Временный технологический регламент

УПРАВЛЕНИЕ, ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

УДК 004.9: 66.011: 661.11

Т. И. Степанова, А. М. Бессарабов, М. А. Гришин, А. В. Поляков, О. В. Стоянов

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕГЛАМЕНТОВ

ПРОИЗВОДСТВА ВЕЩЕСТВ ОСОБОЙ ЧИСТОТЫ

НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ CALS-ТЕХНОЛОГИЙ

Ключевые слова: CALS-технологии, PDM, особо чистые вещества, технологический регламент.

На базе современного информационного программного комплекса PSS-EE разработана компьютерная система для производства химической продукции. Показана архитектура системы и взаимосвязь ее компонентов в приложении к выбранной предметной области — «Особо чистые вещества». Рассмотрена разработка технологических регламентов на особо чистую продукцию с использованием CALS-системы.

Keywords: CALS-tecnologies, PDM, high purity substances, process regulation

Введение

Ситуация на мировом рынке наукоемкой продукции развивается в сторону полного перехода на безбумажную электронную технологию проектирования, изготовления и сбыта продукции. Проект-но-конструкторские данные об изделии (технология, оборудование) занимают значительную часть в объеме информации, используемой в ходе его жизненного цикла. Публикации последнего времени говорят о том, что, несмотря на широкое применение компьютерных технологий, преимущества электронного представления информации практически не используются. В небольшом количестве проектных работ, использующих автоматизированные системы проектирования, полученные результаты все равно переводятся из электронного вида в форму бумажных документов. Основная причина этого — недостаточный уровень подготовки специалистов-химиков в области компьютерных технологий.

Наиболее перспективной системой компьютерной поддержки является CALS-технология. Концепция CALS определяет набор правил, регламентов, стандартов, в соответствии с которыми строится информационное («электронное») взаимодействие участников процессов проектирования, производства, обслуживания и т.д. Данная концепция изначально базировалась на понятии жизненного цикла (ЖЦ) средств военной техники и получила обозначение CALS (Computer Aided Logistic Support). В настоящее время концепция сохранила существующую аббревиатуру (CALS), но получила более широкую трактовку: Continuous Acquisition and Life cycle Support — непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукта.

Современные информационные CALS-технологии, в частности стандарт ISO 10303 (STEP -Standard for the Exchange of Product Model Data), предлагают способ решения проблемы электронного

представления проектно-конструкторской информации при помощи использования стандартизованного интегрированного описания изделия. Интегрированное электронное описание изделия — это набор данных различного типа, полученных в ходе проектирования, а затем преобразованных в стандартизованный вид и достаточных для решения задач последующих этапов ЖЦ. Например, конструкторское электронное описание в соответствии с CALS-стандартом содержит структуру и варианты конфигурации изделия, геометрические модели и чертежи, свойства и характеристики составных частей.

1. Построение CALS-проектов на основе PSS-EE

Международный стандарт ISO 10303 STEP регламентирует логическую структуру базы данных, номенклатуру информационных объектов, хранимых в базе, их связи и атрибуты. Типовые информационные объекты, такие как «технологический регламент», «исходные данные на проектирование» и др., независимые от характера описания изделия, называются в стандарте «интегрированными ресурсами», на основе которых в данной работе построена схема баз данных об изделии для конкретной предметной области — химической промышленности.

Применение CALS-технологий в химической промышленности впервые было предложено именно во ФГУП «ИРЕА», где за последние 15 лет были разработан широкий ассортимент пилотных CALS-проектов для различных областей науки и техники. В CALS-проектах рассматривались как общие вопросы химической технологии и экологии , так и конкретные перспективные направления: биотехнология , нанотехнология и др.

Однако стоит отметить, что до настоящего времени работы проводились в программных ком-

плексах PSS Lite или PSS Demo. Lite-версия — это полноценный клиент PSS и собственный сервер БД (Lite сервер), работающий с собственной встроенной СУБД. Конфигурация PSS Lite имеет двухуровневую архитектуру «Клиент-сервер». В качестве сервера выступает модуль Локальный сервер БД, входящий в дистрибутив клиентского модуля PSS. Любой компьютер, на котором установлен клиент PSS, может выступать в роли Lite-сервера БД. Конфигурация Lite имеет ограничения на объем обрабатываемых данных. Данная конфигурация предназначена для работы с небольшими объемами данных при тестировании системы, отработке процедур работы с PSS, отладке приложений, написанных на PSS API.

Построение CALS-проектов в данной работе впервые предлагается на основе программы PDM STEP Suite Enterprise Edition (PSS-EE), на которую нами приобретена лицензия (APL-3451631-01). РDM STEP Suite представляет собой трехуровневую информационную систему, состоящую из сервера СУБД (Oracle Server 8.i), сервера приложений (Oracle Client 8.i & PSSOraSrv) и клиентского модуля (PSS). Клиентский модуль обеспечивает диалоговое взаимодействие с БД через сервер приложений. Трехуровневая архитектура обеспечивает эффективное распределение вычислительной нагрузки при одновременной работе большого числа пользователей.

Функциональность программного комплек-

са PSS-EE может быть разделена на несколько уровней. Первый уровень — это извлечение, преобразование и загрузка данных. С системно-технической точки зрения данный уровень представлен локальной вычислительной сетью (ЛВС), объединяющей пользователей и поставщиков данных. Клиентская часть системы PSS осуществляет первичное структурирование информации, которая является рабочей для повседневной деятельности различных подразделений. Перед загрузкой в хранилище вся эта информация должна быть согласована, чтобы обеспечить целостность и непротиворечивость аналитических данных. Дальнейшая обработка данных происходит на серверах реляционной (SQL — ориентированной) базе данных Oracle, которая может функционировать на базе компьютеров под управлением Windows либо Unix.

СУБД Oracle также является ядром хранилища данных PSS и представляет второй уровень системы. Согласованные данные перемещаются в СУБД на основе некоторого регламента. Централизованное хранилище содержит исторические данные, т. е. данные за достаточно большой промежуток времени. В оперативной системе данные хранятся в целостном виде за ограниченный промежуток, после чего они отправляются в архив. Третий уровень -это уровень анализа данных на основе специализированных технологий (рис. 1).

Сервер приложений PSS ORACLE

Сервер БД ORACLE

Физический уровень

Файлы восстановления (log-файлы) Файлы данных Управляющие файлы

Логический уровень

Табличное пространство (PSS EE) Табличное пространство (ORACLE)

+

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таблицы

Представления

Индексы

Таблица «Классы»

Таблица

Таблица «Продукты»

Таблица «Квалификации»

Z Z

ID ID

класса вещества

Рис. 1 — Архитектура системы «сервер (Oracle Server 8.i) — клиентский модуль (PSS)» для предметной области «Химическая промышленность»

Одной из важнейших возможностей системы PDM STEP Suite является возможность доступа к ее базе данных с помощью библиотеки функций (API). Использование API системы PDM STEP Suite позволяет без особого труда разрабатывать специализированные приложения для решения конкретных задач. Стандартизированный доступ к библиотечным функциям позволяет значительно расширить функциональность системы и повысить эффективность ее использования. Это достигается с помощью класса CaplLoadData, формируя на клиенте массив структур описывающих цепочку данных, которые нужно прочитать из БД в кэш клиента. Вызов определенных функций преобразовывается в набор SQL запросов, которые читают данные из Oracle в кэш (локальное хранилище данных) на сервере приложений. После отработки всех записей, полученные сервером приложений, данные передаются клиенту. Важной особенностью взаимодействия с системой через API является автоматическая оптимизация способов получения данных. Методы и программные средства управления данными об изделии играют системообразующую роль в интегрированной информационной среде (ИИС) предприятия, обеспечивая сбор и хранение рационально структурированных данных о конструкции изделия, технологии его изготовления и эксплуатации, а также о ресурсах, требуемых для осуществления процессов, и предоставление этой информации другим автомати-

зированными системами

Система PDM STEP Suite предназначена для управления данными об изделии на всех стадиях жизненного цикла. Использование PDM STEP Suite позволяет объединить данные различных служб предприятия в едином информационном пространстве, гарантируя их актуальность, достоверность, полноту, целостность и непротиворечивость.

В СУБД Oracle введенные данные представлены в виде таблиц своего (конкретного) табличного пространства. Каждое поле таблицы рассматриваемого табличного пространства имеет уникальное имя и ID, благодаря которым система безошибочно отображает сведения, запрашиваемые пользователем. Обращение к конкретному документу, хранящемуся в БД, происходит через серию SQL-запросов.

Для предметной области «химическая промышленность» предложена структура базы данных (рис. 2), включающая следующие таблицы: «Классы», «Вещества», «Продукты», и «Квалификации». В систему занесена информация о 7 производимых нами неорганических кислотах различных квалификаций. В окне программы PSS вся информация представлена пользователю в виде раскрывающегося дерева папок, обеспечивая точность и инвариантность перехода от соответствующего класса к веществу и т. д.

ID класса

Наименование класса

Неорганические химические вещества: 71.060

Органические химические вещества: 71.080

ID продукта ID квалификации Наименование квалификации

03 1 Технический «тех»

03 2 Чистый «ч»

03 3 Чистый для анализа «чда»

03 4 Химически чистый «хч»

03 5 Особой чистоты «ос.ч»

ID класса ID вещества Наименование вещества

01 01 Химические элементы 71.060.10

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

01 02 Оксиды 71.060.20

01 03 Кислоты 71.060.30

01 04 Основания 71.080.40

01 05 Соли 71.080.50

ID вещества ID продукта Наименование продукта

03 01 Азотная кислота

03 02 Борная кислота

03 03 Серная кислота

03 07 Хлорная кислота

Рис. 2 — Структура базы данных в предметной обл

Систематизация веществ по классам осуществлялась в соответствии с Межгосударственным классификатором стандартов. На верхнем уровне систематизации выделены 2 класса химических соединений: «Неорганические химические вещества 71.060» (ГО класса = 01) и «Органические химические вещества 71.080» (ГО класса = 02). В классе «Неорганические вещества» выделено 5 групп: химические элементы (ГО вещества = 01), оксиды (ГО вещества = 02), кислоты (ГО вещества = 03), основания (ГО вещества = 04) и соли (ГО вещества = 05).

На следующих уровнях иерархии для всех исследуемых веществ выделены конкретные продукты (азотная, борная, серная и другие для рассматриваемого подкласса «Кислоты») и категории

«Химическая промышленность»

Созданная на базе PSS-EE и Oracle прикладная система позволяет оперативно решать задачи, представляющие для нас первостепенный интерес. Одной из важнейших задач в рассматриваемой нами предметной области является автоматизированная разработка современной нормативной документации.

2. ОДЬБ-проекты нормативной документации (технологические регламенты)

В разработанной нами БД заложены несколько типов нормативной документации для производства химических реактивов и особо чистых веществ: технические условия, технологический регламент, лабораторный регламент, исходные данные на проектирование. Наибольшее внимание в работе уделено технологическим регламентам, в основе информационной структуры которых лежит «Положение о технологических регламентах производства продукции на предприятиях химического комплекса» (от 06.05.2000). Это «Положение» устанавливает состав, порядок разработки, оформления и утверждения технологических регламентов производства продукции химического комплекса на предприятиях независимо от их организационно-правовой формы собственности.

Для постоянных, временных и разовых тех-

нологических регламентов в базы данных (рис. 3) занесены следующие 14 основных разделов: общая характеристика производств; характеристика производимой продукции; характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов; описание технологического процесса и схемы; материальный баланс; нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов; нормы образования отходов производства; контроль производства и управление технологическим процессом; возможные неполадки в работе и способы их ликвидации; охрана окружающей среды; безопасная эксплуатация производства; перечень обязательных инструкций; чертеж технологической схемы производства; спецификация основного технологического оборудования и технические устройства, включая оборудование природоохранного назначения. Каждому разделу регламента соответствует свой уникальный ГО таблицы «Разделы регламента».

Ш класса Наименование класса класса вещества Наименование вещества

01 Неорганические химические вещества: 71.060 02 01 Алифатические углеводороды 71.080.10

02 Органические химические вещества: 71.080 П 02 02 Ароматические углеводороды 71.080.15

Галогензамещенные углеводороды 71.080.20

ГО продукта ГО док-та Наименование док-та 02 …

0028 01 Технические условия 02 10 Фенолы 71.080.90

0028 02 Технологический регламент ГО вещества ГО продукта Наименование продукта

0028 03 Лабораторный регламент 03 0001 1,2-Дихлорэтан «хч»

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0028 04 ИДП 03

03 0027 ЧХУ «ос.ч 18-4»

ГО док-та ГО раздела Наименование раздела

02 01 Общая характеристика производств

02 02 Характеристика производимой продукции

02 03 Характеристика исходного сырья и материалов

02 13 Чертеж технологической схемы производства

02 14 Спецификация основного оборудования

ЧХУ «ос.чОП-3»

ГО раздела ГО подраздела Наименование подраздела

02 01 Техническое наименование продукта

02 02 Наименование ГОСТ, ОСТ, ТУ, СТП

02 03 Основные свойства и качество продукции

02 04 Сведения о регистрации инф. карт ПОХВ

02 05 Сведения о регистрации ПБ веществ

Рис. 3 — Структура базы данных «Технологический

Каждый из 14 разделов регламента включает иерархическую структуру подразделов 2-го, 3-го и т. д. уровня. Например, категория «характеристика производимой продукции» (ТР-2) включает следующие 5 подкатегорий 2-го уровня: техническое наименование продукта в соответствии с нормативно-технической документацией; наименование государственного или отраслевого стандарта, технических условий, стандарта предприятия, в соответствии с требованиями которых выпускается продукция, с перечислением технических требований; основные свойства и качество выпускаемой продукции, физико-химические свойства и константы: внешний вид, плотность, растворимость, температуры застывания или плавления, кипения, упругость паров, вязкость, электропроводность, диэлектрическая постоянная и другие показатели; область применения (основная); сведения о регистрации информационных карт потенциально опасных химиче-

регламент»

ских и биологических веществ (карт ПОХВ); сведения о регистрации паспортов безопасности (ПБ) веществ (материалов).

Пользователь программы Р88 может получить всю необходимую информацию по любому подразделу регламента, занесенную в БД. Выбрав класс (например, органические химические вещества — ГО 02) и необходимое наименование вещества, — например, галогензамещенные углеводороды (ГО 04), а также требуемый продукт — например, ЧХУ квалификации «ос.ч ОП-3» (ГО 0028), — и вид нормативной документации — технологический регламент (ГО 02), — в окне программы Р88 отображается перечень подразделов регламента в виде раскрывающегося дерева папок, вложенными файлами в которых могут являться тексты нормативной документации (ГОСТ, ОСТ, СТП, ТУ), таблицы свойств и характеристик и др. (рис. 4). В папке может располагаться несколько вложенных документов различ-

ного формата — чертежи, рисунки, текстовые документы и таблицы. При необходимости вложенные файлы могут быть открыты в отдельном окне соответствующей программы.

Каждый из подразделов регламента содержит связанные документы и характеристики, отображающие технологию производства. Так подраздел №02.2 «Наименование ГОСТ, ОСТ, ТУ, СТП…» содержит файл технических условий на рассматриваемый продукт — ЧХУ «ос.ч ОП-3» (рис. 4-а).

Нами выпускается 9 наименований четы-реххлористого углерода различных квалификаций . В рассматриваемой папке «Особой чистоты» представлены два наименования ЧХУ: «ос.ч 18-4» и

«ос. ч ОП-3». ЧХУ марки «ос.ч 18-4» предназначен для очистки и обезжиривания деталей в электронике и радиотехнике. ЧХУ квалификации «ос.ч ОП-3» применяется в ИК- и ЯМР-спектроскопии. В папке «Химически чистый» представлены 5 наименований ЧХУ: «хч БХС», «хч», «хч для УФ», «хч для ЭВС» и «хч для хроматографии», — а в папках «Чистый для анализа» и «Чистый» — по одному наименование ЧХУ: «чда» и «ч». Область применения каждого продукта определяет, какими показателями будет лимитироваться конкретный вид ЧХУ. Так, чистота рассматриваемого реагента — ЧХУ «ос.ч ОП-3» -лимитируется такими показателями, как массовая доля соединений со связями СН и С=С и кислоты.

* Модуль PDM —

| Файл Правка Вид Почта Функции Настройки Окно АРМ-ы ? Проекты

^ 1-есргани-1е:к:ие уими’-ески? веи?:тва/1.иьи В Орг с1-1- —ее < ме >: имичес к I- е вещее т 5 э 71. ОС Э

В Э1. Срганичес<15 вещес~ва в цепом 7l.080.Cl □ Апифлтичегкир ■/гпевплпрплы 7. .П8П. 10

Й Технологический реглаиент

В — 01, Общая характеристика производства В — 02, Характеристика производимой продукции

В Й 02.1. Техническое наименование продукта в соответствии с НТД В — 0102.2. Наименование ГОСТ, ОСТ, ТУ, СТП с перечислением ТТ | Й — О ► ТУ 2631-060-44493179-00 с изм.1 ; Технические условия В Й 02.3. Основные свойства и качество выпускаемой продукции В 02.4. Сведения о регистрации информационных карт ПОХВ В О 02.5. Сведения о регистрации ПБ веществ 1гТ> 03, Характеристика исходного сырья и материалов В — 04, Описание технологического процесса и схемы В — 05, Материальный баланс

В 06, Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов В — 07, Нормы образования отходов производства В 08, Контроль производства и управление технологическим процессом В 09, Возможные неполадки в работе и способы их ликвидации В- 10, Охрана окружающей среды В — 11, Безопасная эксплуатация производства В 12, Перечень обязательных инструкций В 13, Чертеж технологической схемы производства ]■••■ 14, Спецификация основного технологического оборудования В — Химически чистый В — Чистый

11истый для анализа Ы ¿3 -Ь- Срганичесси? азотные :оед-и?-мя /1._1:и. ^и

Документы I почта | ^ Справочники ]

I Наименование | В… 1 В.,| Пользователь | Время | Путьр

Administrator 31..,.

Q ТУ 2631 -060-44… Технические условия 0

.ЧХУ ТУ 2631-060-44493179-00 были структурированы и описаны все показатели качества для каждого рассматриваемого реагента. В рассматриваемой в данной работе системе все показатели качества структурированы в папке «Основные свойства и качество выпускаемой продукции» раздела №02 технологического регламента. Так, группа показателей «Внешний вид» содержит сведения о результатах испытаний образца по данному показателю, группа показателей «Характеристики состава» в свою очередь имеет 9 подкатегорий: «Основное вещество», «Углеводороды», «Нелетучий остаток», «Кислоты (в пересчете

на HCl)», «Свободный хлор», «Хлориды», «Вода», «Вещества, реагирующие с серной кислотой» и «Фосген». В каждой подкатегории представлены результаты проведенных испытаний по указанному показателю качества. Так, в подкатегории «Углеводороды» выделены 4 подкатегории, соответствующие определяемым для данной квалификации ЧХУ примесным дихлорметану, хлороформу, 1,2-дихлорэтану и трихлорэтилену. Для каждой из указанных примесей перечислены методы их определения: для хлороформа это газовая хроматография, ИК-спектроскопия и ЯМР-спектроскопия .

3. Разработка конструкторской документации на основе концепции CALS

Конструкторское электронное описание в соответствии со стандартом ISO 10303 STEP содержит структуру категорий, документы, статусы, группы изделий с их версиями, свойствами, классификациями и др. Благодаря прямой интеграции с CAD-системами, такими как SolidWorks, SolidEdge, AutoCAD 2000 и текстовым редактором Word, пользователь PSS-EE получает возможность редактировать различные документы. При этом в базе данных исходная версия документа «замораживается» и помечается как находящаяся в процессе редактирования. После завершения редактирования создается новая версия, и хранится вместе с предыдущей. При

этом запоминается порядок создания версий документа образующий дерево. То есть для каждой версии документа можно определить ту, на основе которой она была сделана.

Одна из версий документа является активной, то есть действительной на данный момент. При обращении пользователя к документу рассматривается именно активная версия. Но всегда можно обратиться к любой конкретной версии документа.

Так, например, раздел № 13 технологического регламента содержит чертеж технологической схемы (в формате AutoCAD), а также чертежи и блок-схемы различных стадий производства, которые могут быть открыты для просмотра и изменения в окне AutoCAD.

> Модуль PDM — . В созданном справоч-

нике «Аппараты» все сборники, мерники и емкости занесены в элемент справочника «Сборники»: элемент аппаратурного оформления стадии финишной ректификации (рис. 5) изделие «мерник сырья» (поз. Сб-1), сборник предгона (Сб-11), сборник водного слоя (Сб-7) и другие элементы обеих стадий. Отобразив справочники, в которые входит рассматриваемое изделие, пользователь получает возможность просмотреть все изделия, входящие в данный элемент справочника, т.е. для приведенного примера -все сборники и мерники. В поле «Характеристики» отображаются все присоединенные характеристики: чертеж, спецификация, составные части выбранного аппарата и проч. Так, например, рассматриваемый мерник сырья (поз. Сб-1) имеет следующие характеристики: материал изготовления — нержавеющая сталь (н/ст), объем — 250 л.

Справочник может быть отображен в отдельном окне в виде таблицы или раскрывающегося дерева. Добавлять объекты в справочник можно как из уже имеющихся в БД записей, так и создавая новые. При добавлении в справочник объектов из БД они сохраняют присоединенные характеристики и документы, а при создании нового объекта пользователь может присоединить характеристики и документы из созданных ранее словарей. Помимо справочника объектов и понятий в системе PSS существует возможность создания справочника понятий, где могут храниться необходимые сведения о любом объекте БД. Добавление элементов в справочник понятий происходит аналогично добавлению элементов в справочники объектов.

Применение концепции CALS в рассмотренной предметной области позволяет существенно сократить время и повысить качество выполняемых работ. С помощью современного программного комплекса PSS-EE разработана информационная система, содержащая всю необходимую информа-

цию для генерации технологических регламентов производства особо чистой продукции. В систему занесены такие важные индикаторы, как показатели качества продукции, образцы нормативной документации, чертежи и схемы производства и др. Созданы словари характеристик на особо чистую продукцию, а также справочники используемого в производстве технологического оборудования, структурированные по видам аппаратов. Это позволяет осуществлять комплексный подход к выбору аппаратурного оформления каждой стадии производства с учетом возможности замены узлов.

Литература

1. А.М. Бессарабов, А.Н. Афанасьев, В.П. Ефимова, Е.А. Рябенко, Химия и рынок, 3, 43-45 (2001)

2. А.М. Бессарабов, В.П. Ефимова, А.Ю. Демьянюк, Приборы (и автоматизация), 10, 48-54 (2002)

3. A. Bessarabov, I. Bulatov, А. Kvasyuk, А. Kochetygov, Clean Technologies and Environmental Policy, 12, 6. 601611 (2010)

4. A.M. Bessarabov, R.M. Malyshev, A.Yu. Dem’yanyuk, Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 38, 3, 322-327 (2004)

5. A. Bessarabov, M. Ivanov, A. Kvasyuk, T. Stepanova, A. Vendilo, Chemical Engineering Transactions, 32, 22812286 (2013)

7. А.М. Бессарабов, Л.В. Трынкина, В.Е. Трохин, А.Г. Вендило, В.П. Бельков, Промышленные АСУ и контроллеры, 11, 45-56 (2011)

8. О.В. Алексеева, В.Ю. Осадчий, А.М. Бессарабов, Журнал прикладной химии, 65, 2, 341-345 (1992)

9. Р.М. Малышев, В.В. Авсеев, А.М. Бессарабов, Химическая промышленность, 5, 307-309 (1992)

Кто должен разрабатывать технологический регламент?

Все виды технологических регламентов (постоянные, временные, разовые, лабораторные) разрабатываются организацией, эксплуатирующей химико-технологическое производство, кроме разовых (опытных) регламентов для опытных установок, а также опытных работ, проводимых на действующих производствах, которые должны разрабатываться организацией — разработчиком процесса и согласовываться с организацией, эксплуатирующей химико-технологическое производство.

Ответственность за полноту и качество разработки разделов технологического регламента производства продукции и контроль за обеспечением его исполнения возлагается на технологическую службу предприятия. При отсутствии технологической службы, ответственность возлагается на руководителя организации.

Утверждение технологического регламента

Утверждение, переиздание, отмена и продление действия Технологического регламента оформляется приказом руководителя эксплуатирующей химико-технологическое производство.
Кроме того, руководитель организации, эксплуатирующей химико-технологическое производство, утверждает все виды технологических регламентов. Указанные обязанности перекладывать на другие организации ФНП № 631 не допускает.

Виды технологических регламентов:

Согласно п. 6 ФНП «Требования к технологическим регламентам химико-технологических производств», ТР подразделяются на четыре вида:

1. Постоянный технический регламент –разрабатываются для действующих химико-технологических производств, которые уже впускают плановое количество готовой продукции. Срок действия не более 10 лет.
Утверждение, переиздание, отмена и продление действия технологического регламента оформляется приказом руководителя организации.

2. Временный (пусковой) технический регламент – разрабатывается для новых производств в рамках предприятия, для действующих химико-технологических производств, при внесении существенных изменений в действующий ТР, для производств с новой технологией. Срок действия до одного года.

3. Разовый (опытный) технический регламент – разрабатываются при выпуске готовой продукции на опытных и опытно-промышленных установках (цехах), а также для опытных и опытно-промышленных работ, проводимых на действующих производствах. Сроки действия – до пяти лет.

4. Лабораторный (пусковые записки, производственные методики) технический регламент – разрабатываются для лабораторных, стендовых и модельных установок, не выпускающих готовые товары и продукты. Допускается наработка готовой продукции объемом не более 1 тонны в год по лабораторным ТР. Срок действия устанавливается лицом, утверждающим технологический регламент.

Состав технологического регламента химико-технологического производства (постоянный, временный, разовый):

  1. Общая характеристика производства
  2. Характеристика производимой продукции
  3. Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов
  4. Описание химико-технологического процесса и схемы
  5. Материальный баланс
  6. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов
  7. Контроль производства и управление технологическим процессом
  8. Возможные инциденты в работе и способы их ликвидации
  9. Безопасная эксплуатация производства
  10. Перечень обязательных инструкций
  11. Технологические схемы производства
  12. Спецификация основного технологического оборудования (технических устройств), включая оборудование природоохранного назначения.

Лабораторный технический регламент содержит следующие разделы:

  1. Назначение установки.
  2. Краткая характеристика сырья, полупродуктов, готового продукта, отходов, сточных вод и выбросов вредных веществ с указанием их токсических, пожаро- и взрывоопасных свойств.
  3. Описание технологической схемы и расположения аппаратуры.
  4. Описание схемы контрольно-измерительных приборов и автоматики, блокировок и предохранительных устройств.
  5. Описание схемы электроснабжения.
  6. Требования к безопасной эксплуатации.
  7. Требования к обеспечению экологической безопасности.
  8. Чертежи технологической схемы.

Внесение изменений в технологический регламент химико-технологических производств

В процессе ведения производственной деятельности, у предприятий может возникнуть необходимость в изменении (пересмотрении) действующего ТР, что допускается и регламентируется статьей XVIII ФНП №631.

Произошедшие изменения не должны отрицательно влиять на работоспособность и безопасность всей технологической системы в целом.

Разработка, согласование и утверждение изменений и дополнений в технологические регламенты выполняются в порядке, установленном для разработки, согласования и внесения изменений и дополнений технологических регламентов, в соответствии с правилами, изложенными в приложениях N 6 и N 7 к Федеральным нормам и правилам, утв. Приказом №631.

Согласно п. 81 ФНП «Требования к технологическим регламентам химико-технологических производств» запрещается выпуск продукции и проведение опытных работ по неутвержденным технологическим регламентам или технологическим регламентам, срок действия которых истек.

04 июня 2018

Российская газета # Спецвыпуск, Москва, 4 июня 2018
Мосводоканал с конца позапрошлого века успешно «выводит на чистую воду» многомиллионный город.

120 лет назад в Москве построили первую насосную станцию городской канализации.

Москва, конечно, город контрастов — как любой мегаполис. Но есть одна вещь, которая уравнивает в правах всех жителей столицы вне зависимости от их доходов и статуса. Любой москвич, будь он владелец элитного жилья на Рублевке или обитатель хрущевки под снос, абсолютно уверен: из водопроводного крана в его доме всегда будет течь чистая питьевая вода, а канализация аккуратно удалит любые неприятные отходы. Все прочие неравенства имеют место только выше черты водозабора или после очистных сооружений. Так было, так есть, и так останется всегда, уверены в Мосводоканале, который с конца позапрошлого века успешно «выводит на чистую воду» многомиллионный город со всем его беспокойным хозяйством.

Трубы зовут

Немного истории. В этом году отмечается 120 лет со дня открытия первой канализационной насосной станции в Москве. Событие торжественно отметили 30 июля 1898 года (если исчислять по новому стилю), а строить канализационную сеть начали пятью годами раньше. Уже тогда стало понятно, что без такой системы превратить Москву в «образцовый капиталистический город» будет невозможно. Трудно поверить, но факт: в большом европейском городе, бывшей столице Российской империи, до этого времени для удаления отходов использовали сточные ямы и дворы, сливали нечистоты в пруды или реки.

Воду при этом брали из колодцев, которые то и дело загрязнялись. Неизбежные эпидемии ежегодно уносили, по статистике, как минимум одного москвича из каждой тысячи.

Надо было срочно решать проблему, и этим со всей присущей им энергией занялись легендарные московские градоначальники второй половины XIX века — Н.А. Алексеев, Б.Н. Чичерин, В.М. Голицын. За пять лет было проложено 252,5 километра керамических труб, 11,2 километра городских кирпичных каналов, вырыт 11-километровый канал к Люберецким полям орошения, установлена система насосов и земляных фильтров… Полностью работы были завершены лишь к 1914 году, когда в строй ввели вторую очередь канализации — для жилых домов не только в центре, но и за пределами Садового кольца, а также промышленных предприятий. Город преобразился, благоухать стал сиренью и липовым цветом. Резко сократилась и смертность от кишечных инфекций.

В 1920 — 1930 годах в эксплуатацию сдали третью очередь канализационной системы, были введены в строй Кожуховская, Закрестовская и Филевская станции аэрации, а затем и Люблинская, начато строительство Курьяновской (завершилось оно уже в послевоенные годы). В 1952 году стали действовать сооружения биологической очистки сточных вод. В 1960-х систему «Мосводоканала» кардинально расширили: была введена в эксплуатацию Люберецкая станция аэрации, построены очистные системы в Зеленограде — «городе ученых», приравненном по статусу к столице.

В 90-е годы ХХ века удалось, несмотря на все кризисы и шоковые реформы, модернизировать городскую канализацию, установить на Курьяновских и Люберецких очистных сооружениях фильтр-прессы для обезвоживания осадка сточных вод. Была начата реконструкция сооружений биоочистки с переводом на технологии удаления биогенных элементов (азота и фосфора), построены Южно-Бутовские очистные сооружения.

Технология прежде всего

— Не рифмы ради говорят, что «без канализации нет цивилизации», — поясняет генеральный директор компании «Мосводоканал» Александр Пономаренко. — Очистные сооружения столицы — это ее экологический щит, в котором нельзя оставлять ни малейшей прорехи. Ежесуточно в дома москвичей и жителей ближнего Подмосковья подается около 3 миллионов кубометров очищенной питьевой воды. В таком же объеме стоки отводятся на крупнейшие в мире Курьяновские и Люберецкие очистные сооружения, локальные Южно-Бутовские и Зеленоградские. Из этого мощного потока надо убрать все виды загрязнений и вернуть воду, взятую взаймы у природы, в первозданно чистом виде обратно. Горжусь, что нам это действительно удается. Дать московской воде «второе рождение», сделать ее абсолютно безопасной даже после активного использования позволили масштабные инновации и современные технологии. Мосводоканал долгие годы был и в XXI веке продолжает оставаться общепризнанным лидером по их внедрению, идеальной «опытной площадкой» для передового опыта. Особенно мы гордимся тем, что уникальные технологии, применяющиеся на наших станциях, — плод инженерной мысли лучших специалистов и в значительной степени — отечественные ноу-хау.

Александр Пономаренко особенно подчеркивает: главный принцип, который в Мосводоканале соблюдают на всех стадиях сложного процесса очистки сточных вод, — «технология прежде всего». Все инновации должны соответствовать строгим требованиям отечественных технических регламентов и европейских нормативов, регулирующих работу водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

Сильнее всего техническая революция преобразила Курья новские (КОС) и Люберецкие (ЛОС) очистные сооружения.

Первым крупным проектом, где внедрялись новые методы и оборудование, стал запущенный на ЛОС в 2006 году новый блок с удалением биогенных элементов (азота и фосфора) производительностью 500 тысяч кубометров воды в сутки. Затем пришла очередь реконструкции Ново-Курьяновских очистных сооружений (НКОС), где также перешли на эту технологию, что позволило в 2015 году очищать до 600 тысяч кубометров сточных вод в сутки. К октябрю 2017 года на НКОС вступил в строй еще один блок с такой же производительностью. Качество очистки воды по аммонийному азоту повысилось в 10 раз — с 10 — 15 мг/л до 1,5 мг/л. Очищенная вода на заключительном этапе обеззараживается ультрафиолетовым облучением. Теперь она соответствует нормативам СанПиН 2.1.5.980-00 для водных объектов рекреационного водопользования и полностью безопасна.

Подобным оборудованием могут похвастаться далеко не все крупные европейские города.

Обычно для дезинфекции применялся и во многих местах остается на вооружении хлор и другие окислители. Однако для человека и окружающей среды такие химические соединения, как выяснилось, далеко не безвредны. УФ-обеззараживание воды в отличие от хлорирования позволяет избежать образования побочных продуктов, негативно влияющих на экологию, а бактерий в воде остается лишь минимально допустимое количество. Сейчас 100 процентов очищенных вод, которые сбрасываются в черте Москвы, проходят именно УФ обработку. Никакого хлора.

Удалось победить и самого коварного, вездесущего врага — неприятный запах. В 2013 году в компании «Мосводоканал» была принята специальная программа по устранению запахов от сооружений канализации. На очистных сооружениях были закрыты нержавейкой и полимерными материалами более 130 тысяч квадратных метров открытых каналов и первичных отстойников диаметром 33, 40 и 54 метра, что равно площади 18 футбольных полей! То есть с открытых поверхностей ушли испарение газов и характерный запах. Часть объектов, которые являлись источниками неприятных запахов, окончательно вывели из эксплуатации. Решение проблемы довершили и более 60 новых установок по очистке вентиляционных выбросов. Все это позволило ближайшим к сооружениям жилым микрорайонам вздохнуть полной грудью и не беспокоиться о том, что по соседству есть очистные сооружения, — серьезных неприятностей они больше не причиняют.

Осадок не останется

В дореволюционные времена со сточными водами большого города поступали просто: по трубам и коллекторам отводили на поля орошения, а там они фильтровались через грунт. Органические загрязнения «перерабатывали» растения. В наше цивилизованное и технически продвинутое время никаких следов от городских нечистот на выходе «в свет» остаться не должно — таковы нормы. Сточные воды пропускают через двухступенчатую очистку: сначала механическую, затем биологическую. После того как на решетках остаются крупные плавающие включения — мусор, ветки и прочее, в песколовках задерживается уличная грязь — в основном песок. Первичные отстойники — это ловушка для загрязнений, здесь образуется осадок. На этом механическая очистка завершается, и наступает черед биологической — специальные бактерии избавляют сточную воду от органических загрязнений. Они останутся во вторичном отстойнике, а очищенную воду ждет «солярий» — мощные ультрафиолетовые лампы, после которых вода, безопасная в санитарно-эпидемиологическом отношении, сбрасывается в водоем. Осадку тоже найдут применение — его обезвреживают в специальных сооружениях — метантенках, где процесс протекает без доступа воздуха при температуре плюс 53 °С. При разложении органики выделяется газ метан и некоторые другие соединения. Биогаз — ценнейшее сырье для выработки «зеленой» электроэнергии, поскольку имеет удельную теплотворную способность свыше 5 тысяч килокалорий на кубометр. Полученный биогаз используется на построенных мини-ТЭС с выработкой более 20 мегаватт электроэнергии и тепла, которое используется для нагрева метантенков.

Москва — первый в мире мегаполис, где миллионы кубометров убранного с улиц снега утилизируют в коллекторах канализации за счет тепла сточных вод и проводят через общую систему очистки. Это позволяет уменьшить риск попадания нефтепродуктов с городских мостовых в реки и пруды, как было в течение долгих лет.

Устаревшие фильтр-прессы для обезвоживания осадка, образующегося при очистке стоков, также заменили на современные мощные центрифуги. Раньше две трети густого осадка-ила в течение нескольких лет приходилось сушить на специальных площадках, причем он все равно оставался влажным: все-таки не в жаркой стране живем, климат у нас прохладный и дождливый.

Сейчас «сухой остаток» после переработки — прекрасное удобрение.

— Но я должен сказать главное, — говорит глава Мосводоканала Александр Пономаренко. — Дело не только в передовых технологиях, хотя они очень важны. В конечном счете все зависит от людей — больших тружеников, которые умеют в борьбе за экологическую чистоту города проявить настоящий профессионализм. За нами — Москва. Дальше по течению — Ока и Волга. В первую очередь от нас зависит, каким будет качество жизни миллионов людей, живущих вдоль берегов главных водных артерий страны. Мы эту ответственность понимаем и принимаем.

Акцент

Мосводоканал долгие годы был и продолжает оставаться общепризнанным лидером по внедрению инноваций.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *