JP2000231584A - Plant designing method - Google Patents

Plant designing method

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JP2000231584A
JP2000231584A JP11072468A JP7246899A JP2000231584A JP 2000231584 A JP2000231584 A JP 2000231584A JP 11072468 A JP11072468 A JP 11072468A JP 7246899 A JP7246899 A JP 7246899A JP 2000231584 A JP2000231584 A JP 2000231584A
Authority
JP
Japan
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design
information
plant
equipment
space
Prior art date
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Pending
Application number
JP11072468A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Nishi
洋一 西
Toshiya Kimura
としや 木村
Shigeharu Inoue
重治 井上
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Toyo Engineering Corp
Original Assignee
Toyo Engineering Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Engineering Corp filed Critical Toyo Engineering Corp
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Publication of JP2000231584A publication Critical patent/JP2000231584A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain correction information from a project personnel concerned in the early stage of the project, and to reflect those corrected points on the preparation of P and ID by preparing a design drawing document including information for the space design of a plant constituted of position information indicating the position relation of equipment and connection information indicating a connection relation between elements constituting the plant. SOLUTION: A design drawing document group constituted of design drawing documents prepared by using a PEF as a reference and design drawing documents prepared by using a UBD as a reference before the preparation of a P and ID based on the PFD and UBD which are not directly used at the time of detail design in a conventional manner, and used for planning space design. Thus, a defined drawing is prepared in the initial state of the project so that the space design planning can be started in the early stage, and the basic information is certified so that the correcting work of detail design to be generated as the result of the space design to be prepared based on this can be reduced. Also, the space design is visualized so that the early extraction of a problem can be simplified.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラント設計にお
ける機能情報および形状情報を確定させる方法に関わ
り、特に石油精製、石油化学、無機化学、肥料プラント
等めプラントの基本設計情報の早期確定を支援するため
の好適な方法を提供する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for determining function information and shape information in a plant design, and more particularly, to assist in early determination of basic design information of a plant such as a petroleum refinery, petrochemical, inorganic chemistry, or fertilizer plant. To provide a suitable method.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、プラント設計は、次のような手順で
進められていた。 (1)一般的には、原料および製品が設定されれば基本
的なプロセス・フローおよびその構成単位操作が決定さ
れ、与えられた設計条件に従って定常状態での物質収支
・熱収支を計算する。この結果を表現するものとしてプ
ロセスフローシート(PFD)が作成され、プロセスに
関わる基本的な情報を伝達する手段として利用される。
図5にその例を示す。
2. Description of the Related Art Conventionally, a plant has been designed in the following procedure. (1) In general, if raw materials and products are set, a basic process flow and the operation of its constituent units are determined, and a material balance and a heat balance in a steady state are calculated according to given design conditions. A process flow sheet (PFD) is created to express this result, and is used as a means for transmitting basic information related to the process.
FIG. 5 shows an example.

【0003】(2)PFDは、その目的から、通常、次
の情報が記載される。 :プロセス機器の表示およびそのコード番号、名称 :ストリームの表示およびその番号、流量 :ストリームの圧力および温度 :ストリームの成分別流量(物質収支) これらに加えて、主要な制御方式が記載される場合もあ
る。
(2) The following information is usually described in the PFD for the purpose. : Display of process equipment and its code number, name: Display of stream and its number, flow rate: Stream pressure and temperature: Flow rate by stream component (mass balance) In addition to these, when the main control method is described There is also.

【0004】(3)プラントでは、水、スチームのよう
なユーティリティを使用するが、プロセス機器を対象に
これらの物質収支・熱収支を表した図がユーティリティ
・バランス・ダイアグラム(UBD)、或いはユーティ
リティ・フローシートである。プロセス・フローシート
と同程度の情報が記載される。図6に冷却水を対象とす
る例を示す。
(3) In a plant, utilities such as water and steam are used. A diagram showing the material balance and the heat balance of the process equipment is a utility balance diagram (UBD) or a utility balance diagram. It is a flow sheet. The same information as the process flow sheet is described. FIG. 6 shows an example for cooling water.

【0005】(4)ついで、プラントの詳細なシステム
設計のために、P&Iダイアグラム(P&ID)が作成
される。これは、プロセス・フローシートを基にして、
プラントのスタート・ストップ等の各側面での運転条
件、配置、構成機器、配管仕様、計装仕様等の情報を踏
まえ、プラントの全構成要素(機器、計装機器、配管機
器・材料)とその機能情報の一部およびこれら要素間の
接続情報、相対位置情報、制御思想等を標記したもの
で、主に配管、計装の詳細設計へのプロセス情報伝達手
段として使用される。
(4) Then, a P & I diagram (P & ID) is created for a detailed system design of the plant. This is based on the process flow sheet
Based on information such as operating conditions, layout, configuration equipment, piping specifications, instrumentation specifications, etc. on each side such as start / stop of the plant, all the components of the plant (equipment, instrumentation equipment, piping equipment and materials) and their A part of the function information and the connection information between these elements, the relative position information, the control concept, and the like are marked, and are mainly used as means for transmitting process information to the detailed design of piping and instrumentation.

【0006】(5)プラント内配置は、P&ID情報、
機器形状情報(型、サイズ、ノズル位置等)を基本に地
理的条件、安全・環境また保守・運転・経済性等を考慮
して決定される。
[0006] (5) P & ID information,
It is determined on the basis of equipment shape information (type, size, nozzle position, etc.) in consideration of geographical conditions, safety and environment, maintenance, operation, economy, etc.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】PFDは、プロジェク
トの初期段階で発行され、P&IDを作成する基になる
情報であるが、その目的が限定的なものであるため詳細
設計用に直接利用される情報は少ない。またその対象は
プロセス部分に限定され、用役設備、排水設備、排水処
理設備等のプロセスの補助設備類についてはこのような
図は省略されることが多く、補助設備を含めた全プラン
トを表現する設計用図書は、P&IDに依っていた。
The PFD is issued at an early stage of a project, and is information on which a P & ID is created. However, the PFD has a limited purpose and is directly used for detailed design. Little information. In addition, the target is limited to the process part, and such figures are often omitted for auxiliary equipment of the process such as utility equipment, drainage equipment, wastewater treatment equipment, etc., and represent the entire plant including auxiliary equipment The design books to be used depended on P & ID.

【0008】P&IDは、プロセス設計からの主に配管
・計装設計への設計要求事項が盛り込まれており、全プ
ラントの詳細設計のための重要な基本設計図書の一つと
なるが、全てのプラント構成要素およびその接続情報を
含むために、設計のみならず建設、運転、設備管理等多
くの目的で利用される。換言すれば、膨大な情報が、こ
の図に凝集されており、これら情報が全て確定するに
は、プロジェクトのほぼ全期間を必要とする。このため
設計段階では、プロセス設計、空間設計、配管設計、計
装設計等の個々の設計を整合性をとりながら並行に進め
るためにP&IDに記述する情報量・種類を規定したい
くつかの段階に発行時期を分割する一般に段階的設計
(staging controlまたはphasin
g control)と呼称される手法を用いてきた。
しかし、この手法では、1)空間設計作業は、各段階で
発行されるP&ID情報を反映後確定となるため、顧客
を含めたプロジェクト当事者の視覚的な確認・理解が遅
くなり、2)P&ID作成に並行してその発行以前に実
施した空間設計への修正が発生しやすく、3)この結果
として、既に並行して進む空間設計に関連した下流側で
の調整作業に多くの時間を割かれる事になる。
[0008] P & ID includes design requirements mainly from process design to piping and instrumentation design, and is one of the important basic design documents for detailed design of all plants. It is used for many purposes such as construction, operation, facility management, etc., as well as design because it includes components and their connection information. In other words, a huge amount of information is aggregated in this diagram, and it takes almost the entire period of the project to determine all this information. For this reason, in the design stage, there are several stages that specify the amount and type of information to be described in P & ID in order to proceed with individual design such as process design, space design, piping design, and instrumentation design in parallel while maintaining consistency. In general, a staged design (phasing control or phasin
g control).
However, in this method, 1) the space design work is determined after reflecting the P & ID information issued at each stage, so that the visual confirmation and understanding of the project persons including the customer becomes slow, and 2) the P & ID creation. 3) As a result, modifications to the space design performed prior to its issuance are likely to occur in parallel, and 3) as a result, much time will be spent on downstream adjustment work related to the space design that is already proceeding in parallel. become.

【0009】PFDは、早期に発行されるが情報量は限
定的であり詳細設計用としての利用価値は低い。従っ
て、P&IDが、その主要な情報源となるが、先にも説
明したようにP&IDに包括する情報量が多いが故にそ
の発行時期は遅く、これを基になされる空間設計の結果
から生じる設計変更は、既に並行して進む下流詳細設計
(上流へフィードバックされる情報もある)の品質・ス
ケジュールに影響を与える。これは、設計の後ろ段階で
実施される空間設計の視覚化によってプラントの安全
性、操作性、保守性、経済性さらに建設容易性等が、空
間設計の熟練者でなくとも容易に認識・検討できるた
め、一般的には多くの修正点がプロジェクト当事者によ
って指摘され得ることによる。
The PFD is issued at an early stage, but has a limited amount of information, and its utility for detailed design is low. Therefore, the P & ID is the main information source, but as described above, the issue time is late because of the large amount of information included in the P & ID, and the design resulting from the space design based on the P & ID is based on the P & ID. The change will affect the quality and schedule of downstream detailed designs that are already running in parallel (some information will be fed back upstream). This is because the safety, operability, maintainability, economy, ease of construction, etc. of the plant can be easily recognized and examined even by non-experts in space design by visualizing the space design implemented at the later stage of the design. Because many modifications can be pointed out by project parties in general.

【0010】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、従来手法であるPFDを作成し、このフローに基づ
いてP&IDを作成するという流れの中間段階で、PF
D図を基にP&IDの一部情報であり他に比べ早期に確
定され得る設計基本情報を盛り込む図を作り、この情報
を二次元図および三次元図に視覚化することでプロジェ
クトの早い時期にプロジェクト当事者からの修正情報を
得て、それら修正点をP&IDの作成に反映させること
で、この問題を解決する手法を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in the intermediate stage of creating a PFD, which is a conventional method, and creating a P & ID based on this flow,
Based on the D diagram, create a diagram that incorporates basic design information that is part of the P & ID and can be determined earlier than others, and visualizes this information in two-dimensional and three-dimensional diagrams to enable early-stage projects. It is an object of the present invention to provide a method for solving this problem by obtaining correction information from project parties and reflecting the corrections in the creation of P & ID.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題は以下の発明の
よって、解決できる。 (1)プラントのプロセス・フロー・ダイアグラム(P
FD)及びユーティリティ・バランス・ダイアグラム
(UBD)を基に、プラントを構成するプロセス機器、
プラントの補助的設備である用役設備、排水処理設備お
よびオフサイト設備等を構成する機器類および配管・計
装機器類に関する機能情報、および、それら機器類の
形、大きさ等を表す形状情報、それら機器類の位置関係
を示す位置情報並びにプラントを構成する要素間の接続
関係を示す接続情報からなるプラントの空間設計用情報
を包括する設計図書を作成することを特徴とするプラン
ト設計方法。および(2)上記(1)記載のプラント設
計方法において、 1)上記設計図書に記載された情報のうち形状情報、位
置情報、接続情報等の空間設計用情報を三次元モデリン
グシステムに入力し、上記設計図書にある機器類または
設備の相対位置を視覚化し、このモデルに、配管・計装
情報を追加し、その視覚化された画像と設計図書に記載
された機能情報の一部または全てを利用して当該プラン
トの空間設計を実施し、 2)その空間設計の結果として得られる確定したプラン
ト形状情報と、上記設計図書から得られる機能情報およ
び形状情報を基に詳細設計を開始することを特徴とする
プラント設計方法。および(3)上記(2)記載のプラ
ント設計方法において得られた情報を基に、改善部分が
あれば、その情報を上記(1)に戻し、更に上記(2)
を実施することを特徴とするプラント設計方法である。
The above objects can be attained by the following inventions. (1) Plant process flow diagram (P
Based on FD) and Utility Balance Diagram (UBD), process equipment constituting a plant,
Functional information on equipment and plumbing / instrumentation equipment that make up the utility equipment, wastewater treatment equipment, and off-site equipment that are auxiliary equipment for the plant, and shape information that indicates the shape and size of those equipment And a plant design method for creating a design book including plant space design information including position information indicating a positional relationship between these devices and connection information indicating a connection relationship between elements constituting the plant. And (2) In the plant design method according to (1), 1) inputting information for space design such as shape information, position information, and connection information among the information described in the design document to a three-dimensional modeling system; Visualize the relative positions of the equipment or facilities in the design documents, add piping and instrumentation information to this model, and display some or all of the visualized images and functional information described in the design documents. 2) Start the detailed design based on the determined plant shape information obtained as a result of the space design, and the function information and shape information obtained from the design documents. Characteristic plant design method. And (3) based on the information obtained in the plant design method described in (2) above, if there is any improvement, return the information to (1) above and further improve the above (2)
And a plant design method.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本願発明は、従来詳細設計に直接
利用されることのなかったPFD,UBDを基にして、
P&ID作成前に下記に説明するPFDを基準として作
成する設計図書(以下、PFD基準設計情報図とい
う。)およびUBDを基準として作成する設計図書(以
下、UBD基準設計情報図という。)からなる設計図書
群を作成し、空間設計計画用として使用することにあ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is based on PFDs and UBDs which have not been directly used for detailed design.
Prior to P & ID creation, a design including a design document (hereinafter referred to as a PFD reference design information diagram) created based on a PFD described below and a design document (hereinafter referred to as a UBD reference design information diagram) created based on a UBD. To create a group of books and use them for space design planning.

【0013】1)PFD基準設計情報図 PFDとは、プロセスの流れと定常運転条件が一目瞭然
に解るように、主要な機器と、この間の流れとしての主
要ラインが表示された系統図であり、一般的には、この
中に次の情報が記載される。 :プロセス機器の表示およびそのコード番号、名称 :ストリームの表示およびその番号、流量 :ストリームの圧力および温度 :ストリームの成分別流量(物質収支) これらに加えて、主要な制御方式が記載される場合もあ
る。PFD基準設計情報図には、図1に示すように、上
記に加えて、以下の機能情報および形状、接続、位置情
報からなる空間設計用情報が表示される。即ち、機能情
報は、プラントを構成する全機器、プラントの補助的設
備である用役設備、排水処理設備、オフサイト設備等、
プロジェクトスコープ内の全ての機器類(機器、計装機
器)またそれら機器類を接続するライン(配管)の機械
的情報(設計温度・圧力条件、基本材質、腐蝕代等から
成る。)、および内部を流れる或はプラント外へ排出さ
れる、或いは流入する流体情報(密度、粘度等の基本物
性、2相流、スラリー等の性状情報、可燃性・毒性等の
流体特性情報等から成る。)である。ライン(配管)
は、機器類と同様に、この時点でコード番号が付番され
流体コード、サイズ等と共にラインリファレンスとして
P&IDへ継承され、プロジェクト・ライフ・サイクル
にわたり利用される。また表示される計装機器も同様、
この時点でコード番号が付番される。
1) PFD standard design information diagram A PFD is a system diagram in which main equipment and main lines as a flow between the main equipment are displayed so that a process flow and a steady operation condition can be understood at a glance. Specifically, the following information is described therein. : Display of process equipment and its code number, name: Display of stream and its number, flow rate: Stream pressure and temperature: Flow rate by stream component (mass balance) In addition to these, when the main control method is described There is also. In the PFD reference design information diagram, as shown in FIG. 1, in addition to the above, the following function information and space design information including shape, connection, and position information are displayed. That is, the function information includes all equipment constituting the plant, utility equipment that is auxiliary equipment of the plant, wastewater treatment equipment, off-site equipment, etc.
Mechanical information (including design temperature and pressure conditions, basic materials, corrosion allowance, etc.) of all equipment (equipment and instrumentation equipment) within the project scope and the lines (piping) connecting those equipment, and the inside Of fluid flowing through or discharged from or outside the plant (consisting of basic physical properties such as density and viscosity, two-phase flow, property information such as slurry, and fluid property information such as flammability and toxicity). is there. Line (piping)
As with the equipment, a code number is assigned at this point, and is inherited by the P & ID as a line reference together with the fluid code, size, etc., and is used throughout the project life cycle. Similarly, the instrumentation devices displayed are
At this point, a code number is assigned.

【0014】一方、空間設計用情報としては、機器類お
よび配管の型、形、大きさ等を示す形状情報、機器類の
位置、相対位置を示す位置情報、およびそれら機器間の
接続関係を示す接続情報が表示される。機器間を接続す
るラインは、最低限、定常状態および非定常状態で使用
される主要なラインを対象とする。この対象範囲は個々
のプロジェクトで事前に決定される。
On the other hand, the space design information includes shape information indicating the type, shape, size, etc. of the devices and piping, position information indicating the positions and relative positions of the devices, and the connection relationship between the devices. The connection information is displayed. The lines connecting the devices are intended to be at least the main lines used in the steady state and the non-steady state. This scope is predetermined for each project.

【0015】さらに、空間設計用情報以外の確定した他
詳細設計用情報を付記し、他目的にも利用できる。例え
ば、防消火設計用情報、緊急遮断システム等が示されて
も良い。これらの情報は、2次元CADシステムを使用
する場合、必ずしも一つの層(レイヤー)に全ての情報
を記載する必要はなく、目的に応じて情報をグループ化
し、レイヤー別に記載することも可能である。
[0015] Further, the determined other detailed design information other than the space design information is added and can be used for other purposes. For example, fire-extinguishing design information, an emergency shut-off system, or the like may be shown. When using a two-dimensional CAD system, it is not always necessary to describe all the information in one layer (layer). It is also possible to group information according to the purpose and to describe the information for each layer. .

【0016】2)UBD基準設計情報図 あらゆる設備のユーティリティーを対象に、各供給元か
ら各セクションへの供給、回収の流れを示し、流量、圧
力、温度等を記入したフローダイアグラムの一種であ
り、通常、スチーム、水、空気、窒素、燃料等が対象と
なる。UBD基準設計情報図には図2に示すように、P
FD基準設計情報図と同様の機能情報、形状情報および
他の空間設計用情報が示される。即ち、PFD基準設計
情報図と同様の考えで作られるが、PFD基準設計情報
図とは異なって、実際の配置を想定したライン接続表示
とする。これは、配管のサイズを確定させるため、その
分岐・合流をこの時点で明らかにする必要があるためで
ある。
2) UBD standard design information diagram This is a type of flow diagram that shows the flow of supply and recovery from each supplier to each section for utilities of all facilities, and describes the flow rate, pressure, temperature, etc. Usually, steam, water, air, nitrogen, fuel and the like are targeted. As shown in FIG. 2, the UBD standard design information diagram
The same functional information, shape information, and other space design information as in the FD reference design information diagram are shown. In other words, it is created based on the same concept as the PFD reference design information diagram, but different from the PFD reference design information diagram, the line connection display assumes an actual arrangement. This is because the branch / merge needs to be clarified at this point in order to determine the size of the pipe.

【0017】これらは、プラントを構成する全ての機器
と、これら機器を接続する主なライン(配管)の全て
と、配管上に存在する空間設計に影響を与える計装機器
と、P&IDで規定される情報の一部、即ち機器、配管
および計装機器の機能および形状に関わる情報をこれら
の設計図書に記述し、更にこれら情報を空間設計用とし
て使用することで本発明が実現される。
These are defined by P & ID, all equipment constituting the plant, all the main lines (piping) connecting these equipment, instrumentation equipment existing on the piping that affects the space design. The present invention can be realized by describing a part of the information, that is, information relating to the functions and shapes of the equipment, piping, and instrumentation equipment in these design documents, and further using the information for space design.

【0018】空間設計において、三次元モデリングシス
テムの活用は、機器等の構成要素の形状および配置を早
期に三次元空間上で視覚化することが可能となり、解決
のためのより強力な手段となる。簡易三次元モデリング
ツールとしては、例えばDesign Power社の
Plant Builder/Auto Router
が使用可能であり、上記設計基本情報図にある機器の
型、機器サイズ情報の入力によって容易に個々の機器の
三次元モデルが構築され、これらに同図における流体情
報、相対位置情報を基とする配置情報を追加入力するこ
とによって、機器配置が三次元上に視覚化される。更に
ラインの形状、接続情報を基にPFDおよびUBD基準
設計図上に表示される配管を視覚化することで、図3に
示す様に、プラント全体の簡易三次元モデルが完成す
る。このようなモデルを参照することで空間設計の熟練
者でなくとも、プラントの安全性、操作性、保守性、経
済性、建設容易性等が認識・検討が可能となる。またこ
のモデルをビューワー、例えばDesign Revi
ew或いはEnterprize Navigator
のような市販ソフトを利用することによってモデルの動
的な参照が可能となり、このような空間設計の検討をよ
り容易に行うことが可能となる。その検討の結果、機能
または空間設計用情報で改善すべき点があれば、設計基
本情報図を修正し、その結果を再度三次元モデリングツ
ールに入力し視覚化して改善されたかどうかを確認する
ことができる。
In the space design, the use of a three-dimensional modeling system makes it possible to visualize the shapes and arrangements of components such as devices in a three-dimensional space at an early stage, which is a more powerful means for solving the problem. . As a simple three-dimensional modeling tool, for example, Plant Builder / Auto Router from Design Power
3D models of individual devices can be easily constructed by inputting the device type and device size information in the design basic information diagram, and based on the fluid information and relative position information in these diagrams. By additionally inputting the arrangement information to be performed, the equipment arrangement is visualized three-dimensionally. Further, by visualizing the piping displayed on the PFD and UBD reference design drawings based on the line shape and connection information, a simple three-dimensional model of the entire plant is completed as shown in FIG. By referring to such a model, it is possible to recognize and examine the safety, operability, maintainability, economy, ease of construction, and the like of the plant without having to be an expert in space design. In addition, this model can be converted to a viewer, for example, Design Revi.
ew or Enterprise Navigator
The use of commercially available software such as this makes it possible to dynamically refer to the model, making it easier to study such a space design. As a result of the examination, if there is a point to be improved in the function or space design information, correct the basic design information map, input the result again to the 3D modeling tool, visualize it, and confirm whether it has been improved Can be.

【0019】概念的にはPFDからP&IDへ拡張(成
長)するが、従来手法では、これら設計図書間での関連
は直接にはなかった。本発明で定義する図が中間に位置
し、エンジニアリングにおいて、これら設計図書(PF
D,P&ID)を接続するものと位置づけられる。
Conceptually, PFD is expanded (grown) from PFD to P & ID, but in the conventional method, there is no direct relationship between these design documents. The drawings defined in the present invention are located in the middle, and in engineering, these design documents (PF
D, P & ID).

【0020】本発明で定義した設計図書をCADで作成
する場合には、複数の層(レイヤー)を利用することに
よって、記載する情報種類の分離(グルーピング)が可
能となる。この機能を利用することによって、従来のP
FD,UBDは容易に分離作成することが可能である。
また最近、安全設計思想の確認のためにPFDを利用す
る事例が出てきているが、このような要求にも記載情報
の部分的な切り出しにより対応が可能となる等副次的な
効果も期待できる。
When a design document defined by the present invention is created by CAD, it is possible to separate (group) information types to be described by using a plurality of layers. By using this function, the conventional P
FD and UBD can be easily separated and created.
Recently, there have been cases where PFDs are used to confirm safety design concepts, but secondary effects such as the ability to respond to such requests by partial extraction of written information are also expected. it can.

【0021】以下、本発明の一実施例における化学プラ
ントを対象とする設計手法について図面を用いて説明す
る。先ず従来法の中で作成されてきたPFDおよび,U
BDは、図5および図6に示される通りであり、これら
の図を基にして、PFD基準設計情報図、あるいはUB
D基準設計情報図が作られる。図5はガス吸収設備を対
象としたPFDであり、吸収塔(DA−1 absor
ber)、放散塔(DA−2 stripper)を中
心とする設備を構成する機器が表示される。各機器間の
ストリームには温度・圧力の定常条件が記載される。ま
た主要なストリーム(物質収支上重要なストリーム)に
は番号が付され、この番号に対応する流量、組成等の流
体情報が別紙または同一紙に記載される。図6は冷却水
のUBDであり、各サービスへ供給される冷却水量およ
び冷却水入口・出口温度が記載される。各サービスに熱
負荷が記載される場合もある。
Hereinafter, a design method for a chemical plant according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the PFD and U
The BD is as shown in FIGS. 5 and 6, and based on these figures, the PFD reference design information diagram or the UB
A D reference design information diagram is created. FIG. 5 shows a PFD for a gas absorption facility, in which an absorption tower (DA-1 absorber) is used.
ber), and the equipment constituting the equipment centered on the stripping tower (DA-2 stripper) are displayed. In the stream between the devices, steady conditions of temperature and pressure are described. A number is assigned to a main stream (a stream important in material balance), and fluid information such as a flow rate and a composition corresponding to the number is written on a separate sheet or the same sheet. FIG. 6 is a UBD of the cooling water, in which the amount of the cooling water supplied to each service and the cooling water inlet / outlet temperatures are described. The heat load may be described for each service.

【0022】図5、6に対応する設計基準図が其々図
1、図2となる。図1はPFD基準設計情報図であり、
ここでは設備を構成する機器、制御弁・安全弁およびこ
れらを接続するライン(配管)が表示され、塔・熱交換
器ではその形、サイズが、ポンプでは型と、サイズを代
表する必要動力が、またラインではサイズを主とする形
状情報が表示される。更に、放散塔の必要設置高さ(例
えば、図1では、6.000と表示されている。)、吸
収塔へ供給される液ライン上に設置される液制御弁の位
置等の配置を決定する上で遵守すべき位置情報(例え
ば、図1では、1.000と表示されている。)が付加
される。例えば、図1でライン、DA−2 Strip
per及びGA−1A/B/CPump に対し、それ
ぞれ以下のように表示される。例えば、STREAMI
D1に対して、 DA−2 に対して、 GA−1A/B/C に対して、 更にライン表示によって各機器および制御弁・安全弁間
の接続関係およびその接続位置が明示される。ライン上
にはサイズの他に流体コード、ライン番号および圧力、
温度、材質、腐蝕代情報から決定される仕様が記載され
る。この配管仕様は初期時点では仮データが登録され、
この図1で記載される関連情報(圧力、温度、材質、腐
蝕代情報)によって最終的に確定し、仮データは確定デ
ータに置換される。
FIGS. 1 and 2 show design reference diagrams corresponding to FIGS. 5 and 6, respectively. FIG. 1 is a PFD standard design information diagram,
Here, the equipment that composes the equipment, control valves and safety valves, and the lines (piping) that connect them are displayed. The shape and size of the tower and heat exchanger, the type of pump and the required power representative of the size, In the line, shape information mainly on the size is displayed. Furthermore, the required installation height of the stripping tower (for example, it is indicated as 6.000 in FIG. 1), and the arrangement of the liquid control valve installed on the liquid line supplied to the absorption tower are determined. Position information (for example, 1.000 is displayed in FIG. 1) to be followed in performing the operation. For example, in FIG. 1, the line, DA-2 Strip
Per and GA-1A / B / CPump are displayed as follows, respectively. For example, STREAMI
For D1, For DA-2, For GA-1A / B / C, Furthermore, the connection relation between each device and the control valve / safety valve and the connection position thereof are clearly indicated by the line display. On the line, in addition to size, fluid code, line number and pressure,
The specifications determined from the temperature, material, and corrosion allowance information are described. For this piping specification, temporary data is registered at the initial time,
The final information is finally determined by the related information (pressure, temperature, material, corrosion allowance information) described in FIG. 1, and the temporary data is replaced with the determined data.

【0023】図2はUBD基準設計情報図であり、冷却
系を構成する機器が、その配置を考慮して表示され、ま
た接続ライン(配管)の機能、形状情報が記述される。
例えば、EA−10COOLERに対して、 これら基準設計情報図で記述される情報は、設計の基本
となる情報から成り立っており、この図を作成する時点
でほぼ確定されている。
FIG. 2 is a UBD reference design information diagram, in which the equipment constituting the cooling system is displayed in consideration of its arrangement, and the function and shape information of the connection line (piping) are described.
For example, for EA-10COOLER, The information described in these reference design information diagrams is made up of information that is the basis of the design, and is almost fixed at the time of creating this diagram.

【0024】この図1、図2上に表示されるプロセスの
流れ情報を利用して各機器の配置を仮決定し、図1、図
2上の機能情報、形状情報、相対位置情報および仮決定
された配置情報を基に図3で示す設備モデルが簡易三次
元モデリングツールを使用して作成される。
The arrangement of each device is provisionally determined using the process flow information displayed on FIGS. 1 and 2, and the function information, shape information, relative position information and provisional determination on FIGS. 1 and 2 are provided. The equipment model shown in FIG. 3 is created using the simplified three-dimensional modeling tool based on the arranged information.

【0025】従来の方法では、設計初期段階での配置計
画はPFDを利用しプランナーが3次元図を想定しなが
ら実施し製品として2次元図を作成していた。この段階
では機器仕様を明確に規定する設計図書も存在せず、か
つ計装・配管に関わる情報は不確定的であり、実績情報
を基に検討を進めていた。このため機器の抜け落ち、機
器・配管の想定サイズの間違い等により、敷地面積の
(過)不足、機器間距離の(過)不足が生じる場合が多
く、事後で多くの、かつ大きな修正が生じる原因となっ
ていた。例えば機器サイズ情報、配管情報またプロセス
上の要求事項(図6ではDA−2への高さ要求)は不十
分または不確定のまま開始するので放散塔(DA−2)
−リボイラー(EA−11)間距離がこの段階での検討
結果では不足となり最終的にはP&ID情報に基づく検
討で修正されることになる。この結果、機器の配置変更
となり、これが他機器の配置変更に派生するなど多くの
また大きな修正が設計過程で生じることとなる。また、
EA−5,6は他設備の機器で、図3ではDA−1,D
A−2の間に設置される配置となっているが、初期段階
での検討の結果としてのDA−1,DA−2間距離が不
足する場合、他への影響を最少化するためには、図4に
示すように、これら熱交換器を積み重ねることになる。
In the conventional method, the layout plan at the initial stage of design is implemented by the planner using the PFD while assuming a three-dimensional diagram, and a two-dimensional diagram is created as a product. At this stage, there was no design document that clearly specified the equipment specifications, and information on instrumentation and piping was uncertain. For this reason, there are many cases where the site area is (over) shortage and the distance between the devices is (over) shortage due to dropout of equipment, wrong size of equipment and piping, etc., which causes many and large corrections after the fact. Had become. For example, equipment size information, piping information, and process requirements (height requirement for DA-2 in FIG. 6) start with insufficient or uncertain, so the stripping tower (DA-2)
-The distance between the reboilers (EA-11) is insufficient in the examination result at this stage, and is finally corrected by the examination based on the P & ID information. This results in a change in the arrangement of the devices, which in turn leads to a change in the arrangement of other devices, and many other large modifications will occur in the design process. Also,
EA-5 and EA-6 are devices of other facilities. In FIG.
Although it is arranged to be installed between A-2, if the distance between DA-1 and DA-2 is insufficient as a result of the examination at the initial stage, in order to minimize the influence on others, As shown in FIG. 4, these heat exchangers are stacked.

【0026】本発明では図1のように配置を検討する上
で必要とする確定情報を記述しているので、以上説明し
たようなリスクを大きく削減することが可能となる。こ
のモデルを、先に説明するビューワーを使用して当事者
間で検討し、この結果をPFD、UBD基準情報図に反
映し、この中の一部情報を変更し再度モデリングを行う
という繰り返しによって最適な三次元配置の早期決定が
可能となる。特に、流体の動態と機器設計およびその配
置とは密接に関係しており、例えばDA−2を高くする
(コストは上がる)ことによってEA−10の管側許容
圧力損失を大きくする(コストは下がる)設定が可能、
または、およびこの間の配管サイズを小さくする(コス
トは下がる)ことが可能となるが、この経済的な最適解
を得るためには三次元情報に基づく検討が必要となる。
勿論、経済性のみならず、安全性、操作性、保守性、建
設容易性等あらゆる側面を考慮することが必要であり、
このためには三次元的考察が必要不可欠である。
In the present invention, as shown in FIG. 1, the fixed information required for studying the arrangement is described, so that the risk as described above can be greatly reduced. This model is examined between the parties using the viewer described above, and the result is reflected in the PFD and UBD reference information diagrams, and the optimal information is obtained by repeatedly changing some of the information and performing modeling again. Early determination of the three-dimensional arrangement becomes possible. In particular, the dynamics of the fluid are closely related to the device design and the arrangement thereof. For example, by increasing the DA-2 (the cost is increased), the pipe-side allowable pressure loss of the EA-10 is increased (the cost is reduced). ) Configurable,
Alternatively, it is possible to reduce the size of the piping (and reduce the cost) during this period, but it is necessary to study based on three-dimensional information to obtain this economical optimal solution.
Of course, it is necessary to consider not only economy but also all aspects such as safety, operability, maintainability, ease of construction,
For this, three-dimensional considerations are indispensable.

【0027】このように、早期に確定した基本設計情報
に基づいて空間設計を確定させ、同時に空間設計に関る
機能、形状設計情報を確定させ、これらの結果を下流詳
細設計に利用することによって起こり得る修正を最少化
することができる。
As described above, the space design is determined based on the basic design information determined early, and at the same time, the functions and shape design information relating to the space design are determined, and these results are used for downstream detailed design. Possible modifications can be minimized.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明で定義した
図面をプロジェクト初期段階で作成することで、空間設
計への取り組みが早期に開始され、かつその基本情報が
確定的であるため、これを基に作成する空間設計の結果
生じる詳細設計での修正作業も減少する。また空間設計
を視覚化することによって空間設計の熟練者以外での検
討を容易にし、問題点の早期抽出を容易にする。また、
これらは、実施例にあるように全てコンピュータ上での
処理が可能であり、処理時間を短縮し、また情報は一元
的に管理、共有することが可能となる。また本発明で定
義する図面は、プロジェクトの範囲での全ての機器、設
備を表示するものであって、プロジェクト利害関係者全
体でのスコープ確認のための有効な手段ともなり得る。
As described above, by creating the drawings defined in the present invention at the early stage of the project, the work on the space design is started early and the basic information is definite. Correction work in the detailed design resulting from the space design created based on the data is also reduced. Further, visualization of the space design facilitates examination by anyone other than the expert in space design, and facilitates early extraction of problems. Also,
These can all be processed on a computer as in the embodiment, shortening the processing time, and making it possible to centrally manage and share information. The drawings defined in the present invention display all devices and facilities within the scope of the project, and can be an effective means for confirming the scope of all project stakeholders.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の設計法において作成されるPFDを基
とする設計情報図
FIG. 1 is a design information diagram based on a PFD created by a design method of the present invention.

【図2】本発明の設計法において作成されるUBDを基
とする設計情報図(冷却水)
FIG. 2 is a design information diagram (cooling water) based on a UBD created in the design method of the present invention.

【図3】本発明の設計法において作成される3Dモデル
FIG. 3 is a diagram of a 3D model created by the design method of the present invention.

【図4】空間初期設定の不確定さによる修正例FIG. 4 is an example of correction due to uncertainty of space initialization.

【図5】従来法において作成されるPFDFIG. 5: PFD created by a conventional method

【図6】従来法において作成されるUBD(冷却水)FIG. 6: UBD (cooling water) created by a conventional method

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】プラントのプロセス・フロー・ダイアグラ
ム(PFD)及びユーティリティ・バランス・ダイアグ
ラム(UBD)を基に、プラントを構成するプロセス機
器、プラントの補助設備である用役設備、排水処理設備
およびオフサイト設備等を構成するプロセス機器類およ
び配管・計装機器類に関する機能情報、および、それら
機器類の形、大きさ等を表す形状情報、それら機器類の
位置関係を示す位置情報並びにプラントを構成する要素
間の接続関係を示す接続情報からなるプラントの空間設
計用情報を包括する設計図書を作成することを特徴とす
るプラント設計方法。
1. Process equipment constituting a plant, utility equipment as auxiliary equipment of a plant, wastewater treatment equipment, and off-board equipment based on a process flow diagram (PFD) and a utility balance diagram (UBD) of the plant. Functional information on process equipment and piping / instrumentation equipment that make up site equipment, etc., shape information indicating the shape and size of these equipment, positional information indicating the positional relationship between these equipment, and configuring the plant A plant design method comprising: creating a design document that includes information for space design of a plant including connection information indicating a connection relationship between elements to be connected.
【請求項2】請求項1記載のプラント設計方法におい
て、(1)上記設計図書に記載された情報のうち形状情
報、位置情報、接続情報等の空間設計用情報を三次元モ
デリングシステムに入力し、上記設計図書にある機器類
または設備の相対位置を視覚化し、この視覚化されたモ
デルに、配管・計装情報を追加し、その視覚化された画
像と設計図書に記載された機能情報の一部または全てを
利用して当該プラントの空間設計を実施し、(2)その
空間設計の結果として得られる確定したプラント形状情
報と、上記設計図書から得られる機能情報および形状情
報を基に詳細設計を開始することを特徴とするプラント
設計方法。
2. The plant design method according to claim 1, wherein (1) information for space design such as shape information, position information, connection information, etc., among the information described in the design document, is input to a three-dimensional modeling system. Visualize the relative positions of the equipment or equipment in the design documents, add piping and instrumentation information to this visualized model, and use the visualized images and functional information described in the design documents. A space design of the plant is performed by using a part or all of the space design. (2) Details based on the determined plant shape information obtained as a result of the space design and the function information and the shape information obtained from the above design documents A plant design method characterized by starting design.
【請求項3】請求項2記載のプラント設計方法において
得られた情報を基に、改善部分があれば、その情報を請
求項1記載のプラント設計方法に戻し、上記(1)、
(2)を実施することを特徴とするプラント設計方法。
3. If there is an improvement based on the information obtained in the plant design method according to claim 2, the information is returned to the plant design method according to claim 1, and
A plant design method characterized by performing (2).
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