丙烯酸丁酯扩建项目实施的成功经验

2015-08-15汪洋李文金

化工管理 2015年8期

汪洋李文金

(1.扬子石化巴斯夫有限责任公司，江苏南京 210048;2.扬子石化巴斯夫有限责任公司，江苏南京 210048)

丙烯酸酯在工业上应用广泛，主要用作涂料、胶粘剂、腈纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、溶剂等诸多方面。丙烯酸丁酯属于软单体，可以与各种硬单体如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯等进行共聚、交联、接枝，作成200-700多种丙烯酸类树脂产品[1-3]（主要是乳液型，溶剂型及水溶型的）。

扬巴公司一期项目建有一套丙烯酸丁酯装置（BA），根据市场需求状况，配合上游装置扩产计划以及一体化理念，扬巴公司决定扩建一条相同的丙烯酸丁酯装置，增大丙烯酸酯生产规模。2012年，在扬巴公司丙烯酸及酯事业部启动南京丙烯酸及吸水性树脂项目（NASA）的投资建设时，包括了丙烯酸丁酯扩建项目（BA2）。其中丙烯酸丁酯扩建项目范围包括丙烯酸丁酯装置主体建设，公用工程改造和老装置改造三部分，考虑到事业部在生产技术和管理等方面有足够的经验和能力，公司决定该扩建项目采用业主自主管理模式，由公司工程部和事业部联合管理，工程部作为项目组，与公司外部的政府，设计院及施工方进行联系，事业部作为技术生产代表，与公司内部的各生产部门，职能部门进行联系，由项目组和生产事业部共同搭建联系的桥梁。2014年7月，丙烯酸丁酯按计划首次开车，在24小时内生产出合格产品，并在三个月内通过了高负荷性能测试。该项目的成功建

设被BASF评为样板工程，在验收中也得到了中石化和巴斯夫双方母公司及政府相关部门的高度评价。本文着重从事业部角度来分析业主在项目建设过程的各个方面所承担的角色和发挥的作用，提出了一些注意事项和工作要点，希望能通过经验分享，给国内同行一些参考价值。值得申明的是本文内容均为本项目的经验，仅供参考，不涉及巴斯夫相关专利技术。

1 设计审查

项目前期进行的项目建议书，可行性研究报告，EHS设计专篇和政府报批文件等均由公司委托相关资质单位编写，业主负责提供相关技术支持。在整个设计阶段，因为EHS设计必须遵照国家法律法规和行业标准，由设计院和政府部门把关和审查，所以业主方的重点应该放在工艺安全审查和工艺设计等方面。

在工艺安全审查中，应特别注意来自专利商最新的安全理念，尤其是本质安全的新理念。我们对安全设计遵循的原则是在满足规范的前提下，不断改进和完善，摈弃旧的不合理的设计。例如，丙烯酸及酯具有爆聚性，专利商对储罐的安全设计不断地更新和完善，再如反应器进料控制方式的改变对于本质安全有新的提高。在新建项目中，这些新的理念必须体现在安全审查中，这些都由业主提出和确认。

在工艺设计审查中，应特别注意装置变更必须体现在设计包中。专利商的设计包从开发到应用是一个不断更新和完善的过程，生产装置在生产过程中也是通过技改技措不断地改进，所以一个最完善的设计包需要专利商与使用方共同完成，但由于技术壁垒，实际情况并不如此也很难实现，这里只谈可以实现技术共享的情况。巴斯夫在全球拥有众多生产基地，同类装置的生产经验在全球可以得到充分的技术交流，设计包也是不断得到更新和完善，尽管如此，并不是所有变更都能体现在设计包中。新的装置建设往往以最先进的生产线为模板进行拷贝，这就需要业主方特别注意吸收和消化该生产线的实际情况，在基础设计阶段和对方确认是否将所有变更反映在设计包中，以确保能安全稳定可靠地生产出合格产品，达到设计负荷要求。扬巴公司丙烯酸丁酯装置在巴斯夫同类装置中，单耗指标及资产利用率指标排名靠前因此，该扩建项目的设计包以扬巴生产事业部为蓝版。原丙烯酸丁酯已运行八年，在工艺路线、设备、电仪和逻辑等方面进行了众多改造，所以基础设计阶段的首要任务是收集所有装置变更，使之全部整合到基础设计包中，为后期成功开车和稳定运行打下坚实的基础。

扩建装置的公用工程能力核算必须遵照实际运行数据。对于新上装置往往需要做全厂设计，但核算的依据一般从原始设计文件中获取，其计算结果往往偏差较大，尤其是换热介质的核算，如冷却水和蒸汽系统。在实际运行中，各装置的生产负荷与设计负荷存在一定偏差，一般负荷越大，所需的换热量越大，此外环境温度对换热系统的热负荷也有较大影响。作为业主方必须根据实际运行状态，将实际数据提交给设计院核算，防止在高负荷或苛刻条件下运行出现瓶颈。

2 界面管理

这里的界面管理主要是新装置主体范围之外配套及连接管理，主要包括界区管线连接、老装置改造和不同新建项目之间的协调等，涉及到项目实施与装置运行深度交叉，安全健康环保（EHS）相关的管控以及实施进度的控制，是一个巨大的挑战。实践证明业主管理模式在丙烯酸丁酯扩建项目实施中的运用可以大大节约成本，降低施工风险，提高工程进度。

界区管线主要包括原辅料管线、主副产品管线、三废管线、辅助管线和公用工程管线等，界区管线对接牵涉到对接时机、对接质量、联合处理和试车投用等，业主单位生产事业部必须参与管理和协调。生产部门在对接前要和新建装置之外的相关装置及项目组联系确认管线状态，在对接后要全程检查管线，对于特殊物料（高毒，易聚等）的管线要按照本装置的设计要求进行检查，如在界区外遇到不符合规范要求的管线，有权向对方装置或项目组提出整改意见，防止开车中出现意外情况。

老装置的改造最为复杂，如甩头作业、设备改造等。施工机会很少，且处于易燃易爆区，有大量危险物料存在于施工区域。因此，这部分工作必须由生产部门主导实施，生产代表要全面掌握改造内容，结合运行装置开停车计划和项目进度制定出具体的施工时间表，然后配合项目组组织施工。一般来说，甩头作业受开停车影响很大，应在详细设计结束后立即进行采购和催货，如果工期较紧，在基础设计结束后就应该优先开展接点设计和采购，再根据运行装置生产及开停车计划的变化随时调整施工计划，开展施工。在施工前，生产运行部门负责安全隔离措施落实，确认具备施工条件后安排施工人员入场施工，施工单位在生产区域作业除了满足项目组对施工单位有关的EHS要求外，还必须严格执行运行装置的相关EHS管理程序。

从丁酯扩建建设经验看，这种管理方式很好地控制了安全、质量、成本和进度，项目实施中没有发生一起损失工时事件。

3 变更管理

在项目建设期间，发生设计变更不可避免，正常的项目设计变更程序是由建设单位或施工单位提出变更请求，核准后提交给设计院变更，再进行采购和施工，产生很高的成本。这样的模式最大的弊端是每个环节都将消耗大量的时间，而且缺少备件，采购周期长，无法控制进度。在本项目采用的生产事业部深度介入的业主管理模式中，有许多好的做法值得借鉴。

一是寻求检维修部门支持。在施工中，业主检查流程常会临时提出变更，而项目组缺少材料。如果比较紧急，业主方可以临时调用公司资源，向本装置的检维修部门提出申请，从库房中申领备品备件供施工方使用。如果涉及到设备和仪表的再利用，可以有效地利用资源，节约成本，这里需要注意的是利旧设施的可靠性可能差于新设施。在安装前，必须由维修部门进行校验，确认合格后移交给施工方安装，安装完毕后由项目组负责调校和测试，这样可以划清界线，及早判断异常的原因，提高工作效率，否则事倍功半，影响工程进度。这里需要注意的是无论哪一方提供材料，都必须满足本项目设计规范要求及质量控制要求，必要时进行设计变更，保持技术资料的完整性。除了利旧设施或超库存物资不需要重新采购外，本项目变更所耗用的备品备件都需要及时进行采购，到货后移交给检维修部门补充公司库存。

二是变更由业主方组织实施。如果变更范围较大，项目组无足够时间和人力进行变更时，业主可以通过公司变更程序实施，这种方式灵活多变，可以齐头并进，有效控制进度和成本，一般适用于老装置的临时改造，当然这种情况在项目执行中应尽量控制数量。还有一种情况是项目建设期间，专利商或生产装置对原生产线进行技改技措，需要推广到新装置中，如果进入到项目工程后期，最好由生产装置牵头，通过装置变更程序进行改造。需要注意的是这种装置变更的范围在主项目实施范围内的界面一定要界定清楚，EHS审核要深度覆盖。有关这种变更所需的费用可以计入项目成本中，以保持项目的完整性。

以上的这些做法和措施灵活高效，可以根据项目状况和实际进度做最佳决策，在项目实施过程中对项目进度控制、成本控制、安全和质量控制起到了非常重要的作用。

4 装置试车

化工装置试车是化工项目建设的重要环节，主要对相关工艺设计和电气仪表等性能参数进行考核，分为四个阶段:试车准备、冷热水运、化学投料和性能考核。其中试车准备和冷热水运是开车成功的根本保证，故本文重点对其进行阐述。

试车准备主要是做好进度计划、人员分工和备品备件等工作。由工艺人员主导，检维修和公用工程等部门提供支持。试车通常是在机械竣工后开展，但公用工程的引入一般在子系统竣工后即可进行。这样可以及早发现公用工程的问题，需要注意的是整体竣工前，项目依然处在管线安装、电仪设备安装和项目尾项消除等阶段，因此危险性物料如氮气等严禁引入，这时可以使用工厂风临时替代（注意气源使用要求）进行测试。子系统投用后转由生产部门管理，所有管线和阀门必须进行明显的标识，警示项目组不得操作这项系统或擅自在这些系统进行任何作业，必要时项目组要向生产装置申请，生产装置按照运行装置管理程序对已交付子系统进行管理，这样可以将交叉管理的风险降至最低。试车的进度需要根据装置整体交付时间、项目尾项整改时间及计划开车时间点来制定，做好每一天的工作计划和短期里程碑，严格早晚会议和交接班制度。试车最好采用单元测试的方法，分界区外和界区内两大块。界区外包括罐区，装卸站，中控室和所有进出口管道系统等，界区内包括公用工程，主工艺系统和辅助系统等，再往下进行单元划分。总之，要在试车中测试所有涉及的系统，并且落实到具体的负责人。单元测试完毕后即可进行联动测试。

冷热水运的主要目的是对工艺系统和机电仪等进行性能参数考核。气密实验是冷水运的第一步，这是对施工方安装质量的检验，如果气密出现问题，将严重影响试车进度。作为生产运行的一方应在竣工前的尾项验收时重视，在管理上督促施工方做好设备、管线和电仪复位的检查确认工作。大部分泄露发生在管线试压吹扫后的复位出现问题。此外建议所有法兰接连处的保温在气密合格后安装，在尾项中可以列为竣工后的整改项。气密合格后，需要进行冷水运，冷水运的重点是确认所有机电仪运行正常，所有管道设备畅通无杂物。冷水运的时间较长，工作量很大。管道堵塞往往是冷水运的瓶颈，对于无法水运到的管道必须应注意不能有水溶纸和其他杂物，否则投料会发生堵塞，处理困难。大体积的设备如果冷水运无法清洗，可以进行热水运处理，节省冷运时间。在热运中应最大限度对公用工程特别是换热系统进行性能测试，同时最大限度对各工艺系统进行联动测试，模拟开停车和按正常工艺流程。总之，水运试车工作进行的越细越完善，化学试车的成功率就越高。