Engineering verfahrenstechnischer Anlagen (eBook)

Vorwort zur 2. Auflage 6
Vorwort 7
Inhalt 9
1 Phasenmodell der Anlagen-Projektabwicklung 14
1.1 Begriffsdefinitionen 14
1.2 Struktur, Aufgaben und Schnittstellen des Phasenmodells 16
1.3 Front-End-Loading bzw. Front-End-Engineering 25
1.4 Grundzüge der Projektorganisation und -abwicklung 27
1.4.1 Projektziele und Projektorganisation 28
1.4.2 Erfahrungen aus Projektabwicklungen 32
1.4.3 Ausführungen zu Verantwortung und Befugnisse sowie Pflichten und Zuständigkeiten 36
1.4.3.1 Verantwortung und Befugnisse 36
1.4.3.2 Pflichten und Zuständigkeiten 38
1.4.3.3 Übertragung von Pflichten und Verantwortung 38
1.4.4 Umsetzen der Festlegungen im Projekt 43
1.5 Konsequenzen bei pflichtwidrigen Verhalten 46
1.5.1 Schaden durch fahrlässiges bzw. vorsätzliches Handeln 46
1.5.2 Mögliche Konsequenzen bei Pflichtverletzungen 50
1.6 Planung der Engineeringarbeiten 54
1.6.1 Zuordnung zum Phasenmodell 54
1.6.2 Strukturieren des Planungsumfangs und der Fachdisziplinen 55
1.6.3 Durchführen der Detailplanung 56
1.7 Beachtung der Sicherheit bei der Projektabwicklung 60
1.7.1 Grundsätze und Begriffsdefinitionen 60
1.7.2 Strukturieren der Sicherheitsarbeit im Projekt 63
1.8 Vorbemerkungen zur Dokumentation 66
1.8.1 Lebenszyklus und Phasen der Dokumentation 66
1.8.2 Einheit von Engineering und Dokumentation 69
1.8.3 Hinweise zur Beachtung der Dokumentation im Projekt 73
1.9 Besonderheiten von Pharmaprojekten 75
1.9.1 Übersicht und Spezifika 75
1.9.2 Modifizierung des Phasenmodells für Pharmaprojekte 78
1.9.3 Qualifizierung und Validierung gemäß Good Manufacturing Practice (GMP) 80
1.9.4 Good Engineering Practice (GEP) und Dokumentation 85
Literatur 88
2 Projektvorbereitung und Grundlagenermittlung 91
2.1 Vorbemerkungen 91
2.2 Verfahrensentwicklung und Durchführbarkeitsstudie 93
2.3 Planungsrelevante Rechtsvorschriften der EU und BRD 99
2.3.1 Relevante Rechtsvorschriften der EU 99
2.3.1.1 Übersicht zum fachspezifischen Recht der EU 99
2.3.1.2 EU-Rechtsvorschriften für Anlagenkomponenten und Stoffe 100
2.3.1.3 EU-Rechtsvorschriften für verfahrenstechnische Anlagen 124
2.3.2 Relevante Gesetze und Verordnungen der BRD 132
2.3.2.1 Übersicht zum Recht der BRD 132
2.3.2.2 Genehmigungsrecht und Umweltrecht 137
2.3.2.3 Produktsicherheitsrecht und Anlagensicherheitsrecht 150
2.3.2.4 Arbeitssicherheitsrecht und Gesundheitsschutzrecht 160
2.4 Lastenheft inklusive Dokumentation 166
2.4.1 Definition und Aufgaben des Lastenhefts 166
2.4.2 Inhalt des Lastenhefts 167
2.4.3 Vorgaben zur Dokumentation im Lastenheft 172
2.5 Vertragsmodelle für Engineeringleistungen 176
2.5.1 Rechtsformen von Verträgen nach Bürgerlichen Gesetzbuch 176
2.5.2 Vertragsarten im Anlagenbau 184
2.5.3 Vertragsmodelle für Engineering und Realisierung 190
2.5.3.1 Vertragsmodelle vor der Investitionsentscheidung 190
2.5.3.2 Vertragsmodelle nach der Investitionsentscheidung 192
2.5.3.3 Vertragsmodell über alle Projektphasen 197
2.5.4 Gewährleistung und Garantie im Anlagenvertrag 198
2.5.4.1 Ausführungen zu GEWÄHRLEISTUNG 199
2.5.4.2 Ausführungen zu GARANTIE 203
Literatur 205
3 Vorplanung 211
3.1 Aufbau der Projektorganisation 212
3.2 Erarbeiten des Dokumentationskonzepts 213
3.3 Erarbeiten von Lösungsalternativen und -vorschlägen 220
3.3.1 Verfahrensauswahl und Verfahrensentwurf 220
3.3.2 Lageplanung und Grob-Layoutplanung 229
3.3.3 Baukonzept 234
3.3.4 PLT-Konzept 237
3.3.5 TGA-Konzept 243
3.3.6 Logistik- und Infrastrukturkonzepte 247
3.3.7 Beschaffungskonzept 251
3.4 Sicherheitstechnische Grundlagenermittlung 253
3.5 Bewertung der Lösungsvarianten, Lösungsvorschlag 257
3.6 Ergebnisse der Vorplanung 259
3.7 Schutzrechtliche Sicherung der Ergebnisse 260
Literatur 279
4 Entwurfsplanung 281
4.1 Begriffsdefinitionen, Aufgaben, Trends 281
4.2 Ausführen der Entwurfsplanung 283
4.2.1 Verfahrensplanung (Basic Design) 283
4.2.1.1 Fließschemaarbeit inklusive Beschreibung 285
4.2.1.2 Massen-, Stoff- und Energiebilanzierung 301
4.2.1.3 Festlegen der Betriebsparameter und Druckstufen 304
4.2.1.4 Auswahl und Auslegung der Hauptausrüstungen 306
4.2.1.5 Auslegung der Rohrleitungen 314
4.2.1.6 Auswahl und Auslegung der Sicherheitsarmaturen gegen Drucküberschreitung 315
4.2.2 Entwurfsplanung Rohrleitungstechnik 320
4.2.2.1 Rohrklassen und Rohrleitungs-Kennzeichen 321
4.2.2.2 Dichtungs- und Armaturenklassen sowie Kennzeichnung 327
4.2.3 Werkstoffauswahl und Korrosionsschutz 330
4.2.4 3D-Anlagenentwurfsplanung und Aufstellungsentwurf 343
4.2.5 Entwurfsplanung Bau und Stahlbau 347
4.2.6 Entwurfsplanung Prozessleittechnik (PLT) 361
4.2.7 Entwurfsplanung Technische Gebäudeausrüstung (TGA) 383
4.2.8 Logistik- und Infrastrukturentwurfsplanung 384
4.2.9 Montage- und inbetriebnahmegerechte Planung 389
4.2.10 Instandhaltungsaudit und Instandhaltungskonzeption 395
4.3 Sicherheitstechnische Entwurfsplanung, Risikobeurteilung 398
4.3.1 Notwendigkeit und Abgrenzung von Risikobeurteilung und Gefährdungsbeurteilung 398
4.3.2 Durchführen der Risikobeurteilung und SIL-Einstufung 403
4.3.3 Erarbeiten des Explosionsschutzdokuments 411
4.4 Basic Engineering-Dokumentation, Pflichtenheft 426
Literatur 432
5 Genehmigungsplanung 437
5.1 Begriffsdefinitionen und Grundsätzliches 437
5.2 Einordnen der Genehmigungsplanung in die Projektabwicklung 439
5.3 Überblick zu Genehmigungsverfahren in der BRD 441
5.4 Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) 445
5.5 Genehmigungsverfahren nach BImSchG 448
5.5.1 Einfluss des Antragstellers auf das Genehmigungsverfahren 449
5.5.2 Genehmigungsantrag inklusive Antragsunterlagen 453
5.5.3 Ablauf des Genehmigungsverfahrens 455
5.5.4 Genehmigungsbescheid 459
5.6 Nutzung und Änderung der Genehmigung 460
Literatur 463
6 Kostenermittlung 465
6.1 Kosten für Engineering 467
6.2 Investitionskostenermittlung 469
6.2.1 Vorbemerkung und Überblick 469
6.2.2 Kapazitätsmethoden 473
6.2.3 Zuschlagsfaktorenmethoden 474
6.2.4 Modulmethode 479
6.2.5 Ergänzende Bemerkungen und Folgerungen 482
6.3 Betriebskostenermittlung 483
6.4 Investitionsrechnung 484
Literatur 487
7 Ausführungsplanung 489
7.1 Begriffsdefinition und Aufgaben 489
7.2 Ausführen der Ausführungsplanung 490
7.2.1 Verfahrensausführungsplanung 490
7.2.2 Spezifikation und Konstruktion der Apparate, Behälter und Maschinen 494
7.2.3 3D-Anlagenmodell und Detail-Aufstellungsplanung 512
7.2.4 Ausführungsplanung Bau und Stahlbau 521
7.2.5 Ausführungsplanung Rohrleitungstechnik 534
7.2.6 Ausführungsplanung Prozessleittechnik (PLT) 549
7.2.7 Ausführungsplanung Technische Gebäudeausrüstung (TGA) 571
7.2.8 Logistik- und Infrastrukturausführungsplanung 577
7.2.9 Besondere Vorgaben und Hinweise für die weitere Projektab-wicklung 581
7.3 Sicherheitstechnische Detailplanung 582
7.4 Detail Engineering-Dokumentation 584
Literatur 587
8 Ausblick zu Beschaffung, Bau/Montage und Inbetriebnahme 591
8.1 Übergreifende Hinweise (Phasen 7 bis 9) 591
8.2 Hinweise zur Beschaffungsphase (Phase 7) 592
8.3 Hinweise zur Bau-/Montagephase (Phase 8) 597
8.4 Hinweise zur Inbetriebnahmephase (Phase 9) 604
Literatur 606
Glossar 607
Sachwortverzeichnis 619