Bir mühendislik projesi, özellikle kimya tesisleri gibi büyük sanayi tesislerinin inşası söz konusu olduğunda, oldukça karmaşık ve kapsamlı bir süreçtir. Bu projeler genellikle birkaç yüz kişiyi içeren ve yıllar süren planlama, tasarım ve uygulama süreçlerini kapsar. Üniversiteden mezun olan ve yeni iş hayatına atılan biri için, bu süreçlerin ne kadar detaylı olduğunu anlamak oldukça zor olabilir. Ancak, bir projenin başarısı, bu süreçlerin anlaşılmasına ve her bir aşamada uyumlu bir şekilde ilerlenmesine bağlıdır. Peki, bu süreç yani “proses” nedir ve nasıl yönetilir?
Proses Mühendisliği Nedir?
Proses mühendisliği, sanayi tesislerinin tasarımından kurulumuna kadar olan tüm aşamaları içerir. Bu süreçler genellikle kimya sanayisi gibi karmaşık endüstrilerde gerçekleştirilir ve birbirine bağlı birçok üretim adımını içerir. Bu adımların her biri, belirli bir uzmanlık alanına sahip kişiler tarafından yürütülür ve tüm süreçlerin uyumlu bir şekilde yönetilmesi gerekir. Proses mühendisliği projesi, tesisin devreye alınması ve garanti edilen üretim kapasitelerinin doğrulanmasıyla sona erer.
1. Projenin İlk Aşaması: Kavramsal Tasarım
Proses mühendisliğinin ilk aşaması, kavramsal tasarım olarak adlandırılır. Bu aşamada, bir üretim sürecinin ne kadar uygulanabilir olduğu incelenir. Kavramsal tasarım aşaması, teknik zorlukların aşılabilir olup olmadığını anlamak, patent ve lisans durumlarını değerlendirmek ve tesisin kurulabileceği olası lokasyonları karşılaştırmak gibi adımları içerir.
Bu aşamanın en önemli çıktılarından biri, tesisin üretim kapasitesinin belirlenmesi ve yatırım (CAPEX) ile işletme maliyetlerinin (OPEX) tahmin edilmesidir. Ayrıca, bu süreçte tesisin yıllık çalışma süresi (genellikle 8000 saat, yani yaklaşık %90 kullanılabilirlik) ve tasarımda sağlanması gereken kapasite fazlalığı gibi unsurlar da dikkate alınır.
2. Temel Mühendislik (Basic Engineering) ve FEED
Temel mühendislik, aynı zamanda FEED (Front End Engineering Design) olarak da bilinir ve tesisin tasarım parametrelerinin daha detaylı bir şekilde ele alındığı aşamadır. Bu aşamada, tesisin geometrik boyutları, kullanılan malzemeler ve işletim koşulları gibi konular kesinleştirilir. Ayrıca, bu aşamada hazırlanan tesisin boru ve enstrümantasyon diyagramları (PID), prosesin her detayını görselleştiren ve kontrol sistemleri ile uyumlu çalışmasını sağlayan önemli belgelerdir.
Temel mühendislik sürecinde, tesisin farklı birimlerinin nasıl işleyeceği, hangi ekipmanların kullanılacağı ve bunların mekanik dayanıklılığı gibi teknik konulara odaklanılır. Bu süreçte yapılan hesaplamalar, tesisin uzun vadede sürdürülebilir bir şekilde çalışmasını sağlamak için kritik öneme sahiptir.
3. Detaylı Mühendislik ve Tasarım
Detaylı mühendislik aşamasında, tesisin her parçası tam anlamıyla tanımlanır ve inşa için gerekli tüm belgeler hazırlanır. Bu aşama, ekipmanların ve bileşenlerin kesin boyutlarının belirlendiği, malzemelerin seçildiği ve tasarımın her açıdan tamamlandığı süreçtir.
Bu aşamada yapılan tasarım, daha önceki aşamalardan gelen verilerle sürekli olarak güncellenir. Örneğin, kütle ve enerji denklikleri, bir projedeki tüm diğer aşamaları etkileyen önemli hesaplamalardır ve bu denkliklerin mümkün olduğunca doğru yapılması gerekir. Proses simülasyonları, bu aşamada devreye girer ve tesisin nasıl çalışacağını, farklı giriş koşullarına nasıl tepki vereceğini modellemeye yardımcı olur.
4. Proses Optimizasyonu ve Değer Mühendisliği
Proses optimizasyonu, tesisin verimli bir şekilde çalışması için önemli bir adımdır. Bu süreç, maliyetleri düşürmek ve tesisin üretim kapasitesini maksimize etmek için yapılan bir dizi iyileştirme çalışmasını içerir. Değer mühendisliği olarak bilinen bu süreç, projenin başında yapılan beyin fırtınası oturumları ile başlar ve ekip üyelerinin fikirlerinin değerlendirilmesi ile devam eder.
Bu aşamada, tesisin tasarımı ve işletimi üzerindeki olası etkiler değerlendirilir ve nihayetinde, uygulanabilir görülen fikirler hayata geçirilir. Sürecin optimizasyonu, aynı zamanda çevresel etkilerin azaltılması, atık yönetimi ve enerji verimliliği gibi konuları da kapsar.
5. Proses Mühendisliğinde Simülasyon ve Dinamik Simülasyon
Proses mühendisliğinde simülasyon, bir tesisin veya ekipmanın belirli işletme koşullarında nasıl çalışacağını anlamak için kullanılan bir araçtır. Özellikle kimya endüstrisinde, proses simülasyonları tesis tasarımının temelini oluşturur. Simülasyonlar, bir tesisin sabit durumda nasıl çalışacağını, geri dönüşüm akımlarının nasıl yönetileceğini ve prosesin hangi aşamalarda sorun yaşayabileceğini önceden belirlemek için kullanılır.
Dinamik simülasyon ise, tesisin başlangıç ve işletme sırasında nasıl tepki vereceğini simüle eder ve günümüzde giderek daha popüler hale gelmektedir. Bu simülasyonlar, tesisin kontrol sistemlerinin nasıl çalışacağını ve hangi koşullarda prosesin aksayabileceğini anlamak açısından kritiktir.
6. İSG ve Çevresel Faktörler
Herhangi bir mühendislik projesinde, özellikle kimya tesislerinde iş sağlığı ve güvenliği (İSG) standartlarına uygunluk ve çevresel etkenlerin yönetimi büyük önem taşır. Bu nedenle, bir projenin tasarım aşamasında HAZID (Hazard Identification) ve HAZOP (Hazard and Operability) gibi güvenlik değerlendirmeleri yapılır. Bu değerlendirmeler, prosesin güvenli bir şekilde işlemesini sağlamak için alınması gereken önlemleri belirler.
Sonuç olarak, proses mühendisliği, sanayi tesislerinin tasarımından işletmeye alınmasına kadar geçen tüm süreci kapsayan, karmaşık ve çok disiplinli bir alan olarak karşımıza çıkar. Bu süreçte, teknik bilgi, simülasyon yetkinliği, ekip koordinasyonu ve optimizasyon becerileri hayati önem taşır.
Acadezone olarak sunduğumuz proses mühendisliği eğitimleri, bu alanda kendini geliştirmek isteyenler için kapsamlı bir rehber sunmaktadır. Prosesin her aşamasını detaylı bir şekilde öğrenmek ve bu süreçlerde başarılı olmak için doğru bilgiye sahip olmak gereklidir.
Proseslerin kontrolü ve yönetimi hakkında daha fazla bilgi edinmek için ‘Proses Kontrol Teknikeri Nedir?‘ sayfamıza göz atabilirsiniz.
