6.2.2 Аппаратурно-технологические схемы

Форматы листов схем выбирают в соответствии с ГОСТ 2.301-68, при этом основные форматы являются предпочтительными.

Схемы выполняют без соблюдения масштаба, приближенно. На схеме должны быть изображены все элементы установки и связи между ними, необходимые для осуществления заданных технологических процессов, циклов работы, элементов контроля и т.д.

Графические обозначения элементов и соединяющие их линии связи следует располагать на схеме таким образом, чтобы обеспечить наилучшее представление о структуре установки и взаимодействии ее элементов.

Аппаратурно-технологическая схема должна быть составлена в краткой, но ясной и отчетливой форме, чтобы передать всю необходимую информацию с предельной точностью, исключающей возможность неоднозначного толкования передаваемых сведений. Схема не должна содержать второстепенной информации: лишних размеров, обозначений и надписей, излишних подробностей в изображении конструкций аппаратов и т.п. При выполнении технологических схем следует придерживаться установленных стандартами общих правил выполнения схем, спецификаций, таблиц и пользоваться для изображения оборудования, трубопроводов, арматуры, приборов контроля и автоматизации процессов и т.д., в соответствии с принятыми условными графическими обозначениями.

На технологической схеме приводится изображение оборудования не только для основных, но и вспомогательных процессов. На схеме показывается взаимосвязь оборудования по технологическому процессу, потреблению всех видов материалов (сырья, продуктов, реагентов) и энергетических ресурсов (воды, тепло- и хладоносителей и др.), соединительные трубопроводы и арматура, предохранительные устройства и первичные приборы контроля и автоматизации.

На одну химико-технологическую установку допускается выполнение вместо отдельных схем определенного типа (структурной, функциональной, принципиальной и др.) совокупности схем разных типов. Так, например, можно выполнить схему контроля и автоматизации совмещенной с принципиальной схемой. В этом случае вторичные приборы (их обозначения) располагаются, как правило, в нижней части схемы. Основная надпись на совмещенных схемах выполняется следующим текстом: «Схема комбинированная принципиальная (функциональная)».

Схема вычерчивается слева направо по ходу технологического процесса. В отдельных случаях технологический процесс допускается изображать на схеме в две параллельные линии (цепи) с соблюдением при этом последовательности процесса. При наличии в производстве нескольких параллельных линий оборудования на схеме изображается, как правило, одна линия с соответствующими трубопроводами, арматурой и средствами контроля и управления технологическим процессом. Последующие линии теплотехнического оборудования указываются ответвлениями на коллекторных трубопроводах, отмеченными порядковыми номерами линии или буквенными обозначениями. В тех случаях, когда в параллельных линиях имеются поперечные связи или когда этого требует ясность изображения и удобство чтения схемы, рекомендуется наносить на нее все аппараты с соответствующими связями.

Механическое оборудование и химические аппараты изображают на схемах упрощенно, с соблюдением взаимного высотного расположения.

При выполнении схем применяют следующие условные графические обозначения, установленные в государственных стандартах:

– аппараты теплообменные – ГОСТ 2.789-74;

– аппараты выпарные – ГОСТ 2.788-74;

– аппараты колонные – ГОСТ 2.790-74;

– аппараты сушильные – ГОСТ 2.792-74;

– отстойники и фильтры – ГОСТ 2.791-74;

– центрифуги – ГОСТ 2.795-74;

– насосы и вентиляторы – ГОСТ 2.782-68;

– устройства питающие и дозирующие – ГОСТ 2.794-79;

– конденсатоотводчики – ГОСТ 2.780-68;

– обозначения трубопроводов для жидкостей и газов – ГОСТ 3464-63;

– обозначения трубопроводов в зависимости от вида транспортируемой среды и их назначения – ГОСТ 11628-65;

– элементы трубопроводов – ГОСТ 2.784-70;

– арматура трубопроводов – ГОСТ 2.785-70.

При отсутствии стандарта на графическое изображение аппарата его изображают схематически в виде конструктивного очертания с указанием внутреннего устройства, позволяющего уяснить принцип работы аппарата.

Рекомендации по расположению материала на поле аппаратурно-технологической схемы приведены в приложении Е.

Всем элементам схемы (аппаратам, емкостям, реакторам), за исключением датчиков, исполнительных механизмов и вспомогательных элементов, присваивают позиционные обозначения.

Позиционные обозначения представляют собой номер элемента аппарата, например, АД-8426, АН-2415 или условное обозначение аппарата «А» и, через тире, порядковый номер, начиная с единицы в пределах всей схемы.

Порядковые номера должны быть присвоены в соответствии с последовательностью расположения элементов на схеме сверху вниз в направлении слева направо.

Для одинаковых элементов схемы, выполняющих одинаковую технологическую функцию в данной схеме, присваивается одинаковый порядковый номер с различными индексами, например: А-2₁; А-2₂; А-2₃ и т.д.

Позиционные обозначения элементов следует проставлять на полках линий-выносок, проведенных от изображения соответствующих элементов. Допускается проставлять позиционные обозначения внутри контура элемента, если позволяет условное графическое обозначение элемента. Все элементы, которым на схеме присвоены позиционные обозначения, должны быть записаны в перечень элементов.

Перечень элементов оформляют в виде таблицы с присвоением ей порядкового номера в соответствии с рисунком 2.

В графах перечня указывают:

– в графе 1 – позиционное обозначение элемента;

– в графе 2 – наименование элемента, его обозначение (обозначение чертежа или паспорта);

– в графе 3 – техническую характеристику (поверхность теплообмена, объем, температуру, давление и т.п.);

– в графе 4 – количество элементов;

– в графе 5 – рекомендации по материалам и другие дополнительные данные.

Рисунок 2 – Перечень элементов схемы

Элементы в перечень записывают в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений. В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные позиционные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров. При одинаковых позиционных обозначениях элементов, имеющих разные параметры, например, объем, запись производят в порядке увеличения этих параметров.

Условные обозначения трубопроводов, применяемых на схемах, в зависимости от транспортируемого вещества должны удовлетворять требованиям ГОСТ 14202-69, представленным в таблице 5, и изображаются на схеме в соответствии с рисунком 3.

Рисунок 3 – Изображение трубопроводов на схеме

Все измеряемые, регулируемые и сигнализируемые параметры записывают в таблицу технологического контроля и автоматизации в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 4 – Таблица технологического контроля

Причем в графах таблицы указывают:

– в графе 1 – позиционное обозначение элемента;

– в графе 2 – наименование элемента или линии связи, или место замера (отбора) параметра;

– в графе 3 – наименование контролируемого или регулируемого параметра (давление, температура, расход и т.д.);

– в графе 4 – минимальное и максимальное значения измеряемого параметра;

– в графе 5 – функциональный признак прибора (показание местное, показание на ЩТК, запись, суммирование и т.д.);

– в графе 6 – минимальное и максимальное значения регулируемого параметра (вероятный диапазон, в котором будет находиться величина регулируемого параметра) и погрешность поддержания параметра;

– в графе 7 – способ регулирования (ручное или автоматическое, подачей хладоагента, включением - отключением обогрева, подачей окислителя, сырья и т.д.);

– в графе 8 – величину сигнализируемого параметра и вид сигнализации (световая, звуковая); здесь указывают величины параметра при «аварийных» режимах на установке и необходимые блокировки, воздействующие на технологические параметры с целью предотвращения аварии.

Таблица 5 – Условные обозначения трубопроводов

Цифровое обозначение	Транспортируемое вещество	Цифровое обозначение	Транспортируемое вещество
1	Вода	4.3	ацетилен
1.1	питьевая	4.4	аммиак
1.2	техническая	4.5	водород и газы его содержащие
1.3	горячая (водоснабжение)	4.6	углеводороды и их производные
1.4	горячая (отопление)	4.7	окись углерода и газы ее содержащие
1.5	питательная	4.8
1.6		4.9	прочие виды горючих газов
1.7		4.0	отработанные
1.8	конденсат	5	Газы негорючие
1.9	прочие виды воды	5.1	азот и газы его содержащие
1.0	отработанная, сточная	5.2
2	Пар	5.3	хлор и газы его содержащие
2.1	низкого давления (до 0,2 МПа)	5.4	углекислый газ
2.2	насыщенный	5.5	инертные газы
2.3	перегретый	5.6	сернистый газ и газы его содержащие
2.4	отопление	5.7
2.5	влажный	5.8
2.6	отборный	5.9	прочие виды
2.7		5.0	отработанные
2.8	вакуумный	6	Кислоты
2.9	прочие виды пара	6.1	серная
2.0	отработанный	6.2	соляная
3	Воздух	6.3	азотная
3.1	атмосферный	6.4
3.2	кондиционированный	6.5	неорганические
3.3	циркуляционный	6.6	органические и их растворы
3.4	горячий	6.7	растворы кислых солей
3.5	сжатый	6.8
3.6	пневмотранспорта	6.9	прочие жидкости кислой реакции
3.7	кислород	6.0	отработанные кислоты и кислотные стоки (при рН<6,5)
3.8	вакуум	7	Щелочи
3.9	прочие виды воздуха	7.1	натриевые
3.0	отработанный	7.2	калийные
4	Газы горючие	7.3	известковые
4.1	светильный	7.4	известковая вода
4.2	генераторный	7.5	неорганические щелочи и их растворы

Окончание таблицы 5

Цифровое обозначение	Транспортируемое вещество	Цифровое обозначение		Транспортируемое вещество
7.6	органические щелочи и их растворы	9.3	прочие растворы (нейтральные)
7.7		9.4	водные суспензии
7.8		9.5	прочие суспензии
7.9	прочие жидкости щелочной реакции	9.6	эмульсии
7.0	отработанные щелочи и щелочные стоки (рН>8,5)	9.7
8	Жидкости горючие	9.8
8.1	жидкости категории А (tв.п<28оС)	9.9	прочие негорючие жидкости
8.2	жидкости категории Б (tв.п от 28оС до 120оС)	9.0	негорючие стоки (нейтральные)
8.3	жидкости категории В (tв.п>120оС)	0	Прочие вещества
8.4	смазочные масла	0.1	порошкообразные материалы
8.5	прочие органические горючие жидкости	0.2	сыпучие материалы зернистые
8.6	взрывоопасные жидкости	0.3	смеси твердых материалов с воздухом
8.7		0.4	гели
8.8		0.5	пульпы водяные
8.9	прочие горючие жидкости	0.6	пульпы прочих жидкостей
8.0	горючие стоки	0.7
9	Жидкости негорючие	0.8
9.1	жидкие пищевкусовые продукты	0.9
9.2	водные растворы (нейтральные)	0.0	отработанные твердые материалы
Примечание – в случае необходимости, каждая из подгрупп может быть распределена на десять более мелких подразделений, обозначаемых третьим знаком цифрового обозначения (например, в укрупненной группе 4 «Газы горючие» в составе подгруппы 6 «Углеводороды и их производные» этилен может быть выделен третьим знаком – 4.6.1

Кроме того, на схеме указывают ориентировочные места установки датчиков технологического контроля и исполнительных механизмов в виде условных обозначений. Основные контролируемые и регулируемые величины, а также средства автоматизации обозначают на схемах по ГОСТ 21.404-85 «Автоматизация технологических процессов». В качестве базовых изображений приняты:

– круг диаметром 10 мм с горизонтальной чертой по центру – для измерительных приборов;

– квадрат со сторонами 10 мм с горизонтальной чертой посередине – для регулирующих (сигнализирующих) приборов;

– круг диаметром 10 мм, вписанный в квадрат с горизонтальной чертой со сторонами 10 мм – для приборов измерительных и регулирующих (сигнализирующих) в одном корпусе; над горизонтальной чертой внутри изображения прибора наносят буквенные обозначения измеряемых и регулируемых величин в соответствии с таблицей 6, а под чертой – буквенные обозначения основных функций (показание, запись, счет, регулирующее воздействие и т.п.), выполняемых прибором; для электроизмерительных приборов обозначения измеряемых или регулируемых величин заменяются условными обозначениями наименований приборов.

При необходимости нанесения нескольких буквенных обозначений внутри изображения прибора допускается заменять вышеуказанные базовые изображения измерительных и регулирующих приборов обозначениями в форме эллипса высотой 10 мм и длиной 15 мм, вписанного в прямоугольник со сторонами 10 и 15 мм.

Таблица 6 – Буквенные обозначения контролируемых параметров по ГОСТ 21.404-85

Обозначение	Наименование
D	плотность
F	расход
G	перемещение
K	время
L	уровень
M	влажность
P	давление, вакуум
Q	качество, состав, концентрация
R	радиоактивность
S	скорость, частота
T	температура
W	масса
Y	вязкость

Условные изображения передач дистанционного воздействия выполняются в отношении четырех видов передач: электрической, пневматической, гидравлической и механической. Приемные устройства, воспринимающие воздействие измеряемых или регулируемых величин, а также исполнительные механизмы и регулирующие органы изображаются в соответствии со стандартами. Элементы автоматических устройств, которые устанавливаются непосредственно на аппаратах или трубопроводах, показывают на технологических схемах по возможности в соответствии с их действительным расположением. К таким элементам относятся приемные и отборные устройства, датчики (термоизмерители, расходомеры и т.д.), а также регулирующие органы, например, клапаны, задвижки и т.д. Остальные устройства автоматизации технологических процессов (первичные, вторичные и регулирующие приборы, вычислительные и управляющие машины и т.д.) изображаются чаще всего в прямоугольниках, расположенных внизу листа технологической схемы. Прямоугольники символизируют щиты или пульты управления. Обозначения всех приборов, расположенных на одном щите, наносят в пределах соответствующих им прямоугольников. Связь приемных и отборных устройств, а также исполнительных механизмов с измерительными и регулирующими приборами указывают на схеме линиями связи. Эти линии не должны пересекать графические изображения аппаратов и машин. Для сложных схем разрешается разрывать линии связи, проставляя при этом у мест обрыва и продолжения линий одни и те же обозначения, например, цифровые. На линиях связи около прямоугольников допускается наносить номинальные значения параметров. В тех случаях, когда на технологических схемах требуется показать несколько местных приборов с одинаковыми характеристиками, допускается в прямоугольнике «Приборы местные» наносить обозначение только одного прибора. Рядом с изображением прибора следует указать количество таких приборов. При этом линии связи, отходящие от отдельных отборных устройств, предпочтительно объединять в одну линию. Допускается также слияние линий связи, идущих от нескольких датчиков к одному вторичному прибору.

Каждому элементу автоматических устройств присваивается на схеме буквенно-цифровое позиционное обозначение. Все элементы одного автоматического узла (отборное устройство, приемное устройство, первичный прибор, вторичный прибор, регулирующий прибор, исполнительный механизм и регулирующий орган) обозначают одной и той же цифрой. Цифровые обозначения элементам, показанным на схеме, присваивают по порядку слева направо. Для отличия элементов одного устройства рядом с цифрой (справа) проставляют буквенный индекс: у отборного устройства – «а», у приемного – «б», у первичного прибора – «в» и т.д. Не присваивают позиционных обозначений тем отборным устройствам, которые поставляются вместе с приборами. Исполнительный механизм и регулирующий орган часто выпускают как одно целое, поэтому на схеме их обозначениям присваивают один и тот же буквенный индекс. Полное обозначение отборного устройства будет – «1а», приемного –«1б», первичного прибора – «1в» и т.д. Электрическим приборам и аппаратам на схеме автоматизации допускается присваивать обозначения, принятые на электрических схемах управления.

На схемах в текстовой части помещают различные технические данные и пояснения к технологическим процессам в самом ограниченном количестве.

Текстовую часть, помещенную на поле схемы, располагают над основной надписью и оставляют свободное поле высотой не менее 12 мм для продолжения таблицы изменений.

Допускается размещение текста в две и более колонки. Ширина колонки должна быть не более 185 мм.

Текстовую часть схемы следует выполнять по ГОСТ 2.105-95.

Текстовая часть схемы должна состоять из следующих разделов:

– введение;

– назначение и область применения проектируемой установки;

– техническая характеристика;

– описание и обоснование выбранной схемы;

– технические требования к технологическому и вспомогательному оборудованию; режим работы оборудования;

– требования к отоплению, вентиляции, водопроводу и канализации;

– требования безопасности и охрана окружающей среды;

– ожидаемые технико-экономические показатели.

В разделе «Введение» указывают наименование, номер и дату утверждения технического задания или другого документа, на основании которого разработана схема, запись о результатах проверки на патентоспособность, а также номера авторских свидетельств и патентов на используемые в проекте изобретения.

В разделе «Назначение и область применения проектируемой установки» указывают:

– краткую характеристику области и условий применения установки;

– общую характеристику участка, цеха, объекта и т.п., для применения в котором предназначена данная установка (при необходимости);

– предполагаемое место расположения установки;

– основные данные, которые должны обеспечить стабильность показателей качества в условиях эксплуатации.

В разделе «Техническая характеристика» приводят:

– основные технические характеристики установки (производительность, расход электроэнергии, топлива, химреагентов и другие параметры, характеризующие установку);

– сведения о соответствии или отклонениях от требований, установленных техническим заданием, с обоснованием отклонений.

В разделе «Описание и обоснование выбранной схемы» в общем случае приводят:

– описание и обоснование выбранной схемы, конструкций и других технических решений, принятых на стадии разработки технического проекта;

– данные сравнения основных характеристик установки с характеристиками аналогов (отечественных или зарубежных);

– оценку технологичности изделия, в том числе, обоснование необходимости разработки или приобретения нового оборудования;

– сведения о соответствии применяемых в установке заимствованных (ранее разработанных) составных частей, покупных изделий и материалов разрабатываемой установки по техническим характеристикам, режимам работы, гарантийным срокам, условиям эксплуатации;

– обоснование необходимости применения дефицитных изделий и материалов;

– сведения о транспортировании и хранении.

В разделе «Технические требования к технологическому и вспомогательному оборудованию. Режим работы оборудования» приводят расчеты, подтверждающие работоспособность установки (электрические, тепловые, расчеты гидравлических и пневматических систем и др.).