Характер и принципы деятельности химических производств

Среднегодовой темп прироста реализации на экспорт за последние 5 лет составил 8,7% в то время как в 2012 году этот показатель составлял 27% .

Рисунок 2. 1 — Сбыт продукции на внешний рынок Таком образом, по сумме экспортной реализации ООО «ЛУКОЙЛ — Пермнефтеоргсинтез» удалось выйти на уровень 2006 года. Это хороший результат, учитывая, что спрос и мировые цены на продукцию упали в конце 2008 и в начале 2013 года до исторически низких отметок за последние 5 лет, то есть до уровня 2004 года.

2.3 Автоматизированная система работы оборудования и трубопроводов химических производств В условиях эксплуатации химических производств надежная и эффективная работа оборудования обеспечивается системой технического обслуживания (ТО), качество которого в значительной степени определяется уровнем информационной поддержки (ИП). Анализ функций и задач ТО показал, что радикально повысить качество ИП можно на основе системного подхода к жизненному циклу (ЖЦ) оборудования. Использование системного подхода погружает всех участников ЖЦ в единое информационное пространство, при этом повышается достоверность и минимизируется время поиска информации, увеличивается скорость документооборота, исключается дублирование операций ввода данных. В настоящей статье рассмотрены концепция и технология использования автоматизирован-ной системы (АС) «Трубопровод», разработанной с учетом вышеизложенного подхода.

Сущность концепции рассматриваемой АС заключается в том, что на этапе проектирования создается информационная модель технологического объекта, далее каждый участник ЖЦ вносит в эту модель только свою часть данных и только в рамках своего этапа (рис. 2.2).

Рисунок 2.2 — Концепция автоматизированной системы «Трубопровод».

При этом накопленные на этапе эксплуатации данные в дальнейшем могут использоваться проектными и монтажными организациями при выполнении проектов реконструкций трубопроводов и аппаратов.

Реализация описанной концепции обеспечивается структурой АС и сетевой поддержкой пользователей.

Структура АС организована по принципу радиальной связи программных подсистем с базой данных по аппаратам и трубопроводам, при этом предусмотрена возможность обмена информацией с внешними программными системами (рис. 2.3). Создание описанной структуры исключает дублирование операций ввода и обработки данных, а также их противоречивость.

Рисунок 2.3 — Структура автоматизированной системы Сетевая поддержка пользователей реализована через централизованный сервер предприятия (рис. 2.4), что обеспечивает актуальность и доступность данных для широкого круга специалистов.

Рисунок 2.4 — Реализация сетевой поддержки пользователей Для осуществления описанной концепции (см. рис. 2.1) также необходимо, чтобы системой обладали все участники ЖЦ оборудования. Однако приобретение сетевой версии системы для небольших организаций нерентабельно ввиду ее относительно высокой стоимости и необходимости несения дополнительных расходов, например на приобретение лицензий СУБД Oracle. Поэтому для проектных, строительно-монтажных, ремонтно-монтажных и экспертных организаций была разработана низкобюджетная локальная версия — «ЭЛПАС-Т», формат файла которой полностью совместим с форматом файла АС «Трубопровод». В течение нескольких лет локальной версией были обеспечены около десяти организаций разного профиля, расположенные в г. Перми и сотрудничающие с крупными производственными предприятиями, в частности с ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез». Совместное использование сетевой и локальной версии дало реальную возможность всем участникам ЖЦ оборудования производить взаимный обмен данными на уровне информационных моделей (рис. 2.5), т. е. работать в едином информационном пространстве.

Рисунок 2.5 — Реализация взаимодействия между участниками ЖЦ оборудования АС, включая локальную версию, могут применяться, начиная с любого этапа ЖЦ трубопровода или аппарата, но максимальная эффективность использования достигается при реализации полной схемы взаимодействия (см. рис. 1).

Приведенные локальные схемы взаимодействия между различными участниками ЖЦ (рис. 2.6−2.9) детализируют операции обмена данными и могут использоваться как автономно, так и в рамках полной схемы взаимодействия.

Базовый вариант. Проектировщик средствами локальной версии системы создает модель трубопровода (аппарата) и вносит в нее информацию, предусмотренную для этапа проектирования (рис. 2.6). Далее формируется внутренний файл данных. С этого момента проектная информация становится доступной другим участникам ЖЦ и каждый из них может использовать ее по своему усмотрению. При проекте реконструкции трубопровода или аппарата проектировщик может выполнить аналогичную процедуру обратного переноса всех накопленных по объекту данных из сетевой версии в локальную версию. Перенесенная информация в последнем случае будет представлять собой исходные данные к проекту реконструкции.

Рисунок 2.6 — Локальная схема взаимодействия между проектной организацией и другими участниками ЖЦ Вариант с использованием проектных систем. Создав проект трубопровода с помощью проектной системы, предусматривающей электронный обмен данных, например с помощью системы «Старт», проектировщик ее же средствами формирует файл открытого формата, который читается АС «Трубопровод». При чтении файла открытого формата происходит автоматическое формирование модели трубопровода с записью в нее данных из файла.

Специалисты строительно-монтажной (ремонтной) организации могут получить внутренний файл данных с моделью трубопровода (аппарата) сформированной и заполненной на этапе проектирования либо создать и заполнить такую модель самостоятельно (рис. 2.7). Далее средствами локальной версии они добавляют в модель информацию по сварным стыкам, формируют полный пакет монтажно-исполнительной документации и сохраняют модель во внутренний файл данных. С этого момента информация по монтажу становится доступной другим участникам ЖЦ. При ремонте или выполнении монтажных работ, связанных с реконструкцией, может быть выполнена процедура обратного переноса обновленных данных по объекту из сетевой версии в локальную версию.

Рисунок 2.7 — Локальная схема взаимодействия между строительно-монтажными (ремонтными) организациями и остальными участниками ЖЦ Специалисты производственного предприятия средствами АС «Трубопровод» формируют внутренний файл данных по объекту экспертизы и передают его экспертной организации, которая открывает файл в локальной версии «ЭЛПАС-Т» и получает доступ к информации по объекту, аналогично сетевой версии (рис. 2.8). Далее, на основе полученной информации и рисунков разрабатывается программа проведения экспертных работ, проводится экспертное обследование и его результаты вносятся средствами локальной версии в модель объекта. Затем полученные результаты с помощью локальной версии обрабатываются и сохраняются в виде внутреннего файла данных, готового к переносу в сетевую версию. С этого момента специалисты предприятия получают доступ к результатам экспертного обследования и могут автоматически формировать необходимые для работы отчеты.

Рисунок 2.8 — Локальная схема взаимодействия между производственным предприятием и экспертной организацией Для автоматизации работы проектных, производственных и других организаций широко используются различные программные системы, например: проектные организации используют AutoCAD, «Компас-График», «Старт», «Isogen»; производственные — системы управления ресурсами предприятия, а также управления рисками и надежностью оборудования (рис. 2.9). Общей характеристикой перечисленных систем является отсутствие возможности ведения непрерывной информационной поддержки оборудования на протяжении всего ЖЦ.

Рисунок 2.9 — Локальная схема взаимодействия с внешними программными системами С целью устранения этого недостатка были разработаны модули, позволяющие автоматизировать перенос данных из системы проектирования трубопроводов «Старт» в АС «Трубопровод» и обратно, а также модули переноса данных из АС «Трубопровод» в систему управления ресурсами предприятия SAP R/3 и в систему управления рисками и надежностью оборудования PCMS. В случае необходимости аналогичные модули могут быть разработаны и для других систем. Автоматизация обмена данными между различными этапами ЖЦ радикально сокращает время передачи документации, при одновременном снижении количества ошибок и противоречий.

Заключение

Химический комплекс является базовым сегментом промышленности России, потребителями его продукции являются практически все отрасли промышленности, транспорта, сельского хозяйства, сфера услуг, торговля, наука, культура и образование, оборонный комплекс.

Особо важную роль в структуре химической промышленности РФ занимает ее нефтехимическая составляющая. По данным зарубежных экспертов, коэффициент опережения роста спроса на данную продукцию по сравнению с ростом ВВП составляет 1,8. Ожидается, что до 2015 года в мире спрос на нефтехимикаты возрастет на 106 миллионов тонн и достигнет уровня в 290 миллионов тонн в год.

Доля российской промышленности в общем объеме мирового химического производства составляет всего лишь 1%. В 90-е годы объемы производства химической продукции в России упали на 70% по сравнению с уровнем 1990 г. Хотя после 1998 г. рост в отрасли возобновился, производство до сих пор составляет лишь 60% от объемов 1990 г.

Потребление первичных энергоресурсов в химической промышленности составляет 20 млн т у.т., или 2% общего потребления в России.

Для того чтобы снизить затраты на тепловую и электрическую энергию, химические холдинги стараются снижать затраты на покупку энергоресурсов у внешних поставщиков, выкупать у генерирующих компаний источники энергоснабжения своих предприятий или строить собственную генерацию. Для уменьшения потребления энергоресурсов в отрасли реализуются программы энергоэффективности и энергосбережения.

В результате реализации программ энергоэффективности и энергосбережения химические предприятия могут получить еще более существенную экономию.

В отличие от электрои теплоэнергетики, отличающихся высокими потерями и общей неэффективностью производственного процесса, а также от черной металлургии, которая располагает значительными возможностями замены топлива побочными продуктами производства, химическая промышленность может повысить энергоэффективность, главным образом за счет обновления парка оборудования, что представляет собой длительный процесс, связанный с высокими затратами. При замене старых производственных мощностей новыми снижаются и средние показатели энергоемкости отрасли, и средние объемы удельных выбросов.

Внедрение новых химических технологий на нескольких предприятиях города Перми позволило получить следующие результаты:

♦ радикально упростилось и ускорилось выполнение задач технического надзора и экспертизы промышленной безопасности;

♦ повысилась актуальность информации, снизилось количество информационных ошибок, исчезла противоречивость данных;

♦ повысилась оперативность поиска и возросла доступность информации для широкого круга специалистов;

♦ повысилась оперативность внесения изменений по результатам ревизий, освидетельствований и экспертиз промышленной безопасности;

♦ на порядок сократилось время формирования монтажно-исполнительной и текущей технической документации, повысилось ее качество;

♦ повысилась достоверность оценки технического состояния оборудования;

♦ повысилась безопасность эксплуатации оборудования;

♦ появилась реальная возможность перехода на ремонт оборудования и трубопроводов по текущему состоянию.

Список литературы

Фатхутдинов Р. Организация производства. Серия: Высшее образование. — М.: Инфра-М, 2011. — 544 с.

Рязанова В., Люшина Э. Организация и планирование производства. Серия: Высшее профессиональное образование. — М.: Академия, 2010. — 272 с.

Ящура А. Система технического обслуживания и ремонта оборудования химической промышленности. — М: НЦ ЭНАС, 2013. — 516 С.

Аносов Ю., Бекренев Л., Дурнев В., Зайцев Г., Салтыков В., Федюкин В. Основы отраслевых технологий и организации производства. — М.: Политехника, 2010. — 312 с.

Кузнецова И., Харлампиди Х., Иванов В., Чиркунов Э. Общая химическая технология. Основные концепции проектирования химико-технологических систем.

М.: Лань, 2014. — 384 с.

Спорягин Э., Красовский В. Оборудование заводов резиновой промышленности. — М.: Политехника, 2013. — 296 с.

Глоссарий Химическая промышленность — отрасль промышленности, включающая производство продукции из углеводородного, минерального и другого сырья путём его химической переработки.

Понятие нефтехимии охватывает несколько взаимосвязанных значений:

раздел химии, изучающий механизм превращений углеводородов нефти и природного газа в полезные продукты и сырьевые материалы;

раздел химической технологии (второе название — нефтехимический синтез), описывающий технологические процессы, применяемые в промышленности при переработке нефти и природного газа — ректификация, крекинг, риформинг, алкилирование, изомеризация, коксование, пиролиз, дегидрирование (в том числе окислительное), гидрирование, гидратация, аммонолиз, окисление, нитрование и др.;

отрасль химической промышленности, включающая производства, общей чертой которых является глубокая химическая переработка углеводородного сырья (фракций нефти, природного и попутного газа).