謝國(guó)學(xué)
中國(guó)石油化工股份有限公司工程部 北京 100728
對(duì)乙烯工程大型化問題的探討
謝國(guó)學(xué)
中國(guó)石油化工股份有限公司工程部 北京 100728
中國(guó)石化 乙烯工程 大型化 模塊化 問題 探討
In this article:in last issue of our journal,Mr.Xie,who is an expert in petrochemical engineering field and takes chargein a lot of important project management,listed some important engineering defects in 3ethylene projects Sinopec built recently in his article Some Defects Cannot Obscure the Achievements of China Pursuing Ethylene Engineering Technology.How to break these engineering barriers?Mr.Xie says some problems can be solved by serious and thorough study,but,some relate to deep-rooted factors,which Chinese should pay more efforts.
在上一篇《乙烯工程大型化過程中產(chǎn)生的一些問題》(見本刊2011年第四期P33頁,以下簡(jiǎn)稱《問題》)一文中,對(duì)中國(guó)石化近期完工的幾個(gè)大型乙烯項(xiàng)目工程建設(shè)中反映出的問題進(jìn)行了歸納整理。在該文的前言中本人提出了“乙烯工程大型化會(huì)不同程度地在設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、試車出現(xiàn)一些新問題;對(duì)有些新問題還沒有認(rèn)識(shí)透,但這些問題能夠解決。并非所有的大型化問題都是由大型化引起?!北酒恼轮?jǐn)就產(chǎn)生這些問題的原因進(jìn)行進(jìn)一步分析,并將自己總結(jié)的改進(jìn)方法與同行進(jìn)行交流。
《問題》一文中將幾大乙烯工程中出現(xiàn)的設(shè)計(jì)管理、采購(gòu)管理、施工管理、開車、運(yùn)行等幾個(gè)方面的問題進(jìn)行了列舉。在這些問題中有相當(dāng)部分可以歸結(jié)為乙烯工程大型化后引起的問題,例如:在設(shè)計(jì)方面,設(shè)計(jì)工況與實(shí)際運(yùn)行工況存在偏離(1.5.1)、部分設(shè)備設(shè)計(jì)余量偏大(1.5.2)、部分大型閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理(1.5.3)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在不合理(1.5.4)、管線振動(dòng)嚴(yán)重(1.5.5)、上下游相關(guān)設(shè)備,設(shè)計(jì)上要考慮更周到(1.5.6)、設(shè)計(jì)上對(duì)檢修需求考慮不周(1.5.7)等;在采購(gòu)管理方面,大型設(shè)備內(nèi)的不同分包商提供設(shè)備的連接問題(2.5)、大型設(shè)備制造缺乏成熟經(jīng)驗(yàn)(2.6)、備件問題(2.7)等;施工方面,一些現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)的設(shè)備,現(xiàn)場(chǎng)施工難度大,質(zhì)量控制困難(3.3.1)、大型化后塔內(nèi)件的安裝精度難控制(3.3.2)、附塔工藝管線施工難(3.3.3)等。這些問題的產(chǎn)生很大程度上是因?yàn)閷?duì)乙烯工程大型化的認(rèn)識(shí)不深,經(jīng)驗(yàn)不足造成的,需要有針對(duì)性地加以總結(jié)和經(jīng)驗(yàn)固化,在研究和借鑒國(guó)際先進(jìn)同類工程的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)提高和突破。
在列舉的一系列問題中,還有很多不是僅僅由于乙烯工程大型化單一原因而產(chǎn)生的,需要工程建設(shè)的各個(gè)方面做大量的工作進(jìn)行改進(jìn)和提高。除了《問題》一文提到的之外,在這里還有部分問題需要在這里著重補(bǔ)充:
(1)部分EPC總承包單位能力不足導(dǎo)致的問題
對(duì)于大型裝置的設(shè)計(jì)和安裝,在幾大乙烯工程實(shí)施過程中反映出部分EPC單位經(jīng)驗(yàn)和能力尚達(dá)不到國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn),整個(gè)建設(shè)過程中問題較多,特別是沒有能力組織裝置開車,達(dá)不到“交鑰匙工程”標(biāo)準(zhǔn)。《問題》一文中提到的部分設(shè)計(jì)單位人力資源緊張,現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)能力不足(1.1)、邊設(shè)計(jì)邊施工造成的問題(1.2)、設(shè)計(jì)不規(guī)范(1.3)也可歸為此類。
(2)設(shè)計(jì)分工不合理,出現(xiàn)設(shè)計(jì)滋生問題
《問題》一文中提到了設(shè)計(jì)院之間銜接存在欠缺(1.4)。除此之外,系統(tǒng)管線的設(shè)計(jì),進(jìn)出裝置、單元的第一道閥應(yīng)由系統(tǒng)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)院來承擔(dān),這樣有利于乙烯大型化后施工和系統(tǒng)試車工作的推進(jìn)和投用。避免諸如“邊界接口錯(cuò)位”、“總圖位置沖突”等問題。
(3)EPC項(xiàng)目部分設(shè)備可靠性較低
《問題》一文中的1.6小節(jié)列舉了追求投資節(jié)省而對(duì)操作的實(shí)際需求考慮不周的問題。部分EPC承包單位出于節(jié)約成本方面的考慮,在設(shè)計(jì)和采購(gòu)中往往只要求能夠滿足最低使用要求,對(duì)設(shè)備的制造質(zhì)量、性能、可靠性方面要求稍低。
比如某廠某裝置異丙苯單元多異丙苯塔再沸器換熱器管箱側(cè)泄漏屬制造質(zhì)量問題;精苯酚塔冷凝器可能有管束泄漏;六個(gè)精餾塔和部分罐、管線工藝包要求為不銹鋼材質(zhì),現(xiàn)場(chǎng)采用復(fù)合板或低等級(jí)材料,無疑會(huì)降低設(shè)備抗腐蝕的要求。
(4)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的考慮
乙烯裝置冷泵、壓縮三機(jī)GB201、GB501、GB651等關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)引起建設(shè)單位、采購(gòu)單位、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等相關(guān)單位充分的重視。部分“洋貨”已一改“看起來美觀、用起來放心”的形象,部分外商的設(shè)備設(shè)計(jì)制造質(zhì)量、合同執(zhí)行的嚴(yán)肅性、后期服務(wù)的水平和態(tài)度成為進(jìn)口設(shè)備日益突出的矛盾,這是最為深刻的教訓(xùn)。而反觀國(guó)產(chǎn)化工作,比如鎮(zhèn)海煉化乙烯工程的國(guó)產(chǎn)化率,按資金口徑,整體77.55%,乙烯裝置78.17%,其中,以丙烯制冷機(jī)GB501為代表的13項(xiàng)國(guó)產(chǎn)化重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)、自主制造、自主安裝、自主開車,國(guó)產(chǎn)化工作取得了較大的成功,因此有必要對(duì)關(guān)鍵設(shè)備國(guó)外采購(gòu)的慣性思維進(jìn)行重新的考量和調(diào)整。而裝置大型化以后帶來的諸如壓縮機(jī)倒轉(zhuǎn)等深層次的問題,也需要大家進(jìn)一步消化、吸收。
(5)分包管理是目前項(xiàng)目管理的“軟肋”
目前分包管理問題非常突出,是項(xiàng)目管理比較薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié),也是最為復(fù)雜的一個(gè)環(huán)節(jié),牽扯到項(xiàng)目建設(shè)本身和社會(huì)環(huán)境的方方面面。在幾大乙烯項(xiàng)目的實(shí)施階段,反映在分包方面的問題主要包括:總包單位以包代管,管理流于形式;層層壓價(jià),導(dǎo)致直接作業(yè)層“無利可圖”;分包單位的能力參差不齊,給安全和質(zhì)量埋下隱患。由于分包的決策權(quán)一般在承包商的總部,也導(dǎo)致施工單位現(xiàn)場(chǎng)指揮受到制約,執(zhí)行力打了折扣。
例如,在某乙烯項(xiàng)目土建施工階段,由于遇到材料漲價(jià)因素,部分土建分包商無力承受,導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)施工隊(duì)伍頻繁更換,嚴(yán)重影響了工程的進(jìn)度;在工程的收尾階段,在保溫防腐過程中,由于分包價(jià)格過低等原因,一方面導(dǎo)致分包商頻繁更換,浪費(fèi)了寶貴的施工時(shí)間,另一方面是分包商不愿增加人力,嚴(yán)重影響了工程進(jìn)度。
在這些表象問題之外,大量的分包糾紛和農(nóng)民工問題還牽扯了總包單位和甲方項(xiàng)目管理人員的精力。由于層層轉(zhuǎn)包與國(guó)家建筑法等法規(guī)相違背,如果這些問題被媒體進(jìn)行炒作,還會(huì)影響中國(guó)石化的聲譽(yù),產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。
(6)施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及定額等沒有跟上項(xiàng)目大型化的要求
現(xiàn)行的一些施工標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收規(guī)范中存在不適合裝置大型化的內(nèi)容,例如大型塔器塔盤的安裝精度,閥門的無應(yīng)力安裝等,使裝置施工中無標(biāo)準(zhǔn)可查或標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際不相符,失去了可操作性。
裝置大型化后工程成本的構(gòu)成和比例發(fā)生了變化,大型設(shè)備的運(yùn)輸、吊裝等施工機(jī)械臺(tái)班大量增加,原施工定額偏低,施工成本多按照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定,缺乏統(tǒng)一的控制標(biāo)準(zhǔn),從而導(dǎo)致了低價(jià)中標(biāo)、低標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)等問題的出現(xiàn)。
(7)應(yīng)注重施工方案的編制、實(shí)施、總結(jié)
在《問題》一文中的第3章中列舉了部分項(xiàng)目大型化給施工造成的困難,但也從幾個(gè)側(cè)面反映出了施工單位應(yīng)對(duì)項(xiàng)目大型化的能力有待提高。其中比較明顯的是施工方案編制、實(shí)施、總結(jié)中的問題。
施工單位應(yīng)編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì),落實(shí)大型裝置的模塊化施工方案,如爐子的施工方法、乙烯大塔的安裝技術(shù),大型塔器內(nèi)件的安裝方法等,并報(bào)業(yè)主組織專家審批,為后續(xù)工作做好充分準(zhǔn)備;業(yè)主應(yīng)為施工單位進(jìn)駐現(xiàn)場(chǎng)開展工作提供有力的前期支持,如現(xiàn)場(chǎng)條件的四通一平、施工人員的生活入住條件、入場(chǎng)啟動(dòng)資金、各家施工單位間的總體協(xié)調(diào)等以保證施工單位可以順利平穩(wěn)的進(jìn)入工作狀態(tài)。
施工方案應(yīng)根據(jù)裝置大型化后的實(shí)際情況適時(shí)調(diào)整完善,以確定安全高效,質(zhì)量可靠的技術(shù)措施,同時(shí)設(shè)計(jì)施工密切配合,設(shè)計(jì)過程就要對(duì)方案的可施工性予以確定。裝置大型化后帶來的新課題如大型塔器內(nèi)部支撐構(gòu)件的施工方案,大型管線的試壓方案,低溫螺栓的標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)材料管理,大量探傷工作的安排,大型裂解爐的施工工序和方法,地下隱蔽工程如地管、樁基的施工順序和施工方案以及其他對(duì)項(xiàng)目工期、工程質(zhì)量等存在重大影響的內(nèi)容都要加以分析并提出解決方案。
(8)施工過程中節(jié)能環(huán)保工作應(yīng)引起重視
乙烯工程大型化后其塔、換熱器、儲(chǔ)罐、管線也隨之增大,現(xiàn)場(chǎng)試壓用水量也隨之增大,因此在施工組織中應(yīng)認(rèn)真研究試壓方案以實(shí)施“節(jié)能減排”戰(zhàn)略。如某廠丙烯第二精餾塔DA406試壓用水需6000m3,如果試壓完后直接排放既浪費(fèi)了水資源又影響到現(xiàn)場(chǎng)其它部位的施工,為此,采取水循環(huán)重復(fù)利用方法,將試壓后的DA406塔中的水引入DA405塔、DA151塔,剩余的水進(jìn)入管線試壓;DA405塔試壓完后的水再次補(bǔ)給DA151塔進(jìn)行試壓;試壓完后剩余水進(jìn)入罐區(qū)及東廢和西廢水池進(jìn)行儲(chǔ)存,供試壓包和工藝管線、換熱器試壓使用,由此,節(jié)約大量水資源。
(9)中交過程問題較多
裝置大型化后各家企業(yè)在工程中交過程中出現(xiàn)了較多問題。應(yīng)按照中石化規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行中交。要把握好中交的時(shí)機(jī),即工程在施工人員手中不窩工,生產(chǎn)人員介入能上手??山梃b福建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)管理經(jīng)驗(yàn),生產(chǎn)準(zhǔn)備人員、采購(gòu)人員及設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作,達(dá)成共識(shí)。
(10)項(xiàng)目管理優(yōu)化的問題
項(xiàng)目中反映出的所有問題都可歸結(jié)到項(xiàng)目管理的問題。項(xiàng)目大型化后項(xiàng)目管理的優(yōu)化變得更加重要。
針對(duì)裝置大型化所帶來的難度和困難,制定項(xiàng)目總體統(tǒng)籌計(jì)劃時(shí)應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)施工給與切實(shí)合理的工期,保證設(shè)計(jì)施工單位研究解決裝置大型化后所帶來的工程化問題以便最大限度的保證工程質(zhì)量。在項(xiàng)目施工階段,建議由業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等項(xiàng)目參與各方共同組建臨時(shí)現(xiàn)場(chǎng)指揮協(xié)調(diào)小組,統(tǒng)籌處理項(xiàng)目中出現(xiàn)的各類問題,做好對(duì)分包單位的管理,使參加項(xiàng)目的各方和諧相處,互助共進(jìn),真正做到一家人,一條心,一個(gè)目標(biāo),按時(shí)按點(diǎn)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo),保質(zhì)保量不超項(xiàng)目概算。
對(duì)已經(jīng)建成的大型乙烯工程從安全可靠、質(zhì)量保證、費(fèi)用合理、運(yùn)行穩(wěn)定等方面進(jìn)行調(diào)研分析,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提出改進(jìn)措施,積累項(xiàng)目數(shù)據(jù),為今后大型乙烯工程項(xiàng)目提供技術(shù)儲(chǔ)備和數(shù)據(jù)支持。
高度重視工藝包和基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)階段的方案審查工作,應(yīng)組織選派經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員和業(yè)主方具有豐富裝置操作經(jīng)驗(yàn)、管理經(jīng)驗(yàn)的人員共同進(jìn)行工藝包PID審查、PDS模型審查、HAZOP審查等各項(xiàng)工作,及早完善設(shè)計(jì)文件,力爭(zhēng)在項(xiàng)目初期解決項(xiàng)目潛在的技術(shù)問題,避免后期出現(xiàn)問題影響工期和質(zhì)量。
在詳細(xì)工程設(shè)計(jì)中,對(duì)于全廠公用工程系統(tǒng)如火炬、污水處理等應(yīng)確定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和排放要求,在各裝置提出公用工程消耗條件的基礎(chǔ)上應(yīng)統(tǒng)一協(xié)調(diào),組織專家論證,以確定統(tǒng)一的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。大型項(xiàng)目要統(tǒng)籌優(yōu)化公用工程系統(tǒng),全廠管廊系統(tǒng)、空分、空壓、罐區(qū)等公用工程應(yīng)按照總體統(tǒng)籌計(jì)劃及早建設(shè)并先于裝置建成和投用以保證裝置的開車條件。
詳細(xì)工程設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注專業(yè)間協(xié)調(diào)和條件往來,明確現(xiàn)場(chǎng)需求和出圖順序的邏輯關(guān)系,及早確認(rèn)公用工程條件和設(shè)計(jì)條件,減少等條件的無效時(shí)間。
天津、鎮(zhèn)海和茂名乙烯裝置出現(xiàn)的機(jī)組反轉(zhuǎn)問題,已成為影響乙烯裝置穩(wěn)定運(yùn)行的突出問題。機(jī)組段間罐及系統(tǒng)容量與防喘閥選型的匹配設(shè)計(jì)及系統(tǒng)放空等邏輯控制的綜合優(yōu)化是需重點(diǎn)考慮的問題;反動(dòng)力的核算、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等的定量分析需要進(jìn)一步開展;機(jī)組各段出口單向閥的設(shè)置位置需要進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。防喘閥選型必須充分考慮防反轉(zhuǎn)工況進(jìn)行設(shè)計(jì)。停車時(shí)防止倒流沖壞堿洗塔、干燥器床層。有關(guān)課題組應(yīng)加快攻關(guān)步伐,保障裝置的長(zhǎng)周期和機(jī)組的可靠運(yùn)行。加強(qiáng)對(duì)國(guó)內(nèi)乙烯裝置大型化后出現(xiàn)的熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題的研討。
合理投資,合理工期,關(guān)鍵機(jī)組重要設(shè)備優(yōu)中選優(yōu),這是項(xiàng)目順利建成、投產(chǎn)的重要保證,必須搞好設(shè)備采購(gòu)管理。目前大型石油化工項(xiàng)目多采用EPC、E+P+C等建設(shè)方式,為了提高采購(gòu)效率總承包商與業(yè)主方在一定范圍內(nèi)統(tǒng)一觀點(diǎn)非常重要,如長(zhǎng)短供貨商名單的確定、設(shè)備分級(jí)制;設(shè)備、儀表、電氣等專業(yè)中通用類設(shè)備、部件及材料應(yīng)按采取框架形式采購(gòu),并對(duì)交貨周期進(jìn)行有效控制。特定設(shè)備可根據(jù)實(shí)際情況采取獨(dú)家采購(gòu),應(yīng)考慮啟動(dòng)獨(dú)家采購(gòu)程序和審批程序。為了提高設(shè)備供應(yīng)商短名單的合理性,可將所有EPC裝置通盤考慮,統(tǒng)一實(shí)施。
設(shè)備訂貨要合理選擇合格的供貨廠家,從技術(shù)規(guī)格、性能保證、產(chǎn)品價(jià)格和售后服務(wù)等方面綜合考慮確定設(shè)備引進(jìn)或國(guó)產(chǎn)化。針對(duì)各大項(xiàng)目在建設(shè)和生產(chǎn)操作中設(shè)備、閥門、材料等出現(xiàn)的問題,應(yīng)進(jìn)行分析總結(jié),仔細(xì)查找原因,真正了解其操作原理、維修機(jī)理、出現(xiàn)問題的原因和實(shí)施的解決方案,為今后項(xiàng)目建設(shè)和裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行提供有益的資料和數(shù)據(jù)。
對(duì)設(shè)備供貨,要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備大型化后制造廠的制造方案和制造質(zhì)量的控制,加強(qiáng)駐廠監(jiān)造,出廠檢驗(yàn),到場(chǎng)驗(yàn)收,廠家現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)等環(huán)節(jié)以保證設(shè)備的質(zhì)量。保證長(zhǎng)周期設(shè)備、大型設(shè)備和大宗材料的及時(shí)到貨,保證設(shè)備的成套完整供貨,合理安排大件設(shè)備吊裝計(jì)劃。
鑒于目前重要設(shè)備備件價(jià)格、供貨期無法有效控制的實(shí)際情況,兩年備件訂購(gòu)與主機(jī)訂購(gòu)?fù)芥i定,可考慮采用兩個(gè)合同分開的方式,鎖定兩年備件價(jià)格的有效期及供貨周期。
(1)工程大型化后大型設(shè)備技術(shù)要求高、制造質(zhì)量控制面廣量大,應(yīng)根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)考慮全程監(jiān)造、停止點(diǎn)監(jiān)造等分別對(duì)待的方式。鑒于目前監(jiān)造單位管理、技術(shù)水平參差不齊的實(shí)際情況,要有意識(shí)地培養(yǎng)一批服務(wù)優(yōu)質(zhì)、工作嚴(yán)謹(jǐn)、技術(shù)過硬的監(jiān)造商。由于目前多數(shù)進(jìn)口設(shè)備監(jiān)造工作開展相對(duì)困難,在采購(gòu)合同中要明確費(fèi)用落實(shí)、監(jiān)造職責(zé)和控制細(xì)節(jié)。
(2)生產(chǎn)準(zhǔn)備人員應(yīng)提前介入項(xiàng)目,生產(chǎn)準(zhǔn)備人員應(yīng)代表業(yè)主深度參與設(shè)備技術(shù)談判、設(shè)計(jì)制造開工會(huì)和審查會(huì)、設(shè)備制造質(zhì)量監(jiān)控、設(shè)備制造詳圖審查等。
(3)業(yè)主技術(shù)管理人員監(jiān)督監(jiān)造商工作的工作量很大、技術(shù)要求高,難以兼顧,可委托技術(shù)實(shí)力強(qiáng)、素養(yǎng)高的第三方企業(yè)實(shí)施業(yè)主職能,配合業(yè)主相關(guān)人員完成對(duì)監(jiān)造商的監(jiān)督工作。
(4)采購(gòu)質(zhì)量把關(guān)。加強(qiáng)供應(yīng)商準(zhǔn)入管理。關(guān)鍵設(shè)備一定要選好,三個(gè)乙烯項(xiàng)目新裝置開車時(shí)都有關(guān)鍵設(shè)備出現(xiàn)問題,對(duì)開車造成較大影響。關(guān)鍵設(shè)備開車現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)人員必須在場(chǎng),必須保證技術(shù)服務(wù)質(zhì)量。
隨著裝置大型化,干氣密封故障率高,多家出現(xiàn)問題,此問題有普遍性,影響開車進(jìn)程。大機(jī)組首次開車時(shí),裝置各系統(tǒng)處于置換、干燥階段,氮?dú)夤芫W(wǎng)用量大,各系統(tǒng)容易互串,可能會(huì)把雜質(zhì)帶入已吹掃干凈的氮?dú)夤芫W(wǎng),可增加過濾器,避免雜質(zhì)進(jìn)入干氣密封造成損壞。對(duì)干氣密封系統(tǒng)設(shè)置專用氮?dú)饩€可避免以上問題。
關(guān)于適用性,目前設(shè)計(jì)乙烯裝置各機(jī)組均使用干氣密封。制冷機(jī)為避免潤(rùn)滑油進(jìn)入系統(tǒng),使用干氣密封效果較好,裂解氣壓縮機(jī)緊急停車為避免反轉(zhuǎn)損壞干氣密封,也可以考慮不用干氣密封。
壓縮機(jī)運(yùn)行過程中,如干氣密封排放背壓高,可能導(dǎo)致壓縮機(jī)跳車,如出現(xiàn)反轉(zhuǎn),可能損壞干氣密封,制造廠家對(duì)業(yè)主應(yīng)提供更詳細(xì)的操作說明,針對(duì)可能出現(xiàn)的各種問題提供解決方案。
干氣密封選型很重要,單向、雙向各有利弊,要綜合考慮。
壓縮機(jī)經(jīng)檢修后或首次開車,機(jī)體在做氣密時(shí),必須保證密封氣壓力高于機(jī)體壓力,避免機(jī)體內(nèi)的氣體反串至干氣密封。
部分大型裝置試車或投產(chǎn)后,出現(xiàn)緊急停車壓縮機(jī)反轉(zhuǎn)問題,造成較嚴(yán)重的后果。反轉(zhuǎn)影響因素:壓差(避免反向壓差)、轉(zhuǎn)子直徑。設(shè)計(jì)上考慮盡量縮短壓力平衡時(shí)間、縮短防喘振閥全開時(shí)間。防喘振閥、出口止逆閥選型非常重要,考慮增大防喘振閥氣源用量。
對(duì)于裂解氣壓縮機(jī),考慮通過增設(shè)各段出口止逆閥來解決,主要考慮二段出口和四段出口,同時(shí)也增大了系統(tǒng)能耗,應(yīng)綜合考慮。
壓縮機(jī)供應(yīng)商應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計(jì)來計(jì)算惰走時(shí)間,提供給業(yè)主。
有關(guān)單位要加強(qiáng)對(duì)此問題關(guān)注程度。
隨著科技和社會(huì)的發(fā)展,乙烯裝置的生產(chǎn)能力還將增大,乙烯一體化的項(xiàng)目還將建設(shè),項(xiàng)目施工將會(huì)形成模塊化。施工單位需要從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)管理:
(1)準(zhǔn)備充足的資源
隨著乙烯裝置生產(chǎn)能力的增大,項(xiàng)目施工的工作量將大幅增加,施工成本將隨著增加,投入的各類資源成倍增加,但是部分社會(huì)資源已經(jīng)不能滿足施工的需要,施工單位要在較短的施工時(shí)間內(nèi)組織所需的資源非常困難。
(2)做好特殊過程施工質(zhì)量控制
大體積混凝土基礎(chǔ)澆筑的溫度控制:隨著乙烯設(shè)備增大,設(shè)備基礎(chǔ)將增大。其基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制難度加大。乙烯裝置內(nèi)C15151、C15171、C40402、C40405、C404065臺(tái)塔屬于大體積混凝土澆注,表1為5臺(tái)塔混凝土的用量情況。
設(shè)備基礎(chǔ)直徑最大為φ15000,深度最深為6000mm,大體積混凝土澆筑過程中要防止砼因水泥水化熱引起的溫度差而產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫,如何控制混凝土的水化熱是基礎(chǔ)施工的重點(diǎn)及難點(diǎn),也是大型乙烯施工與其他裝置施工不同點(diǎn)。施工單位需要大量的投入控制大體積基礎(chǔ)的質(zhì)量控制
表1 乙烯裝置內(nèi)五臺(tái)塔混凝土的用量情況
塔類設(shè)備整體安裝是發(fā)展方向。乙烯裝置大型設(shè)備多且均是整體到貨,C40402、C40405、C15151、C15171、C40406設(shè)備單體重量均為900t以上,其中設(shè)備C15171直徑達(dá)12.7m,高度60m,C40406高度近110m單體重量1100t,整體吊裝就位,這是與以往乙烯裝置建設(shè)所不同的,開施工之先河。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間,減少現(xiàn)場(chǎng)施工安全風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)備制造質(zhì)量。但是增加了現(xiàn)場(chǎng)安裝難度。
此類設(shè)備的特點(diǎn)是體積大、噸位重、底座直徑大、地腳螺栓數(shù)量多等,要順利就位就要求準(zhǔn)備工作比普通塔類多,且施工現(xiàn)場(chǎng)采用的是液壓式門吊吊裝,此類型吊車和一般的汽車吊、履帶吊不一樣,門式吊車吊裝設(shè)備時(shí)設(shè)備不能旋轉(zhuǎn),方向必須固定好。而現(xiàn)場(chǎng)到貨設(shè)備因?yàn)槠浯嬖陂L(zhǎng)距離運(yùn)輸,設(shè)備直徑大,其變形大,還有設(shè)備內(nèi)部的塔內(nèi)件加上在現(xiàn)場(chǎng)附屬的管線和鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了設(shè)備重心偏離中心,給就位造成困難。
(3)開發(fā)適應(yīng)施工的管理軟件,以滿足施工的需要
乙烯項(xiàng)目大型化后,施工難度和施工工作量急劇增大,在施工中需要開發(fā)一些管理軟件,以提高施工質(zhì)量和管理效率。如焊接管理軟件、大型吊裝三維模擬仿真軟件等。
(4)合理安排施工計(jì)劃,充分利用資源
合理安排施工計(jì)劃是指施工過程中必須保持動(dòng)態(tài)管理。要求設(shè)備必須嚴(yán)格按照合同限定的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間進(jìn)場(chǎng),因大型設(shè)備的到場(chǎng)時(shí)間影響現(xiàn)場(chǎng)眾多施工工序,設(shè)備及時(shí)到位是影響工期的關(guān)鍵,特別是大型設(shè)備的吊裝往往需要許多預(yù)留,制約下步工序施工。需要加大大型設(shè)備的催交力度,確保按期到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)預(yù)留較多,將嚴(yán)重影響基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備和管線的安裝工作。
(5)對(duì)于大型設(shè)備,設(shè)備出廠時(shí)設(shè)備吊耳的設(shè)計(jì)要充分考慮附塔管線和勞動(dòng)保護(hù)的吊裝。避免許多吊裝風(fēng)險(xiǎn)。
(6)把好施工質(zhì)量關(guān),保證管線探測(cè)結(jié)果真實(shí)性,業(yè)主單位應(yīng)全程參與試壓管理工作,保證設(shè)備安裝質(zhì)量。在設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)方應(yīng)考慮在管道系統(tǒng)高點(diǎn)設(shè)置高點(diǎn)放空,以利于完善管道試壓工作。前期現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制存在問題。部分裝置開車前螺栓丟失太多,造成試車被動(dòng)。
(1)管線安裝要清理干凈,專人檢查。試壓時(shí)業(yè)主應(yīng)全程參與,控制好質(zhì)量,為下一步氣密工作創(chuàng)造條件,減少開車泄露幾率。
(2)吹掃方案要盡早制定。加強(qiáng)與施工單位對(duì)接,排放點(diǎn)不碰口,避免重復(fù)施工;大口徑管線吊裝進(jìn)行潔凈度檢查,大口徑爆破吹掃,要制定操作規(guī)范,保證吹掃效果;蒸汽系統(tǒng)要盡快交出,為蒸汽試車及早創(chuàng)造條件;盲板標(biāo)識(shí)問題很重要,試車初期要做好。
(3)大型化后換熱器設(shè)備大,打壓、吹掃困難。法蘭直徑普遍較大,緊固質(zhì)量較難控制。要配專用工具,力矩扳手。
(4)干燥要徹底,不能留有死角。要妥善利用現(xiàn)有換熱器加熱氮?dú)膺M(jìn)行干燥,邊置換邊干燥,加快進(jìn)度,在設(shè)計(jì)階段考慮低點(diǎn)排放。
(5)開車前分系統(tǒng)進(jìn)行完整性檢查,可減少三查四定工作量。
(6)火炬的選擇,高架火炬噪音對(duì)周邊環(huán)境影響大,應(yīng)與地面火炬綜合考慮。
(7)冷箱過濾網(wǎng)設(shè)計(jì)較細(xì),據(jù)經(jīng)驗(yàn)不能保證裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行,可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。設(shè)計(jì)院要對(duì)過濾網(wǎng)目數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一。
(8)業(yè)主要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)物資管理。
(9)加強(qiáng)非計(jì)劃停車控制。大型乙烯工程停車損失太大。
(10)設(shè)計(jì)要合理考慮設(shè)備的檢修空間。
(11)儀表風(fēng)管線在執(zhí)行施工規(guī)范時(shí)不嚴(yán)格,不能焊接,必須用絲扣連接,避免生銹對(duì)儀表造成影響。設(shè)計(jì)要考慮鍍鋅管帶來的一系列焊接問題,儀表引壓管振動(dòng)問題也應(yīng)引起重視。
(12)各乙烯項(xiàng)目裝置在開車時(shí)均存在原料的品質(zhì)與數(shù)量與設(shè)計(jì)不匹配的問題,乙烯收率偏低,對(duì)煉化一體化企業(yè)來說,適當(dāng)采購(gòu)一些原料也是必要的。
蘇樹林總經(jīng)理曾明確指示:要“大力推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè),努力實(shí)現(xiàn)同類裝置統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一設(shè)備選型、統(tǒng)一操作手冊(cè)、統(tǒng)一備品備件的目標(biāo)”。實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),將帶來工程質(zhì)量的提升、工程進(jìn)度的優(yōu)化、備品備件種類及占用資金的減少、生產(chǎn)操作的規(guī)范,最終實(shí)現(xiàn)安全、高效運(yùn)行。
標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化工作需要集團(tuán)公司統(tǒng)籌考慮,對(duì)設(shè)備統(tǒng)一采購(gòu)。根據(jù)裝置國(guó)產(chǎn)化技術(shù)水平的程度,煉油工程裝置實(shí)現(xiàn)模塊化較容易;在技術(shù)、規(guī)模、供貨統(tǒng)一的情況下,乙烯工程可以實(shí)現(xiàn)模塊化,但這很難;乙烯裝置裂解爐和大機(jī)組可實(shí)現(xiàn)模塊化;目前裂解爐區(qū)實(shí)際已基本實(shí)現(xiàn)模塊化;分離系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模塊化很難;下游PE、PP如:擠壓機(jī)系統(tǒng)可以逐步實(shí)現(xiàn)模塊化。
應(yīng)積極組織大型化問題考察團(tuán)組對(duì)世界上大型乙烯裝置如沙特、??松?美孚公司進(jìn)行考察。
Measures to Ensure China’s Large-scale Ethylene Engineering Development
By Xie G uo-Xue
TQ082
B
1672-9323(2011)05-0020-05
2011-05-12)