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Schnittstellenkoordination in der Schwarzmedienplanung

Schnittstellenkoordination in der Schwarzmedienplanung
Schnittstellenkoordination in der Schwarzmedienplanung

Planung und Ausführung von Schwarzmediensystemen haben einen erheblichen Einfluss auf den Betrieb der Produktionsanlagen.
Ein unterschätzter Aspekt bei der Planung von Schwarzmediensystemen zur Versorgung von Pharmaanlagen stellt die Koordination der Schnittstellen zwischen den Medienerzeugern und den Medienverbrauchern dar.

Bedeutung der Schwarzmedien für den Produktions- prozess
Die Bedeutung der Planung und Installation von Systemen für die Versorgung mit Medien, die nicht im Produktkontakt stehen (z.B. Heizdampf, Steuerluft, Kühlmedien), wird oft unterschätzt. Der Grund ist, dass diese Mediensysteme nicht nach den Good-Manufacturing-Practice-Richtlinien qualifiziert werden müssen, sondern «nur» gemäss Good-Engineering Practice geplant und gebaut werden. Aber die Planung und Ausführung von Schwarzmediensystemen haben einen erheblichen Einfluss auf den späteren Betrieb der Produktionsanlagen. Z.B. können Prozess- und Reinmedienanlagen nur bei Teillast oder überhaupt nicht betrieben werden, wenn die Schwarzmedien nicht in der geforderten Menge und der geforderten Qualität zur Verfügung stehen. In vielen Fällen können dann die geplanten Produktionskapazitäten nicht erreicht werden und zeitaufwendige und kostspielige Nachrüstungen sind erforderlich.

Schnittstellenabstimmung
Ein wichtiger Teilaspekt der Medienplanung ist die Koordination der Schnittstellen zwischen den Medienerzeugern, den Verteilsystemen und den Medienverbrauchern. Alle auftretenden Schnittstellen müssen ermittelt und sorgfältig abgestimmt werden. Zu berücksichtigen ist hier, dass die verschiedenen Gewerke bestimmte Medien selbst erzeugen (z.B. Druckluft durch Schwarzmedienplaner oder Kühlmedien durch HKLS) und diese den anderen Gewerken zur Verfügung stellen.

 Mögliche Schnittstellen existieren:

  • Zwischen zentralem Medienerzeuger und Schwarzmedienverteilsystem.
  • Zwischen Schwarzmediensystemen und Verbrauchern wie beispielsweise Prozessanlagen, Reinmediensysteme, Logistik, Mess- und Reglungstechnik und der Heizung, Kühlung, Lüftung sowie Sanitäranlagen (HKLS). Wobei sich der HKLS-Planer oft auch um die Erzeugung einzelner Medien kümmert.

Die Gewerke Logistik und EMSR-Technik sind ebenfalls auf eine zuverlässige Versorgung mit Schwarzmedien angewiesen. Dabei handelt es sich vor allem um Steuerluft, aber auch technische Gase wie Stickstoff und Kohlendioxid können hier benötigt werden, beispielsweise zur Steuerung der Luftqualität in Lagerbereichen. Die beteiligten Planungsbereiche eines Investitionsprojektes, das Schnittstellen zur Schwarzmedienplanung aufweist, sind in der folgenden Abbildung dargestellt:

Der Planungsumfang der Planungspartner und die damit verbundenen Schnittstellen müssen, möglichst schon in der Konzeptphase eines Projektes, zusammen mit allen beteiligten Planern und dem späteren Anlagenbetreiber eindeutig festgelegt und ausreichend dokumentiert werden. Damit wird sichergestellt, dass im Zuge der weiteren Planung alle Schnittstellen betrachtet werden.

 

Planung von Medienqualität und -quantität
Im weiteren Planungsverlauf eines Projektes (Basic-Planung) müssen die Medienqualitäten und -quantitäten sorgfältig zwischen allen Planern abgestimmt werden. Der Medienplaner trägt hierzu die Informationen der einzelnen Verbraucher hinsichtlich Medienqualität und -quantität in einer Liste zusammen. Auch die sicherheitsrelevanten Parameter wie maximal auftretender Druck und Temperatur der einzelnen Medien müssen betrachtet werden. Der Informationsfluss muss immer bidirektional verlaufen. Das heisst, der Medienerzeuger benötigt die Informationen über den Medienbedarf vom Verbraucher, um seine Kapazitätsplanung durchführen zu können. Eventuell müssen Erzeugeranlagen erweitert oder neu errichtet werden. Der Verbraucher auf der anderen Seite muss über die Medienqualitäten informiert sein, wie sie vom Erzeuger zur Verfügung gestellt werden. Diese Informationen sind bei der Auslegung der Prozessanlagen, der Reinmedienerzeuger und der HKLS- Anlagen mit einzubeziehen. Decken sich die angebotenen Qualitäten nicht mit den benötigten Qualitäten der Medien und ist auf der Verbraucherseite keine Anpassung möglich, so sind auf der Seite der Medienplanung entsprechende Massnahmen mit einzuplanen. Diese Massnahmen können z.B. Druckreduzierung und Kühlung von Heizdampf oder zusätzliche Filtrierung und Trocknung von Druckluft sein. Im Falle von Abwässern, deren Entsorgung oft auch Teil der Schwarzmedienplanung ist, kann eine zusätzliche Vorbehandlung wie beispielsweise eine Neutralisation nötig werden. Danach kann das Abwasser zur weiteren Behandlung in das zentrale Sammelnetz am Standort eingeleitet werden.

Da zusätzliche Massnahmen meist mit Mehrkosten verbunden sind, ist eine detaillierte Abstimmung zwischen den Planern erforderlich. Nur so können effiziente und kostengünstige Lösungen gefunden werden. Die abgestimmten Daten müssen am Ende der Basic-Planung allen Planungspartnern vorliegen.

 

Rohrleitungsplanung im Detail
Zu Beginn der Detailplanung werden die Schnittstellen auf der Ebene der Rohrleitungsplanung zwischen den Planungspartnern abgestimmt und im Rohrleitungs- und Instrumentendiagramm (R&I) dokumentiert. Damit verbunden sind die Festlegung von Nennweite und Material der Rohrleitung, die Rohrklasse sowie die Ausführung der Übergabestellen. Hier muss z.B. einem Rohrklassenwechsel, wie er am Übergang eines Technikbereiches zum Reinraumbereich auftreten kann, durch Planung und Installation geeigneter Übergangsstücke Rechnung getragen werden.


Zeitliche Abstimmung der Massnahmen
Parallel zu den genannten Planungsleistungen ist frühzeitig ein gewerkeübergreifender Zeitplan zu erstellen und zu pflegen. Damit wird erreicht, dass die Medien zu dem Zeitpunkt, an dem sie für die Inbetriebnahme oder für die Inbetriebnahmevorbereitung benötigt werden, den Verbrauchern zur Verfügung stehen. Im Falle, dass neue Erzeugeranlagen beschafft und installiert werden müssen, ist die Zeitspanne zwischen Planung und Bereitstellung der Medien oft sehr gross. Dies sollte schon bei Planungsbeginn angemessen berücksichtigt werden.


Fazit
Die exakte Definition und sorgfältige Planung aller aufgezeigten Schnittstellen in der Schwarzmedienplanung sind in allen Projekten sehr wichtig. Nur so kann ein reibungsloser Projektablauf und eine termingerechte, erfolgreiche Inbetriebnahme der geplanten Anlagen sichergestellt werden. Die solide Planung der aufgezeigten Schnittstellen steht im Fokus der Planungsleistungen von Chemgineering. Aufgrund der umfangreichen Erfahrung in allen Bereichen der Anlagenplanung ist Chemgineering Ihr kompetenter Partner bei der Umsetzung Ihrer Projekte.

Dr. Heinrich Dörr| Projektingenieur Process Design|Chemgineering – The Technology Designers

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