Анализ функций устройств
Материалы вебинара 28.05.2024
В первой части рассматривались этапы функционального анализа систем. В качестве примера рассматривалась ВРУ и были определены функциональность системы целиком и подготовлено структурная схема установки.
Функциональный HAZOP. Часть 1.
Давайте рассмотрим узел предварительного охлаждения. Он состоит из двухсекционного воздушно-водяного скруббера, который охлаждает воздух до 15 градусов Цельсия. Этот процесс происходит за счет прямого контакта воздуха с водой. Охлаждение осуществляется с помощью специальных насадок из нержавеющей стали и пластика. В верхней части установлен секция для отделения влаги. В состав узла также входит азотный скруббер и три центробежных насоса, которые циркулируют воду.
Каждое устройство выполняет определенные функции, которые нам нужно определить и описать. Давайте начнем с воздушно-водяного скруббера. Это устройство состоит из двух секций. Сжатый воздух поступает снизу, а охлажденная вода через распределитель (лейку) подается на систему насадок, что увеличивает площадь контакта с воздухом. Пока воздух контактирует с водой, он охлаждается и оставляет в воде пыль. В верхней части скруббера воздух проходит через каплеотделитель, который удаляет капли воды. Исходя, из описания работы скруббера мы можем выделить несколько функций которые выполняются в рамках одного устройства.
Из этого описания мы можем выделить функции:
- Смешивание воздуха и воды.
- Отделение пыли.
- Охлаждение.
- Отделение капельной воды.
Пятая функция обеспечивает целостность входящего воздушного потока. Всего мы выделили пять функций. Последняя, пятая функция, предусмотрена любым аппаратом, поэтому мы на ней акцентировать внимание не будем.
Что делать с этой информацией? Чтобы с ней можно было эффективно работать, нужно сначала привести её в порядок. Нам нужно создать из нее модель устройства, которая бы функционировала как целый скруббер. Иными словами, мы должны собрать эту информацию и создать модель аппарата.
Для этого нам понадобятся специальные графические значки, чтобы обозначить разные функции устройства. Эти значки помогут нам лучше понять и представить, как работает весь скруббер.
| № п/п | Функция / Оператор | Графическое обозначение |
| 1 | Смешение |
|
| 2 | Механическое разделение без изменения концентрации веществ |
|
| 3 | Селективное разделение с изменением концентрации веществ |
|
| 4 | Нагрев / охлаждение |
|
| 5 | Сжатие / расширение |
 |
| 6 | Изменение агрегатного состояния |
|
Теперь мы готовы представить функционально структурную модель скруббера – рисунок 4.
| № п/п | Аппарат | № функции | Функция | Примечание обобщение функций |
| 1 | AT – Воздушный скруббер | Ф 1.1 | Смешение | Охлаждение воздуха и очистка его от механических примесей охлажденной водой. Первая ступень. |
| 2 | AT – Воздушный скруббер | Ф 1.2 | Охлаждение | |
| 3 | AT – Воздушный скруббер | Ф 1.3 | Разделение | |
| 4 | AT – Воздушный скруббер | Ф 1.4 | Смешение | Охлаждение воздуха и очистка его от механических примесей охлажденной водой. Вторая ступень. |
| 5 | AT – Воздушный скруббер | Ф 1.5 | Охлаждение | |
| 6 | AT – Воздушный скруббер | Ф 1.6 | Разделение | |
| 7 | AT – Воздушный скруббер | Ф 1.7 | Разделение | Отделение капельной влаги от воздуха. |
Далее нам следует построить функциональную модель всей ХТС на уровне отдельных функций. Пример такой модели представлен ниже.
В следующей части продолжим изучать функциональный HAZOP. Проведём анализ связей в нашей структурно-функциональной модели.
Функциональный HAZOP. Часть 3.