Технологический раздел проекта (раздел "Технологические решения" проектной документации) разрабатывают на основании исходных данных и нормативных документов.
7.2.1 В технологический раздел проекта входят пояснительная записка и графические материалы. На их основе технолог разрабатывает задания на разработку других разделов проекта.
7.2.2 В состав технологического раздела входят:
- технологические схемы (блок-схемы) с указанием всех этапов производства, исходных и промежуточных материалов, требований к технологическим средам (воде, сжатому воздуху, газам и пр.);
- спецификации технологического оборудования;
- планировочные решения с указанием классов чистоты помещений (при их наличии) и расстановкой оборудования;
- планировочные решения с нанесением маршрутов движения персонала и перемещения материалов, промежуточной и готовой продукции;
- порядок входа в помещения и выхода из них, подачи материалов и т.д.;
- основные требования к эксплуатации чистых помещений (при их наличии), включая обеспечение одеждой, уборку, обработку и пр.;
- схемы подготовки воды, сжатого воздуха и пр.;
- баланс мощностей производства (увязка производительности оборудования на различных технологических стадиях);
- материальный баланс;
- временные диаграммы производства;
- штат производства и др.
7.3.1 Блок-схема представляет собой графическое изображение последовательных технологических операций (стадий) технологического процесса с указанием основных материальных потоков (поступление сырья, исходных материалов, получение промежуточной и готовой продукции, мест образования отходов, выбросов).
7.3.2 В прямоугольниках блок-схемы указывают основные операции (стадии) технологического процесса (хранение и подготовка сырья и исходных материалов, выделение готового продукта, его очистка, упаковка, хранение готовой продукции и т.д.). Стрелками изображают транспортные (материальные) потоки и указывают, куда они поступают далее (на какую стадию).
7.3.3 Каждая стадия и операция должна иметь название.
Примеры обозначения операций или стадий:
- ВР - стадии вспомогательных работ;
- ТП - операция (стадия) технологического процесса;
- ПО - стадия переработки отходов;
- ОБО - стадия обезвреживания отходов;
- ОБВ - стадии обезвреживания технологических и вентиляционных выбросов в атмосферу;
- УМО - стадии упаковывания, маркирования и отгрузки готовой продукции.
7.3.4 Пример блок-схемы приведен в приложении А.
7.4.1 Первым этапом технологического проектирования являются анализ исходных данных и технологических процессов, выбор оборудования, разработка принципиальной технологической схемы. На основании такого анализа определяют последовательность технологических операций и предварительный выбор оборудования (аппаратурное оформление).
7.4.2 Схему организации производства, технологические и планировочные решения разрабатывают для данной номенклатуры и объема производства.
7.4.3 При разработке технологических схем следует предусмотреть защиту от перекрестных и других загрязнений.
7.4.4 Принципиальная технологическая схема является частью графических материалов технологических решений проектной документации. Технологическим операциям (стадиям) могут быть присвоены условные обозначения, включающие марку чертежа ТХ и порядковый номер стадии, например ТХ1, ТХ2 и т.д. Оборудование изображают и нумеруют в последовательности, отображающей ход технологического процесса.
7.4.5 Рекомендуется вначале разработать предварительный вариант принципиальной технологической схемы производства. Затем на его основе выполнить расчеты (материальные, энергетические), выбор оборудования.
7.4.6 Окончательно технологическая схема может быть принята после разработки объемно-планировочных решений производства и необходимых разделов энергообеспечения и согласования с заказчиком.
7.4.7 При наличии в производстве опасных и вредных факторов следует предусмотреть все меры предосторожности, соответствующие нормативным требованиям, предотвращающие опасное и вредное воздействие этих факторов. При выборе методов технологических процессов предпочтение следует отдавать тем, которые характеризуются наименьшей выраженностью указанных факторов.
7.4.8 При разработке технологических процессов следует предусмотреть меры и способы нейтрализации пролитых и рассыпанных вредных веществ.
7.4.9 На принципиальной технологической схеме следует показать поступление в производство и оборудование исходного сырья, материалов и технологических сред, движение промежуточной и готовой продукции, отходов, стоков и газообразных выбросов.
7.4.10 Содержание принципиальной технологической схемы (рекомендуемое):
- последовательность основных технологических и вспомогательных операций;
- основное технологическое оборудование, каждой единице оборудования следует присвоить свой номер;
- спецификация оборудования с основными характеристиками (объем, производительность, поверхность, материал, размеры и пр.);
- места ввода исходного сырья, материалов, технологических сред и выхода из процесса (оборудования) промежуточных продуктов и готовой продукции, отходы и выбросы в атмосферу;
- параметры технологических процессов (давление, концентрация, температура и т.п.);
- параметры технологических сред (температура, давление и пр.);
- таблица материального баланса (количество загружаемых и образующихся веществ, отходов, выбросов);
- линии материальных потоков с расположением основной запорной и отключающей арматуры;
- способы загрузки и выгрузки, транспортирования сырья, промежуточных продуктов и готовой продукции;
- способы отбора проб для контроля;
- методы переработки, очистки или обезвреживания отходов, сточных вод, выбросов в атмосферу (если они разработаны в комплексе с технологическим процессом).
Примечания
1 Каждый аппарат (сосуд, единица оборудования) на схеме рекомендуется изображать в виде эскиза, отражающего принципиальное устройство и основные конструктивные особенности оборудования. Если для обеспечения необходимой мощности производства требуется установить несколько однотипных аппаратов или линий, то на технологической схеме изображают только один аппарат или одну линию.
2 Передачу сред из одного аппарата в другой изображают в виде жирных линий материальных потоков. На каждом эскизе аппарата показывают подводку основных и вспомогательных потоков (вода, пар, сжатый воздух, газ и т.д.), изображаемую на чертеже различными условными обозначениями. В некоторых случаях линии трубопроводов объединяют в коллекторы, от которых делают отводы к соответствующим аппаратам.
7.4.11 Из принципиальной схемы должно быть видно, что исключается возможность образования застойных зон в оборудовании и трубопроводах, обеспечиваются условия качественной мойки оборудования.
7.4.12 Принципиальная технологическая схема сопровождается описанием, являющимся одной из глав пояснительной записки к технологическим решениям проектной документации. Описание следует выполнять последовательно в точном соответствии с технологической схемой. Изложение должно быть кратким и ясным, отражать сущность и безопасность процесса.
Описание должно отвечать требованиям к содержанию пояснительных записок раздела "Технологические решения", установленных нормативными документами.
Полную технологическую схему разрабатывают на стадии рабочей документации. Состав и правила оформления рабочих чертежей марки ТХ выполняют в соответствии с требованиями ГОСТ 21.401 и других нормативных требований.
7.6.1 Материальный баланс производства включает расчет количеств исходных и получаемых материалов или продуктов на каждой операции (стадии) технологического процесса с учетом расходных коэффициентов по сырью, выхода продукции и с определением составов и количеств потерь и отходов, сточных вод, выбросов в атмосферу.
7.6.2 Материальный баланс может быть рассчитан на единицу времени (в случае непрерывных процессов), единицу готовой продукции и серию (партию, цикл).
7.6.3 Целесообразно составлять схему материальных потоков или совмещать эти потоки с технологической блок-схемой.
7.6.4 Данные материального баланса являются основанием для расчета суточных и годовых расходов сырья и готовой продукции, выбора оборудования, для расчетов складов, очистных сооружений, решения вопросов утилизации отходов, улавливания и обезвреживания выбросов при необходимости.
Пример расчета материального баланса дан в приложении Б.
Временная диаграмма показывает процесс производства серии продукции (единицы продукции) во времени с учетом всех основных операций, включая подготовку оборудования и помещений (при необходимости).
Пример временной диаграммы производства дан в приложении В.
7.8.1 Выбор оборудования выполняют при разработке принципиальной технологической схемы. В дальнейшем может уточняться при расчете числа и производительности устанавливаемого оборудования.
7.8.2 Оборудование должно соответствовать требованиям процесса и нормативных документов.
7.8.3 В производствах с высокими требованиями к чистоте и при работе с опасными веществами рекомендуется применять закрытое оборудование по мере возможности и в силу целесообразности.
7.8.4 Оборудование должно обеспечивать безопасность работ с токсичными и взрывопожароопасными веществами (при их наличии).
7.8.5 При выборе оборудования необходимо учитывать параметры процессов, физико-химические свойства сырья и перерабатываемых продуктов.
7.8.6 Исполнение материалов, контактирующих с технологическими средами (коррозионная устойчивость металла, шероховатость поверхностей, уплотнения и т.д.), должно обеспечивать гарантированное качество продукции.
7.8.7 Производительность оборудования должна обеспечивать выполнение производственной программы.
7.8.8 Рекомендуется при расчетах оборудования сохранять постоянным количество операций (партий, серий, подсерий, циклов) в сутки на всех этапах производства, так как это позволяет обеспечивать контроль производства и учет расходуемых материалов.
7.8.9 При определении количества единиц оборудования следует учитывать, что при большом числе малопроизводительных аппаратов увеличивается число операций загрузки, выгрузки, точек контроля, возрастает зона обслуживания и объем здания (помещения). При установке аппаратов большой производительности эти недостатки могут устраняться, но при этом могут усложняться строительно-монтажные работы.
7.8.10 Коэффициент заполнения оборудования должен быть меньше единицы и учитывать особенности процессов, например смешивания или вспенивания массы.
7.8.11 При расчетах производительности оборудования следует учитывать остановки на очистку оборудования, уборку помещений, остановки по графикам технического обслуживания.
Конструкция оборудования должна обеспечивать выполнение как технологических процессов, так и процессов мойки и очистки оборудования.
Конструкция оборудования должна обеспечивать возможность проведения аттестации технологических процессов и процессов мойки и очистки.
7.8.12 Все единицы оборудования должны быть совместимы между собой, с исходными и упаковочными материалами.
7.8.13 Технологическое оборудование и трубопроводы, являющиеся источниками тепловыделений, должны иметь тепловую изоляцию, температура нагретых поверхностей не должна превышать 45°С.
7.8.14 Следует предусмотреть текущий контроль параметров оборудования (в необходимых случаях) с указанием приборов.
7.8.15 Следует предусмотреть условия для технического обслуживания оборудования и удобство его эксплуатации.
7.8.16 При выборе оборудования следует, по возможности, иметь все технические характеристики (технические спецификации) от изготовителей оборудования, чертежи или эскизы оборудования. В технической характеристике должно быть указано назначение оборудования, материалы исполнения, габаритные размеры, система контроля и управления, блокировки и пр., должны быть указаны обязательные решения, гарантирующие надежную и безопасную работу оборудования и выпуск качественной продукции, уровень шума и т.д.
7.8.17 По результатам выбора оборудования составляют спецификацию технологического оборудования. Спецификация является частью технологических решений проектной документации.
В спецификации приводят технические данные на оборудование.
Примеры для фармацевтической промышленности
1 Для сборников, мерников, хранилищ следует указать:
- особенности конструкции (горизонтальная, вертикальная, с коническим или сферическим днищем и т.д.);
- вместимость;
- способ загрузки/выгрузки сырья, растворителей, продукции (вакуум, насос, передавливание сжатым воздухом, самотеком и т.д.);
- исполнение материалов, контактирующих с продукцией;
- рабочее давление;
- наличие контрольно-измерительных приборов.
2 Для реакторов, стерилизаторов следует указать:
- вид реактора (особенности конструкции);
- тип мешалки и количество оборотов;
- тип уплотнений;
- рабочее давление;
- наличие контрольно-измерительных устройств (если входит в комплект поставки);
- наличие предохранительных устройств (если входит в комплект поставки);
- для реакторов непрерывного типа - производительность;
- способ нагрева или охлаждения, наличие рубашки, тепловая изоляция;
- исполнение материалов, контактирующих с продукцией;
- исполнение материалов, не контактирующих с продукцией.
В спецификацию должно быть включено также вспомогательное оборудование, грузоподъемное оборудование, транспортные средства и механизмы, необходимые для выполнения технологических операций.
Правила оформления спецификаций должны отвечать требованиям ГОСТ 21.110.
7.9.1 Объемно-планировочные решения должны отвечать требованиям строительных норм и правил, правил пожарной безопасности и др., обеспечивать возможность выполнения монтажных и демонтажных работ.
7.9.2 На объемно-планировочные решения влияет выбор методов технологических процессов, число производственных линий и производственных участков, выбор оборудования, токсичность и взрывопожароопасность производства. При объединении в одном здании производств и производственных участков с различными требованиями к производствам и санитарно-гигиеническими требованиями следует предусматривать мероприятия по защите от воздействия различных вредных факторов.
7.9.3 Основными факторами, определяющими объемно-планировочные решения, являются:
- обеспечение логичности и последовательности технологических операций и потоков, сведение до минимума возможности перепутывания и ошибок;
- минимизация расстояний перемещения и передвижения;
- необходимая защита от загрязнений;
- сведение до минимума действий с материалами (стадий обращения с ними);
- обеспечение требуемой организации производства и необходимого доступа.
7.9.4 В состав объемно-планировочных решений входят планы помещений (участков) основного производственного и вспомогательного назначения, необходимых для нормального функционирования производства, лаборатории внутрипроизводственного контроля, лаборатории контроля качества, склады и т.д., размещение оборудования. Планировочные решения должны быть рациональными и исключать необоснованную удаленность участков и оборудования друг от друга.
7.9.5 Площадь помещений (участков) должна быть достаточной для размещения оборудования. При определении размеров помещений (участков) должны быть предусмотрены площади для приема сырья и материалов в производственную зону, промежуточной продукции и готовой продукции, вспомогательных материалов.
7.9.6 В составе помещений (участков) рекомендуется предусмотреть помещения для уборочного инвентаря и его подготовку, а также подвод необходимых коммуникаций (горячая и холодная вода, канализация).
Помещения должны быть достаточных размеров для размещения уборочного инвентаря. Размещение таких помещений для производства должно быть в производственной зоне в целях исключения перепутывания и перекрестных загрязнений. Для производств с большим пылевыделением или специальными требованиями к чистоте помещений рекомендуется организовать централизованную вакуумную уборку, пылесборники - размещать за пределами производственного участка.
7.9.7 Все помещения должны иметь нумерацию. В чертежи планов помещений и расположения оборудования включают экспликацию помещений. Экспликация помещений должна содержать сведения о наименовании помещений, категории помещений по взрывопожароопасности. Целесообразно в экспликации помещений отразить сведения о специфических требованиях, например группа патогенности, класс чистоты и т.д.
7.9.8 На стадии разработки проектной документации допускается не наносить на планы малогабаритное оборудование, но следует предусмотреть для него соответствующие площади.
7.9.9 Расположение оборудования должно обеспечивать зону обслуживания, осмотра, исключать труднодоступные участки для уборки. При размещении (компоновке) оборудования следует учитывать обвязку оборудования трубопроводами и арматурой, необходимость устройства площадок и грузоподъемных механизмов для обслуживания оборудования.
При размещении оборудования следует обеспечивать проходы для персонала.
Штатное расписание определено технологами-проектировщиками и согласовано с заказчиком.
Расчет и квалификация персонала определены размерами проектируемых объектов и сложностью технологических процессов, количеством и продолжительностью смен. Устанавливают условия труда.
Результаты расчета оформляют в виде таблицы.
Штатное расписание служит основанием для строителей при разработке административно-бытовых помещений.
7.11.1 Технологическая одежда, с одной стороны, выполняет функцию защиты работающих от воздействия вредных факторов технологической среды и, с другой - функцию защиты технологической среды от частиц и микроорганизмов, выделяемых человеком, тем самым сохраняя заданный уровень чистоты воздуха в производственном помещении.
7.11.2 Качество материалов, изготовления и комплектность одежды зависят от видов технологических процессов. Требования к качеству и комплектности технологической одежды должны быть отражены в пояснительной записке.
7.11.3 При проектировании новых предприятий или реконструкции существующих следует обращать внимание на подготовку технологической одежды.
7.11.4 При отсутствии централизованных специализированных прачечных в составе предприятия следует предусмотреть прачечные (участки подготовки технологической одежды).
7.11.5 Состав помещений прачечной зависит от назначения технологической одежды и регламентируется требованиями отрасли.
7.11.6 Прачечная должна обеспечивать все этапы подготовки технологической одежды:
- прием и сортировку технологической одежды;
- стирку, полоскание, отжим;
- сушку;
- упаковку на стерилизацию и стерилизацию технологической одежды, при необходимости;
- оценку качества стирки и стерилизации;
- хранение чистой одежды.
7.11.7 При разработке планировочных решений прачечных рекомендуется предусматривать отдельные контейнеры или помещения для сбора использованной технологической одежды, места хранения чистой одежды. Способы доставки технологической одежды в прачечную и в производство должны исключать возможность появления дополнительных загрязнений на одежде.
При расчете стиральных и сушильных машин следует учитывать загрузку в зависимости от типов ткани.
7.12.1 Назначением складов является хранение сырья, исходных и упаковочных материалов, комплектующих изделий, промежуточной и готовой продукции и др.
Основным регламентирующим документом для складов является [1].
Склады должны быть оснащены современным оборудованием и техникой с учетом их назначения.
7.12.2 Склады должны иметь достаточную площадь и объем здания для хранения сырья, исходных материалов, вспомогательных материалов, химреактивов, дезсредств, готовой продукции и т.д. Планировочные решения склада должны обеспечивать безопасное хранение веществ согласно требованиям безопасности при хранении тех или иных веществ. Например, хранение и транспортирование легковоспламеняющихся жидкостей, кислот и щелочей должны быть организованы с учетом требований норм пожарной безопасности, требований к хранению кислот и т.д.
7.12.3 При приемке сырья и исходных материалов на склад следует организовать зону отбора проб для входного контроля качества. Отбор проб должен быть организован таким образом, чтобы не нарушалось качество исходных материалов.
7.12.4 Следует установить нормы запасов сырья, промежуточных продуктов, готовой продукции на основных складах и в зоне производства (прицеховые склады, накопительные суточные, буферные).
7.12.5 Рекомендуется при расчете площадей прицеховых складов нижний предел запаса считать 1,5 сут. При этом следует избегать скопления большого количества опасных для хранения веществ.
7.12.6 При организации склада следует обеспечивать требуемые параметры микроклимата для сохранности качества сырья, материалов, готовой продукции.
7.12.7 Расположение складов, транспортирование в зону хранения и доставка в зону производства должны быть на минимальном расстоянии и обеспечивать сохранность качества.
7.12.8 Доставка сырья и материалов к месту потребления может быть организована по-разному, в зависимости от объемов производства и требований заказчика.
Для транспортирования могут использовать тележки, трубопроводы и пр.
7.12.9 На складе следует организовать зону комплектации и выдачи сырья и исходных материалов в производство. Может потребоваться обеспечение операций взвешивания, отсчета или отмеривания, для этого следует организовать соответствующее рабочее место и обеспечить сохранность материалов.
Необходимость во вспомогательных зданиях и помещениях промышленных предприятий определяют по результатам разработки проектных решений и в техническом задании.
К ним относят:
- общезаводские здания и помещения;
- административные помещения;
- санитарно-бытовые помещения;
- столовые для организации питания персонала;
- медицинское обслуживание и пр.
7.14.1 Отходы производства подразделяют на твердые и жидкие, подлежащие утилизации, нейтрализации или обезвреживанию.
7.14.2 Транспортирование отходов производства должны выполнять способом, исключающим возможность попадания вредных веществ в производственную и окружающую среду с применением трубопроводов, контейнеров, подъемников и пр.
7.14.3 При необходимости следует организовать специальные места для временного накопления и хранения отходов.
7.14.4 Сведения о виде, составе и планируемом объеме отходов производства, подлежащих утилизации и захоронению с указанием класса опасности отходов, рекомендуется оформлять в виде таблицы, в которую необходимо включать:
- наименование отходов;
- наименование производства (операции, стадии, оборудования), откуда удаляется отход;
- агрегатное состояние;
- количество отхода в сутки (с операции);
- количество отходов в год;
- адрес пункта назначения.
7.15.1 В технологическом разделе определяют классы чистоты и требования к параметрам процесса (оборудования, помещений) по условиям технологического процесса, обеспечивающим выпуск продукции согласно заданным требованиям.
7.15.2 В пояснительной записке должны быть описаны и обоснованы проектные решения, следует приводить описание процедур передачи материалов, сырья, готовой продукции в производственную зону с чистыми помещениями и обратно.
7.15.3 Содержание пояснительных записок в текстовой и графической частях проектной документации также должно отражать специфические требования, например:
- краткое описание технологической схемы производства;
- требуемый класс чистоты (тип зоны);
- направления движения потоков воздуха;
- защитные меры;
- планировочные решения с указанием классов чистоты и нанесением производственных помещений, комнат переодевания, материальных шлюзов, передаточных камер, технических зон, вспомогательных и других помещений;
- экспликация помещений с указанием классов чистоты;
- перепады давления между помещениями;
- контроль загрязнений;
- технологические потоки персонала, сырья, материалов, готовой продукции.
7.15.4 В графических материалах наряду с основными требованиями дополнительно должны быть разработаны чертежи с указанием классов чистоты (типов зон), технологических потоков (сырье, материалы, готовая продукция, пробы, промежуточная продукция, персонал). Технологические потоки целесообразно указывать на одном чертеже.