Методы получения неорганических наноматериалов

Силабус ХТНВ PhD

Основы проектирования и оборудование заводов

Лекция 1.1

Промышленность важнейшая отрасль народного хозяйства, оказывающая решающее воздействие на уровень развития производительных сил общества. Промышленность представляет собой совокупность предприятий (заводов, фабрик, рудников, шахт, электростанций), занятых производством материальных благ, орудий труда как для самой промышленности, так и для других отраслей народного хозяйства, а так же добычей сырья, материалов, топлива, производством энергии и дальнейшей обработкой продуктов, полученных в производстве или произведенных в сельском хозяйстве. Промышленность состоит из двух больших групп отраслей – добывающей и обрабатывающей промышленности. К добывающей промышленности относятся предприятия по добыче горно-химического сырья, руд черных и цветных металлов и нерудного сырья для металлургии, неметаллических руд, нефти, газа. Угля. Соли, нерудных строительных материалов, легких природных заполнителей и известняка, а так же гидроэлектростанции. К обрабатывающей промышленности относятся предприятия по производству черных и цветных металлов, химических и нефтехимических продуктов, машин и оборудования, цемента, продуктов легкой и пищевой промышленности, а также ремонтно-строительные предприятия. Производство подразделяется также на производство средств производства (группа «А») и производство предметов потребления (группа «Б»). К группе «А» относятся производства связанные с выпуском станков, руд черных и цветных металлов, фосфор и фосфорные удобрения, цемент и т. п. К группе «Б» относятся производства связанные с выпуском готовых к использованию продуктов и материалов, такие как швейные и трикотажные готовые изделия, хлебобулочные изделия, мебель, различного рода товары народного потребления. Однако ряд видов продукции, используемой на производственные и непроизводственные цели (электроэнергия, ГСМ, уголь) распределяются между группой «А» и группой «Б» по их фактическому использованию. Любое проектируемое производство (предприятие) создается в соответствии с планом развития отрасли и потребностью экономического района. Производство начинается с составления задания на проектирование. Процесс проектирования является одним из творческих видов интеллектуальной деятельности инженеров-проектантов ( исследователи, технологи, механики, экономисты, электрики и т.д.). Истинной сутью и конечной целью проектирования является соединение химической идеи и с инженерно-техническим решением задачи. Составление проекта начинается с технико-экономического обоснования целесообразности строительства. Обоснование разрабатывается научными и проектными организациями на основании изучения в потребности в данном конкретном виде продукта, что имеет целью получение исходных данных на проектирование. При этом решаются основные вопросы экономической эффективности капиталовложения т.е. определяется район и точка строительства ------, мощность и состав предприятия ____, выбирается ассортимент продукции ____, источники и способы обеспечения сырьем, энергией, кадрами, решаются вопросы комплексного использования сырья и новейшей техники. Итак, проектирование промышленных предприятий, согласно инструкции может осуществляться в две стадии: разработку технического проекта и разработку рабочих чертежей или в одну – технорабочий проект (технический проект с рабочими чертежами). Рассмотрим состав и назначение каждой стадии проекта и объем документации. Технический проект должен определить экономическую целе-сообразность строительства завода в данном месте и в намечен¬ные сроки, а также решить вопросы обеспечения производства и строительства исходным сырьем, материалами, энергией, во¬дой и другими ресурсами, строительными материалами, конст¬рукциями и изделиями; определить технологический процесс, обеспечивающий высокую производительность труда; организа¬цию и систему управления производством, потребность в кадрах. В техническом проекте разрабатывается порядок организа¬ции строительства, технико-экономические показатели проекти¬руемого предприятия, а также определяется стоимость строитель¬ства, поскольку смета является основным документом для пла¬нирования капитального строительства и для расчетов между заказчиком и строительной организацией. В технический проект входят следующие части: общая по¬яснительная записка, технико-экономическая часть, генеральный план и транспорт, технологическая часть с разделом «автома¬тизация технологических процессов», организация труда и системы управления производством, строительная часть, орга¬низация строительства, сметная и графическая часть. В общей пояснительной записке дается краткое изложение содержания проекта, сопоставляются варианты, на основе которых приняты проектные решения, приводятся крат¬кие сведения по всем разделам проекта в отношении основных технических решений, основные технико-экономические показа¬тели проекта. Приводятся данные о проведенных согласованиях и соответствии проекта действующим нормам и правилам. Технико-экономическая часть включает основные исходные данные и результаты технико-экономических расчетов эффективности и целесообразности строительства предприятия. В ней приводятся данные об источниках и способах обеспечения исходным сырьем и основными материальными ресурсами; да¬ется характеристика сырьевой, топливной и энергетической ба¬зы предприятия; указываются производственные связи и воз¬можности кооперирования; обосновывается потребность в ос¬новных категориях рабочих и ИТР для всего предприятия и при¬водятся данные об источниках обеспечения этой потребности дается анализ капитальных вложений и основных фондов пред¬приятий. Приводятся также основные технико-экономические по¬казатели (производительность труда, уровень механизации и ав¬томатизации производства, себестоимость продукции, окупае¬мость, удельные капитальные вложения и др.) в сравнении с аналогичными показателями передовых отечественных и зару¬бежных предприятии. Генеральный план и транспорт включает обоснова¬ние планировочных решений, транспортных потоков и выбор видов транспорта; решает вопросы вертикальной планировки, благоустройства территории предприятий, устройство ливнестоков, инженерных сетей и коммуникаций; организации охраны предприятия; мероприятий по гражданской обороне; внешнего транспорта. Технологическая часть проекта (Технологический регламент) состоит из несколь¬ких подразделов: а) технология производства — приводится общая характеристика производства, его технико-экономический уровень и обоснование основных технических решений; характеристика производимой продукции, характеристика исходного сырья, материалов и полупродуктов; физико-химические основы технологического процесса; выбор и обоснование технологической схемы производства; описание технологического процесса и схемы; материальный баланс; ежегодные нормы образования отходов производства; нормы технологического режима; контроль производства и управление технологическим процессом; компоновка оборудования; техника безопасности, противопожарные мероприятия, промышленная санитария и охрана труда; охрана окружающей среды; организация и экономика производства. Технологический регламент химических производств состоит из 15 пунктов. В последующих лекция мы подробно разберем каждый из этих пунктов. Технологическая часть проекта должна содержать заказные спецификации на все основное и вспомогательное оборудование, приборы, арматуру и другие изделия; задания и технические тре¬бования на разработку нестандартизированного оборудования; б) автоматизация технологических процессов — содержит перечень производственных процессов, для которых проектиру¬ется автоматизация, схему и обоснование автоматического регу¬лирования, дистанционного и местного контроля, сигнализации, а также заказные спецификации и заявочные ведомости на обо¬рудование и материалы; в) электроснабжение и электрооборудование. Эти подразде¬лы содержат данные об установленной мощности потребителей электроэнергии; обоснования принимаемых источников электроэнергии, напряжения, распределительных и трансформаторных подстанций, В них определяется количество и типы воздушных и кабельных линий электропередачи, молниезащиты зданий, си¬лового электрооборудования, электрического освещения, а также даются заказные спецификации и заявочные ведомости на обору¬дование и основные материалы; г) тепловые сети; в этом подразделе приводятся исходные данные о потребителях тепла и источниках снабжения, описание и обоснование систем и схем тепловых сетей, выбор основного оборудования, трассы и конструктивные решения тепловых систем, а также заказные спецификации и заявочные ведомости на оборудование и основные материалы. Организация т руда и системы управления про¬изводством. Эта часть содержит три подраздела: а) организация труда — научная организация трудовых про¬цессов, обеспечивающая высокую производительность труда. В этом подразделе разрабатываются мероприятия, обеспечиваю¬щие наиболее благоприятные условия труда с учетом психофи¬зиологических требований. Разрабатываются мероприятия по охране труда и технике безопасности. Приводятся структура и расчет численности аппарата управления. О персонале производственном хотелось остановиться подробнее. Промышленно-производственный персонал – это работники списочного состава предприятий промышленности и других отраслей народного хозяйства. Непосредственно участвующие в процессе производства или занятые обслуживанием производственной деятельности предприятия. К Промышленно-производственному персоналу относятся работники: основных производств и вспомогательных цехов, а также занятые капитальным и текущим ремонтом оборудования и транспортных средств, подсобных цехов и побочных производств, обслуживающие электрические и тепловые сети, транспортных цехов, состоящих на балансе предприятия, занятых на погрузочно-разгрузочных работах и проводники сопровождающие грузы, занятые на очистных сооружениях, обслуживающих производство. Аппарата заводоуправления, лабораторий обслуживающих производство, конструкторские бюро и вычислительные центры. При планировании промышленно-производственного персонала в зависимости от выполняемых функций подразделяются на следующие категории: рабочие, инженерно-технические работники (ИТР), служащие, ученики, младший обслуживающий персонал и работники охраны предприятия. На основании данных о среднесписочной численности промышленно-производственного персонала предприятия и объеме производства предприятия (валовой, товарной лили чистой продукции) определяют показатели производительности труда (выработки), которая измеряется количеством продукции, произведенной промышленно-производственным персоналом за единицу рабочего времени (час, смена, год) или количеством времени, которое затрачено на производство единицы продукции. б) система управления производством—включает разработ¬ку структуры управления и взаимной связи между цехами и эффективность систем управления; в) связь и сигнализация — содержит исходные данные, крат¬кую характеристику систем и устройств всех видов связи и сигнализации, в том числе и для нужд гражданской обороны, содержит также заказные спецификации и заявочные ведомости на оборудование и основные материалы. . Строительная часть включает три подраздела: а) архитектурно-строительные решения — содержат общие сведения о проекте, данные о площадях и объемах зданий и со¬оружений, технологические требования к объемнопланировочным и конструктивным решениям, перечень типовых и повторно применяемых проектов основных зданий и сооружений. Здесь дается краткая характеристика и обоснование архитектурно-строительных решений зданий и сооружений, а также указания по антикоррозийной защите и противопожарных мероприятиях для зданий и сооружений; б) отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха — приводится расчетное количество вредных выделений, объем воздуха, удаляемого местными отсосами, и общий воздухообмен в помещениях. Определяется потребное количество тепла, хо¬лода и электроэнергии по заводу для отопления, вентиляции и кондиционирования; приводится описание выбранных систем, а также даются заказные спецификации и заявочные ведомости на оборудование и основные материалы; в) водоснабжение и канализация — определяются общие рас¬ходы воды на производственные, противопожарные и хозяйственные нужды. Приводится балансовая схема водопотребления и сброса сточных вод. Дается обоснование выбора источника водоснабжения, схемы водоснабжения и канализации, способов обработки и очистки воды. Даются заказные спецификации и заявочные ведомости на оборудование и основные материалы. Организация строительства. В этой части проекта приводятся объемы основных видов строительно-монтажных работ в физическом выражении по заводу в целом, по основным зданиям и сооружениям. Приводится ориентировочный план строительства по годам по заводу в целом и отдельным объек¬там; краткое описание и обоснование принятых методов произ¬водства работ; потребность по годам в основных строительных материалах и полуфабрикатах, индустриальных конструкциях и деталях, строительных машинах, транспорте, электроэнергии, топливе, паре, воде, способы удовлетворения этой потребности. Дается расчетная потребность в рабочих погодами намечаемые мероприятия по обеспечению работающих жильем и культурно-бытовыми учреждениями; описание состава, мощности и разме¬щения временных зданий и сооружений, обоснование необходи¬мости их строительства, перечень примененных типовых проек¬тов и технико-экономические показатели по организации строи¬тельства. Сметная часть технического проекта состоит из сводной сметы, составленной на основе объектных смет, а также смет и сметных расчетов на отдельные виды работ и затрат. Сводная смета на строительство является основным докумен¬том на весь период строительства, на основе которого осущест¬вляется планирование капитальных вложений, финансирование строительства и расчеты между подрядчиком и заказчиком за выполненные работы. Сводная смета не подлежит уточнению на стадии разработки рабочих чертежей. Графическая часть технического проекта должна со¬стоять из ситуационного плана размещения предприятия в мас¬штабах 1:5000, 1:10000 и 1:25000 с внешними коммуникациями, генерального плана (горизонтальная и вертикальная планиров¬ка) в масштабах 1 : 1000, 1 :2000, 1 : 5000, картограммы земля¬ных масс, плана инженерных сетей. Она содержит также принципиальную схему технологическо¬го процесса и схему межцеховых и технологических коммуника¬ций и трубопроводов, планы и разрезы основных производствен¬ных зданий с расположением основного технологического обо¬рудования и транспортных средств, с нанесением мест расположения вентиляционных камер, кондиционеров, тран¬сформаторных подстанций, распределительных устройств, поме¬щений КИП в масштабах 1:200, 1:400; трассы основных электри¬ческих сетей в масштабах 1 : 1000, 1 : 2000, 1 : 5000; по строитель¬ной части—планы основных зданий и сооружений в масштабах 1:200, 1:400; разрезы со схематическим изображением основных несущих и ограждающих конструкций в масштабе 1:200; фасады зданий в масштабах 1 : 200, 1 : 400. Рабочие чертежи выполняются на основе утвержден¬ного технического проекта. До разработки рабочих чертежей заказчик должен выдать проектной организации данные по за¬казанному индивидуальному, в том числе и импортному обору¬дованию, обеспечивающие комплексную разработку всех частей проекта. При разработке рабочих чертежей уточняются и дета¬лизируются предусмотренные техническим проектом решения в той степени, которая необходима для производства строительно-монтажных работ. В состав рабочих чертежей входят: заглавный лист с пе¬речнем чертежей, генеральный план с вертикальной планиров¬кой, надземными и подземными коммуникациями; архитектурно-строительные чертежи планов, разрезов и фасадов; фунда¬менты под здание и оборудование; интерьеры зданий и сооружений; чертежи нетиповых конструкций, узлов и деталей со спецификациями, привязанные к местным условиям; чертежи типовых и повторно применяемых проектов; монтажные техно¬логические чертежи с нанесением на них технологического, транспортного, энергетического и другого оборудования; схемы технологических трубопроводов, сетей и устройств энергоснаб¬жения, автоматизации, связи, водопровода и канализации,. отопления и вентиляции, кондиционирования и, др., а также раз¬работка отдельных нетиповых технологических, энергетических, сантехнических узлов и конструкций и нестандартизированного оборудования с заказными спецификациями на оборудование и материалы. В каждом разделе проекта на заглавном листе даются объе¬мы строительных и монтажных работ по объектам строитель¬ства и видам работ, а также уточненные ведомости конструкций» полуфабрикатов, деталей изделий и Материалов для строитель¬ства. При разработке рабочих чертежей запрещается вносить из¬менения по сравнению с техническим проектом, вызывающие снижение мощности, удорожание сметной стоимости строитель¬ства предприятий, которые в свою очередь приводят к ухудше¬нию технико-экономических показателей. Запрещается также разработка рабочих чертежей конструк¬ций, деталей, узлов, на которые имеются опубликованные стан¬дарты. Порядок выбора площадки и технические изыскания Примерные пункты размещения новых предприятий устанавливаются на основе перспективных планов развития этой отрасли. Окончательный выбор пункта и площадки строительства определяется на основе технико-экономического обоснования данного объекта строительства и предварительных изысканий, причем наличие в выбранном районе удобной площадки (зе¬мельного участка определенных размеров) для строительства может быть одним из доводов при обосновании пункта строи¬тельства предприятия. Для обоснования выбора площадки строительства завода также проводятся технико-экономические сравнения различных вариантов площадок с целью выбора наиболее экономичной, обеспечивающей минимальные капиталовложения на строи¬тельство предприятия и наиболее низкую себестоимость про¬дукции. Размеры площадки для строительства должны соответст¬вовать коэффициентам застройки промышленных территорий по СНиП с учетом возможного расширения предприятий, если это предусмотрено заданием на проектирование, но без необо¬снованных резервов. Площадка для строительства должна обеспечить рациональ¬ную и экономичную организацию эксплуатации предприятия, возможность соблюдения санитарных норм по предельным концентрациям выбросов в атмосферу; по возможности должна быть расположена вблизи от населенного пункта, источника водоснабжения, энергоснабжения, железной дороги и мест сброса сточных вод. Площадка строительства должна иметь по возможности спокойный рельеф, обеспечивающий размещение производствен¬ных корпусов без перепадов полов первого этажа, планировку территории без террас и подпорных стен, отвод поверхностных вод и минимальный объем земляных работ. Под площадку не могут отводиться места залегания полез¬ных ископаемых, а также оползневые участки. Территория площадки должна иметь низкий уровень грун¬товых вод, исключающий необходимость устройства специаль¬ных дорогостоящих оснований для зданий, а также производ¬ства сложных гидроизоляционных работ. В комплекс работ по выбору площадки, выполняемых про¬ектной организацией, входят экономические расчеты и инже¬нерные обследования, технико-экономические сравнения вари¬антов возможного размещения предприятия на различных пло¬щадках, проектные предложения со схемами генерального плана предприятия, согласование с соответствующими органами намечаемых проектных решений.