Inženiertehniskie apsvērumi saistībā ar slīdēšanas{0}}un konteineru bāzes skābekļa rūpnīcām - Emuārs

Tā kā industriālie projekti arvien vairāk saskaras ar saspringtākiem grafikiem, attāliem būvlaukumiem un augstākām prasībām pēc elastības, skābekļa rūpnīcas, kas balstītas uz slīd{0}} un konteineros, ir kļuvušas par vēlamo risinājumu tādās nozarēs kā ieguves rūpniecība, metalurģija, notekūdeņu attīrīšana, ķīmiskā rūpniecība, enerģētika un infrastruktūras attīstība. Šīs modulārās skābekļa sistēmas, kuru pamatā parasti irPSAvaiVPSAtehnoloģijas, ir izstrādātas tā, lai tās būtu-saliktas, rūpnīcā-pārbaudītas un ātri izvietotas uz vietas.

Slīdošo{0}}un konteineru skābekļa ražotņu pieaugošā popularitāte atspoguļo plašāku rūpniecisko pāreju uz modularizāciju. Tā vietā, lai izveidotu lielas, stacionāras iekārtas ar gariem būvniecības cikliem, daudzi operatori tagad dod priekšroku kompaktām sistēmām, kuras var transportēt, uzstādīt un nodot ekspluatācijā ar minimālu civilo darbu. Tomēr, lai sasniegtu šo vienkāršību uz virsmas, ir nepieciešama rūpīga inženierija aizkulisēs.

Skābekļa ražotnes, kuru pamatā ir slīd{0}}konteiners, nav vienkārši standarta skābekļa ģeneratori, kas ievietoti tērauda rāmī vai konteinerā. Tās ir integrētas sistēmas, kurās procesu inženierijai, mehāniskajam izkārtojumam, elektroprojektēšanai un loģistikas plānošanai ir jāstrādā kopā.

Konstrukcijā, kas balstīta uz{0}}slīdēšanu, galvenās iekārtas, piemēram, kompresori, pūtēji, adsorbcijas torņi, gaisa apstrādes iekārtas, vadības paneļi un bufera tvertnes, ir uzstādīti uz tērauda sāniem. Slīdnes darbojas gan kā konstrukcijas pamatne, gan kā transportēšanas platforma.

Konteineru konstrukcijās tas pats aprīkojums tiek uzstādīts standarta vai pielāgotos konteineros. Konteiners nodrošina aizsardzību pret laikapstākļiem, trokšņa samazināšanu un vienkāršāku apstrādi, izmantojot esošo kuģniecības infrastruktūru.

Abos gadījumos pamatideja ir viena:

Rūpnīcas integrācija, nevis vietas montāža

Īsāks uzstādīšanas laiks

Samazināts būvniecības risks-uz vietas

Paredzama kvalitāte, izmantojot kontrolētu ražošanu

Taču modularizācija rada inženiertehniskas problēmas, kas nepastāv tradicionālajās rūpnīcās, kas izgatavotas uz stieņa{0}}.

Pirmais nozīmīgais inženiertehniskais apsvērums ir tas, kā ierobežotā telpā ievietot pilnīgu skābekļa ražošanas procesu, nesamazinot veiktspēju.

Tradicionālajās ražotnēs iekārtu izkārtojums ir optimizēts galvenokārt apkopes pieejamībai un procesa efektivitātei. Slīdēšanas un konteineru iekārtās izkārtojumam ir jāievēro arī stingri izmēru ierobežojumi.

Galvenie izaicinājumi ietver:

Vertikālais un horizontālais telpas ierobežojums

Svara sadalījums pa sānu vai konteinera grīdu

Piekļuves ceļi ekspluatācijai un apkopei

Cauruļu, vārstu un instrumentu integrācija šaurās vietās

Procesu inženieriem bieži ir jāpārveido standarta izkārtojumi, lai tie būtu "moduļiem{0}}draudzīgi". Tas var ietvert:

Izmantojot kompaktus adsorbcijas traukus

Integrēto gaisa apstrādes komplektu izvēle

Vairāku funkciju apvienošana vienā sliedēs

Cauruļvadu maršrutu optimizēšana, lai samazinātu līkumus un spiediena zudumus

Katrs dizaina lēmums kļūst par līdzsvaru starp kompaktumu un kopjamību. Sistēmu, kas ir pārāk cieši iesaiņota, var būt grūti apkalpot, tādējādi palielinot ilgtermiņa darbības risku.

Slīdošās un konteinerizētās skābekļa iekārtas ir mehāniskas sistēmas, taču tās ir arī strukturālas sistēmas.

Katrai slīdēšanai vai konteineram ir jāatbalsta:

Iekārtas statiskais svars

Dinamiskās slodzes no kompresoriem, pūtējiem un vakuumsūkņiem

Transportēšanas spriedze pacelšanas, transportēšanas vai transportēšanas laikā

Vēja un seismiskās slodzes uzstādīšanas vietā

Struktūrinženieriem ir jāprojektē rāmji, kas ir spēcīgi, taču nav pārāk smagi. Pārmērīga konstrukcija palielina transportēšanas izmaksas un apstrādes grūtības, savukārt nepietiekama konstrukcija rada drošības risku.

Galvenie strukturālie apsvērumi ietver:

Slodzes sadalījums pa tērauda sijām

Vibrācijas izolācija rotējošām mašīnām

Celtņu un iekrāvēju pacelšanas punktu dizains

Atbilstība starptautiskajiem transporta un celšanas standartiem

Konteineru sistēmās rodas papildu problēmas:

Konteineru sienu pārveidošana ventilācijai un cauruļvadiem

Konstrukcijas integritātes saglabāšana pēc atveru izgriešanas

Grīdu pastiprināšana smagai tehnikai

Tvertnē, kas no ārpuses izskatās standarta, faktiski var būt ievērojams slēpts pastiprinājums, kas atbalsta rūpnieciskās iekārtas.

Viena no lielākajām{0}}slīdēšanas un konteineru ražotņu priekšrocībām ir tā, ka tās var transportēt kā veselas vienības. Bet tas arī nozīmē, ka transportēšana ir jāapsver jau pirmajā projektēšanas posmā.

Inženieriem ir jāatbild:

Kāds ir maksimālais pieļaujamais platums, augstums un svars?

Vai vienība ceļos ar kravas automašīnu, kuģi, dzelzceļu vai visiem trim?

Vai ir tiltu, ceļu vai ostu ierobežojumi?

Vai uz vietas ir pieejams īpašs pacelšanas aprīkojums?

Dizaina izvēli bieži nosaka loģistika, nevis procesa izvēle. Piemēram:

Aprīkojumu var sadalīt vairākās sliedēs, lai ievērotu svara ierobežojumus

Adsorbcijas torņus var saīsināt un pavairot

Tvertnes var piegādāt atsevišķi un pievienot uz vietas

Tehniski perfekta sistēma, ko nevar ekonomiski transportēt, nav dzīvotspējīgs industriālais risinājums.

Skābekļa iekārtas rada ievērojamu siltumu, īpaši gaisa kompresoros, pūtējos un vakuumsūkņos. Atvērtajos augos šis siltums izkliedējas dabiski. Slīdēšanas un konteineru iekārtās siltuma uzkrāšanās kļūst par nopietnu problēmu.

Inženieru komandām jāprojektē:

Atbilstoši ventilācijas ceļi

Piespiedu ventilācija, izmantojot ventilatorus

Karstumizturīgi{0}} izkārtojumi

Karsto un auksto zonu atdalīšana

Konteineru sistēmās ventilācijas atveres rūpīgi jānovieto, lai:

Izvairieties no īssavienojuma{0}}gaisa plūsmas

Novērst lietus vai putekļu iekļūšanu

Samaziniet trokšņa emisiju

Karstā klimatā slikta ventilācija var izraisīt:

Samazināta kompresora efektivitāte

Augstāks elektrisko komponentu atteices līmenis

Saīsināts aprīkojuma kalpošanas laiks

Siltuma vadība nav papildu funkcija. Tas ir galvenais uzticamības faktors.

Daudzas skābekļa iekārtas tiek uzstādītas apdzīvotu vai videi jutīgu vietu tuvumā, piemēram, komunālo notekūdeņu rūpnīcās vai industriālajos parkos ar stingriem trokšņa noteikumiem.

Uz slīdēšanas{0}}balstās sistēmas parasti ir atvērtas, un tām ir nepieciešami ārēji trokšņu kontroles pasākumi, piemēram, akustiskie korpusi vai barjeras.

Konteineru sistēmas dabiski nodrošina zināmu trokšņa izolāciju, taču bieži vien ir nepieciešama papildu inženierija:

Akustiskā odere konteinera sienās

Klusinātāji uz gaisa ieplūdes un izplūdes

Vibrācijas izolācijas stiprinājumi

Trokšņa kontrolei jābūt līdzsvarotai ar ventilācijas vajadzībām. Pārmērīga-izolācija bez atbilstošas gaisa plūsmas var radīt pārkaršanas problēmas.

Vides atbilstība ietver arī:

Eļļas un kondensāta vadība

Droša slāpekļa{0}}bagātīgo izplūdes gāzu atgaisošana

Atbilstība vietējiem rūpniecības kodeksiem

Mūsdienu skābekļa rūpnīcas ir ļoti automatizētas. Moduļu sistēmās elektriskā un vadības integrācija gandrīz pilnībā jāveic rūpnīcā.

Tas ietver:

Strāvas sadales paneļi

Motoru vadības centri

PLC vai DCS interfeiss

Instrumentu elektroinstalācija

Sakaru tīkli

Galvenie izaicinājumi ietver:

Kabeļu maršrutēšana ierobežotā telpā

Aizsardzība pret karstumu un putekļiem elektronikai

Ērta piekļuve problēmu novēršanai

Konteineru sistēmās konteinera iekšpusē bieži ir īpaša vadības telpas zona, kas ir atdalīta no trokšņainām vai karstām aprīkojuma zonām. Sistēmas, kuru pamatā ir slīdēšana{1}}, parasti balstās uz ārējiem vadības skapjiem.

Attālā uzraudzība kļūst arvien standarta. Moduļu skābekļa iekārtas bieži tiek uzstādītas attālos apgabalos, padarot attālo diagnostiku par būtisku dizaina elementu.

Viena no galvenajām slīdēšanas un konteineru iekārtu priekšrocībām ir iespēja veikt rūpnīcas pieņemšanas testēšanu (FAT) pirms piegādes.

Inženieru komandām jāprojektē sistēmas, kas var būt:

Pilnībā samontēts rūpnīcā

Darbojas un testēts simulētos apstākļos

Ja nepieciešams, viegli izjaukt nosūtīšanai

Tomēr ne visus procesa apstākļus var atkārtot rūpnīcā. Inženieriem ir jādefinē, kuras būs nodošanas ekspluatācijā daļas:

Pabeigts rūpnīcā

Pabeigts uz vietas

Labs modulārais dizains samazina darbu vietnē{0}}, taču joprojām nodrošina elastību vietnei{1}}specifiskiem pielāgojumiem.

Slīdošās un konteinerizētās skābekļa iekārtas bieži tiek izmantotas sarežģītās vietās: tuksnešos, kalnos, piekrastes zonās, ieguves vietās vai pagaidu būvniecības zonās.

Inženierzinātnēs jāņem vērā:

Augsta vai zema apkārtējās vides temperatūra

Augsts mitrums vai sāls gaiss

Putekļi un smiltis

Nestabila strāvas padeve

Tas ietekmē:

Materiālu izvēle

Pārklājums un aizsardzība pret koroziju

Elektriskās izolācijas klase

Dzesēšanas sistēmas projektēšana

Eiropai paredzēta konteineru iekārta var ātri sabojāt tuksneša raktuvēs, ja vides inženierija netiks pielāgota.

Kompakts dizains nedrīkst novērst piekļuvi apkopei.

Inženieriem ir jānodrošina:

Filtrus var nomainīt

Vārstus var apkopt

Instrumentus var kalibrēt

Ja nepieciešams, galvenās sastāvdaļas var noņemt

Tas bieži prasa:

Noņemami paneļi vai durvis

Izbīdiet{0}}iekārtu rāmjus

Pacelšanas punkti virs galvas

Iekārta, kas ir viegli uzstādāma, bet kuru nav iespējams uzturēt, radīs augstas ilgtermiņā{0}}izmaksas un dīkstāves.

Skābekļa sistēmas ietver gan ar skābekli{0}}bagātinātu, gan ar slāpekli-bagātu vidi, kas rada nopietnus drošības riskus.

Konteineru iekārtās drošības tehnikai ir jāattiecas uz:

Skābekļa noplūdes noteikšana

Ventilācija, lai novērstu skābekļa uzkrāšanos

Signalizācijas un bloķēšanas sistēmas

Ugunsizturīgi materiāli

Drošības projektam jāatbilst:

Rūpnieciskās drošības standarti

Vietējie noteikumi

Īpašnieka -drošības politikas

Drošība attiecas ne tikai uz aprīkojumu, bet arī uz izkārtojumu, norādēm, piekļuves kontroli un ārkārtas reaģēšanas plānošanu.

Viens no galvenajiem moduļu iekārtu izvēles iemesliem ir izmaksas un ātrums. Taču agresīva izmaksu samazināšana inženierzinātnēs var atspēlēties.

Nepareizi izstrādātas sistēmas var izraisīt:

Augstāks neveiksmju līmenis

Sarežģīta apkope

Īss aprīkojuma kalpošanas laiks

Darbības nestabilitāte

Labi inženiertehniskie bilances:

Sākotnējais ieguldījums

Transporta izmaksas

Uzstādīšanas ātrums

Ekspluatācijas izmaksas

Ilgtermiņa-uzticamība

Lētākā moduļu iekārta reti kad ir labākā moduļu iekārta.

Skābekļa ražotnes, kuru pamatā ir slīd{0}}un konteineri, vairs nav nišas risinājumi. Tie kļūst par standartu daudziem projektu veidiem:

Kalnrūpniecības izpēte un agrīnās ražošanas fāzes

Attālināti infrastruktūras projekti

Pagaidu vai pakāpeniskas rūpniecības iekārtas

Avārijas un rezerves skābekļa padeve

Pieaugot modularizācijai, attīstās arī inženiertehniskie standarti. Arvien vairāk piegādātāju izstrādā standartizētas buksēšanas un konteineru platformas, kas ļauj ātrāk piegādāt projektus, nezaudējot kvalitāti.

Tomēr standartizācijai joprojām ir jāļauj pielāgot. Nav divu vienādu rūpniecības objektu.

Skābekļa rūpnīcas, kuru pamatā ir slīd-konteiners, izskatās vienkāršas no ārpuses, taču tās ir vienas no industriālajām skābekļa sistēmām, kas ir visintensīvākās-.

Viņu panākumi ir atkarīgi no:

Gudrs procesa izkārtojums ierobežotā telpā

Spēcīgs konstrukcijas un vibrācijas dizains

Loģistika{0}}zinoša inženierija

Efektīva siltuma un trokšņu pārvaldība

Integrētas elektriskās un vadības sistēmas

Vides un drošības pielāgošana

Apkopei{0}}draudzīgs dizains

Ja šie faktori tiek pareizi apstrādāti, modulārās skābekļa iekārtas piedāvā nepārspējamas priekšrocības ātrumā, elastībā un projektu vadībā. Ja tie tiek atstāti novārtā, rodas sistēma, kuru ir grūti transportēt, grūti darbināt un dārgi uzturēt.