PROJEKTIRANJE UREĐAJA

SHEME TEHNOLOŠKIH PROCESA

- Norme za sheme tehnoloških procesa -

dr. sc. Darko Velić, izv. prof.

ABCD

Tower

Tower

Tower

B

A

C

D

3 0-GL-0 08

PU MP D5 3.31

D60.11

D60 .4 4

D60 .2 1

D61.61

D6 3.32

D62.61

D62

.32

/1

D62

.32

/2

D63.11

D63.44

D63.21

D6 1.31

D6 2.31

D63.32

D63.62

D63 .1 2

D60 .3 1

D6 3.33

D63.31

D63.46

LT

D60

1LI C

LT

D61

1

30-GL-012

D80.11

KIS ELGUHR

XXXX XXXX

SH

XXXXX XXX

SW

EET

WATE

R E2

8.11

30-G

L-020

30-2

0-0

13

CO

NDE

NSA

TE

XXXX

XXX

CIP

30-GL-014

USED CARBON

D97.11

30-GL-020

SWEET

WATER E28.11

CO

ND

ENSA

TE

30-2

0-01

3

USE

D C

ARB

ON

D97

.11

30-G

L-01

4 XXXXXXX

COLD WA TER

XXXXXXX

AA

XXXXXXX

AA

CAK

E

EF FLUENT

XXXXXXXX

LT

D63

1

TTD63

1

PID63

1

XXXX

XXX

AA

PI

D62

1

LT

D62

1

PT

D62

1

V- 311

V-95 3

02.12.2010

SHEME TEHNOLOŠKIH PROCESA

ABCD

Tower

Tower

Tower

B

A

C

D

Procesne specifikacije

Razvoj shemetoka procesa

Materijalna i energetska bilanca

Dimenzioniranje uređaja

Troškovi uređaja i pomoćne opreme

Financijska analiza(Isplativost procesa)

OPTIMIZACIJA PROCESNIH

PARAMETARA

STRUKTURNA OPTIMIZACIJA

Rezultati projektiranja procesa

• U industrijskim (tehnološkim) procesima, prerada sirovina u željene proizvode

obično se ne može provesti u jednom koraku

• Procesna shema predstavlja dijagram većeg broja procesnih koraka s njihovim

međusobnim povezanostima (interakcijama)

• Kada se procesna shema u potpunosti definira može se provesti simulacija procesa,

koja će nam dati uvid u funkcioniranje procesa i prije njegove konačne izvedbe

• Simulacijski model procesa omogućava predviđanje niza procesno važnih

parametara kao što su: protok, sastav, temperatura, tlak itd., što znači utvrđivanje

potreba za sirovinama, utrošenom energijom, kapacitetom procesne opreme i sl.

SHEME TEHNOLOŠKIH PROCESA

SHEME TEHNOLOŠKIH PROCESA

• Najvažniji dijelovi tehničke dokumentacije procesnih postrojenja - tehnološke

sheme toka procesa

• Prikazuju konfiguraciju i funkciju procesnog postrojenja te čine sastavni dio

potpune tehničko-tehnološke dokumentacije // Projektne knjige

• Neophodne su za planiranje i izradu: tehničke dokumentacije strojarskog

dijela postrojenja, dokumentacije sustava za mjerenje i upravljanje

postrojenjem, izgradnju postrojenja, vođenje tehnološkog procesa, tehničke

preglede, rad i održavanje postrojenja i sl.

SHEME PROCESA (Norma ISO 10628)

U normi ISO 10628 opisuju se tri vrste shema procesa:

1. Načelne (blokovske) sheme (BFD)

2. Sheme toka procesa (PFD)

3. Sheme cjevovoda i instrumenata (P&ID)

• Razlikuju se po količini podataka koje pružaju korisnicima.

• Prikazuju konfiguraciju i funkciju procesnog postrojenja

• Čine sastavni dio potpune tehničko-tehnološke dokumentacije

NAČELNA (BLOKOVSKA) SHEMA PROCESA

• Načelna (blokovska) shema - daje sliku procesa ili procesnog postrojenja

pomoću pravokutnih likova međusobno povezanih linijama toka procesa

• U pravokutne likove uključeni su odgovarajući natpisi, a mogu prikazivati

procese, procesne korake, jedinične operacije, procesna postrojenja i/ili

skupine procesnih postrojenja, dijelove postrojenja i opremu

• Linije toka mogu prikazivati procesne struje (tokove) materijala, energije i/

ili energenata

NAČELNA (BLOKOVSKA) SHEMA PROCESA

Načelna (blokovska) shema treba sadržavati:

• nazive pravokutnih likova (jediničnih operacija);

• nazive ulaznih/izlaznih tokova tvari i energije te

• smjer glavnih procesnih tokova među pravokutnim likovima.

Blokovska shema može sadržavati: nazive glavnih procesnih tokova između likova,

protoke ulaznih i izlaznih tvari, protoke ulaznih i izlaznih energetskih struja, te

karakteristične radne uvjete.

Procesne sheme - Generička blok shema

SHEMA TOKA PROCESA

• Shema toka procesa - precizno prikazuje proces i/ili industrijsko postrojenje

pomoću grafičkih znakova međusobno povezanih linijama toka

• Grafičkim znakovima prikazuje se procesna oprema, a linijama toka

povezuju se grafički znakovi (simboli) te se prikazuje smjer kretanja tvari i

energije u procesu

Procesne sheme - Simboli

Topologija procesa – prikazuje povezanost svih procesnih struja i procesne opreme

Izmjenjivači topline

Kolone

Procesne posude Spremnici

Pumpe

Kontrolni ventil

Ručni ventil

Ventil

Broj procesne struje

Oznaka instrumenta

Procesne sheme – Shema toka

SHEMA TOKA PROCESA

Shema toka procesa treba sadržavati:

• vrstu opreme potrebne za funkcioniranje procesa (osim pogonskih strojeva);

• referentne oznake za opremu (osim za pogonske strojeve);

• pravac i smjer ulaska / izlaska materijala i energije;

• nazive tokova ulaznih i izlaznih tvari;

• nazive tokova energije ili tokova energenata te

• karakteristične radne uvjete.

Procesne sheme – Shema toka

Bitne informacije koje sadrži PFD

Broj procesne struje

Temperatura

Tlak

Ukupni maseni / volumni protok

Ukupni molni protok

Protok svake (pojedinačne) komponente

SHEMA TOKA PROCESA

Shema toka procesa može sadržavati:

• nazive tokova procesnih fluida između pojedinih procesnih koraka;

• protoke ili količine energije ili energenata;

• važnije ventile u logičnim procesni stanjima obzirom na njihovu funkciju;

• funkcionalne zahtjeve za procesno mjerenje i upravljanje na bitnim mjestima;

• nazive opreme i karakteristične podatke za opremu koji se prikazuju na posebnim

crtežima ili listama;

• nazive pogonskih strojeva i karakteristične podatke o pogonskim strojevima koji se

prikazuju na posebnim crtežima ili listama, te

• visinu (razinu) platformi i približne prostorne položaje opreme.

SHEMA CJEVOVODA I INSTRUMENATA

• Shema cjevovoda i instrumenata (P&ID) temelji se na shemi toka procesa i

prikazuju tehničko ostvarenje procesa pomoću grafičkih znakova za opremu

i cjevovode, zajedno s grafičkim znakovima za funkcije mjerenja i upravljanje

procesom

• Poseban tip sheme cjevovoda i instrumenata je shema toka pomoćnih instalacija.

Predstavlja je shematski prikaz sustava pomoćnih instalacija u procesnom postrojenju

koji prikazuje sve linije i druga sredstva potrebna za prijenos, razdiobu i sakupljanje

pomoćnih fluida

• U takvoj shemi procesna oprema se može prikazati kao kvadrat s natpisima i

priključcima pomoćnih instalacija

Čemu služi “P&ID “?

- Strojari i građevinari/arhitekti projektirat će procesnu opremu i

objekte za smještanje i dispoziciju opreme

- Instrumentacijski (elektro) inženjeri će specificirati, nadzirati i

provjeravati opremu za kontrolu procesa

- Strojarski inženjeri će razviti projekt cjevovoda i “layout” postrojenja

- Voditelj/voditelji projekta će razviti terminske planove podizanja

postrojenja

SHEMA CJEVOVODA I INSTRUMENATA

FC – Instrument za reguliranje protoka(FRC)

PC – Ins. za reguliranje tlaka (PRC)

TC – Ins. za reguliranje temperature(TRC)

LC – Ins. za reguliranje razine kapljevine

HPA – alarm za visoki tlak

• Prilikom izrade sheme cjevovoda i instrumenata moraju se upotrebljavati

normirani grafički znakovi u skladu s normom ISO 10628

• Pomoćni sustavi se mogu prikazivati pravokutnim likovima i upućivanjem na

posebne sheme

• Funkcije kojima se opisuje sustav mjerenja i upravljanja tehnološkim

procesom moraju se prikazivati u skladu s normama: ISO 3511-1, ISO 3511-2

i ISO 3511-4

SHEMA CJEVOVODA I INSTRUMENATA

ISO 10628

ISO 10628:1997 Flow diagrams for process plants - General rules

AutoCAD P&ID 2010

ISO 10628:1997 Symbols © The International Organization for Standardization (ISO)

ISO 14617-5:2002 Symbols ©

ISO 14617-6:2002 Symbols ©

ISO 3511-1:1977 Symbols ©

ISO 3511-2:1984 Symbols ©

ISO 3511-3:1984 Symbols ©

DIN 2481:1979-06 Symbols © Deutsches Institut für Normung e. V. (DIN)

JIS Z 8204:1983 Symbols © Japanese Industrial Standard (JIS)

AutoCAD P&ID 2010

Procesne sheme – Pomoćne sheme

Dodatni dijagrami (pomoćne sheme)

- Procesne sheme pomoćnih struja (voda, para, stlačeni zrak i sl.)

- Skice procesnih posuda

- Lokacijske skice i situacijske nacrte

- Dispozicijske skice – raspored opreme u prostoru

- Presjeke postrojenja

- Izometrija cjevovoda – izometrijske sheme

- Modeli postrojenja (3D model)

Raspored opreme u prostoru – “layout”

3D Raspored

Procesne sheme – 3D model

INP280

INP450

+9,880

INP280

H G

INP280

F E D C B A

Izometrijska shema cjevovoda

Izometrijska shema cjevovoda

Sheme tehnoloških procesa - Zaključak

Čemu će Vam služiti znanja iz shema tehnoloških procesa?

- Razumijevanje procesnih shema i samog procesa

- Razumijevanje i pravilna prosudba procesnih uvjeta

- Sposobnost prikazivanja procesa i analize procesa

- Procjena kapitalnih ulaganja (to najviše zanima vaše šefove!)

- Procjena proizvodnih troškova (isto)

- Razumijevanje inženjerske ekonomike i izvođenje analize profitabilnosti

procesa (također)

- Ravnopravan status s drugim inženjerskim disciplinama

- Sposobnost “čitanja” nacrta opreme i objekata

- Sposobnost simulacije procesnog projekta/projektiranja