Актуальность работы. Компоновка объектов химических производств является комплексной инженерно-технической задачей, включающих два взаимосвязанных этапа - размещение оборудования объектов химических производств и трассировка трубопроводов. Оптимизация компоновки является важным фактором решения задачи ресурсо- и энергосбережения, позволяющим повысить эффективность использования производственных площадей и обеспечить экономию материалоемкости и энергоемкости за счет оптимизации структуры связывающей сети трубопроводов. Задача проектирования компоновки относится к классу наиболее трудоемких задач проектирования объектов химических производств, и ее автоматизация позволит сократить сроки разработки аппаратурного оформления технологической схемы, а также добиться получения оптимальных ко мпоновочных решений за счет применения вычислительных методов оптимизации [1].
Исходными данными в задаче размещения оборудования объектов химических производств и трассировки трубопроводов являются описание размещаемых объектов (аппаратов) и типов элементов системы транспортировки, схема движения массопотоков и их характеристики, параметры, необходимые для расчета ограничений и оценки качества компоновки и последующей трассировки. Геометрическая модель единицы оборудования представляет собой параллелепипед, заключенный в прямоугольную локальную систему координат, положение нуля которой определяется в системе координат пространства компоновки. Габариты модели учитывают как размеры самой единицы оборудования, так и величину зон ремонта и технического обслуживания аппарата.
Ограничения задачи оптимальной компоновки оборудования можно разделить на следующие группы [1, 2]:
1) влияние компоновки на физико-химическую сущность функционирования технологического процесса и условия нормальной эксплуатации оборудования;
2) связь компоновки с гидродинамическими режимами движения технологических потоков в аппаратах и трубопроводах;
3) соблюдение требований безопасного надежного функционирования оборудования и охраны окружающей среды;
4) наличие конструкционных (геометрических) ограничений, отображающих условия монтажа и технического обслуживания оборудования.