоснабжения; 4) хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Все системы водоснабжения, располагаемые в пределах площадки НПЗ и
НХЗ,
называются
внутриплощадочными
сооружениями
и
сетями
водоснабжения. Схема водоснабжения НПЗ и НХЗ определяется совокупностью
потребных систем водоснабжения. Принципиальная схема водоснабжения
приведена на рис. 7.5.
1. Система свежей воды служит: для забора воды из источника
водоснабжения; для обработки воды; для постоянной подачи воды на промывку
нефтепродуктов, приготовление реагентов и на ТЭЦ; для первичного
заполнения
и
дальнейшей
подпитки
(при
недостатке
очищенных
производственных и ливневых стоков) систем оборотного и производственнопротивопожарного водоснабжения.
Система состоит из водозаборных сооружений, береговой насосной
станции первого подъема, очистных сооружений, насосной станции второго
подъема, кольцевой сети водопровода на территории НПЗ и НХЗ, водоводов,
соединяющих насосные станции и водопроводную сеть предприятия.
Очистные сооружения проектируются в том случае, если качество воды
из водоема не удовлетворяет .нормативным требованиям, а насосная станция
второго подъема — при большой разности геодезических отметок между
уровнями водоема и площадки предприятия.
2. Оборотное водоснабжение предприятия служит для многократного
использования воды при поверхностном охлаждении в холодильниках
нефтепродуктов или других веществ, для охлаждения компрессорных агрегатов,
подшипников : насосов и тяго-дутьевых машин.
Рис. 7.5. Принципиальная схема водоснабжения НПЗ и НХЗ:
/ — водопровод свежей воды; // — водопровод оборотной воды; /// —
производственно-противопожарный водопровод: IV — хозяйственно-питьевой
водопровод;
1 — водозабор и береговая насосная станция свежей воды; 2 — водозабор
и насосная станция питьевой воды; 3 — блок оборотного водоснабжения; 4 —
повысительная противопожарная насосная станция; 5 — очистные сооружения
производственных стоков; 6 — технологические установки: 7 — сырьевые и
товарные парки.
С течением времени герметичность холодильной аппаратуры нарушается;
вследствие этого оборотная вода загрязняется охлаждаемым веществом, а в
случае образования в холодильниках свищей поступление охлаждаемого
вещества в оборотную воду достигает значительных размеров. Ассортимент
охлаждаемых оборотной водой веществ весьма разнообразен. В их числе имеются коррозионно-активные неорганические и синтетические жирные кислоты.
Для того чтобы локализовать распространение просочившихся в оборотную
воду веществ и тем самым предотвратить загрязнение и коррозионное
разрушение всей холодильной аппаратуры на НПЗ и НХЗ проектируются
обособленные системы оборотного водоснабжения. .
Первая система оборотного водоснабжения служит для охлаждения или
конденсации нефтепродуктов, содержащих углеводороды Cs и выше; для
охлаждения уплотнений насосов; из этой же системы подается вода на
обессиливание нефти.
Вторая система оборотного водоснабжения используется: для охлаждения
или конденсации нефтепродуктов, содержащих углеводороды €4 и ниже; для
охлаждения компрессорных агрегатов, подшипников насосов и тягодутьевых
машин; для охлаждения инертных газов и жидкостей.
Третья
система
исключаемая)
оборотного
предназначена
для
водоснабжения
охлаждения
(ныне
повсеместно
нефтепродуктов
путем
непосредственного их контакта с водой.
Четвертая
система
оборотного
водоснабжения-
делится
на
ряд
самостоятельных водооборотных циклов, предназначенных для водоснабжения
производств неорганических и синтетических жирных кислот.
Каждая система оборотного водоснабжения включает в себя блок
оборотного
водоснабжения,
распределительную
водопроводную
сеть
охлажденной воды и возвратную водопроводную сеть горячей воды.
Блок оборотного водоснабжения состоит из: насосной, водоох-ладителейградирен, нефтеотделителей (для первой системы оборотного водоснабжения),
установки по обработке воды для предотвращения коррозии, карбонатных
отложений
и
биологических
обрастаний
холодильной
аппаратуры
и.трубопроводов (для первой и второй систем оборотного водоснабжения),
продукто-ловушки (для четвертой системы оборотного водоснабжения производства синтетических жирных кислот), нейтрализатора (для четвертой
системы оборотного водоснабжения производства неорганических кислот).
3. Система
производственно-противопожарного
водоснабжения,
как правило, потребляет очищенные производственные и ливневые стоки и
служит для подпитки систем оборотного водоснабжения, для подачи воды для
промывки нефтеаппаратуры перед ее ревизией и ремонтом, для подачи воды на
пожаротушение.
Система состоит из кольцевого водопровода с пожарными гидрантами и
повысительной насосной с резервуарами противопожарного запаса воды.
Назначение насосной — обеспечение увеличения расхода и напора воды при
возникновении пожара.
4. Система хозяйственно-питьевого водоснабжения используется для
подачи воды питьевого качества на питьевые нужды, в столовые, медпункты,
лаборатории, бытовые помещения, душевые, санузлы и т. п. Система состоит из
водозаборных сооружений, насосной станции, сооружений по обработке воды
(при необходимости), водопровода и внутреннего, санитарно-технического
оборудования зданий,
Глава 8
ОХРАНА
ВНЕШНЕЙ
СРЕДЫ
ОТ
ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ВРЕДНЫМИ
ВЫБРОСАМИ НПЗ И НХЗ
Быстрые темпы роста нефтеперерабатывающей и нефтехимической
промышленности делают исключительно важной задачу охраны внешней среды
от загрязнений вредными выбросами НПЗ и НХЗ. Поэтому в ходе разработки
проектов следует предусматривать комплекс мероприятий, призванных сократить потери нефтепродуктов и реагентов, вредные выбросы в атмосферу, воду, почву,
8.1. ИСТОЧНИКИ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ
Основными вредными веществами, выбрасываемыми в атмосферу на НПЗ
и НХЗ, являются углеводороды, сернистый газ, сероводород, окись углерода,
аммиак, фенол, окислы азота и т. д. К числу наиболее крупных источников
за'грязнения атмосферы относятся: резервуары, в которых хранятся нефть,
нефтепродукты, различные токсичные легкокипящие жидкости; очистные
сооружения; некоторые технологические установки (АВТ, каталитический
крекинг, производство битумов и др.); факельные системы.
Резервуары. Из резервуаров, входящих в состав промежуточных,
сырьевых и товарных парков, углеводороды выделяются при «больших» и
«малых» дыханиях, т. е. в процессе закачки и откачки продуктов и при
изменении температуры и давления в газовом пространстве резервуаров.
Выброс углеводородов из ре- ч зервуаров составляет около 40% от общего
выброса в атмосферу углеводородов на НПЗ.
Объекты канализации и очистки сточных вод. Выбросы сероводорода и
углеводородов на объектах канализации и очистки сточных вод составляют
15—20% общего выброса этих веществ. Источником выделения вредных
веществ являются негерметизированные канализационные колодцы, открытые
нефтеотделители и нефтеловушки, флотаторы и аэротенки и др.
Узлы оборотного водоснабжения. Оборотная вода, поступающая под
давлением 0,2—0,3 МПа на градирни узлов оборотного водоснабжения, как
правило, содержит углеводороды и другие вредные вещества, попавшие в нее за
счет
неплотностей
конден-сационно-холодильного
оборудования.
При
снижении давления до атмосферного происходит испарение и выделение в
атмосферу этих вредных веществ.
Сливо-наливные железнодорожные эстакады. При негерметизированном
сливе и наливе нефтепродуктов и легковоспламеняющихся жидкостей в
атмосферу выделяются пары из цистерн в количестве 0,1—0,5% от объема
наливаемого продукта.
Технологические установки. На технологических установках имеются как
неорганизованные, так и организованные источники выбросов. Причиной
выделения в атмосферу углеводородов, сероводорода, аммиака, фенолов
является несовершенство технологического процесса, недостаточно высокий
технический уровень оборудования, нарушения режима эксплуатации. Вредные
вещества
выделяются
через
неплотности
в
насосно-компрессорном
оборудовании и арматуре, из открытых лотков, не закрытых воздушников
отдельных аппаратов.
Специфические выбросы в атмосферу имеют место на установках
каталитического крекинга и производства битумов. Эти установки загрязняют
атмосферу окисью углерода, а установки каталитического крекинга, кроме того,
и катализаторной пылью.
На газофракционирующих установках эксплуатируются газомоторные
компрессоры, которые являются источником загрязнения атмосферы окисью
углерода и окислами азота.
Факельные трубы. Горящие факельные трубы НПЗ и НХЗ представляют
собой источник выделения в атмосферу большого количества окислов серы,
азота,и углерода, а также неполностью разложившихся углеводородов. При
открытом сжигании в факельных устройствах тяжелых компонентов в
атмосферу выделяется значительное количество дыма. Кроме того, факельные
свечи являются источником вредного светового излучения.
Дымовые трубы. При использовании в качестве топлива неф-тезаводских
нечей и заводских ТЭЦ неочищенного газа и сернистого мазута в атмосферу
выделяются
сернистый
ангидрид
и
окислы
азота.
Поскольку
зимой
увеличивается количество сжигаемого топлива, в этот период заметно
возрастает загрязнение атмосферы сернистым ангидридом и окислами азота.
ТАБЛИЦА 8.1. Распределение выбросов вредных веществ в атмосферу по
основным источникам от общего количества выбросов
Ингредиенты
выбросов,
%
Источники
загрязнения
атмосферы
SO,
УГрод°ы0"
NO,
СО
твердые
H2S
ч
Резервуары
—
—
—
—
20,3
—
—
12,4
— Сливо-наливные
—
—
трубы
—
43,4
— Факельные стояки
19,9
5,4
—
—
—
—
—
—
56,9
—
—
устано-
23,3 вок
газомоторные
14,7
3,1
—
3,5
—
стемы регенераторы
—
эста-
ком-
0,7
30,7
2,5
—
—
10,5
—
— . прессоры узлы рассева и пнев- —
—
7,3
•—
каталитического крекинга
—
—
—
рудования Прочие источники
20,7
4,8
2,8
—
мотранспорта катализаторов негерметичность
19,4
"72,6
— стемы АВТ вентиляционные
44,6
2,0
—
4,7 Выбросы на установках:
вакуумсоздающие сиси-
—
— кады Дымовые
—
—
— лители
9,5
Очистные сооружения
—
—
— Градирни и нефтеотде-
9,6
—
14,6
40,7
13,2
—
4,3
29,5
обо—
10,6
41.8
В табл. 8.1 приводятся данные о доле различных источников выбросов в
атмосферу в общей величине выброса, полученные в результате обследований и
паспортизации источников выбросов?
8.2. ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
АТМОСФЕРЫ
На основании результатов многолетних исследований определены
направления борьбы "с загрязнением атмосферы вредными выбросами НПЗ и
НХЗ. В проектах строительства новых и реконструкции действующих
предприятий
предусматривается
комплекс
мероприятий
по.
снижению
выбросов в атмосферу углеводородов, сероводорода, окислов серы и азота,
окиси углерода и других вредных веществ.
Резервуарные парки. С целью значительного сокращения потерь
углеводородов хранение нефти и легкокипящих продуктов на товарно-сырьевых
базах НПЗ и НХЗ предусматривается в настоящее время только в резервуарах с
понтонами
и
плавающими
технологических
установок
крышами.
заметное
В
снижение
промежуточных
выбросов
парках
достигается
применением газоуравнительных систем. Для предотвращения контакта
некоторых продуктов с кислородом воздуха хранение этих продуктов организуется под азотной «подушкой».
Весьма
эффективным
'мероприятием,
предотвращающим
выбросы
вредных веществ в атмосферу, является проектирование комбинированных
установок и установок, работающих по схеме прямого питания. В проектах
.следует в максимально возможной степени предусматривать подачу продуктов
с одной установки на другую, минуя промежуточные резервуарные парки, через
буферные емкости, снабженные «подушкой» инертного или углеводородного
газа.
Системы водоснабжения и канализации. Сокращение выбросов вредных
веществ в атмосферу с градирен, оборотного водоснабжения достигается путем
ликвидации источников поступления этих веществ в оборотную воду. В
проектах предусматривается широкое внедрение воздушного охлаждения,
герметизация трубных пучков и крышек водяных холодильников, ликвидация
узлов
охлаждения
проектировании
продуктов
вакуумных
непосредственным
систем
следует
смешением.
избегать
При
применения
барометрических конденсаторов смешения, что позволяет отказаться от
эксплуатации третьей системы оборотного водоснабжения, которая является
крупным источником выделения в атмосферу паров углеводородов и
сероводорода.
Чтобы ликвидировать или значительно сократить вредные выбросы
нефтеловушек, нефтеотделителей и других устройств канализационных систем,
в
проектах
герметизация
предусматривается
колодцев,
внедрение
сооружение
систем
закрытого
нефтеловушек
дренажа,
закрытого
типа.
Необходимо, чтобы в проектах НПЗ и НХЗ учитывалась очистка нефтеловушек,
ликвидация
Накапливающихся в них остатков. G этой целью проектируются
специальные установки по сжиганию шламов.
Сливо-наливные эстакады. С целью сокращения потерь продуктов при
сливе
следует
применять
герметизированного
слива
только
освоенные
нефтепродуктов.
серийно
Переход
установки
На
полностью
герметизированный налив нефтепродуктов и легкокипящих
веществ в
ближайшее время неосуществим в связи с отсутствием серийного выпуска
технических средств для этой цели. Поэтому в проектах необходимо
предусматривать
комплекс
организационно-технических
мероприятий,
позволяющих снизить потери при наливе — внедрение ограничителей налива,
телескопических стояков, организацию налива продуктов в слой жидкости, а не
открытой струей.
Факельные трубы. Для сокращения вредных выбросов от горящих
факелов в проектах применяется комплекс мероприятий, которые: 1)
предотвращают сброс на факел; 2) позволяют в максимально возможной
степени утилизировать сброшенные в факельную систему пары и газы; 3)
улучшают условия сгорания на факеле.
Для предотвращения частого сброса на факел установочное давление
предоханительных клапанов и, соответственно, расчетное давление аппаратов
принимается на 15—20% выше рабочего, технологического давления. В
проектах детально прорабатываются мероприятия по увязке газового баланса с
тем, чтобы получаемые в технологических процессах углеводородные газы
использовались как топливо, а не сжигались бесполезно на факелах.
В проекты НПЗ, НХЗ и отдельных крупных комплексов включаются
общезаводские и специализированные" факельные системы, состоящие из
коллекторов и факельных хозяйств, основы проектирования которых изложены
в гл. 5. Схемы факельных хозяйств обеспечивают возврат газов в переработку,
сокращение доли сжигаемых на факеле продуктов.
Чтобы улучшить условия эксплуатации факельных труб, применяется,
бездымное сжигание газа, а также системы автоматизированного зажигания
факела.
Дымовые трубы. Для снижения выброса сернистого ангидрида при
сжигании топлива в проектах НПЗ и НХЗ необходимо предусматривать
следующие мероприятия: полное использование сухого газа для топливных
нужд; очистку сухих газов от серы; приготовление для собственных нужд НПЗ
малосернистого мазута; объединение дымопроводов от всех печей установки с
целью строительства на установке одной высокой дымовой трубы взамен
множества мелких труб.
Выбросы
вакуумсоздающих
систем.
Как
следует
из
табл.
8.1,
вакуумсоздающие системы АВТ являются наиболее крупным источником
выброса
в
атмосферу
сероводорода.
Для
ликвидации
этого
выброса
запроектированы узлы утилизации выхлопа из последней ступени эжектора
путем сжигания его в трубчатой печи.
Разработаны также проекты очистки выхлопа от сероводорода раствором
моноэтаноламина.
Выбросы
на
технологических
установках.
Сокращению
вредных
выбросов в атмосферу на технологических установках спо* собствуют:
применение укрупненных и комбинированных установок, что позволяет
уменьшить число единиц оборудования; использование в проектах насосов с
торцовыми уплотнениями и бес-сальниковых герметичных электронасосов;
применение более совершенных конструкций теплообменного оборудования. С
целью сокращения потерь в проектах стремятся широко использовать
поршневые компрессоры без смазки, центробежные машины. Разработаны
новые конструкции компрессоров, которыми оснащаются проектируемые
газофракционирующие установки. Этими же машинами заменяются устаревшие
газомоторные компрессоры на реконструируемых установках.
Сокращение выбросов окиси углерода на установках каталитического
крекинга и производства битумов достигается дожитом отходящих газов в
специальных печах и котлах-утилизаторах. Для уменьшения выбросов
катализаторной пыли проектируются узлы очистки газов от пыли с помощью
циклонов
и
катализаторной
электрофильтров.
пыли
Вместе
способствует
с
тем
сокращению
совершенствование
выбросов
применяемых
катализаторов, повышение их устойчивости к истиранию.
8.3. СТОЧНЫЕ ВОДЫ, ИСТОЧНИКИ ИХ ОБРАЗОВАНИЯ,
;
ХАРАКТЕРИСТИКА, СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ
Классификация
сточных
вод.
По
роду
образования
различают
производственные и непроизводственные сточные воды.
Производственные сточные воды, согласно «Норм технологического
проектирования производственного водоснабжения, канализации и очистки
сточных
вод
предприятий нефтеперерабатывающей и
нефтехимической
промышленности. ВНТП 25—79», в свою очередь делятся на две группы, в
основном, по признаку возможности их повторного использования. В
канализационной технике эти группы стоков именуются стоками первой
системы канализации и стоками второй системы канализации.
Удельное количество производственных сточных вод, образующихся на 1
т перерабатываемой нефти, показано в табл. 8.2.
ТАБЛИЦА 8.2. Количество сточных вод, образующихся при переработке
нефти (в расчете на 1 т нефти)
Количество производственных сточных вод,
м'/т нефти Тип завода
------------ ' ----------
---------------------------------------------- ~ первой системы
второй системы
НПЗ топливного профиля
0,23—
0,10—0,20 НПЗ топливно-масляного
0,25
0,10—0,25 профиля НХЗ
0,40—1,50
2,0-3,0
1,20-2,00
К непроизводственным сточным водам относятся: ливневые и талые воды
(собираемые с незастроенных территорий); хозяйственно-фекальные сточные
воды.
Количество сточных вод разного вида зависит от типа и состава НПЗ и
НХЗ, их географического расположения и числа работающих на предприятии.
Расчетное абсолютное и относительное количество сточных вод в их
годовом баланде можно показать на примере НПЗ топливного профиля,
расположенного на Северо-Западе СССР:
Сточные воды первой системы канали505
•
000
м3/г<)д
(72%)
8
зации
• Сточные воды второй системы канали-
2065000
.
(17%) зации Ливневые и талые
сточные воды (с не-
800000
.
(7%)
застроенных
территорий)
фекальные сточные воды
Хозяйственно450000
.Всего
.
(4%)
11820000
м3/год (100%)
Источники образования и характеристика сточных вод. I. Производственные сточные воды первой системы канализации образуются за счет:
1)
использования
и
последующего
сброса
загрязненной
неф-
тепродуктами воды при охлаждении уплотняющих устройств насосов, после
промывки нефтепродуктов вслед за их защелачива-нием,
нефтеаппаратуры
и
после
промывки
железнодорожных цистерн, при смыве полов в
производственных помещениях;
2)
сброса
подтоварной
воды
из
резервуаров
для
хранения
нефтепродуктов;
3)
продуктом
сброса
в
конденсата
водяного
пара,
загрязненного
нефте-
результате образования свищей на теплообменных трубках
паровых нагревателей;
4)
сбора ливневых и талых вод с производственных территорий,
загрязненных нефтепродуктами.
Усредненная характеристика загрязненности сточных вод (рН = 7,8ч-8,6)
первой системы (в мг/л):
Взвешенные вещества (механические примеси)
<100
Общее солесодержание
<2000
Нефтепродукты
<5000
БПКполя
250-450
Величина БПКполн — биохимическая потребность стока в кислороде за
20 дней, показатель, характеризующий загряанен-ность стока биологически
.окисляемыми органическими веществами.
•
.
Сточные воды первой системы после их очистки используются повторно.
Ц. Производственные сточные воды второй системы канализации
представляют собой стоки нескольких видов, каждый из
которых обладает только ему присущим специфическим загрязнением.
Ниже приводятся наиболее типичные представители стоков второй
системы.
1.
Стоки ЭЛОУ
(рН = 7,5-:-7,8)
образуются при электрообес-
соливании сырой нефти, за счет непосредственного контакта нефти
с водой,
загрязнения и сброса последней. Количество стоков на 1 т перерабатываемой
нефти составляет'0,1—0,18 м3. Характеристика загрязненности стока (в мг/л):
Взвешенные вещества
<1000
Общее солесодержание
<50000
Нефтепродукты
< 10 000
Поверхностно-активные вещества
80—100
Фенолы
15—20
БПКполн
300-500
2. Концентрированные сернисто-щелочные стоки (рН= 14) образуются
при
переработке
сернистых
и
высокосернистых
нефтей
за
счет
непосредственного контакта водяного пара и его конденсата с нефтепродуктами
и реагентами, участвующими в технологическом процессе.
Конденсат водяного пара, загрязняясь, превращается в сернистощелочной
раствор,
отстаивается
и
сбрасывается.
Характеристика
загрязненности стока (в мг/л):
Нефтепродукты
3000
Сера (общая)
35000
Фенолы
5000
Общая щелочность
100000
Сульфиды
,
26000
БПКполн
75
ШО
3. Стоки производств неорганических кислот образуются в основном за
счет сбора ливневых и талых вод с производственных площадок, загрязненных
кислотами в результате их утечек, проливов и т. п. Концентрация кислот в стоке
поэтому непостоянна.
4.
Стоки производств синтетических жирных кислот
(рН = 4)
образуются аналогично стокам первой системы, но по составу, разумеется,
полностью от них отличаются.
Характеристика загрязненности стока '(в мг/л):
Парафин и парафиноподобные вещества
БПКполн
<150
7200
Стоки второй системы после очистки, сбрасываются в водоем. •
III. Ливневые сточные воды (с незастроенных территорий) названы
так по источнику их образования. Они загрязнены смываемыми с поверхности
земли механическими примесями и незначительным количеством
мг/л)
нефтепродукта. После отстаивания
ливневые
сточные'
(до 125
воды
используются для нужд, водоснабжения предприятия.
IV.
Хозяйственно-фекальные сточные воды образуются в санузлах,
душевых, бытовых помещениях, прачечных и столовых. После очистки они
сбрасываются в водоем.
Системы канализации сточных вод. Набор образующихся стоков,
технология их очистки, а также возможность повторного использования
некоторых стоков определяют число раздельных систем и подсистем
канализации.
На НПЗ и НХЗ, как правило, проектируются четыре системы
канализации.
I. Первая система канализации служит для сбора, отведения и очистки
производственно-ливневых
сточных
вод.
Данные
стоки
подвергаются
последовательно механической, физико-химической и биохимической очистке с
последующим фильтрованием.
В составе механической очистки стоков предусматриваются:
1) песколовки для задержания грубых минеральных примесей;
2) нефтеловушки для извлечения основной массы нефтепродуктов и
осаждения
более
мелких
дальнейшего отделения
.
минеральных примесей;
нефти
3) отстойники
и осаждающихся взвесей.
для
.
.
Физико-механическая
очистка
осуществляется
на
напорных
флотационных установках, с обработкой стоков коагулянтом и флокулянтом,
для удаления эмульгированных нефтепродуктов.
В аэротенках-смесителях проводится биохимическая доочист-ка стоков в
смеси
с
биогенными
добавками,
f
необходимыми
для
нормальной
жизнедеятельности микроорганизмов (активный ил), участвующих в процессе
очистки.
Процесс
биохимической
сифицированным
процессом
очистки
является
самоочищения
искусственно
естественных
интен-
водоемов.
Очищенные таким образом стоки используются после фильтрования для
производственного водоснабжения предприятия в смеси с ливневыми водами.
Уловленные в процессе очистки стоков нефтепродукты возвращаются на
переработку.
В табл. 8.3 приведены показатели остаточных загрязнений в очищенных
сточных водах первой системы в сравнении с требованиями к допустимым
загрязнениям
свежей
воды,
используемой
для
производственного
водоснабжения.
1
ТАБЛИЦА 8.3. Характеристика остаточной загрязненности
очищенных
сточных вод (в мг/л)
J
_
Свежая вода
Очищенные
стоки
(рН = 7 -=- 8,5)
первой
Загрязнитель
системы (рН = 6,9 -=- 8,5)
Взвешенные вещества
< 25
4—6 Сульфаты
.
<130
< 500
'
<
• Хлориды
< 300 Общее солесодержание
50
<500
<2000 Нефтепродукты
—
2—3 БПКполн
. < 10
5-7
II. Вторая система канализации служит для сбора, отведения и очистки
производственных сточных вод, повторное использование которых даже после очистки (ныне доступными методами), как
правило, не представляется возможным. Выше было показано, что данные
сточные воды являются суммой разнообразных по загрязнениям стоков.
Технология механической и физико-хй*-мической очистки каждого вида стока
различна. Поэтому вторая система канализации в свою очередь делится на
следующие подсистемы: стоков ЭЛОУ; концентрированных сернисто-щелочных стоков; стоков, загрязненных неорганическими кислотами; стоков,
загрязненных синтетическими жирными кислотами, и другие подсистемы,
определяемые наличием специфических видов стоков.
. Стоки ЭЛОУ подвергаются очистке, по технологии аналогичной очистке
стоков первой системы, с той лишь разницей, что биохимическая очистка
осуществляется, как правило, в две ступени. Биохимическая очистка стоков
ЭЛОУ' проходится в смеси с остальными стоками второй системы,
предварительно очищенными на собственных механических или физикохимических очистных сооружениях. Кроме,того, на биохимическую очистку
стоков второй системы в качестве биогенной добавки может быть подана
необходимая для этой цели часть механически очищенных и обеззараженных
хозяйственно-фекальных стоков.
Концентрированные
сернисто-щелочные
стоки
обрабатываются
на
установках по обезвреживанию или регенерации щелочи и далее проходят
биохимическую очистку в смеси с остальными стоками второй системы.
Стоки,
загрязненные
неорганическими
кислотами,
подвергаются
нейтрализации, после чего также в смеси с другими стоками своей системы
поступают на биохимическую очистку.
Стоки СЖК проходят механическую очистку в продуктоло-вушках, затем
нейтрализуются и далее направляются на совместную биохимическую очистку
стоков второй системы.
Остаточные
загрязнения
очищенных
стоков
второй
системы
характеризуются следующими показателями (в мг/л):
Взвешенные вещества
Фенолы
0,1 Общее
солесодержание
5000—6000 БПКполн
(сухой
10—20
Растворенный
20 — 25
кислород
остаток)
2 Нефтепродукты
3—5
Очищенные сточные воды второй системы сбрасываются в водоем с
соблюдением «Правил охраны поверхностных вод от загрязнений сточными
водами».
Нередко эти «Правила» обусловливают необходимость дополнительной
очистки сточных вод. В таких случаях применяется либо фильтрование, либо
флотация стоков с дальнейшим их пребыванием в биологических прудах в
течение 5—10 суток.
Проектами ряда новых заводов предусмотрены, а на некоторых заводах
уже действуют установки термического обезвреживания стоков (УТОС). На
данных установках стоки ЭЛОУ после механической и физико-химической
очистки подвергают упарке с повторным использованием конденсата и
утилизацией полученных солей. В настоящее время имеются проектные
разработки схем «бессточных заводов».
Третья система
III.
канализации служит для
сбора, отведения
и,аккумулирования ливневых и талых вод с незастроенных территорий. После
отстаивания
в
прудах-накопителях
ливневые воды смешиваются
очищенными сточными водами первой системы
и
подаются
с
на
производственное водоснабжение предприятия.
Четвертая система канализации служит для сбора, отведения и
IV.
очистки хозяйственно-фекальных сточных вод. После очистки данные
сбрасываются
в водоем. Повторному их использованию
стоки
препятствуют
санитарно-гигиенические требования.
8.4.
РАСЧЕТ
ПРЕДЕЛЬНО
ДОПУСТИМЫХ
И
ВРЕМЕННО
СОГЛАСОВАННЫХ ВЫБРОСОВ ДЛЯ НПЗ И НХЗ
В целях усиления защиты атмосферы от загрязнений, улучшения
контроля за вредными выбросами ведется работа по установлению для каждого
промышленного предприятия предельно допустимых выбросов вредных
веществ (ПДВ).
,
Предельно
допустимый
выброс
является
научно-техническим
нормативом, устанавливаемым для каждого конкретного источника загрязнения
атмосферы при условии, что выбросы вредных веществ от него и всей
совокупности источников города или другого населенного пункта не создадут
приземных концентраций, превышающих установленные нормативы качества
воздуха. В тех случаях, когда на предприятии величина ПДВ по. объективным
.причинам не может быть достигнута в настоящее время, по" согласованию с
органами
Госкомгидромета
планируется
поэтапное,
с
указанием
продолжительности
каждого
этапа
снижение
выбросов
до
величин,
обеспечивающих соблюдение ПДВ. На этот период для предприятий
устанавливаются величины временно согласованных выбросов (ВСВ).
Величины ПДВ и ВСВ устанавливаются в т/год, а контрольные значения
— в г/с. Контрольные значения ПДВ и ВСВ не должны быть превышены в
любой двадцатиминутный интервал.
ПДВ и ВСВ, как правило, устанавливаются для каждого источника
загрязнений
отдельно.
Однако,
учитывая
специфику
НПЗ
и
НХЗ,
характеризующихся большим числом мелких выбросов в атмосферу одного и
того же ингредиента, рассредоточенных на площадке предприятия, допускается
установление ПДВ (ВСВ) подобных ингредиентов для основных источников
загрязнения воздушного бассейна и суммарного ПДВ (ВСВ) для предприятия в
целом. При наличии на НПЗ и НХЗ производств с крупными выбросами в
атмосферу неспецифичных для всего завода веществ (серный ангидрид, СЖК,
СЖС и т. п.) для них устанавливаются отдельные величины ПДВ (ВСВ).
- В 1980 г. была начата работа по установлению ПДВ (ВСВ) • для всех
промышленных
предприятий
страны.
В
соответствии
с
приказами
Миннефтехимпрома . СССР в 1980—82 г.г. проводилось установление ПДВ для
20 нефтеперерабатывающих и. неф* техимических заводов. В настоящее время
эта работа продолжается для следующей группы предприятий.
Правила
установления
допустимых
выбросов
вредных
веществ
промышленными выбросами определены в ГОСТ 17.2.3.02—78. При расчете
ПДВ и ВСВ для НПЗ и НХЗ руководствуются также «Временной методикой
нормирования промышленных выбросов в атмосферу», разработанной Главной
геофизической обсерваторией и утвержденной Государственным Комитетом
СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды в марте 1981 г.,
отраслевой «Временной инструкцией по установлению допустимых выбросов
вредных веществ в атмосферу предприятиями Миннефтехимпрома. СССР»,
согласованной Госкомгидрометом СССР и Министерством здравоохранения
СССР.
Проведение работ по установлению ПДВ (ВСВ) на предприятиях
возглавляется ведомственными головными организациями, функции которых
обычно поручаются проектным институтам — генеральным проектировщикам
предприятий. В работе участвуют также отраслевые научно-исследовательские
институты и сами предприятия.
В процессе установления ПДВ для действующего НПЗ или НХЗ
предприятия проводят инвентаризацию источников выбросов в атмосферу в
соответствии с действующими методическими указаниями ЦСУ и Госснаба
СССР, оформляют таблицы параметров выбросов в атмосферу, согласовывают
результаты
инвентаризации
источников
выбросов
с
контролирующими
органами. Ведомственные головные организации по установлению ПДВ определяют мероприятия по уменьшению вредных выброс,ов в атмосферу,
осуществляют расчеты на ЭВМ рассеивания вредных выбросов как по
фактическим данным предприятия, так и с учетом мероприятий по уменьшению
выбросов. Затем ведомственная головная организация с учетом результатов
расчетов определяет величину ПДВ или ВСВ, согласовывает предлагаемые
значения с органами Госкомгидромета, Министерства здравоохранения и
соответствующим всесоюзным промышленным объединением.
Результаты
работы,
выполненной
ведомственными
головными
организациями, оформляются в виде тома «Охрана атмосферы и предложения
по предельно допустимым выбросам (ПДВ) и временно согласованным
выбросам (ВСВ) для предприятий». Структура тома приводится во «Временной
методике нормирования промышленных выбросов в атмосферу».
Расчеты
ПДВ и ВСВ, проведенные ведомственными
организациями,
передаются
головной
рассматривает
представленные
городской
материалы,
,
головными
организации,
которая
корректирует-предложения
головных ведомственных организаций, составляет
расчет ожидаемого поля концентраций вредных веществ при неблагоприятных метеорологических условиях.
Установленные значения ПДВ (ВСВ) должны пересматриваться не реже
одного раза в 5 лет, и, следовательно, определение ПДВ (ВСВ) в настоящее
время является одной из постоянных форм работы проектных организаций —
генпроектировщиков НПЗ и НХЗ.
Для вновь проектируемых предприятий расчетные значения ПДВ
устанавливаются
проектирующей
организацией
на
всех
стадиях
проектирования (обосновывающие материалы, проект, рабочие чертежи) по
проектным данным и согласовываются с органами Госкомгидромета. Если
после установления ПДВ, (ВСВ) для предприятия принимается решение о
строительстве на нем „новых объектов или о реконструкции отдельных цехов,
то в объеме разрабатываемой технологической документации должны быть
представлены материалы о вредных выбросах нового производства, причем
величина этих выбросов не должна приводить к превышению ПДВ.
Глава 9
РАЗРАБОТКА МОНТАЖНОЛ И СТРОИТЕЛЬНОЙ ЧАСТЕЙ ПРОЕКТА
9.1. МОНТАЖНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Монтажное
проектирование
является
органическим
продолжением
технологической разработки проекта, но осуществляется, как правило,
инженерами-механиками, именуемыми в проектной практике монтажниками.Главная
цель
размещение
монтажного
оборудования,
проектирования
зданий
и
—
наиболее
сооружений,
рациональное
трубопроводов
и
коммуникаций в пространстве проектируемого объекта.
Под рациональным размещением оборудования, зданий и сооружений
подразумевается такая компоновка объекта, в которой при соблюдении
требований действующих норм и правил одновременно обеспечивается:
1) технологическая последовательность процесса производства;
2) минимально возможная протяженность всех коммуникаций;
3) минимально возможные габариты зданий и сооружений, размеры
производственных площадей и территории объекта в целом;
4) надежность,
безопасность
и
удобство
эксплуатации объекта;
5) удобство проведения ремонтных работ на объекте;
6)
максимальная
блокировка
зданий
и строительно-монтажная
технологичность возведения объекта;
7)
учет «розы
ветров»,
стран света и расположения объекта на
генплане завода.
Изложенные основные принципы рациональной компоновки зачастую
противоречат как один другому, так и действующим нормам и правилам.
Например,
стремление
к
сокращению
производственных
площадей
и
территорий всегда вступает в противоречие с удобствами эксплуатации и
проведения ремонтных работ, а также с нормативными требованиями
противопожарных
разрывов.
Поэтому
компоновка
объекта
является
ответственным этапом проектирования, требующим учета и оптимизации многочисленных факторов: технических, экономических, надежности, безопасности
и т. д.
Выполняющий компоновку объекта проектировщик должен обладать
широтой технического кругозора, а также достаточной суммой знаний по
смежным частям проекта, позволяющих ему правильно учитывать влияние этих
частей проекта на принимаемые решения.
,
Наиболее сложными объектами монтажного проектирования являются
технологические
установки
НПЗ
и
НХЗ,
насыщенные
разнообразным
оборудованием, агрегатами, трубопроводами и коммуникациями. Монтажное
проектирование технологической установки можно разделить на три этапа.
Первый этап включает в себя создание предварительной компоновки
установки, проработку трубных обвязок оборудования и трубопроводных
технологических коммуникаций, разработку первичных строительных заданий
на здания и сложные инженерные сооружения (этажерки, постаменты).
На втором этапе разрабатываются уточненная компоновка, монтажные
чертежи (до степени готовности 60—65%) трубных обвязок и коммуникаций,
окончательные строительные задания.
На третьем этапе разрабатывается окончательная компоновка установки,
завершаются монтажные чертежи, составляются спецификации, ведомости
объемов работ и задание на составление смет по монтажной части проекта.
Технологическая установка компонуется при непременном участии
ведущих специалистов, возглавляющих проектирование смежных частей
проекта этой же установки: технологов, строителей, автоматики и КИП,
электриков и сантехников.
Основой для компоновки служат: технологическая схема, спецификация
(экспликация) технологического оборудования и технологические задания на
разработку всех смежных частей проекта.
Приступая к компоновке на первом этапе проектировщик-монтажник
выделяет то оборудование, которое по эксплуатационным характеристикам или
(что реже) по требованиям технологического процесса следует устанавливать в
отапливаемых зданиях (компрессоры, центрифуги, мещалки, фильтр-прессы и т.
п.).
Затем выделяется оборудование, устанавливаемое под навесами (в
основном насосы), и оборудование, размещаемое открыто, но на повышенных
отметках (специально создаваемых для этой цели постаментах и этажерках).
Для. выделенного оборудования определяются приближенные габариты
зданий,
постаментов,
этажерок
и
навесов.
Чаще
всего
постаменты
одновременно выполняют роль навесов для насосов; располагаемых под ними.
Габариты зданий определяются с учетом вспомогательных помещений:
вентиляционных камер, электрощитовых и местных операторных. Остальная
часть оборудования, устанавливаемая открыто, группируется в технологические
блоки. Блоки разделяются по функциональному назначению (трубчатые
нагреватели и узлы утилизации теплоты, теплообменники, отстойники и
емкости), по высотному габариту и по другим признакам.
Затем с привлечением соответствующих специалистов определяются
приближенные габариты помещений и зданий для центральной операторной,
распределительно-трансформаторной
подстанции
и
противопожарной
водопенной насосной станции.
В настоящее время компоновка часто выполняется с помощью макетного
метода проектирования.
На планшете плана технологической установки в масштабе 1:100, 1:50
или
1:25
располагают
трубопроводных
эстакад,
макеты
зданий,
монтажных
и
сооружений,
оборудования,
противопожарных
проездов,
руководствуясь при этом принципами рациональной компоновки и соблюдая
требования действующих норм и правил (главным образом в части
противопожарных расстояний).
Центральную операторную следует стремиться располагать симметрично
относительно технологических блоков, зданий, сооружений и с наветренной
стороны установки, если, разумеется, при этом она не попадет в зону
распространения более вредных выбросов от соседнего объекта; и наоборот,
здания и оборудование с вентиляционными и вредными выбросами в атмосферу
следует по возможности располагать с подветренной стороны установки.
Компоновка установки должна исключать застойные зоны, обеспечивая
условия для естественной продуваемости территории.
Необходимо помнить, что неудачное расположение фасадов зданий
относительно стран света и «розы ветров» в первом случае приводит к
ухудшению естественной освещенности помещений либо к их чрезмерному
нагреву в жаркое время года, а во втором — к нежелательным дополнительным
тепловым потерям здания в холодное время года.
За сравнительно короткий отрезок времени позволяет макетный метод
выполнить несколько вариантов компоновки технологической установки.
Каждый вариант компоновки подвергается рассмотрению ведущих
специалистов смежных частей проекта,
При обсуждении вариантов уточняются компоновочные решения и
выявляется
оптимальный
вариант.
Принятый
вариант
предварительной
компоновки технологической установки переносятся на чертеж, который
размножается и передается исполните* лям для дальнейшего проектирования
установки.
Степень
точности
предварительной
компоновки
определяется
недопустимостью последующего увеличения размеров территории установки,
числа выбранных зданий, этажерок и постаментов. Разумеется, это требование
выполнимо только в том случае, когда не изменяется технологическая схема.
Следующей
задачей
монтажников
является
точное
определение
потребных габаритов производственных зданий, навесов, постаментов и
этажерок,
а
также
нагрузок
от
технологического
оборудования
и
трубопроводов. Решением данной задачи создается возможность разработки
промежуточных
чертежей
проектировщику-монтажнику
зданий
в
и
сооружений,
последующей
работе.
необходимых
Для
этого
при
проектировании зданий и сооружений прорабатывается, в минимально
необходимом
объеме,
трубная
обвязка
оборудования
и
трассировка
технологических коммуникаций, уточняется расположение оборудования,
точно
устанавливается
тип
и
расположение
•стационарных
подъемно-
транспортных средств для монтажных и ремонтных работ, определяются
монтажные проемы и площадки, проходы и площадки для обслуживания
оборудования, выбираются места эвакуационных выходов.
При
непосредственном
участии
проектировщиков-строителей,.
сантехников, электриков, специалистов по КИП и автоматике определяются
размеры подсобно-вспомогательных помещений, их взаимное расположение с
производственными
помещениями,
на-•мечаются
места
прокладок
вентиляционных воздуховодов, электрических кабелей и трасс КИП и
автоматики. С помощью инженеров-строителей
уточняется размещение
оборудования на перекрытиях этажерок, постаментов и зданий. По несложным
одноэтажным зданиям, руководствуясь эскизом здания, составленным в
результате монтажных проработок и совместных решений специалистов,
архитектор разрабатывает промежуточные архитектурно-строительные чертежи
(план, разрезы, фасады) этих зданий. Так как для разработки строительной
части проекта постаментов, многоэтажных зданий и этажерок, требуется
передать значительный объем информации, проектировщики-монтажники в
этих случаях разрабатывают первичные строительные задания,
Требования к строительным заданиям приведены в разделе 9.2.
Параллельно с разработкой строительных
заданий на здания и
сооружения проектировщики-монтажники прорабатывают трубную обвязку
блоков технологического оборудования, устанавливаемых открыто на нулевой
отметке,
и
трассировку
технологических
коммуникаций,
связывающих
оборудование между собой и установку в целом с объектами общезаводского
хозяйства,
В процессе такой проработки уточняются состав технологических блоков
и размещение оборудования внутри блоков, расположение технологических
блоков, зданий и сооружений на территории установки, а также определяются
габариты и расположение трубопроводных эстакад.
Одновременно специалисты смежных частей проекта разрабатывают и
передают
проектировщикам-монтажникам
принципиальные
схемы
паротеплоснабжения, водоснабжения, пенопожаро-тушения, предварительные
планы прокладок по территории установки электрических кабелей, трасс КИП и
автоматики, сетей водопровода и канализации.
После того как будут выполнены все необходимые монтажные
проработки
и
коммуникациям
получены
установки,
решения
а
смежников
«также
по
всем
разработаны
архитектурно-строительные
чертежи
всех
зданий
проектировщик-монтажник
приступает
к
разработке
инженерным
промежуточные
и
сооружений,
промежуточной
(уточненной). компоновки технологической установки. На данном этапе
проектировщик-монтажник должен на основе собственных разработок, а также
разработок смежников уточнить, дополнить и по возможности улучшить ранее
принятые компоновочные решения.
При разработке уточненной компоновки, строго говоря, недопустимо
принимать решения, ведущие к увеличению ранее определенных размеров
территории технологической установки, числа зданий, постаментов и этажерок
или изменению их объемно-планировочных и конструктивных решений, уже
разработанных
в промежуточных
строительных
чертежах.
В практике
проектирования такие случаи, однако, не являются исключением, и они, как
правило, говорят о некачественной работе проектировщиков _на первом этапе
проектирования.
Обнаруженные,на последующих
этапах
проектирования
ошибки, недоработки и неудачные-решения предыдущих этапов подлежат
обязательному устранению.
На
уточненную
компоновку
наносятся
все
здания,
сооружения,
оборудование и трубопроводные эстакады, приводятся их привязки, точность
которых на данном этапе может находиться в пределах ±1,0 м. На данной
компоновке показывается также размещение электроприводной арматуры,
расположение монтажных и противопожарных проездов. •
Уточненная компоновка технологической установки заменяет собой
предварительную и передается всем смежникам для последующей работы.
В
процессе
дальнейшей
разработки"
чертежей
трубных
обвязок
оборудования и трубопроводных коммуникаций, при степени готовности
чертежей 60—65%, выявляются окончательные привязки оборудования, точное
размещение и привязка трубопроводов, опор под трубопроводы и нагрузок на
опоры, определяются расположение и размеры площадок для обслуживания
оборудования, арматуры и КИПиА.
На данной стадии проектировщики-монтажники разрабатывают окончательные строительные задания по всем зданиям, сооружениям и
блокам технологического оборудования.
Дальнейшее
монтажное
проектирование
протекает
параль
лельно
строительному во взаимной увязанности с ним. Готовые строительные чертежи
проверяются
на
соответствие
выданным
строительным
заданиям
и
согласовываются проектировщиками-монтажниками.
Окончательная компоновка технологической установки разрабатывается
после выдачи всех строительных задании, когда степень готовности смежных
частей проекта достигает 50—60%.
После
завершения
разработки
монтажных
чертежей
установки
составляются спецификации и ведомости .объемов монтажных работ. Вся
проектная документация проверяется, оригиналы подписываются, с них
снимаются копии и отправляются заказчику в заранее оговоренном числе
экземпляров. Дополнительные копии заказных спецификаций и ведомостей
объемов работ передаются специалистам-сметчикам в качестве задания на
составление смет монтажной части проекта.
9.2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Строительные задания — это исходные данные, на основании которых
архитекторы и инженеры-строители проектируют здания и сооружения для
данного конкретного объекта.
Разработчиками
строительных
заданий
являются
проектировщики-
монтажники,
электрики,
сантехники,
специалисты
по
автоматизации
производственного процесса, а также технологии.
Выполняя строительное задание следует иметь в виду, что в целях
индустриализации строительства здания и сооружения большей частью
проектируются сборными, из унифицированных железобетонных и бетонных
элементов.
Унификация сборных элементов базируется на строительном модуле,
выражающем кратность соотношения размеров зданий, сооружений и их
частей. Поэтому задаваемые размеры зданий и сооружений должны быть
кратны 6 м по горизонтали и 0,6 м по вертикали. Кроме того, по возможности,
следует стремиться к созданию зданий, которые своей конфигурацией в плане
приближаются к квадрату. Именно в таких зданиях, при прочих равных
условиях, стоимость 1 м2 производственной площади минимальна.
На здания и сложные инженерные сооружения составляются два вида
строительных заданий — первичное (предварительное) и окончательное, на
остальные сооружения — одно (окончательное) по каждому сооружению.
В
первичных
строительных
заданиях
графически
изображаются
поэтажные планы и разрезы производственных зданий и сооружений с
размещенным в них оборудованием, даются привязки оборудования к
строительным осям, размеры помещений, отметки перекрытий, постоянные
нагрузки от каждой единицы оборудования и временные нагрузки, возникающие при монтаже и
ремонтных работах; указываются размеры монтажных проемов и площадок,
проходов и площадок для обслуживания, задаются места эвакуационных
выходов, приводится шумовая характеристика оборудования.
Технологи
дополняют
строительное
задание
наименованием
обращающихся в производственном процессе веществ, их классом опасности;
обозначениями
классов
и
категорий
взрывопожаро-опасности
производственных зон и помещений; сведениями о наличии или отсутствии
постоянных рабочих мест; характеристикой работы обслуживающего персонала
потребной для расчета естественного и искусственного освещения.
Таким образом, первичные строительные задания должны содержать
объем информации, необходимый для определения основных архитектурностроительных
решений,
выбора
и
расчета
строительных
конструкций,
разработки промежуточных архитектурно-строительных чертежей зданий и
сооружений (поэтажные планы, разрезы и фасады зданий, опалубочные чертежи
железобетонных постаментов и этажерок или монтажные схемы металлических
постаментов и этажерок). Точность первичных строительных заданий должна
обеспечивать последующую неизменность принятых на их основе объемнопланировочных и основных конструктивных, строительных решений зданий и
сооружений.
В окончательных строительных заданиях уточняются сведения о
.первичных строительных заданиях и дополнительно приводится информация,
нужная для окончательной разработки строительной части проекта.
В составе дополнительной информации содержатся исчерпывающие
данные для строительного проектирования фундаментов под оборудование,
опор для трубопроводов, трубопроводных эстакад, обслуживающих площадок и
лестниц. Там же приводятся сведения об отверстиях в стенах и в перекрытиях
для прохода трубопроводов.
Окончательные строительные задания разрабатываются в графической
форме с приведением всех необходимых размеров, привязок, отметок и
нагрузок.
9.3. СТРОИТЕЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Строительная часть проекта объектов НПЗ и НХЗ обычно состоит из
четырех разделов:
1) архитектурно-строительного;
2)
отопления и вентиляции (ОиВ); здесь же при необходимости
приводится раздел о кондиционировании воздуха;
3)
водоснабжения и канализации (ВиК); сюда же включается обычно
раздел водопенного пожаротушения;
4) генплана.
Подробно
вопросы
строительного
проектирования
освещены
в
специальной литературе. Здесь рассматриваются только основные
принципы
строительного проектирования и взаимодействие
проектировщиков-строителей
со
смежниками
в
проекта.
процессе разработки
• „ К основным
принципам строительного проектирования относятся следующие:
1. Надежность — способность
зданий
и сооружений длительное
время, исчисляемое десятками лет, выдерживать нагрузки и воздействия
внутренние
(от
как
оборудования, трубопроводов, перерабатываемых веществ),
так и внешние (атмосферные и сейсмические). Надежность зданий и
сооружений создается за счет должного
выбора наиболее рациональной
расчета
на прочность
и
учета
всех нагрузок и воздействий,
конструктивной
устойчивость,
схемы,
правильного
применения соответствующих
строительных материалов и конструкций, защиты последних от агрессивного
воздействия применяемых в процессе производства кислот и щелочей.
2. Противопожарная устойчивость — способность зданий и сооружений
противостоять пожарам
безопасности
при
одновременном
обеспечении
персоналу.. В соответствий с действующими
максимума
нормами
производственные процессы по взрывной и пожарной опасности отнесены к
шести категориям.
К категории А (взрывопожароопасные) относятся производства, в
которых обращаются: горючие газы с нижним пределом взрываемости Ш% и
менее к объему воздуха; жидкости с температурой "вспышки паров 28°С и
менее при условии, что указанные газы и жидкости могут образовать
взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема помещения;
вещества, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой,
кислородом воздуха или друг с другом.
К категории Б (взрывопожароопасные) относятся производства, где
обращаются: горючие газы с нижним пределом взрываемости более 10% к
объему воздуха; жидкости с температурой вспышки паров от 28 до 6ГС
включительно; жидкости, нагретые в условиях производства до температуры
вспышки и выше; горючие пыли или пыли с нижним пределом взрываемости 65
г/м3 и менее к объему воздуха при условии, что указанные газы, жидкости и,
пыли могут образовать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5%
объема помещения.
К категории В (пржароопасные) относятся производства, где обращаются:
жидкости с температурой вспышки, паров выше 61° С; горючие пыли или
волокна с нижним пределом взрываемости -более 65 г/м3 к объему воздуха;
вещества, способные только гореть при взаимодействии с водой, кислородом
воздуха или друг с другом; твердые сгораемые вещества и материалы.
К .категории Г (невзрыво- и непожароопасные) относятся производства,
где обращаются несгораемые вещества и материалы в горячем, раскаленном
или расплавленном состоянии; твердые, жидкие и газообразные вещества
сжигаются или утилизируются в качестве топлива,
К категории Д (невзрыво- и непожароопасные) относятся производства,
где обращаются несгораемые вещества и материалы в холодном состоянии.
К категории Е (взрывоопасные) относятся производства, в которых
обращаются: горючие газы без жидкой фазы и взрывоопасной пыли в таком
количестве, что они могут образовать взрывоопасные смеси в объеме,
превышающем
5%
объема
помещения,
и
в
котором
по
условиям
технологического процесса возможен только взрыв (без последующего
горения); вещества, способные в-зрываться (без последующего горения) при
взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.
Противопожарность, зданий и сооружений в зависимости от категории
взрыло- и пожароопасное™ размещаемого в них производства обеспечивается
за счет соответствующей степени огнестойкости, противопожарной защиты и
сигнализации, членения зданий несгораемыми стенами — брандмауэрами,
четкой организации эвакуационных путей и выходов и других мероприятий.
Так,
помещения
распространения
с
разными
пожара
категориями
разделяются
брандмауэрами
индивидуальными
системами
вентиляции.
производств
Б
оборудуются
А,
пенопожаротушения,
и
Е
остальные
производств
во
и
Помещения
.оборудуются
с
категориями
стационарными
помещения
—
избежание
системами
противопожарным
водопроводом. Над помещениями с производствами категории А, Б и Е не
допускается размещение помещений других категорий.
3. Огнестойкость — способность зданий и сооружений выдерживать в
течение определенного отрезка времени воздействие открытого огня или
высокой температуры без деформаций и разрушений.
Огнестойкость
огнестойкости
их
зданий
основных
и
сооружений
строительных
определяется
конструкций:
пределом
стен, колонн,
перекрытий, покрытий и внутренних перегородок. Предел огнестойкости
конструкций зависит от их возгораемости (несгораемые, трудносгораемые и
сгораемые) и минимального размера сечения конструкции.
Предел огнестойкости строительной конструкции определяется временем
в часах от начала испытания конструкции на огнестойкость до возникновения
одного из следующих признаков: образование в конструкции сквозных трещин
или отверстий; повышение температуры на необогреваемой поверхности
конструкции в'среднем более чем на 140°С или в любой точке более чем на
180°С; потеря конструкцией несущей способности (обрушение). Например,
кирпичные стены толщиной 38 см имеют предел огнестойкости 11 ч и 2,5 ч при
толщине 12 см.
По огнестойкости здания и сооружения делятся на пять степеней. Степень
огнестойкости назначается в зависимости от категории взрывопожароопасности
производства, размещаемого в здании.
Здания и сооружения, возводимые на территории НПЗ или НХЗ в любом
случае должны быть" не ниже второй степени огнестойкости. Это означает, что
основные строительные конструкции, зданий и ' сооружений должны быть
несгораемыми, а их предел огнестойкости не должен быть ниже: для несущих
стен, брандмауэров и колонн — 2—2,5 ч, для внутренних перегородок — 0,25—
0,5 ч, для перекрытий —0,75—1 ч и для покрытий — 0,25—0,5 ч.
4. Взрывоустойчивость — неразрушаемость
конструкций
основных
строительных
при взрыве внутри здания. Взрывы потенциально
возможны
при аварийных ситуациях в помещениях с производствами категории А,
Б
и Е. Разрушение конструкций предотвращается
за
счет
взрывных
проемов, роль которых выполняют оконные и дверные проемы, а также
аэрационные фонари либо,
при
недостаточной
площади
последних,
дополнительно устраиваемые легкосбрасываемые панели покрытия. Общая площадь взрывных проемов должна быть не менее 0,05м2 на 1 м3 взрывоопасного
помещения. 'Масса
1 м2 легкосбрасываемых панелей не должна превышать
120 кг.
Производственные здания категорий А, Б и Е проектируются, как
правило, одноэтажными. Если же по условиям технологического процесса
требуется
многоэтажное
здание,
то
в
этом
случае
в
перекрытиях,
расположенных друг над другом взрывоопасных производственных помещений,
устраиваются сквозные проемы, площадь каждого из которых должна быть не
менее 15% площади наибольшего из помещений.
5. Индустриальность строительства — возможность возведения (сборки)
зданий и сооружений из конструкций и блоков заранее изготовленных в
заводских
условиях.
Для
обеспечения
индустриальное™
строительства
проектировщики, соблюдая строительный модуль, в первую очередь должны
стремиться применить в проектах сборные бетонные и железобетонные
конструкции: фундаментные блоки, колонны, ригели, балки, фермы, стеновые
панели, панели покрытий, перекрытий и т. д. Применение кирпича, конструкций из монолитного бетона и железобетона, изготовляемых непосредственно на
строительной площадке, допускается только в обоснованных случаях.
Применение металла в строительстве допустимо только в тех случаях,
когда его невозможно заменить другим строительным материалом либо когда
его применение даст ощутимый экономический эффект.
Применение металлопроката в таких сооружениях, как этажерки с
производствами категории А и Б, снижает уровень индустриальное™
строительства
из-за
необходимости
последующей
обето-нировки
металлоконструкций первого этажа, включая перекрытие. Обетонировка
требует больших затрат ручного труда.
6.
Обеспеченность
условий
промсанитарии
и гигиены труда:
естественного освещения, температуры, воздухообмена, влажности воздуха,
минимально
необходимых
бытовых
удобств
(комнаты приема пищи,
курительные, туалеты).
1. Экономичность — минимально возможная. стоимость строительства и
эксплуатации зданий и сооружений при высокой степени надежности,
противопожарности,
индустриальное™
и
обеспеченности
условий
промсанитарии и гигиены труда.
Проектировщики-строители включаются в работу на стадии разработки
предварительной
компоновки
технологической
установки
и
первичных
строительных заданий. Их совместной с проектировщиками-монтажниками и
другими смежниками задачей является создание в компоновочных решениях
предпосылок для последующего воплощения в проекте основных строительных
принципов.
Архитектурно-строительное проектирование делится на два этапа,
обусловленных последовательностью разработки проекта в целом.
..Первый этап начинается после получения первичных строительных
заданий на здания и сооружения и заканчивается разработкой" промежуточных
архитектурно-строительных
чертежей этих
зданий и сооружений. Без,
промежуточных архитектурно-строительных чертежей последующая проектная
работа смежников затруднительна, а зачастую просто немыслима.
Второй этап начинается после получения окончательных строительных
заданий и заканчивается разработкой архитектурно-строительного раздела
проекта в полном объеме.
Содержание первичных и окончательных строительных заданий изложено
в предыдущем разделе.
На первом этапе разрабатываются объемно-планировочные решений и
конструктивные схемы зданий и сооруженний, учитываются все нагрузки и
воздействия, выполняются расчеты на прочность и устойчивость, определяются
тип и размеры конструктивных элементов, разрабатываются поэтажные планы,
разрезы, фасады зданий и сооружений.
Промежуточные
подосновой
для
архитектурно-строительные
конструктивной
разработки
чертежи
смежных
частей
являются
проекта:
монтажной, электротехнической, автоматики, ОиВ, ВиК. Поэтому они должны
нести достаточный объем информации' и оставаться неизменными в части
объемно-планировочных и основных строительных конструктивных решений,
при условии неизменности первичных строительных заданий.
На поэтажных планах, разрезах и фасадах промежуточных архитектурностроительных чертежей указываются: взаимное расположение и размеры
производственных и вспомогательных помещений, категория пожарной
опасности, расположение и размеры оконных, дверных и монтажных проемов, а
также лестничных клеток, сетка колонн, отметки перекрытий и покрытий,
подкрановые пути и пути кран-балок, сечения и материал основных
конструктивных элементов зданий и сооружении.
На втором этапе, после получения окончательных строительных заданий
от
всех
смежников
разрабатываются
окончательные
архитектурно-
строительные чертежи всех зданий, строительные чертежи сооружений,
фундаментов пед оборудование, каналов, лотков,
обслуживающих площадок и т. д. Разработанные чертежи согласовываются с авторами строительных заданий. На основе выполненных
чертежей
и
окончательной
компоновки
составляется
сводный
план
фундаментов установки.
Сводный план фундаментов дает возможность качественного решения
прокладки всех подземных коммуникаций технологической установки; кроме
того, он облегчает работу строителей при разработке проекта производства
работ и выносе строительных осей зданий и сооружений в натуру на
стройплощадке.
Рабочая документация архитектурно-строительного раздела проекта
технологической установки, как минимум, состоит из трех основных
комплектов чертежей: АР — архитектурные решения; КЖ — конструкции
железобетонные; КМ — конструкции металлические. Каждый комплект
дополняется ведомостями объемов строительных работ и ведомостями
потребности
в
материалах,
комплект
КМ
—
спецификацией
на,
металлоконструкции. По окончании разработки архитектурно-строительного
раздела копии указанных ведомостей передаются сметчикам в качестве задания
на составление смет.
Раздел отопления и вентиляции (ОиВ) выполняется на основе заданий
смежников и промежуточных архитектурно-строительных чертежей. Задания на
отопление и вентиляцию выдают проектировщики-технологи, электрики и
специалисты в области КИПиА, каждый по своим помещениям (операторные,
РТП). Задания на ОиВ могут быть составлены только после разработки
предварительной компоновки. Целью раздела ОиВ является обеспечение в
производственных и вспомогательных помещениях приемлемых санитарногигиенических и безопасных условий труда: температуры и влажности воздуха,
удаления
вредностей,
воздухообменов,
предотвращения
загазованности
помещений сверх допустимых пределов. На этапе создания предварительной
компоновки
установки
проектировщики
ОиВ,
не
имея
заданий
и
руководствуясь лишь своим опытом работы, должны определить приближенно
число, размеры и размещение вентиляционных камер (помещений для
размещения вентиляционно-отопительного оборудования) по каждому зданию.
После получения предварительной компоновки установки и заданий
смежников проектировщики ОиВ, опять же с известной долей приближения,
разрабатывают схемы отопления и вентиляции каждого здания, осуществляют
выбор отопительно-вентиляцион-ного оборудования и определяют число и
размеры вентиляционных камер, которые затем вписываются в первичные
строительные задания на здания. На стадии разработки первичных строительных заданий должны также предварительно намечаться места для •прокладки
воздуховодов.
По получении промежуточных архитектурно-строительных чертежей
зданий проектировщики ОиВ выполняют необходимые расчеты, разрабатывают
окончательные схемы отопления и вентиляции, определяют набор и тип
отопительно-вентиляционного
оборудования, после чего
выдают задания на электроснабжение
вентагрегатов, теплоснабжение, контроль и автоматизацию систем ОиВ.
В процессе разработки чертежей точно определяется место установки
оборудования, увязывается со смежниками расположение отопительных
приборов, места прокладки трубопроводов и .воздуховодов систем ОиВ. При
степени
готовности
чертежей,
равной
60—65%,
разрабатываются
окончательные строительные задания в части ОиВ.
По завершении разработки чертежей составляются ведомости объемов
работ, спецификации на оборудование и материалы. Копии ведомостей и
спецификаций передаются сметчикам в качестве заданий на составление смет.
Раздел водоснабжения и канализации (ВиК) разрабатывает системы
производственного,
противопожарного
и
хозяйственно-питьевого
водоснабжения, а также системы производственной и бытовой канализации.
При необходимости в этом же разделе проектируется система водопенного
пожаротушения.
В
период
разработки
предварительной
компоновки
установки
специалисты ВиК совместно с монтажниками устанавливают приблизительные
размеры помещений системы водопенного тушения пожаров и места прокладки
подземных сетей ВиК, уточняют расположение водопотребляющей аппаратуры.
После
получения
предварительной
компоновки
установки
про-
ектировщики ВиК разрабатывают схемы производственного водоснабжения и
пенопожаротушения.
Эти
схемы
проектировщикам-монтажникам
производственного
передаются
для
водоснабжения
в
дальнейшей
и
качестве
разработки
пенопожаротушения.
задания,
систем
Составляются
задания на контроль, автоматизацию и электроснабжение упомянутых систем.
Далее
намечаются
схемы
водоснабжения,'
производственной
предварительной
компоновке
противопожарного
и
бытовой
установки
и
хозпитьевого
канализации.
выполняется
На
приближенная
расстановка противопожарных лафетных стволов и раскладка подземных сетей
ВиК. Этот материал передается специалистам генплана.
На
основе
разрабатываются
промежуточных
чертежи
архитектурно-строительных
внутреннего
водоснабжения
чертежей
(хозпитьевого
и
противопожарного)
и
канализации
зданий.
Составляется окончательное
строительное задание на отверстия в стенах, перекрытия и фундаментных
зданий для прохода труб ВиК.
При разработке промежуточной компоновки установки уточняется
расположение лафетных стволов, подземных сетей и сооружений ВиК.
Окончательная
разработка
чертежей
подземных коммуникаций ВиК
— планов и профилей — осуществляется на основе сводного плана
фундаментов установки и решений проектировщиков-. генпланистов
вертикальной
планировке
территории
установки.
Разработка
по
рабочей
документации ВиК завершается составлением ведомостей объемов работ, спецификаций на оборудование и
материалы, а также заданием на составление смет.
Раздел генплана решает планово-высотную привязку установки на
территории НПЗ и НХЗ, монтажные и противопожарные проезды и въезды,
вертикальную планировку и благоустройство территории установки.
После получения предварительных компоновки установки и раскладки
подземных коммуникаций от всех смежников генпла-нисты составляют
сводный план (также предварительный) подземных коммуникаций, на этом же
плане намечают расположение и размеры монтажных и противопожарных
проездов.
Сводным планом уточняются компоновочные решения установки и
увязывается размещение подземных коммуникаций.
Чертежи раздела генплана разрабатываются на топографической основе
площадки, занимаемой установкой, после получения окончательной ее
компоновки и сводного плана фундаментов. В составе чертежей генплана
обязательно
составляется
окончательный
сводный
план
подземных
коммуникаций. Этот план служит завершающим средством контроля взаимной
увязки в расположении фундаментов и всех подземных коммуникаций.
Кроме того, сводный план подземных коммуникаций, как и сводный план
фундаментов,
облегчает
разработку
проекта
производства
строительно-
монтажных работ.
Строительное проектирование было рассмотрено на примере разработки
рабочей документации. В случае разработки проекта .. или утверждаемой части
рабочего проекта установки объем строительной проектной документации
значительно
сокращается.
Так,
архитектурно-строительный
раздел
ограничивается разработкой промежуточных чертежей зданий и сооружений,
составлением ведомостей объемов работ.
Глава 10
СТОИМОСТЬ
СТРОИТЕЛЬСТВА
И
РАСЧЕТ
ТЕХНИКО-
ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
Завершающей стадией проектирования НПЗ и НХЗ, а также отдельных
установок и цехов, входящих в состав предприятия, является определение
сметной стоимости строительства и технико-экономических показателей
проектируемого объекта,
10.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СМЕТНОЙ СТОИМОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА
Состав сметной документации. При двухстадийном проектировании в
состав сметной документации к проекту включаются сводный сметный расчет,
сводка затрат, объектные и локальные сметные расчеты и сметы на проектноизыскательские работы, а в со~ став рабочей документации— объектные и локальные сметы. При
одностадийном проектировании в составе рабочего проекта разрабатываются
сводный сметный расчет, сводка затрат, объектные и локальные сметы, сметы
на проектно-изыскательские работы.
Кроме того, одновременно со сметной документацией в состав проекта
включается ведомость сметной стоимости строительства объектов, входящих в
пусковой комплекс, а в состав рабочего проекта и рабочей документации —
ведомости сметной,стоимости строительства объектов пускового комплекса и.
сметной стоимости товарной строительной продукции. . • Состав сводного сметного расчета. Сводный сметный расчет выявляет
объем капитальных вложений и служит основным документом, по которому
после утверждения проекта осуществляется финансирование строительства
предприятия. Сводный сметный расчет составляют на основании смет или
сметных расчетов на отдельные объекты строительства, отдельные виды работ.
В сводный сметный расчет включаются сметы и сметные расчеты, определяющие размер затрат на приобретение оборудования и его монтаж, строительные
работы, а также сметные расчеты на отдельные затраты, связанные с изъятием
земли, набором рабочих и т. д.
Сводный сметный расчет состоит из 12 глав: 1) подготовка территории
строительства- 2) основные объекты строительства; 3) объекты подсобного и
обслуживающего назначения; 4) объекты энергетического хозяйства; 5) объекты
транспортного
водоснабжения,
хозяйства
и
канализации,
связи;
6)
наружные
теплоснабжения
и
сети
и
сооружения
газоснабжения;
7)
благоустройство и озеленение территории; 8) временные здания и сооружения;
9) прочие работы и затраты; 10) содержание дирекции строящегося предприятия
и авторский надзор; 11) подготовка эксплуатационных кадров; 12) проектные и
изыскательские работы.
В сводном сметном расчете из общей стоимости строительства по
отдельным статьям расхода выделяют стоимости строительных
работ,
монтажных работ, оборудования, приспособлений, мебели^ и. инвентаря,
прочих затрат. Пример сводного сметного расчета на" строительство НПЗ
приведен в табл. 10.1. Ниже рассмотрен порядок отнесения различных расходов
на строительство НПЗ и НХЗ к главам сводного, сметного расчета.
1. Подготовка территории строительства. В эту главу включают средства
на освоение территории строительства, снос и перенос зданий и сооружений,
расположенных на отведенном для строительства земельном участке, на
возмещение убытков землепользователей и потерь сельскохозяйственного
производства,
на
восстановление (рекультивацию)
земельных
участков,
предоставленных при строительстве во временное пользование, на создание санитарно-защитной зоны, переселение жителей, проживающих на территории
санитарно-защитной зоны, а также затраты на снос (перенос) домов и других
строений, принадлежащих гражданам на правах личной собственности.
ТАБЛИЦА 10.1. Сводный сМетйый packet на строительство НПЗ
Стоимость, тыс. руб.
м?
----------------
----------------------------------- г-2 5
,
к
оборуло-
а
is
"
i *Ј2
вания.
а
ожа
объекты работ и задания
лриспо-
=
jj-,§
"
Ј3.
«н
в ..
Јо
&3
Главы,
5 5>S
соблений.
§^
мебели и
инвентаря
"
«л « h
g
fь
§.3.
5 <= °S
IS
S;
УЯ
3
I О.
ЕН
О*
Глава /
1.1
—
пло1.3
—
Отвод участка
—
1190
44 1.2
125
—
Инженерная
—
30
Снос усадеб и строений, ком1800
строительство
подготовка
1345 щадки
700
—
2500 пенсация за земельный участок,
жилых домов
для
расселения
про-
живающих на территории площадки
Всего
1890
125
30
1804
3849
Установка первичной перегон-
2320
Глава 2
2.1
4121
—
5941
12382 ки ЭЛОУ-АТ-8 2.2
Промпарк установки
5
—
163
217 ЭЛОУ-АТ-8 2.3
установка 5077
5611
6у с промпарком 2.4
1190
649
49
Комбинированная
20896
—
31584 ЛК-
Комбинированная
битумная
—
1040
2879 установка с
вакуумной перегонкой мазута 2.5
Промпарк
битумной4 установки
П4
18
193 2.6
Установка
гидроочистки
1432
2779
—
61
]
Установка
2707
166
керо-
996
2
~ 2.9
145
33
210 стки керосина 2.10
Установка
каталитического ри-
1698
2201
Ц969 форминга 2J1
Промпарк
61
38
24
Газофракционирующая
3194
—
955
4700 сина
Промпарк установки гидроочи30
26
200 стки дизельного топлива 2.8
гидроочистки
42
1126
5337 зельного топлива 2.7
Промпарк установки гидроочи7
ди-
—
—
уста-
8070
установки
—
рифор-
128 минга 2.12
1403
1195
5792 новка (ГФУ) 2.13 Парк сырья
ГФУ
ПО
475 2.14
90
—
275
Топливное хозяйство
51
43
56—150 2.15 Установка получения
550
250
регенерации
—
555
1365 узлом
моноэта-ноламина 2.16
компрессорная
н
292
серы с
Воздушная
227
1230
_
1749 производство инертного газа
Стоимость, тыс. руб.
к§
------------------------------
------------я5
к
'
оборудо-
•* и
з
•-
i *3„
вания,
„
2g™
i
объекты работ и задания
приспо-
п
1
,
Главы,
в
J,§
С
1»
—
ё о.
«о н
соблений,
g
к ,, оЈ
|„
ЁЗ
""бели и
gs
|н ^, я
&з
вя
инвентаря
o-g.
So 26,
чя
S о.
2.17
272
к
с f.
оs
Реагентное хозяйство
664
сырьевая база
—
681
1617 2.18
7791
2932
Товарно2407
106
13236 2.19 Автоматические
651
625
8575
—
1775
парки компонентов 2.20
4628
станции
3051 шения и
Межцеховые коммуникации
—
226
13429 2.21
Факельное хозяйство
—
222
сме-
333
170
725
Всего
33493
25594
52135
151
11
1373
Глава 3
3.1
Заводоуправление с АТС
30
—
100 1
258
23
124
депо и газоспаса-
680 3.2
—
133
41
128
15
—
909 3.5
299
352 3.6
247
помещения
583' 3.7
540
14
Прачечная спецодежды
10
43
—
275
23
дирекции
Всего
Глава 4
—
—
136
Ремонтно1338
3656 3.10 Складское хозяйство
19
Бытовые
40
189 3.9
2016
18
Лаборатории
—
594 3.8
механическая база
—
Профтехучилище
108
—
321
Пожарное
17
Санаторий-профилакторий
35
Столовые
405 3.3
278 тельная станция 3.4
760
550
27
526
568 3.11. База оборудования
1200
50
250
6739
512
2436
—
27
1500
9714
4Л
В неплощадочные
178
15
ПГВ 4.2
59
35
Подстанция
глубокого ввода
—
626 (ПГВ) 4.3
300
89
449 4.4
330
—
518
2766
30
3291 эстакады
• . 4.5
Заземление и грозозащита
—
5
196 4.6
184
154
Внутризаводские
—
221
267
РП, ТП и
Межцеховые кабельные сети и
—
70
298 сети и ЛЭП от ТЭЦ до
РТП
7
кабельные
Конденсатные
207
—
тепловые
—
станции
545 4Л
1479
1819
, Всего
2612
3519 сети
,
5197
191
j
1080
35
8924
Стоимость, тыс. руб.
И5
• аи
к
оборудо3
ig.
в Ј5
вания,
Л
Главы, объекты работ и задания
приспо-
ч°
™
Ее.-
!*•
°м
Ј°
'
'
инвентаря
ои
Ј м «,
S о.
Глава 5
соблений,
в
о .Й-
У
мебели и
. «л о ь
Ун
•
§н °|
&я
§»
1 Ч 5=; 3
S.S.
сн
.о Я
5.1
Внешний
559
железнодорожный
546
9
Внутризаводской
—
85
7488 транспорт 5.2
железнодо-
1165
35
1285 рожный транспорт 5.3 Внешние
автодороги
6105
5
160
6270 5.4 Внутризаводские автодороги
—
178
4465 5.5
сигнализации
53
—
229
Всего
18026
3
Объекты связи и
133
909
—
4284
40
226 5.6 Охранная сигнализация
10
6374
—
45
1019
174
9 19963
Глава 6
6.1
Внешнее водоснабжение
162
—
191
водоснабжение и
15980
1076
Всего
5510 6.2
9265
11582 канализация 6.3
503
5157
Внутреннее
1814
—
Очистные сооружения и сети
—
2256
30402
'
1741
19312 к ним
4261
—
36404
Глава 7
7.1
Вертикальная планировка, бла-
—
—
—
1978 гоустройство
озеленение
•
—
1978
площадки
. 7.2 Ограждение территории
—
—
Всего
2094
Глава 8
и
116
116
—
'—,
—
2094
8.1
273
Временные здания
—
243
Глава 9 9.1
5048
1806
и сооруже-
5524
6040 ния
Прочие затраты
91
1219
'
8164
.
Стоимость, тыс. руб.
И8
-----
-------------------
j
1н
' ' об°РУА°-
-
приспо•
«н
х
—
S |~
соблений.
g
«ё
мебели и
§.*
-
g
Главы,
gg
n
•
a
gая
,
объекты работ и задания
SS
—
----------------------------------
«л
gь
' «S
f
gr
га
&&
•
tS
la ««««w«
^§
Глява /О
10.1
—
Содержание
—
392
дирекции
и ав-
—
392 торский надзор
Глава 11
11.1
—
Подготовка
—
Глава 12
371
эксплуатационных
371 кадров
—
12.1 Проектные
—
—
и изыскательские
-
3887 работы
3887-
Всего по смете
7895
—
105828
36157
61295
211175
Непредвиденные расходы (7%
4291
553
—
(885) возвратных
того,
—
том
—
—
сумм
' •
долевое
участие в строительстве:
. водоводы питьевой воды
2100
—
2420 линии электропередач
270
40
—
-
120
.
200
160
470
Всего к финансированию
65826
2531
14783 от общей стоимости-) в
числе
Кроме
7408
1.15496
39078
-
8448 : 228848
2. Основные объекты строительства. Эта -глава содержит затраты на
строительство объектов, используемых непосредственно для осуществления
технологических процессов переработки нефти и нефтехимического синтеза. Во
второй главе учитывают стоимость строительства и монтажа технологических
установок и цехов, а также стоимость оборудования для этих производств, стоимость
сооружения
промежуточных
резервуарных
парков,
топливного,
реагентного, водородного и факельного .хозяйств, производства инертного газа,
воздушных компрессорных, парков и автоматических станций смещения,
товарных и сырьевых баз, межцехо-вьтх коммуникаций. В этой же главе
учитываются средства на сооружение автоматизированных систем управления
производством и диспетчерских пунктов.
3.
Объекты подсобного и обслуживающего назначения. В эту главу
включаются
связанных
.
затраты
с
на
основным
строительство
объектов,
непосредственно
.не
производством, но имеющих вспомогательное или
обслуживающее назначение: -ремонтно-меха-нических мастерских и цехов,
проходных, пожарных депо, газоспасательных станций, складов катализаторов,
смазочных масел, огнеупоров, материальных складов базы оборудования,
заводских лабораторий и опытно-исследовательских цехов. Кроме того, в
эту главу включается стоимость строительства зданий культурно-бытового
назначения, расположенных на
предприятии и предназначенных
для
обслуживания работающих
(бытовые помещения, столовые, прачечные
спецодежды,, здравпункты
и
поликлиника,
.профилакторий, профтехучилище и т. п.).
пионерский
лагерь,
'
4. Объекты энергетического хозяйства. В главу включаются расходы
по организации электро- и теплоснабжения. В ней учитывают стоимость
сооружения
кабельных
эстакад,
тоннелей,
внутри-площадочных
внеплощадочных электрических сетей, трансформаторных
коммутационных
пунктов,
подстанций глубокого
ввода.
подстанций
В
и
и
четвертую
главу сводного сметного расчета следует также включать затраты на
.сооружение таких объектов теплоснабжения, "как
станции
перекачки
конденсата, внеплоща-дочные и внутриплощадочные,тепловые сети.
5.
Объекты транспортного хозяйства и~ -связи.
Глава содержит
затраты, связанные с прокладкой железнодорожной ветки предприятия от
станции
примыкания к железнодорожной магистрали до промышленной
площадки, затраты на реконструкцию станции
примыкания,
вызванную
строительством завода, строительство подъездных путей товарно-сырьевой
базы,
базы
оборудования, пререльсовых складов. Кроме того, в главу
включаются сметные затраты на строительство автодорог вне промплоЩадки. и
внутри
ее,
приобретение
транспортных
средств,
устройство
связи
и
сигнализации, охранную сигнализацию по периметру•завода. В эту же главу
включаются затраты на строительство промыво-пропарочной станции (ППС).
Если в строительстве ТШС долевое участие принимает МПС, сумма долевого
участия еще раз показывается за итогом сметы.'
6.
-
Наружные сети и сооружения вЪдоснабжения, канализации, -
теплоснабжения и газификации. В эту главу включаются затраты
на строительство водозаборных,сооружений питьевого водоснабжения и
насосной
первого
подъема
на
реке,
озере
или
другом
.источнике
водоснабжения, станции очистки питьевой воды и насосной второго подъема,
расположенных
на
территории
завода,
плотин,
узлов
оборотного
водоснабжения, сетей питьевой, химически очищенной, свежей, оборотной"
(охлажденной
и
горячей)
воды,
противопожарно-производственного
водопровода, сетей канализации, насосных перекачки стоков, сооружений по
очистке стоков, технологических установок по утилизации стоков. Глава
содержит также затраты на пенотушение объектов предприятия, газификашю (в случае необходимости) цехов и сооружений бытового на-!начения.
7. Благоустройство и озеленение территории. Глава содержит 1атраты на
вертикальную планировку промышленной площадки, 5лагоустройство иозеленение территории предприятия, строитель-:тво дренажной системы,
организацию санитарно-защитной зоны. 3 эту же главу помещаются затраты,
связанные с созданием ог->аждения территории предприятия.
8.
Временные здания и сооружения. В пгаву включаются 'рас-:оды,
связанные
с
необходимы
строительных
возведением
.для
временных
организации
материалов
зданий
строительства
и оборудования,
и
сооружений,
ИПЗ
и
НХЗ
[оторые
^складов
мастерских [ т. п.). Затраты
исчисляются в процентах от общей стоимости ра->от и затрат по главам 1—7
сводного сметного расчета или по на-iopy сооружений, оговоренному в проекте
организации строитель-тва.
9.
.Прочие
работы
и
затраты. В этой главе учитываются: до-
юлнительные затраты на производство работ в зимнее время; :тоимость работ
по вывозке строительного мусора, ремонту автомобильных дорог в летнее
время и очистке этих дорог от снега «мой; затраты, связанные с льготами и
доплатами работникам ;троек, установленные правительством, а также
доплатами строи-•елям
за
прогрессивно-фемиальной
подвижной
оплаты
характер
труда;
работ, применение
затраты на приобретение
производ-твенного инвентаря; затраты на организованный набор рабочей :илы,
на выплату за выслугу лет и повышение зарплаты работаю-цим в районах
Крайнего Севера; затраты, связанные с необходимостью проводить работы в
условиях действующего предприятия; ;атраты на дополнительный транспорт
строительных материалов ;верх учтенного единичными расценками; затраты на
проведение [аучно-исследовательских работ.
10. Содержание дирекции строящегося
предприятия и автор-:кий
надзор. В этой главе учитываются средства, необходимые в [ериод
строительства
завода
для
строительством,
приемки
оборудования
объектов,
подготовки
осуществления
и
технического [адзора за
законченных
будущего производства
троительством
к 'Ксплуатации, а также
затраты проектных организаций на осуществление авторского надзора.
11. Подготовка эксплуатационных кадров. В период, предшест->ующий
пуску предприятия, нужно подготовить эксплуатационное кадры. Средства,
необходимые
для обучения, а также для :омандирования
рабочих
на
аналогичные
предприятия с целью :тажировки, учитываются одиннадцатой
главой сметного расче-•а. Затраты на подготовку кадров включаются в сводный
сметный >асчет только для вновь строящихся предприятий.
12. .Проектные и изыскательские работы. В этой главе учтены (атраты,
связанные с оплатой услуг проектных организаций по вы-iopy промышленной
площадки, изыскательским работам, разра-юткетехнической документации
(проекта, рабочего проекта, рабочей документации) комплектованию оборудования строек. Величину
затрат определяют сметными расчетами, которые составляют на основании
действующих сборников цен на проектно-изыскатель- ' ские работы. Смета на
проектно-изыскательские работы является неотъемлемой частью сводного
расчета. Этой главой заканчивается сводный сметный расчет, и затем
определяется общая сумма затрат.
В сводном сметном расчете учитываются также затраты на долевое
участие сторонних организаций в строительстве НПЗ (НХЗ), а также на долевое
участие в строительстве общих для группы предприятий объектов (очистных
сооружений,
городского
наземного
пассажирского
транспорта,
сетей
теплоснабжения и водоснабжения и т. д.). Величина долевого участия НПЗ и
НХЗ в строительстве общих объектов определяется по согласованию с
Миннефтехимпромом
СССР.
Общая
сметная
стоимость
строительства,
представляемая к утверждению, должна включать в себя все долевые участия.
В сводном сметном расчете отдельной строкой (сверх 12 глав)
предусматривают резерв средств на непредвиденные работы и затраты, который
при двухстадийном проектировании НПЗ и^НХЗ составляет 7% от общей
сметной стоимости строительства, при одностадийном проектировании. зданий
и сооружений, возводимых по типовым и повторно применяемым проектам —
3%, а при одностадийном проектировании по индивидуальным проектам —
•3,5%.
'
•
Сметную стоимость при двухстадийном проектировании, как правило,
определяют с помощью укрупненных сметных норм и расценок, укрупненных
показателей
стоимости
строительства
(УПСС),
разработанных
для
нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, стоимостных
показателей объектов-аналогов.
При одностадийном проектировании следует использовать сметы к
типовым и повторно применяемым проектам, привязываемым к местным
условиям строительства и сметы, составляемые по рабочим чертежам
(объектные и локальные).
К сводному сметному расчету, представляемому на утверждение,
прикладываю^ пояснительную записку. В этой записке должны быть приведены
сведения о том, в каком территориальном районе страны ведется строительство,
в каких ценах и нормах составлена сметная документация, как определялась
сметная стоимость оборудования, монтажа оборудования, строительных работ.
В этой же записке приводится информация о том, как определялась величина
средств по главам 8—12.
Сводка затрат. В тех случаях, когда в стоимость строительства
предприятий включаются капитальные вложения на жилищное строительство,
сооружение базы строительной индустрии, объектов городского пассажирского
транспорта,
дорог,
путепроводов
и
других
инженерных
сооружений
составляется сводка затрат. Сводкой затрат объединяются
два и более сводных сметных расчета
стоимости на перечисленные .виды строительства.
Локальные сметы составляют по рабочим чертежам на какой-либо
определенный вид работ и затрат, стоимость которых исчисляется на основании
прейскурантов, укрупненных сметных норм, расценок, ценников и др.
Инструкцией СН 202—81 * установлены различные формы для составления
локальных смет: на строитель-ные_работы и на приобретение и монтаж
оборудования.
При разработке проекта технологической установки (цеха) НПЗ и НХЗ
составляется несколько десятков локальных смет, в частности сметы на
оборудование (стандартное и технологическое, нефтеаппаратуру, насосы,
компрессоры, реакторы), трубопроводы и дымопроводы, строительные работы
(блоки печей, постаменты, здания насосных и компрессорных, покрытие
установки, операторная), отопление и вентиляцию, внутренние и наружные сети
водоснабжения и канализации, монтаж оборудования, электроосвещение,
силовое электрооборудование, кабельные сети,-заземление, автоматизацию и
КИП и т. д.
•
Объектные сметы. Объектные сметы и объектные сметные расчеты
составляются на основании локальных смет и сметных расчетов; назначение
этих смет — определить общую сметную стоимость строительства отдельных
объектов (установок, цехов, резервуар-ных парков, насосных и т. д.). В
объектных
"сметах
выделяют
сметную
стоимость-строительных
работ,
монтажных работ, оборудования, прочих затрат. В целях улучшения
планирования работ строительно-монтажных организаций в сметах приводят
также величину стоимости нормативной условно-чистой продукции. В графе 12
объектной сметы приводятся показатели стоимости каждого вида работ в
расчете на 1 м3 здания, 1 м водопроводных коммуникаций и т. д.
,
Оформление изменений сметной стоимости в связи с введением
дополнительных коэффициентов. В процессе строительства предприятий
происходит изменение нормативов, вводятся по решениям директивных
органов
повыщающие
Дополнительные
утверждения
коэффициенты,
средства
проектной
на
льготы,
возмещение
документации
компенсации
затрат,
в связи
и
выявившихся
т.
п.
после
с этими изменениями
необходимо включать в сводный сметный расчет отдельной строкой с
последующим
изменением
итоговых
показателей
строительства
и
переутверждением произведенных уточнений''инстанцией, утвердившей проект.
Порядок согласования и утверждения смет. Сводный сметный расчет
стоимости строительства представляется заказчиком проекта на заключение
генеральной подрядной организации. Заключение должно быть составлено в
течение 45 дней и вместе с проектом представляется в утверждающую
инстанцию. Сводный сметный расчет утверждаемся одновременно с проектом.
Сметы на строительство отдельных зданий и сооружений и на'
выполнение отдельных видов работ, составленные по рабочим чертежам,
подлежат утверждению заказчиком. Перед утверждением
заказчик направляет сметы на согласование генеральной подрядной
строительно-монтажной организации. Замечания должны быть представлены
строительно-монтажной .организацией в срок не более 45 дней со дня
получения смет генподрядчиком..Проектная организация — генеральный
проектировщик по поручению заказчика'должна внести в проектно-сметную
документацию изме^ нения, вытекающие из принятых заказчиком замечаний
генеральной подрядной строительно-монтажной организации.
При расчете сметной стоимости строительства следует руководствоваться
утвержденными Госстроем СССР «Методическими указаниями по определению
стоимости строительства предприятий, ^зданий и сооружений,и составлению
сметных-расчетов и смет» и «Инструкцией о порядке составления смет на
проектные и изыскательские работы для строительства».
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
10.2.
•
ПОКАЗАТЕЛИ
.
НПЗ И НХЗ
В технико-экономической части проекта НПЗ и НХЗ рассматривается
комплекс вопросов, связанных с оценкой эффективности предложенной схемы
переработки, выбором сырья и номенклатуры продукции, обосновывается
мощность предприятия, приводится расчеты эффективности капитальных
вложений.
.
Проектировщики-экономисты должны приступать к работе над проектом
уже на первых этапах проектирования. Особенно это важно при разработке
проектов расширения и реконструкции действующих предприятий. После
разработки технологами схемы материальных потоков завода и составления
товарного баланса про-ектировщики-эконОмисты рассчитывают стоимость товарной продукции и определяют по средневзвешенным нормативам техникоэкономические показатели. Затем экбномисты устанавливают, какой должна
быть сметная стоимость строительства, чтобы не произошло ухудшения
технико-экономических показателей по сравнению с ранее утвержденными, и
сообщают свои выводы и рекомендации, которые следует учитывать при
дальнейшем проектировании.
..
'''•-,"•
В состав технико^экономической части проекта НПЗ и НХЗ обычно
включают общую стехнико-экономическую записку, расчет .эксплуатационных
затрат и себестоимости продукции, расчет затрат на подготовку кадррв,
записку, содержащую детальную характеристику эксплуатационного штата
проектируемого предприятия, данные о металлоемкости и материалоемкости.
Важным фактором, определяющим выбор схемы НПЗ и^ НХЗ, является
потребность в нефтепродуктах и нефтехимической продукции экономических
районов страны. В технико-экономической части необходимо охарактеризовать
зону распространения про- • дукции проектируемого предприятия, привести
балансы потребности и производства основных видов нефтепродуктов с учетом
межрайонных связей, дать характеристику производства и потребления
аналогичной продукции за рубежом. Базируясь на балансе потребности и
производства продукции, обосновывают принятую глубину переработки нефти
(для НПЗ) и принятые методы производства нефтехимической продукции (для
НХЗ). Для заводов, проектируемых в новых районах, необходимо оценить их
влияние на развитие смежных и других отраслей промышленности в зоне
тяготения к этому заводу. В записке к проекту характеризуют также связи
проектируемого предприятия с крупнейшими потребителями продукции,
смежными действующими и проектируемыми заводами.
В специальном разделе рассматриваются вопросы обеспечения . сырьем.
Дли обоснования обеспеченности НПЗ и НХЗ сырьем используются балансы
добычи и распределения нефтей (балансы производства и потребления
углеводородного сырья) по районам, анализируются возможные варианты
доставки сырья на завод и приводятся технико-экономические показатели
рекомендуемого варианта. На основе выявленной в технологической части
проекта потребности определяются возможные источник» обеспечения НПЗ и
НХЗ реагентами, катализаторами и адсорбентами.
Для
оценки
эффективности
принятой
технологической
схемы
рекомендуется привести сравнение различных вариантов переработки нефти
(углеводородного сырья) на заводе, обеспечивающих выработку необходимого
ассортимента продукции. С этой целью приводятся для различных вариантов
схемы: состав завода, производительность отдельных установок, качество
продукции, технико-экономические показатели.
В
технико-экономической
части
проекта
необходимо
детально
рассмотреть вопросы транспорта готовой продукции предприятия с учетом
баланса производства и потребления нефтепродуктов по районам, тяготеющим
к
заводу;
следует
привести
технико-экоНо-мические
соображения
о
возможности использования существующих или необходимости сооружения
новых продуктопроводов и причалов. Здесь же дается таблица грузооборота
завода с разделением по видам транспорта..
В этой части проекта приводятся также сведения об управлении
предприятием и о расстановке кадров. При проектировании НПЗ и НХЗ
специалистами
в
области
управления
производством
разрабатывается
организационная структура завода; исходя из предусмотренного в проекте
уровня централизации 'и автоматизации контроля, учета и управления,
обосновывается выбор цеховой или бесцеховой структуры. Проектировщики
определяют потребность проектируемого завода в кадрах, выделяя максимальную
смену,
сопоставляют
определившуюся
потребность
в
кадрах
с
фактическими штатами передовых действующих заводов в нашей стране и за
рубежом. Следует представить соображения об источниках обеспечения
выявленной потребности в кадрах.
Проект НПЗ и НХЗ должен содержать технико-экономические показатели
предприятия в целом, его отдельных оче'редей и пусковых комплексов,
сравнение этих -показателей с показателями,.
предусмотренными в утвержденных перечнях вновь начинаемых строек и
в перечнях действующих предприятий, намечаемых к реконструкции и
расширению. В проекте необходимо привести сопоставление полученных
показателей с лучшими отечественными и зарубежными аналогами, оценить
эффективность капитальных вложений, себестоимость отдельных видов
продукции.
Основными'
технико-экономическими
показателями
НПЗ
и
НХЗ
являются: мощность по сырью и вырабатываемой продукции (в натуральном
выражении); отбор светлых нефтепродуктов (для НПЗ); стоимость товарной
продукции; капитальные вложения на новое строительство, расширение или
реконструкцию; основные и оборотные фонды; полная себестоимость товарной
продукции; затраты производства на 1 руб. товарной продукции; прибыль;
рентабельность; фондоотдача; срок окупаемости капитальных вложений;
численность производственного персонала; производительность труда.
Исходными данными для расчета технико-экономических пока-, зателей
служат технологические показатели (материальные балансы подпроцессам и
заводу в целом, расход реагентов, катализаторов и топлива), энергетические
показатели (расход тепловой и электрической энергии, воды, сжатого воздуха,
инертного газа), сметный расчет на строительство завода, прейскуранты отпускных цен на сырье, нефтепродукты, топливо, тепловую и электри-, ческую
энергию.
Мощность по сырью-для НПЗ выражается объемом переработанной
нефти
и газового конденсата, причем следует приводить показатели
объему
переработки
обессоленной
нефти.
по
Мощ-.ность НХЗ обычно
определяется объемом производимой продукции.
Отбор светлых нефтепродуктов выражается в процентах и представляет
собой отношение суммы вырабатываемых НПЗ бензинов, керосинов, дизельных
и печных топлив к общему объему перерабатываемой нефти. В сумму светлых
не включаются ароматические углеводороды, сжиженные газы, жидкие парафины.
Стоимость
товарной
продукции
рассчитывается
по
действующим
оптовым ценам, приведенным в прейскурантах и сборниках цен. До 1982 г. при
определении технико-экономических показателей НПЗ пользовались оптовыми
ценами предприятия и средне-союзными ценами. В оптовых ценах предприятия
рассчитывали такие показатели как прибыль, рентабельность, окупаемость.
Прейскурантами предусматривались различные оптовые цены на сырье и
товарную продукцию для нескольких групп заводов. Для _ того чтобы иметь
возможность
сравнить
технико-экономические
показатели
различных
предприятий пользовались едиными сред-несоюзными ценами, в. которых
рассчитывали показатели фондоотдачи и производительности труда. Техникоэкономические показатели НХЗ рассчитывались только в оптовых ценах. С 1
января 1982 г, введены единые оптовые цены на нефть и нефтепродукты.
Все технико-экономические показатели НПЗ с этого времени рассчитываются только в оптовых ценах.
Капитальные вложения на строительство-, реконструкцию и расширение
предприятия определяются по сводному сметному расчету. В техникоэкономической записке к проекту проводят анализ структуры капитальных
затрат: определяют соотношение затрат в основное производство, подсобновспомогательное хозяйство, объекты, энергетического хозяйства, транспорт и т.
д., сопоставляют структуру капиталовложений проектируемого предприятия с
заводами аналогичной схемы. В тех случаях, когда разрабатывается лроект
реконструкции завода, следует привести сравнительные данные о структуре
капиталовложений до и после реконструкции.
Стоимость основных
промышленно-производетвенных
фондов при
проектировании новых предприятий рассчитывают следующим образом. Из
общей суммы капитальных 'вложений по сводному сметному расчету
исключаются затраты, не образующие производственных фондов: расходы на
подготовку эксплуатационных кадров (глава 1.1 сводного сметного расчета);
возвратные суммы, получаемые от разборки в процессе строительства здании,
конструкций и т. п.; средства, выделяемые по долевому участию НПЗ и НХЗ в
строительстве объектов, принадлежащих другим предприятиям и организациям
(затраты на строительство очистных сооружений, магистральных линий
водопровода, канализации и других объектов); средства, выделяемые на
строительство вне-площадочных сооружений,' переходящих на баланс других
организаций (профилакторий, диспансеры, техникумы, дороги и сооружения
городского назначения и т. п.).
-
Из общей суммы капитальных вложений исключаются также такие
затраты, не имеющие прямого отношения к основной производственной
деятельности предприятия, как затраты на снос строений, попавших в
санитарно-защитную зону, и переселение жителей из поселков, находящихся в
этой зоне, объекты внешнего железнодорожного и автомобильного транспорта,
пристани, причалы и продуктопроводы от предприятия к причалам и т. п.
Цри расчете основных фондов, в проектах расширения и .реконструкции
НПЗ и НХЗ величина основных фондов -действующей *асти принимается по их
балансовой стоимости к началу разработки проекта и дополнительной
стоимости фондов, вновь вводимых по проекту реконструкции и расширения.Если к моменту раз->аботки проекта расширения или реконструкции
предприятия :метная стоимость освоена неполностью, то в расчете основных
фондов наряду с балансовой стоимостью действующих объектов ледует учесть
стоимость объектов, не завершенных строительством.
В тех случаях-, когда строительство завода ведется не только а счет
средств сводного сметного расчета, но и за счет средств на ехническое
перевооружение, в общую величину основных фондов ледует включить
основные фонды, введенные за счет средств на ехническое перевооружение.
Стоимость
действующими
оборотных
фондов
нормативами
в
исчисляется
процентах
от
в
соответствии
себестоимости
с
товарной
продукции. Для НПЗ различного профиля установлены следующие нормативы:
завод топливного профиля — 5,2%, топливно-масляного—6,4%, топливномасляного с нефтехимическим комплексом — 7,0 %.
Полную себестоимость товарной продукции (эксплуатационные расходы)
рассчитывают, составляя так называемую смету затрат на производство. В
смету
затрат
включают
все
расходы
основного
и
вспомогательного
производства. Расходы в смете затрат ' группируются по следующим элементам:
1) сырье и основные материалы; 2) вспомогательные материалы; 3) топливо со
стороны; 4) энергия всех видов; 5) заработная плата; 6) амортизация основных
фондов; 7) прочие денежные расходы."
В раздел «Сырье и основные материалы» включают стоимость . нефти,
газового конденсата, полуфабрикатов и добавок, поступающих со стороны
(например, полимердистиллята, этиловой жидкости,
присадок
топливам и маслам, ингибиторов коррозии и т. п.).
к
битумам,
/
В элементе «Вспомогательные материалы» прежде всего отражается
стоимость материалов, используемых на технологические цели. К материалам,
расходуемым на технологические цели, относятся реагенты, растворители,
катализаторы,
стоимость
которых
определяется
по
действующим
прейскурантам с добавлением со-. ответствующих транспортных расходов. В
этом же элементе учитывают затраты на материалы и запчасти, расходуемые на
текущий ремонт оборудования, зданий и сооружений (46% от общей стоимости
текущего ремонта, исчисленной по нормам), на производственные нужды для
ухода за оборудованием и содержанием его в рабочем состоянии (смазочные
масла, обтирочные и прочие: материалы), на хозяйственные нужды для уборки
помещения. К вспомогательным материалам относятся спецодежда, спецобувь и
прочие средства для охраны труда, малоценный хозяйственный инвентарь,
материалы для проведения испытаний и опытов.
В стоимость расходуемого топлива' включаются только те ви^. ды
топлива, которые поступают со стороны — природный газ, го-.рючее для
содержания заводского парка автомашин, топливо для выработки энергии в
заводских котельных и ТЭЦ, Не следует включать в эту статью мазут и газ,
получаемый Ъ технологических процессах, поскольку их стоимость учтена 'уже
стоимостью сырья.
Раздел «Энергия всех видов» -учитывает стоимость все'х видов покупной
энергии (электроэнергии, пара, воды, сжатого воздуха, холода и др.),
расходуемой на производственные и хозяйственные нужды. Стоимость
'рассчитывается по действующим • в данном районе отпускным ценам. Если
предприятие
получает
энергию
со
стороны
и
отпускает
ее
затем
непромышленным цехам или сторонним организациям, то стоимость этой
энергии в смету затрат не включается.
-
В элементе «Заработная плата» следует учитывать основную и
дополнительную заработную плату всего промышленно-произ-водственного
персонала предприятия, включая отчисления на социальное страхование (8,4%
от общей суммы годового фонда зарплаты). Заработная плата охраны (ПОХР,
ВОХР, газоспасательная служба) в смете затрат не учитывается.
При расчете фонда заработной платы в проекте реконструируемого или
расширяемого предприятия за основу принимают данные о фактической
среднегодовой
зарплате
рабочих,
служащих,
инженерно-технических
работников, младшего обслуживающего персонала. Базовый показатель
корректируется с учетом роста производительности труда. В проектах вновь
строящихся предприятий в качестве базовых принимаются фактические
среднеотраслевые' показатели, которые корректируются с учетом роста произ^
водительности труда. Рост производительности труда для реконструируемых
предприятий
определяется
соотношением
проектного
и
фактически
достигнутого показателей, а для вновь строящихся—исходя из темпов роста
производительности труда, намеченных пятилетним планом развития отрасли.
Амортизационные отчисления рассчитывают по стоимости основных
производственных фондов проектируемого предприятия и юрмам амортизации.
К «Прочим денежным расходам», включаемым в смету за-"рат, относятся
расходы на содержание охраны, транспорт для 1еревозки рабочих, отчисления в
фонд освоения новой техники и i фонд премирования за создание и освоение
новой техники, (асходы на командировки цехового и административноуправленского персонала, канцелярские и почтово-телеграфные расходы,
тчиеления профсоюзной организации на культурно-массовую и рофсоюзную
работу, расходы на Спецпитание и содержание хоз-итьевого водопровода.
Основные технико-экономические показатели вновь проектиру-мых,
реконструируемых и расширяемых НПЗ и НХЗ определяют о следующим
формулам:
Я = С, — Сг
ф = С1/С3
р = юо я/ (С, + с4)
О = С6/П
пт = Ciinnn
Св = Ci/Ci ••','•
Здесь П — прибыль предприятия, руб; Ci — стоимость товарной
продукции •б; Cj — полная себестоимость, руб; Сз — стоимость основных
фондов, руб; — стоимость оборотных фондов, руб; С5 — капитальные
вложения в строи-льство предприятия, руб; Се — затраты производства на 1
руб. товарной одукции, руб; Ф — фондоотдача, руб./руб.; Р — рентабельность,
%; ПТ — про-водительность труда, руб./чел.; ППП — численность
промышленно-производ-зенного персонала, чел.; О — срок окупаемости, лет.
При проектировании НПЗ и НХЗ рассчитывают производи-льность труда
в двух вариантах: с учетом и без учета штата га-спасательной службы,
военизированной и пожарной охраны.
Полученные расчетом технико-экономические показатели про-тируемого
предприятия анализируют, сравнивая с другими действующими
или
запроектированными
отечественными
заводами,
имеющими передовые показатели, а также с показателями зарубежных
предприятий.
Итогом анализа должен быть общий вывод о народнохозяйственной
целесообразности осуществления разработанного проекта.
Глава 11
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА НПЗ И
НХЗ
11.1. СПОСОБЫ СТРОИТЕЛЬСТВА
Строительство НПЗ и НХЗ может осуществляться подрядным и
хозяйственным способом. При подрядном способе строительные, монтажные и
специальные работы выполняются постоянно действующими подрядными
строительными или монтажными организациями, которые производят работы
по
договорам
с
заказчиком—дирекцией
НПЗ
и
НХЗ.
Как
правило,
строительство НПЗ и НХЗ осуществляется силами генеральной подрядной
строительной организации, которая по генеральному договору подряда обязуется построить и сдать заказчику в установленные сроки в законченном виде
предприятие, здание, сооружение или комплекс объектов. Генеральный
подрядчик для выполнения специальных и монтажных работ привлекает
специализированные монтажные организации — субподрядчиков, с которыми
заключает договора субподряда. - •
Генеральным подрядчиком на строительстве НПЗ и НХЗ обычно является
общестроительный трест, входящий в систему МиЯ1 строя или Минпромстроя.
В трестах создаются подрядные строительные или строительно-монтажные
управления
(СУ
производственные
или
СМУ).
участки
иди
которые
пункты
выполняют
работы
производителей
через
работ.
ч
Монтаж
технологического
оборудования,
теплоизоляционные,
электромонтажные и некоторые другие работы выполняются rt° договорам
субподряда монтажными трестами МинмонтажспеИ-строя. Строительство
подъездных железнодорожных путей, обустройство железнодорожных станций,
сооружение
промыво-пропЗ-рочных
станций
ведется
строительными
подразделениями МиИ-трансстроя, которые заключают договора либо с
генподрядчиком, либо с заказчиком.
Одновременно с промышленным строительством ведется сооружение
объектов жилищно-гражданского и культурно-бытового строительства —
жилых домов, столовых, прачечных, школ, детских садов и ясель, клубов и
дворцов культуры.
При
хозяйственном
способе
строительно-монтажные
работьл
осуществляются силами и средствами самих НПЗ и НХЗ без привлечения
подрядной строительной организации. Строительство хозяйственным
способом
ведут
специально
организованные
отделы
(управления) капитального строительства предприятия (ОКС или УКС), его
ремонтные и другие цеха.
Для проведения капитальных ремонтов оборудования на НПЗ [ НХЗ
сооружаются базы треста «Центронефтехимремстрой». При [аличии свободных
мощностей у этих баз они" привлекаются к наполнению работ по техническому
перевооружению.
Подрядный способ строительства является более экономичным, юзволяет
применять передовую технологию и методы производ-тва работ, использовать
современные строительные машины и еханизмы. Хозяйственный способ
используется обычно только ри реконструкции и ремонтных работах.
11.2. ДИРЕКЦИЯ СТРОЯЩЕГОСЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
После принятия решения о строительстве НПЗ и НХЗ прика-ом по
министерству или всесоюзному промышленному объеди-ению.назначается
ответственное лицо или организация, которой оручается организационная
работа по проектированию нового редприятия.
_
_
После утверждения проекта на строительство и включения •ройки в плав
создается дирекция строящегося предприятия.
При реконструкции и расширении действующих- НПЗ и НХЗ,
также при строительстве на заводах новых объектов дирекция
"роящегося предприятия не создается. Функции дирекции строцегося предприятия в этих случаях выполняются ОКС (УКС)
1ВОДЗ..
<--•.'
11.3. ПЛАНИРОВАНИЕ КАПИТАЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Планы капитальных вложений. Дирекцией строящегося пред-'иятия на
основе
утвержденной
проектно-сметной
документации
ставляется
план
капитальных вложений на период строительства распределением заданий по
календарным годам и кварталам. ;новными показа_телями- плана являютсяввод в действие новых оизводственных мощностей и отдельных объектов
производст-нного назначения; прирост производственных мощностей на дей|ующем предприятии за счет реконструкции и технического пере->ружения;
ввод в действие основных. фондов; объем капиталь-х вложений и строительномонтажных работ. Задания по каж-му показателю плана устанавливаются в
титульных списках юек.
План ввода в действие производственных мощностей служит шным
показателем при планировании капитального стройтель-!а. В этом плане
устанавливаются сроки ввода в действие мош-тей в натуральном выражении по
каждому производству. Н; 13 основным показателем мощности в большинстве
случаев яв :тся производительность установки, цеха, пускового комплекса
сырью, на НХЗ и отдельных производствах НПЗ мощность
выражается объемом вырабатываемой продукций. По сырью, в частности,
приводится в планах капитального строительства мощность комплексов
первичной перегонки нефти, каталитического риформинга и крекинга,
гидроочистки дистиллятов и газофракционирования; по готовой продукции
устанавливают мощность комплексов производства смазочных масел, битумов,
присадок, фенола и ацетона, альдегидов и спиртов, серы и серной кислоты и т.
д.
Сроки ввода в действие производственных мощностей и' объектов
определяются в соответствии с установленными нормами продолжительности
строительства.
При планировании капитальных вложений по годам необходимо
учитывать задания по заделу. Заделом называется объем строительномонтажных работ, выполняемых в планируемом году для того, чтобы
обеспечить ввод в действие мощности в последующем (или последующих)
годах.
При
планировании
заделов
руководствуются
нормативными
документами, утвержденными Госстроем 'СССР (СН 440—79, СН 411— 76). .
Титульные списки строек. Основным документом, при планировании
капитальных вложений и финансировании строительства является титульный
список стройки. В титульном списке определяются задания на ввод в действие
мощностей, объектов и основ-.ных фондов, распределяются по-годам объемы
капитальных вложений, строительно-монтажных работ и незавершенного
строительства. Сроки строительства и распределение по годам объемов работ
устанавливаются в соответствии с нормами продолжительности строительства.
-
.
Титульные списки составляются заказчиком—дирекцией завода на все
.вновь
начинаемые
и
переходящие
стройки,
которые
должны
.быть
осуществлены в планируемый период За счет капитальных вложений.
Титульные списки, согласованные с генеральными подрядными строительными
организациями, представляются на утверждение в вышестоящие организации.
Нормы продолжительности строительства. Для составления проектов
планов капитального строительства, титульных списков строек, проектов
планов
подрядных
строительно-монтажных
материально-технического
снабжения
работ,
проектов
используются
планов
«Нормы
продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий,
зданий и сооружений. СН 440—79». Нормы включают исчисляемые в месяцах
от начала строительства про- ~ должительность подготовительного периода,
начало и конец передачи оборудования в монтаж, продолжительность монтажа
оборудования, а также нормативы задела по объему капитальных вложений и
строительно-монтажных работ.
Нормы охватывают период от даты начала выполнения комп- _ лекса
внутриплощадочных подготовительных работ до даты ввода объектов в
эксплуатацию. При определении общей продолжительности строительства
следует учитывать не предусмотренное в нормах время на сооружение в
подготовительный период внеплощадочных зданий и сооружений, необходимых для инженерного и
транспортного обеспечения строительства объекта.
Нормы
продолжительности
строительства
объектов
нефтепере-
рабатывающей промышленности предусматривают, что сооружение НПЗ и НХЗ
ведется пусковыми комплексами. Пусковой комплекс включает совокупность
объектов основного производственного, вспомогательного и обслуживающего
назначения, энергетического и транспортного хозяйства, внутриплощадочных и
внепло-щадочных коммуникаций, обеспечивающую выпуск продукции в
объеме, предусмотренном проектом для данного комплекса. В состав пускового
комплекса
должны
быть
также
включены
объекты,
обеспечивающие
нормальные санитарно-бытовые условия для работающих, защиту окружающей
среды от загрязнений.
В практике проектирования НПЗ и НХЗ в пусковой комплекс обычно
включают технологическую установку (цех) или комбинированную систему
(ЛК-6у, КТ-1, ЭП-300), а также объекты общезаводского хозяйства (парки,
насосные, узлы оборотного водоснабжения, конденсатные станции, очистные
сооружения,
трансформаторные
подстанции,
межцеховые
сети
и
коммуникации), необходимые для обслуживания этой установки.
В состав пусковых комплексов допускается включать профилактории,
пионерские лагери и клубы, сооружение которых ведется за счет средств на
промышленное строительство.
11.4. ПУСКОВОЙ КОМПЛЕКС И ПУСКОВОЙ ПАСПОРТ
—
ч
Пусковой комплекс. Как указывалось выше, сооружение НПЗ и НХЗ
ведется пусковыми комплексами.
Решение о
проектировщиками
выделении
в
пусковых комплексов ранее принималось
технико-экономических
обоснованиях
(ТЭО)
фоектирования и строительства. Начиная с 1981 г. пусковые ком-глексы
выделяются в обосновывающих материалах к генераль-1ым схемам развития
отрасли. Необходимость разработки про-ектно-сметной документации для
пускового комплекса оговаривается в заданиях на разработку проектов (рабочих
проектов) предприятий и сооружений. Утвержденная
в
проекте
(рабочем
проекте)
проектно-сметная
документация пускового комплекса затем уточняется по рабочей документации
зданий и сооружений, входящих в состав комплекса. Уточнение должно быть
проведено в сроки, которые обеспе-?ивают своевременную разработку планов
капитального строи-'ельства и ввода в действие производственных мощностей.
В том случае, когда в уточненном по рабочей документации lycKOBOM
комплексе имеются проектные решения, выполненные : отступлением от ранее
согласованных на стадии проекта (рабо-iero проекта), пусковой комплекс
следует согласовывать с органами Госнадзора и другими заинтересованными
организациями
(Госсанинспекцией,
Госпожнадзором,
территориальными
органи-}ациями Минмелиоводхоза и т. п.).
Пусковой комплекс, уточненный по рабочей документации, на-'правляют
на согласование с генеральной подрядной строительной организацией —
стройтрестом
или
согласованные
с
необходимости)
строительным
генеральной
с
управлением.
Пусковые
подрядной
организацией
надзора
утверждаются
органами
комплексы,
и
(в
случае
руководством
Миннефтехимпрома или отраслевых всесоюзных промышленных объединений.
В
состав
пускового
комплекса
установки
(производства)
нефте-
перерабатывающего или нефтехимического завода входят:
1)
краткая пояснительная записка, в которой содержатся: сведения об
утверждении предпроектной документации И рабочего проекта (проекта);
данные об объеме и ассортименте продукции, которую должен выпускать
пусковой комплекс; обоснование вводимых мощностей, состава производств,
зданий и сооружений, включаемых
в
комплекс;
обоснование стоимости
строительства; сведения о наличии разрешения Межведомственной комиссии
на применение остродефицитных металлов и никельсодержащих сплавов;
сведения
о
выполнении
требований
действующих норм и правил,
требований органов государственного надзора и организаций, выдавших
технические условия на подключение объектов к сетям и коммуникациям
общего пользования; •
2) выкопировка из генерального плана НПЗ и НХЗ с указанными на ней
объектами, входящими в состав комплекса;
3)
выкопировка из ситуационного плана с указанными на ней
внеплощадочными
коммуникациями и сооружениями, входящими в состав
комплекса;
4)
выкопировка из сводного плана внешних инженерных сетей НПЗ и
НХЗ с указанием на ней сетей и сооружений пускового комплекса;
5) выписки из сводной ведомости объемов основных строительных
и монтажных работ и
сводного
графика потребности в строительных
конструкциях, изделиях и материалах с выделением в этих выписках объемов
строительно-монтажных работ и потребности
в
материалах,
необходимых
для данного пускового комплекса;
6)
ведомость сметной стоимости строительства объектов, входящих в
пусковой комплекс и справку о фактическом и ожидаемом освоении средств по
годам;
7) планы
расположения
оборудования
установки
(производства)
с нанесением эстакад продуктопроводов и паропроводов;
8) справка об отходах производства и вредных выбросах во внешнюю
среду;
9)
сводная
справка
о
металлоемкости
и
материалоемкости
объектов, входящих\в пусковой комплекс;
10)
график обеспечения пускового комплекса технической до-
кументацией;
11)
график поставки оборудования и материалов для пускового
комплекса;
12) сводная ведомость заказной документации на оборудование, приборы,
средства контроля, автоматизации и связи; , Пусковой паспорт. В целях
обеспечения контроля за ходом строительства, своевременной подготовки к
проведению пуско-на-ладочных работ и вводу в действие технологических
производств НПЗ и НХЗ с 1980 г. для строящихся объектов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности разрабатываются пусковые
паспорта установок и производств.
.
В составе пускового паспорта установки
следующие сведения:
-
(производства)
,
приводятся
1) мощность установки и сметная стоимость ее строительства;
2)
наименование
института — генерального
проектировщика
промплощадки и субподрядной организации, осуществившей проектирование
установки;
3)
наименование
предприятия — завода
или производственного
объединения, где будет строиться установка;
4)
основание
для
проектирования и строительства — сведения о
задании на проектирование и об утверждении проекта (технического проекта,
проектного задания, рабочего проекта);
5)
краткое описание назначения
установки
(цеха, производства),
характеристика состава и производительности установки;
6)
сведения о потребности установки в сырье, топливе, паре,
химочищенной
воде,
теплофикационной
воде, искусственном холоде,
свежей и оборотной воде, электроэнергии, сжатом воздухе, азоте, реагентах и
растворителях, катализаторах и смазочных маслах; в этом разделе должны быть
приведены данные о часовом и годовом расходе, единовременной загрузке,
потребности в период пуска;
•
.
7) материальный баланс и схема материальных потоков;
8)
краткое описание технологической схемы с отражением основных
принятых технических решений и основных параметров процесса;
9) технико-экономические показатели;
10)
потребность в технологическом и электротехническом обо-
рудовании;
11) состав предприятия, на котором будет строиться установка;
12)
распределение капитальных вложений по пусковым комплексам,
предусмотренное в проекте предприятия, на котором строится установка.
В пусковой паспорт включаются графические материалы: прин-
ципиальные схемы . по установке (технологическая, пароснабже-ния и
водоснабжения); планы расположения оборудования установки по отметкам;
генеральный и ситуационный план установки; схема материальных потоков
предприятия.
Пусковой паспорт составляется после выпуска проекта установки и
проекта
привязки
ее
к
общезаводскому
хозяйству
генеральным
проектировщиком с привлечением субподрядной проектной организации, .
ПРОЕКТЫ
II.5.
ОРГАНИЗАЦИИ
СТРОИТЕЛЬСТВА
И
ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
.Мероприятия
по
организации
строительства
предприятий
раз-
рабатываются в проектах организации строительства (ПОС) и проектах
производства работ (ПОР).
Проекты организации строительства и производства работ разрабатывают
с
учетом
применения
планирования
и
нормальных
сроков
прогрессивных
управления
форм
строительством,
продолжительности
и
методов
обеспечения
строительства,
организации,
соблюдения
применения
технологических процессов, обеспечивающих высокий уровень качества
строительства,,внедрения комплексной механизации работ.
При разработке ПОС и ПНР используются следующие основные
нормативные документы: «Инструкция по разработке проектов. организации
строительства и проектов производства работ (СН 47—74)», «Нормы
продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий,
зданий
и
сооружений
(СН
440—
79)»,
«Организация
строительного
производства. Правила производства и приемки работ (СНиП III-1—76)».
Проект
организации
строительства.
Состав
проекта
организации
строительства определяется степенью сложности объекта строительства,
которая зависит от числа зданий и сооружений, входящих в состав объекта,
уровня
унификации
и
типизации
проектных
решений,
разнообразия
строительных процессов, числа подрядных и субподрядных организаций,
участвующих в строи-> тельстве. Степень сложности объекта строительства
(особо сложный, средней сложности, несложный) устанавливается инстанцией,
утвердившей
задание
на
проектирование,
совместно
со
строительным
министерством (строительной организацией).
НПЗ и НХЗ относятся к объектам средней сложности строительства,^ а
отдельные комплексы, строящиеся в их составе, могут быть отнесены к
объектам средней сложности и несложным.
В состав проекта организации строительства входят:
1)
календарный
план
строительства,
в
котором
приводятся
очередность и сроки, возведения зданий и сооружений с распределением
капитальных вложенний и объемов строительно-монтажных работ по этапам
строительства и по времени;
,
2) строительный генеральный план;
3)
-
организационно-технологические
схемы
возведения
основных
зданий и сооружений;
4) указания по геодезическим'разбивочным работам;
5) ведомость объектов строительно-монтажных и специальных . работ по
объектам и срокам строительства;
6) график потребности строительных конструкций, изделий, деталей
и полуфабрикатов .по объектам и срокам строительства;
7)
граф-ик потребности в основных строительных машинах по
строительству в целом;
.
8) график потребности в рабочих кадрах;
9)
пояснительная
строительства,
записка,
обоснование
содержащая
методов
характеристику
производства
работ,
условий
обоснование
потребностей в, строительно-дорожных машинах, транспортных средствах,
жилье, электроэнергии, воде, паре, сжатом воздухе и т. п., основные технико-
экономические показатели (себестоимость строительно-монтажных работ,
стоимость
основных
производственных
фондов
и
оборотных
средств
строительно-монтажных организаций, продолжительность строительства и трудоемкость строительно-монтажных работ).
ПОС для несложных объектов может составляться в сокращенном
объеме. В этих случаях в состав ПОС включают: календарный плац
строительства с выделением работ подготовительного периода; 'строительный
генеральный
план;
ведомость
объемов
строительных,
монтажных
и
специальных работ; график потребности в материалах, строительных машинах
и механизмах; краткую пояснительную записку.
При
составлении
ПОС
для
реконструируемых
и
расширяемых
предприятий необходимо: устанавливать очередность и порядок совмещенного
выполнения строительно-монтажных работ; указывать участки и цехи, в
которых на время выполнения строительно-монтажных работ останавливаются
или изменяются технологиче-' ские процессы основного производства;
указывать
на
строительном
генплане
действующие,
разбираемые
и
перекладываемые инженерные коммуникации; определять порядок защиты
действующего оборудования при работах по замене стеновых "ограждений и
перекрытий.
Согласно СН 47—74, ПОС должен выполняться одновременно с
разработкой строительной и других частей проекта (рабочего проекта) в целях
увязки объемно-планировочных, конструктивных и технологических решений с
условиями организации строительства и производства работ. Следует, однако,
отметить, что рекомендованная в СН 202—81 * степень детализации при
выполнении проектов (рабочих проектов) не позволяет с достаточной степенью
достоверности составлять на этих Ъаддиях проекты организации строительства
и, в частности, ведомости объемов строительных, монтажных и специальных
работ, графики потребности в строительных конструкциях, изделиях, деталях,
полуфабрикатах, материалах и оборудовании. Более полно и квалифицированно
ПОС может быть составлен на основе рабочей документации (рабочих
чертежей).
,
Перед представлением проекта организации строительства на экспертизу
его
необходимо
согласовать
с
генеральной
подрядной
строительной
организацией.
Проект производства работ. Исходными данными для составления ППР
являются: сводная, смета, рабочая документация (рабочие чертежи); проект
организации строительства; задание, на разработку ППР; сведения о сроках и
порядке поставки готовых конструкций, изделий, полуфабрикатов и т. п.
Проект производства работ для несложных объектов составляется в сокращенном объеме и содержит календарный план в виде
линейного графика, строительный генеральный план, схему производства
основных видов работ и краткую пояснительную записку.
ППР утверждается главным инженером генподрядной строительной
организации и передается на стройплощадку за два месяца до начала работ.
При разработке ППР по реконструкции и расширению предприятия (цеха,
установки)
необходимо
учитывать
особенности-производства
работ
на
действующем заводе, особое внимание уделить вопросам техники безопасности,
мероприятиям по обеспечению пожаробезопасности и взрывобезопасности.
ППР на; реконструкцию и расширение действующего завода должен быть
согласован с дирекцией предприятия.
11.6. ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРОЯЩИХСЯ НПЗ И НХЗ ОБОРУДОВАНИЕМ
И МАТЕРИАЛАМИ
Порядок обеспечения строительства оборудованием и материалами.
Поставка
оборудования
и
материалов
на
строящиеся
предприятия
осуществляется при подрядном способе строительства как заказчиком —
дирекцией строящегося завода, так и подрядчиком— генеральной подрядной
строительной организацией и ее субподрядными строительно-монтажными
организациями. Постановлением Совета Министров СССР от 28 сентября 1970
г. № 810 .установлено разграничение видов поставок материалов и оборудования между заказчиком и Подрядчиком.
Руководствуясь этим постановлением, дирекция НПЗ и НХЗ, на котором
ведется строительство, должна обеспечить строительство всеми видами
технологического
оборудования,
энергетическим,
электротехническим,
общезаводским и подъемно-транспортным оборудованием, вентиляторами,
калориферами и отопительными агрегатами, контрольно-измерительными
приборами, средствами автоматизации, связи и СЦБ, огнеупорными изделиями,
кабельной продукцией, нержавеющими сталями и цветными металлами,
трубами — футерованными, биметаллическими, из нержавеющих,сталей и
цветных металлов, промышленной трубопроводной арматурой и задвижками,
всеми видами эксплуатационного оборудования и материалов.
Подрядчики обеспечивают строительство: прокатом черных металлов;
прессованными
профилями
из
алюминиевых
сплавов;
трубами,
кроме
поставляемых заказчиком; стальными плоскими приварными фланцами, кроме
ответных фланцев; водогрейными котлами; радиаторами и конверторами;
строительными,
лесными,
теплоизоляционными,
отделочными
и
вспомогательными материа-"лами, крепежными и электроустановочными
изделиями.
Порядок обеспечения НПЗ и НХЗ оборудованием и материалами поставки
заказчика. Согласно действующему порядку, обязанности по обеспечению
строек оборудованием возложены на организации Государственного Комитета
СССР по материально-техническому
Комплектация
снабжению
всех
(Госснаба
строящихся
и
СССР)
—
Союзглавкомплекты.
реконструируемых
предприятий
нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности всеми видами
оборудования, средствами внутризаводского технологического транспорта,
кабельными и другими изделиями, а также материалами, входящими в объем
поставки заказчика, возложены на Союзглавнефтекомплект. Комплектование
средствами контроля и автоматизации, диспетчерским, лабораторным и весовым
оборудованием,
оборудованием
связи
и
СЦБ
проводится
Со-
юзглавкомплектавтоматикой.
Основанием для комплектования являются утвержденные титульные
списки и заказная документация, составленная проектными организациями.
,
Начиная с 1973 г. комплектование НПЗ и НХЗ оборудованием
осуществляется
проектными
организациями
—
генеральными
про-
ектировщиками заводов, которым заказчиком (дирекцией НПЗ и НХЗ) переданы
обязанности по комплектованию строек. За заказчиком сохранены обязанности
по расчетам с Союзглавнефте-комплектом или заводами-изготовителями за
поставленные на стройку оборудов-ание и материалы, приемку и хранение их
на стройках.
В
.-••-'
тех
случаях,
когда
предусматривается
комплектная
поставка
оборудования заводами Минхимнефтемаша, обязанности комплектующей
организации возлагаются на Главное управление по поставкам комплектного
оборудования
(Комплектхиммаш).
Поставка
комплектного
импортного
оборудования осуществляется через внешнеторговые органы.
Организация работ по комплектованию в проектных институтах.
Подготовка документации для комплектования, защита заявок
Союзглавне.фтекомплекте,
и
других
в
Союоглавкомплектавтоматике, Комплектхиммаше
комплектующих
организациях,
комплектования и строительства объектов
а также контроль за ходом
НПЗ
комплектования,
и
НХЗ осуществляется
специальными
отделами
созданными
в
проектных
организациях. -
Для заказа оборудования в комплектующие органы должны
быть представлены:
.-
1) утвержденные внутрипостроечные титульные списки капитального
строительства и технического перевооружения;
2) пусковые комплексы;
•--..-_"''
3) сборники заказных спецификаций, в которых приводится перечень
спецификаций ло всем объектам, включенным в пусковой комплекс;
.
.4) объектовые заказные спецификации;
5)
сводные
заказные
спецификации, составленные на основе
объектовых заказных спецификаций;
6) разрешение МВК на
применение нержавеющих сталей и других
остродефицитных металлов;
7) согласованный расчет потребности в нефтеаппаратуре, химическом и
полимерном оборудовании;
8) прочая дополнительная техническая документация, необходимая для
заказа.-
' 4 • ^_
Порядок составления объектовых заказных спецификаций и получения
разрешения МВК изложен в гл. 3.
Для
заказа нефтеаппаратуры
и
нефтезаводского
оборудования
в
Союзглавнефтекомплект следует также представить согласованные с ЦКБН"
чертежи изготавливаемой по индивидуальным проектам нефтеаппаратуры;
протоколы согласования перевозки крупногабаритного оборудования с МПС,
Минречфлотом и Мйнмор-флотом; план расположения нефтеаппаратуры;
техническое, обо-, снование применения низколегированных сталей 09Г2С,
10Г2; опросные листы по форме ВНИИНефтемаша и т. п.
Для размещения заказов на химическое и полимерное оборудование
требуются:
СКТБХиммаш;
чертежи
химического оборудования,
согласованные
опросные
согласованные
с
листы; протоколы согласования
перевозки крупногабаритного оборудова-. ния.
Размещение заказов на нестандартизированное оборудование, изделия и
материалы поставки заказчика проводится при условии представления:
сводного расчета потребности в прокате черных металлов, трубах, метизах и
цветных металлах; расчетов потребности в комплектующих изделиях и
фланцах; экспликации .трубопроводов.
Подробный перечень технической документации, выпускаемой для заказа
оборудования и материалов, необходимых НПЗ и НХЗ, приводится в
разработанных ВНИПИНефтью «Указаниях У-КП-01— 80».
Союзглавнефтекомплект
является
также
заказчиком
импортного
оборудования, промышленной арматуры, контрольно-измерительных приборов
и изделий, необходимых для комплектования НПЗ и НХЗ.
П.7. ОСВ'ОЁНИЕ МОЩНОСТЕЙ В НОРМАТИВНЫЙ СРОК
Освоение
проектной
мощности
нового
промышленного
объекта
представляет собой сорокупность мероприятий, в результате осуществления
которых производственный процесс и его организация доводятся до степени,
обеспечивающей
достижение
проектной
*
мощности.
Нормативно
устанавливаются продолжительность (срок) освоения проектной мощности,
уровни освоения проектной мощности и объем производства продукции
(переработки сырья) в период освоения. Под нормой продолжительности
освоения проектной мощности предприятия или его части (очереди, пускового
комплекса, цеха, установки) понимается время со дня подписания акта приемки
предприятия или объекта в эксплуатацию до устойчивого выпуска продукции
(переработки сырья) в объеме, соответствующем мощности, предусмотренной
проектом в расчете на среднемесячную,
_
-
CtA-Ч
Нормы продолжительности и уровни освоения проектной мощности для
различных
отраслей
народного
хозяйства
установлены
постановлением
Госплана СССР от 10 мая 1978 г. № 63.
В состав проекта должен включаться раздел, в котором приводятся
соображения по освоению проектных мощностей в нормативные сроки. Этот
раздел входит, согласно СН 202—81 *, в том «Технологические решения» и
разрабатывается
на
основании
отраслевого
норматива
специалистами
подразделений, ведающих в проектных институтах освоением и гарантийной
сдачей запроектированных объектов. К подготовке раздела привлекаются главный инженер проекта и ведущие специалисты производственных отделов.
Раздел «Освоение мощностей в нормативные сроки» целесообразно
разделить на три части: 1) основные исходные данные для организации
подготовки
и
освоения
мощностей;
2)
организационно-технические
мероприятия, выполняемые при освоении мощностей; 3) организация освоения
проектных экономических показателей.
В первой части следует привести: основные технико-экономические
показатели
запроектированного
объекта;
нормативы
продолжительности
строительства; пуско-наладочных работ и освр-ения проектных мощностей
предприятия, цеха, установки; состав пускового комплекса и очередность ввода
объектов комплекса. Во второй части освещаются мероприятия, выполняемые
дирекцией
строящегося
предприятия,
эксплуатационным
персоналом,
проектной организацией в периоды — подготовительный, пуско-наладочный,
освоения мощностей. Третья часть содержит расчет темпа освоения проектных
показателей себестоимости, производительности и рентабельности, смету
расходов на подготовку к пуску, пуск и освоение производственных мощностей.
В раздел «Освоение проектных мощностей в нормативные сроки»
рекомендуется включать комплексный сетевой укрупненный график освоения
проектных мощностей.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ............................- .
3
Введение ...............................
Глава
4
1. Общие сведения о проектировании промышленных предприя-
тий............................
7
1.1. Значение проектно-сметкой документации ..............
7
1.2. Организация проектирования . . ................
7
J.3. Основания для разработки ПСД..................
10
1.4. Виды и характер строительства.................
12
1.5. Выбор площадки строительства................. .
14
1.6. Задание на проектирование ................... .
15
1.7. Основные исходные данные для проектирования.........
1.8. Разработка проектно-сметной документации...........
16
18
1.9. Согласование, экспертиза и утверждение проектов. .........
1.10. Стоимость и финансирование проектно-изыскательских
...
.27
работ
28
1.11. Нормативная .продолжительность проектирования .........
29
Глава 2. Разработка технологической части проекта НПЗ и НХЗ . .
30
2.1.
Современные
схемы
переработки
нефтехимической продукции .........................
нефти
и производства
30
2.2. Основные виды перерабатываемого сырья.............
37
2.3. Исходные данные для разработки технологической части проекта...37
2.4. Составление материальных балансов производства и схем материальных
потоков завода;;. .,....................
44
2.5. Использование вычислительной техники для составления схем и балансов заводов ...........................
61
2.6. Товарный баланс завода......................
62
2.7. Определение потребности в реагентах, катализаторах, сжатом
воздухе, азоте, водороде . .......................
62
2.8. Техника безопасности и охрана труда...............
63
Глава 3. Проектирование технологической части установок и цехов
65
3.1. Технологические установки, входящие в состав завода. ......
65
3.2 Исходные материалы для проектирования технологической установки
68
3.3. Разработка технологической схемы установки........... .*
73
3.4. Технологические задания смежным специалистам. . ........
3.5. Проектирование обвязки оборудования трубопроводами.......
3.6. Компоновка оборудования .„..,,.............. .
78
86
96
3.7. Составление заказных спецификаций . ...............
97
3.8. Порядок составления и оформления заявок на разработку новых
видов оборудования . ........................
98
. 8.9. Порядок применения оборудования, содержащего дефицитные
металлы . ..............................
99
Глава 4. Основы технологического расчета аппаратуры и оборудования..
100
4.1. Расчет реакторов ...............-.-...-. .-.-.-.-.•
100
4.2. Расчет ректификационных колонн ......... . . '. ......
4.3. Расчет абсорбционных, колонн .........\.........-.;
105
111
4.4. Расчет теплообменных аппаратов .............<.•...-'
ИЗ
4.5. Расчет и выбор трубчатых печей ...:...............
115
4.6. Расчет и выбор насосов ......... ^ ... ,\........
117
4.7. Расчет и выбор компрессоров . ..'................_.
119
Глава 5. Проектирование объектов общезаводского Хозяйства. . . .120
5.1. Прием и хранение сырья.....................
120
5.2. Приготовление товарной продукции................
126
5.3. Хранение товарной продукции................. .
131
5.4. Отгрузка товарной продукции................. .
133
5.5.
Снабжение реагентами, катализаторами, смазочными маслами. . .
137
5.6. Снабжение сжатым воздухом, азотом и водородом........
5.7. Факельное хозяйство .......................
142
146
5.8. Система снабжения топливом..................
149
5.9. Лабораторный контроль производства..............
Б. 10, Технологические трубопроводы..................
Глава 6. Генеральный план завода . ................;
151
158
159
6.1. Размещение завода. Ситуационный план..............
159|
-6.2. Принципы построения генерального плана НПЗ
и
НХЗ......
160]
Б.З. Инженерные сети и технологические трубопроводы.........
161
6.4. Вертикальная планировка. Водоотвод с площадки.........
16<
6.5. Транспортные системы.......................>
6.6. Благоустройство и
озеленение
Ш
промышленной
площадки ......
16!
6.7. Охрана предприятия.....................17
6.8. Титульный список объектов предприятия..............17
Глава 7. Энергообеспечение предприятия............
17:
7.1. Теплоснабжение . ..........................171
7.2. Электроснабжение . .'.......................
7.3. Водоснабжение ...........................
18(
19(
Глава 8. Охрана внешней среды от загрязнения вредными выбросами
НПЗ и НХЗ.......................
196
8.1. Источники вредных выбросов в атмосферу . . . ; .........
197
8.2. Проектные решения по уменьшению загрязнения атмосферы ....
19Ј
8.3. Сточные воды, источники их образования, характеристика, системы
канализации .................. ...........
20]
8.4. Расчет предельно допустимых и временно согласованных выбросов
для НПЗ и НХЗ..........................
206
Глава 9. Разработка монтажной и строительной частей проекта . . .
206
9.1. Монтажное проектирование ....................
9.2. Строительные задания ........................
206
212
9.3. Строительное проектирование.........."..........
2141
Глава 10. Стоимость строительства я расчет технико-экономических
1
• показателей ............... .........
221 ;
10.1. Определение сметной стоимости строительства.
.-.-.-.-.-.^.••-.•.)
221.
10.2V Технико-экономические показатели НПЗ и НХЗ. . .-. . . ,-.'.-.i
231
Глава 11. Некоторые вопросы организации строительства НПЗ и НХЗ
237
11.1. Способы строительства ...................—...;
237
11.2. Дирекция строящегося предприятия................
238
11.3. Планирование капитального строительства............;
238
11.4. Пусковой комплекс и пусковой паспорт.......... . . . .-
240
11.5. Проекты организации строительства и производства работ. .-.•. ..
243
11.6. Обеспечение строящихся НПЗ и НХЗ оборудованием и материалами
245
11.7. Освоение мощностей в нормативный срок.............-
247
Литература...............................
249
Предметный указатель . _._..j_. . . . .^......... . .......
251
