Разработка документации на нефтяные, газовые и атомные аппараты

Управление проектами нефтегазового оборудования
Константин Владимирович Ефанов

В методичке кратко рассмотрена тема управления проектированием и изготовлением нефтяного, газового и химического оборудования. Для обмена опытом между специалистами в области нефтяного машиностроения, нефтяного оборудования, переработки нефти и газа.

Константин Ефанов

Управление проектами нефтегазового оборудования

О должности руководителя проектов в машиностроении

Руководитель проекта назначается на заказ по изготовлению нефтяного, газового, химического оборудования. На отдельных больших заводах-изготовителях со структурой 50-летней давности эта должность в виде одного координатора проекта отсутствует. В небольших компаниях и проектных офисах в столице России, у которых имеется небольшие производственные мощности в регионе и довольно много заказывается у других предприятий, такая должность как правило в наличии. Должность ГИПа (главного инженера проекта) в машиностроении отсутствует, но может быть в наличии, если компания выполняет какие-либо строительные работы или комплексное проектирование строительных объектов, в которых будет размещено производимое оборудование (например, насосы и насосные станции).

В отличие от руководителей проектов в строительстве технологических установок нефтегазовых и химических заводов, руководитель изготовления нефтегазового оборудования управляет процессами машиностроительного производства и затрагивает строительную часть, относящуюся к технологической установке, для которой предназначено оборудование. Поэтому руководитель проекта должен иметь междисциплинарные знания в области технологии машиностроения, разработки проектной и рабочей конструкторской документации на оборудование, в области монтажа оборудования на площадке у заказчика и в области строительства.

Руководитель проектов имеет знания о структуре отраслей, потребителей изготавливаемого оборудования для выстраивания взаимодействия и общего понимания состояния по поставкам оборудования в отрасли.

В строительной отрасли существуют должности руководителя проекта, главного инженера проекта. Наиболее распространенной является должность главного инженера проекта. На эту должность как правило назначают специалистов по специальности процессов переработки нефти и газа. По мнению автора для этих специалистов требуются второе строительное образование. Знание перечня разрабатываемой строительной документации и порядка ее утверждение главными инженерами проекта в строительстве приобретаются в процессе работы.

Функционал и должности руководителя проектов в машиностроении и в строительстве различаются, вместе с тем общие методики управления проектами могут совпадать.

Строительная часть проектирования

Оборудование нефтепереработки и химических производств делится на динамическое и статическое. К динамическому относятся центробежные насосы, компрессоры, газоперекачивающие агрегаты и др. К статическому оборудованию относятся сосуды и аппараты под давлением. Сосуды и аппараты делятся на каталожные (стандартные) и нестандартные. Конструктивно аппараты в настоящее время подразделяются на аппараты до 21 МПа и аппараты до 130 МПа (аппараты высокого давления).

Для реализации процесса переработки выполняются последовательно ряд физических и химических превращений сырья в продукт. Под эти стадии назначается технологическое оборудование, которое последовательно размещается на технологической схеме. Технологическая схема является монтажно-соединительной – строительным документом, содержащим технологическую информацию. По схеме выполняется пространственная компоновка строительного сооружения и размещение оборудования в сооружении. В дальнейшем схема используется при чтении документации.

По схеме выполняется технологическое моделирование в специализированных компьютерных программах. По результатам моделирования рассчитываются параметры аппаратов на каждой стадии процесса, находятся условия согласованной работы аппаратов в общей сети. Выполняется расчет трубопроводной сети (с подбором диаметров) и расчет параметров требуемого насосного агрегата.

При моделировании процессов выполняется технологический расчет и подбор всего применяемого оборудования.

Для статического оборудования по данным расчета объекта аппарата в схеме, выполняется технологический расчет аппарата в специализированной компьютерной программе по определенной методике расчета. Например, аппаратов воздушного охлаждения, теплообменных аппаратов, сепараторов.

Технологический расчет сложных аппаратов, таких как реакторы, колонны, может быть выполнен в программе расчета методом конечных объемов (элементов) с выполнением сопряженных расчетов: гидродинамики, теплообмена, массообмена, химизма.

По результатам технологических расчетом строится эскиз с указанием геометрических размеров аппарата и конфигурации. Толщина стенки корпуса (сосуда) определяется прочностным расчетом, выполняемым по нормам в специализированных программах или расчетом методом конечных элементов.

Динамическое оборудование

Для трубопроводной сети нефтеперерабатывающих и химических заводов выполняются гидравлические расчеты. Гидравлические расчеты трубопроводной обвязки выполняют в специализированных компьютерных программах. По данным расчета сети выбирают насосное (и аналогично газоперекачивающее) оборудование. Насосы выбирают автоматизировано с использованием специальных программ, в которых введены поля характеристик насосов.

В проектных организациях на насосное (компрессорное) оборудование разрабатывается опросный лист. Насосы проектируются в виде насосного агрегата, принципы проектирования которого совпадают с принципами проектирования блочных установок аппаратов.

Насосный агрегат состоит из насоса (корпус, импеллер, крышка, вал), электродвигателя, соединительной муфты, торцового уплотнения и системы обвязки торцового уплотнения, трубопроводной обвязки, металлоконструкции рамы и элементов системы автоматизации.

Опросный лист заполняется заводом-изготовителем насосных агрегатов. На основании опросного листа подготавливается технико-коммерческое предложение.

Техника состоит из чертежа общего вида с конструктивом и присоединительными размерами насосного агрегата, документом технической характеристики насоса с указанием графиков характеристик насоса, схемы PI&D насосного агрегата с указанием приборов КИПиА, системы торцового уплотнения.

Насос может быть подобран из каталога серийно выпускаемых, на который уже разработана документация или может быть спроектирован под заказ.