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炼油化工装置仪表安装工程施工管理探讨

2010-04-13中国石化集团宁波工程有限公司浙江宁波315207

石油化工建设 2010年5期
关键词:仪表部件电缆

■耿 平 中国石化集团宁波工程有限公司 浙江宁波 315207

炼油化工装置仪表安装工程施工管理探讨

■耿 平 中国石化集团宁波工程有限公司 浙江宁波 315207

在炼油化工装置建设中,仪表安装工程是一项综合性的复杂的系统工程,与相关各专业有着千丝万缕的联系,且本专业点散面广,类型繁多,在工程施工过程中只有充分应用科学的管理方法,理顺各工种及工序间的关系,抓住重点,才能保证安装工程按期优质完成建设任务。

仪表 安装 管理

随着石油化工工业的迅猛发展,炼油化工生产装置规模大型化、高度自动化成为必然趋势,从而使得装置内仪表检测点、控制点更趋稠密,仪表类型更多样、更先进,仪表设备台件数量更多,致使仪表安装任务量也随之加大。

市场竞争的不断加剧,投资方为了少投资、早投产、早收益,工程报价越来越低,而建设周期越来越短,对安装单位的要求却是越来越高,而安装单位为了适应市场,增强自身竞争力,提高经济效益,对安装效率和质量又提出了更高的要求。

仪表安装工程有着如下几个特点:安装件多、量大,点散、面广、配管复杂,安装技术要求高,交叉作业多,安装时间短而又集中在工程后期。仪表安装工程一般包括两部分,一是控制室,二是装置现场。现场仪表安装又依托设备、管道的安装进程,因为仪表检测点、控制点都取源于设备和管道之上,要在工艺管道施工完成超过70%的基础上现场仪表安装才能全面展开。可见仪表安装的起点就已经严重滞后。

仪表安装工程的这些特点,以及上述诸如此类的原因,加上现场条件、施工机具、人力、物力等施工因素又是多变的,导致仪表安装工程总是滞后于整体工程,因而拖装置联动试车后腿,处于极其被动的状态。如何才能变被动为主动?对施工组织和工程管理提出了更多更高的要求,结合多年参与仪表工程施工的经验,分为几个阶段来对仪表安装工程施工管理作一简要概述,以便在今后仪表安装工程中参考。

1 施工准备阶段

1.1 技术准备

施工图是安装单位从事安装工作最重要,也是最直接的技术文件,只有吃透设计意图,弄清设计理念,了解安装工程的特点、难点、重点及整体工程任务量等,才能做到心中有数,才能去统筹考虑,施工组织也才能有条不紊、合理有序。

1.1.1 图纸自审

图纸自审顾名思义就是审查本专业施工图中存在的问题,具体应包含以下几点:

(1)仔细研读施工图设计说明书,了解装置概况,及关键控制点、主要技术要求等,看其是否全面、合理,且安装的关键点说明是否清楚;安装工程中有无新技术、新材料等;

(2)核对各相关图纸间仪表设备规格、型号、标识(仪表设备位号、接线端子等)及安装位置是否一致,有无遗漏;

(3)核对主要安装用料是否齐全,材料统计总量是否有遗漏,尤其是采购周期较长的材料用量,对材料验收有没有特别规定;

(4)仔细研究各类仪表安装方案,有没有与规范不符,或对于按设计要求本单位在目前状况无法实施或无法达到相应要求的安装方案。

1.1.2 图纸汇审

装置内多专业配合协作是必然的,因此如不能在施工准备阶段理顺相互关系,将对各专业后期的安装进程和协作产生很大影响,在专业图纸汇审时具体应注意以下几点:

1.1.2.1 仪表与静设备专业

(1)核查设备装配图中仪表接管(包括法兰、管嘴等)的开孔标高、方位、规格尺寸、压力等级等与对应仪表施工图中的要求是否一致;

(2)核对如沉筒、液位计等同类型仪表设备安装上下法兰是否在同一方位,法兰中心间距是否与仪表设备要求尺寸一致;

(3)仪表设备的安装位置是否与设备劳动保护平台支腿打架,特殊仪表设备安装支架如需依托设备本体,设备本体有无支架安装垫板,尤其是需热处理设备。

1.1.2.2 仪表与工艺专业

工艺管道是装置的血液循环系统,仪表是工艺的眼睛,两专业间的关系异常密切,两专业间的问题也是最多的,因此两专业在汇审时应仔细、详尽:

(1)首先核对仪表检测点在工艺管道配管图上是否齐全;

(2)如仪表电缆采用电缆桥架方式敷设,应核查仪表电缆桥架平面走向及标高与工艺管道是否有冲突。仪表电缆桥架应远离高温、强腐蚀、强磁场的工艺管线或设备;

(3)仪表一次取源部件安装。目前,大多数设计院都将温度、压力等仪表一次取源部件安装材料划分到工艺管道专业,由于专业特点及仪表选型等问题,工艺专业很容易搞错各类取源部件的型号、规格,因此在图纸汇审时两专业应认真核对;

(4)核对仪表伴热取汽、回水及气源取气点的位置、数量,规格,及相应安装材料。

(5)各类取源部件的安装应满足下列要求:

流量取源部件:包括节流孔板、流量计等,安装的前后直管段长度、流量计法兰压力等级和公称通径、法兰取压孔安装方位(蒸汽、液体、气体要求各不相同)、流向等;并在前后直管段范围内不得有其它取源部件;

压力取源部件:压力取源部件对前后直管段要求没有特别规定,但也应确保取源点的压力相对稳定,如与温度取源部件相邻时,应在温度取源部件的上游侧;取源件安装方位也应符合规范要求;

温度取源部件:小口径工艺管道上温度取源部件处有没有加扩大管,取源部件的结构长度是否满足规范要求,取源部件的安装方式(法兰或丝扣)是否与仪表相符等;

(6)核对仪表控制阀(包括调节阀、切断阀)与工艺管道配对法兰规格、压力等级是否一致。

1.1.2.3 仪表与电气专业

这两个专业的相关点集中在仪表电源的供给、联锁及状态显示上,需要核对以下几项:

(1)电气提供的电源是否满足仪表要求,且位置正确;

(2)电气仪表联锁点是否一致,有无遗漏;联锁中电气仪表的开关状态是否统一:如常开常闭、有源无源等;

(3)电气仪表间相关联的连接电缆由哪个专业提供,走向是否符合相关规定等。

1.1.2.4 仪表与动设备

对于动设备配供的仪表设备及安装材料是仪表安装中最头疼的事,也是最难解决的问题,工程开始阶段一般体现不出来,只有等设备到货后才能根据设备随机逐一核对。

1.1.2.5 仪表与土建

与土建专业的联系,多是一些预埋件、预留孔、控制盘柜基础以及电缆沟等,要确认这些在土建图上都有所反映,并符合要求,尤其是控制室内。

图纸自审和专业汇审中所发现的问题应分门别类一一列举,并作详尽记录,以便设计交底时一一让设计予以澄清。

1.1.3 记录表格准备

对于安装单位来讲,工程交工时需向工程建设单位交付两件东西,一是一套依据设计图纸建成,并通过相关各方依据国家标准规范验收的完整的生产装置,这是硬件;另一件是按合同约定,并符合相关技术文件规定要求的准确反映工程安装过程情况的竣工资料,这是软件。随着管理水平和档案管理要求的不断提高,对交工技术文件的要求越来越严格,建设单位要求也越来越高,完整准确的资料是通过工程记录表格的填写来反映的,因此施工开始前技术表格的准备也是不可或缺的。各类表格的使用或填写均应在工程开工前由建设单位或监理以书面形式给出明确规定,如工程名称、单位工程名称、字体、页边距、空格的处理等均应作出明确说明,如有异议或不明确的地方,应在设计交底时提出,由建设单位、监理等共同确定,并给出明确答复,以免重复劳动,给自己造成被动。装置相关表格应包含三部分:技术文件需用表格、施工过程记录表格及质量评定表格。

1.1.4 编制施工方案

施工方案是工程施工技术指导文件,用以指导安装人员进行操作,并有明确质量、安全要求。一般仪表安装工程宜编制下列方案:仪表安装方案、仪表调校方案(包含控制回路联调)、装置联锁调试方案、仪表质量检验计划等,如工程中有特殊作业内容则应编制专项方案,如有氧气管道,则需编制脱脂方案。一个完整的施工方案应包括以下内容:审批页、目录、编制说明、编制依据、工程概况、工程特点重点、主要施工方法、质量要求及保证措施、安全保证措施、施工进度计划、劳动力平衡计划、主要施工工(机)具一览表、标准仪器仪表一览表,JHA分析表。主要施工方法是施工方案的核心,质量保证是方案得以实施的基础,没有安全保证措施的方案是不完善的施工方案,安全第一应贯穿始终。

1.2 编制施工计划

在了解了工程概况及本专业作业特点、难点和工程任务量后,应结合工程总体计划,依据本单位实际情况、工程实施需要,及装置仪表设备材料到货时间,编制工程实施计划、劳动力、施工工(机)具和标准仪器、临时设施等需求计划,以便尽早予以安排。

1.2.1 安装工程作业计划

为仪表的安装进度受制于土建、设备、工艺管道等诸多因素,且仪表专业点多面广,各点量相对较小的特点,因此仪表专业的安装计划宜采用粗线条、区域性、阶段性安排某一时段内应完成的工程量计划,确保计划的可操作性和合理性,便于依据工程进展及时进行调整。

1.2.2 劳动力需求计划

为保证工程顺利按期实施,适量的劳动力安排是必不可少的,人员应包括工程所需的:专业技术人员、工程管理人员、安装技术工人、普工及相关特殊工种作业配合人员,人员所需数量及进点时间,应以工程总体计划为基准,以相关专业作业计划(主要是工艺管道专业)和装置所需仪表设备材料到货计划为依据,合理安排,以免造成窝工。

1.2.3 施工工(机)具和标准仪器需求计划

工程进度的进展快慢,在很大程度上受制于施工使用的工具和机具。在工期紧张时,更能体现其价值。除常用的电动、液动工具,如电动套丝机、液压开孔器、切割切、切割器、弯管器、试压泵外,对于特殊施工还应准备相应的专用工具和机具。施工车辆的需求也应考虑其中。

标准仪器的准备同样重要。目前工程仪表向小、巧、精、稳,即固体化、智能化、无可动部件、高精度方向发展,因此对于试验设备的要求更高。此外,标准仪器的检定有效期应符合规范要求。这类标准仪器一般都为进口为主,并且需经过法定计量单位检定才能使用,如不能尽早提出需求计划,等工程急用时再提将会非常被动。

1.2.4 临时设施需求计划

工程施工必备的临时设施是必不可少的,如施工工具房、职工休息室、办公室、预制场、仓储库房等,这些都应在工程施工策划中予以体现。并提出相应数量、规模等。

1.3 物资准备

物资准备是工程施工的关键。物资准备包括设计图中所包含的现场所有各类仪表设备、控制室内所有仪表设备,以及材料表中所列的各种型钢、管材、电缆电线、加工件、紧固件等,也包括设计图中未提及,但工程施工中必将发生的消耗材料、手段用料、临时材料与设备的准备。物资准备得充分与否,直接影响着工程的预制、安装进程,务必引起重视。

2 安装实施

安装阶段是工程由施工图变成实体的重要过程,工程进展的每一个细节,每一步骤都制约或影响着总体进度,因此在设备及工艺管道安装时,应随时关注其进展,尤其是工艺管道的安装进度,主要是检查核实仪表一次取源部件的安装情况及正确与否。

2.1 技术交底

技术交底是对一特定项目,在工程安装开始前对安装工人必须进行的一项非常重要的工作,应覆盖所有参与工程安装过程的人员。交底内容包括:装置的工程概况、难点、特点及主要工程量,准备采用的主要施工方法,使用的主要施工机具,施工进度总体安排,工程质量控制措施及目标,安全注意事项及效益目标。对于关键工序,要针对某一具体工序,讲清楚工序衔接、施工要领、达到要求的设想。也就是说要交代清楚,应该怎么做,不应该怎么做,以及应达到的质量要求,及应执行的规范条款。所有交底都应有书面记录,并有参与交底人员的签字。

2.2 仪表单校和前期预制

2.2.1 仪表单校

仪表单校也有叫预校,就是对仪表设备性能的初步检验。此项工作应尽可能早的安排好,以便及早发现仪表设备由于制造、运输、保管(温度、湿度)等原因造成的质量问题。安装前校验也是仪表设备安装档案的第一页,是对仪表设备原始性能的基本描述,也是交工技术文件的必备资料。

2.2.2 前期加工预制

对仪表安装件进行适当深度的预制是减轻现场安装工作负担,加快施工进度的一个非常重要的有效措施。诸如:仪表盘柜基础制作;流量孔板的取压法兰与一次阀件的焊接,并标时取压方向;冷凝容器组件组焊;压力表圈及一次阀件组焊;仪表保温箱或仪表安装支柱相关引压管线的预装等。

2.3 现场安装

仪表现场安装一般分为三个阶段:第一阶段仪表桥架、保护管(或分支桥架)、气源管线配制及引压管线敷设;第二阶段为电缆敷设、接线查线、引压管线及伴热线试压、仪表回路联调开始启动;第三阶段为仪表回路联调大面积展开、流量仪表、物位仪表、分析仪表、就地仪表(温度计、压力表等)安装。

现场安装应在工艺管道安装量达到70%以上为宜,主要是为保证仪表在工艺管道上的取源位置基本明确,使得仪表安装有点可寻,并确保仪表安装工作的连续性,因此仪表技术人员应在工艺管道安装过程中应跟踪其安装进程,并检查确认仪表取源部件是否安装正确。

2.3.1 第一阶段

此时装置已初具雏形,工艺设备已基本就位,工艺管道安装也达到一定量,仪表大部分取源部件已安装到位,流量计、调节阀等就是没有安装,位置也基本明确,因此现场仪表具备了开始安装的条件,应集中精力实施仪表桥架、电缆保护管或分支桥架的敷设,预制半成品的表箱或仪表安装柱也应安装就位,开始引压管线、伴热管线的敷设,气源管线可以根据阀组的安装位置逐步开始敷设,这几项工作占现场安装工程量的60%以上,因此如不能抓紧施工将会影响整个装置的施工进展。

2.3.2 第二阶段

电缆敷设是仪表安装工程的一大转折点,因此电缆开始敷设就标志着仪表安装工程已进入第二阶段,这一阶段主要工作是敷设主分电缆、电缆校对、电缆接线,为仪表回路联调创造条件,使得装置仪表联调尽早开始。在该阶段,应将第一阶段的尾项清理干净,并着手开始引压管线、伴热线的试压,仪表气源管线的查漏等工作,为后期防腐、保温及调节阀的调试创造条件。

2.3.3 第三阶段

该阶段包含三部分工作:一是仪表回路联调大面积的展开;二是现场易损、或因管道及脚手架影响较大的仪表安装,如流量计、调节阀、物位仪表、就地指示仪表(压力表、温度计)等的安装;再就是工程结束前的自查自改及建设单位、监理组织的“三查四定”内容的整改。

回路联调,又称二次联校、系统调校, 是在现场仪表安装结束,控制室控制系统上电检查、打点完毕,与现场连接电缆接线、校线完成后,对整个检测回路或控制、联锁回路进行的检验,也是仪表安装工作正式交付使用前的一次全面性检验。其实施方法应严格按照调试方案实施,且每一回路的调试均应得到建设单位、监理的认可,其中复杂控制回路、联锁安保系统的调试还需有生产单位的工艺及电气人员参与确认。如装置内有大型机组,则在联调时应优先考虑与机组相关的回路及联锁系统的调试,确保机组试车不会因仪表而受影响。

为确保仪表安装形式的正确,及仪表安装工程的完整性,流量计、调节阀等需要由工艺安装的仪表设备在此阶段也应要求工艺管道进行试安装,即安装到位,法兰可以坚固件不拧死(以免浪费垫片),使得仪表可以接线、配气源管,实施联调,但该类仪表在工艺管道吹扫时还必须拆除,确保不因吹扫而损坏内部部件。

现场其它剩余未安装仪表(可燃气报警仪、压力表、温度计等)应在脚手架基本拆除后再进行安装,其中包括法兰毛细管变送仪表。

3 产品防护

对已安装好仪表设备的防护一直是仪表安装工程头疼的事。由于仪表及其附件一般都小而精致,容易丢失或被毁坏,这些仪表都是以国外进口设备为多,订货周期较长,费用昂贵。

首先仪表专业应对现场已安装好的仪表设备加以防护,用塑料布、纸箱等物品进行保护。对带毛细管的变送器、压力式温度计等的毛细管要特殊保护。对易丢失、易损部件可先拆卸统一保管。

其次,现场其它各专业的施工人员应加强成品保护意识,严禁将仪表及其管路当脚手架用,严禁将电焊机地线卡接在仪表设备或引压管线上,严禁将仪表设备作为支吊点,严禁重物碰撞仪表设备,以免损坏其零部件。

仪表专业在电缆敷设完毕后,应及时安装电缆桥架盖板。如由于其它原因暂时不能对已铺设电缆的桥加盖板时,应对电缆采取保护措施。其它专业在现场施工时也应避免烧伤或砸伤仪表电缆。

4 结束语

由于仪表专业性强,工程施工的管理一般主要依靠专业自身力量,要想让自己立于不败之地,就必须早准备、早动手、早介入,充分做好各项准备工作,尤其是技术准备工作,充分认识各专业间及前后工序间的相互关系,将整个安装工程化整为零,依据项目总体计划、设备材料到货计划及相关专业工程计划,编制出科学合理,具有一定可操作性的工程施工计划,有机的“见缝插针”,为本专业争取时间,争取主动,为确保仪表安装工程优质快速完成创造条件。

TE967

B

1672-9323(2010)05-0035-04

2010-07-20)

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