Basic Engineering

Nach der Auswahl des Konzeptes und erster Festlegung des technischen Anlagenumfanges erfolgt im Basic Engineering die Ermittlung aller zu erwartenden Kosten und Aufwände.

Was beinhaltet das Basic Engineering genau?

Das Basic Engineering umfasst bei DMT ENCOS eine Vielzahl von Aktivitäten. Das Ausmaß hängt hierbei maßgeblich vom Projektrahmen und somit vom zu erstellenden Produkt ab. Ferner ist das einzusetzende Know-How über das einzusetzende Herstellungsverfahren der Anlage für den erforderlichen Planungsaufwand innerhalb des Basic Engineerings entscheidend. Die wesentlichen und wiederkehrenden Leistungsschritte sollen im Folgenden im Detail näher erläutert werden.

Von der Verfahrensentwicklung bis zur Großanlage

Das ausgewählte Verfahren legt die Art und notwendige Reihenfolge der verfahrenstechnischen Grundoperationen fest. Für die Darstellung eines verfahrenstechnischen Prozesses werden im Basic Engineering sogenannte Grundfließbilder erstellt und zur weiteren Abstimmung in der Planungsphase diskutiert.

Im Grundfließbild werden unter anderem die Edukte festgelegt und dem entsprechenden Equipment zur Lagerung zugeordnet. Auch sogenannte Reaktionsprodukte sowie Aufbereitungsstufen und deren Endlagerung werden in einem solchen Grundfließbild hinterlegt und zählen somit ebenfalls zur Verfahrensentwicklung. Um zu einer optimalen Verfahrenstechnik zu gelangen sind im Vorfeld nachfolgende Arbeitsschritte erforderlich:

•  Laborentwicklung (Versuche im kleinsten Maßstab)
• Technikums-Reaktor
• Pilotanlage
• Erste Großanlage

Um den zeitlichen und auch materiellen Aufwand möglichst zu begrenzen, nutzt auch DMT ENCOS in der Anlagenplanung entsprechende Simulationsprogramme, wie zum Beispiel ASPEN, um entsprechende verfahrenstechnische Grundoperationen berechnen zu können.

Bilanzierung als zentrale Aufgabe des/der Verfahrensingenieurs/-in

Die Konzeptionierung einer verfahrenstechnischen Anlage obliegt im Aufgabenbereich des Verfahrensingenieurs. Hier liegt der Fokus darauf eine Anlage so zu konzipieren, dass diese Investition und die Betriebskosten bei gleichzeitiger Einhaltung der jeweils geforderten Produkteigenschaften hinsichtlich Menge und Qualität im Einklang stehen. Um dies zu erreichen werden die Stoff-, Massen- und Enthalpie-Bilanzen für die einzelnen Verfahrensstufen sowie über die zukünftige Gesamtanlage aufgestellt.

An den Schnittstellen, den so genannten Anlagengrenzen, dienen sie zur weiteren Bestimmung der Rohstoff- und Energieverbräuche sowie der Produkt- und Abfallmengen. Innerhalb der verfahrenstechnischen Anlage legen die Bilanzen die Mengenströme und die einzuhaltende physikalischen / chemischen Zustände fest. Die Ergebnisse aus der Bilanzierung werden dann in den Mediendatenblättern dokumentiert.

Die Erstellung von Grund- und Verfahrensfließbildern zählt zu den Grunddisziplinen bei DMT ENCOS

Fließbilder gehören zu den wesentlichen Dokumenten im Bereich des Basic Engineerings. Sie werden in drei Detaillierungsstufen generiert:

• Grundfließbild (Basic Flow Diagram)
• Verfahrensfließbild (Process Flow Diagram / PFD)
• Rohrleitungs- und Instrumentenfließbild (Process and Instrumentation Diagram / P&ID)

Während Grund- und Verfahrensfleißbilder im Rahmen des Basic Engineerings erstellt werden müssen, erfolgt die signifikante Bearbeitung der detaillierten Rohrleitungs- und Instrumentenfließbilder (R&Is) erst im Folgeschritt (Ausführung der Anlage), im sogenannten Detail Engineering. Für die Erstellung der Fließbilder werden entweder Kundenspezifikationen vorgegeben bzw. werden diese zwischen Planer und Betreiber abgestimmt. Das Verfahrensfließbild dient zur Darstellung des verfahrenstechnischen Konzeptes und stellt damit die nächst höhere Detaillierungsstufe zum Grundfließbild anschaulich dar. Alle wesentlichen Komponenten lassen sich hier wiederfinden:

• Pumpen, Verdichter, Wärmetauscher
• Kolonnen, Behälter
• Rohrleitungen und Transporteinrichtungen
• Mess- und Regeleinrichtungen

Was zählt alles zum Werkstoffkonzept?

Bevor bei DMT ENCOS mit der Auslegung der Hauptapparate begonnen werden kann, müssen die in dem zukünftigen verfahrenstechnischen Prozess einzusetzenden Werkstoffe festgelegt und dokumentiert werden. Die somit gewählten Werkstoffe haben nicht nur Einfluss auf die vorhandene Auslegung und Konstruktion der Rohrleitungen und Apparate, sondern auch auf deren Beschaffungskosten.

Die Werkstoffkonzeptionierung bekommt hierbei ein besonderes Augenmerk, denn im Rahmen von Gewährleistungsansprüchen müssen diese auch den entsprechenden Beanspruchungen von Korrosion und Verschleiß lange standhalten. Hier setzen die Ingenieurinnen und Ingenieure von ENCOS auf eine langjährige Erfahrung hinsichtlich Festigkeits-, Korrosions- und Verschleißverhalten. Bei der Festlegung des Werkstoffkonzeptes gilt es für die Verfahrensingenieure folgende Punkte zu berücksichtigen:

•  Auslegungsdrücke und -temperaturen
• Festigkeitsaspekte
• Schweißbarkeit des vorgesehenen Materials
• Fertigungstechnische Aspekte
• Flexibilität gegenüber Änderungen (Stutzenanpassungen, nachträgliches Anbringen)