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浅谈海外化工EPCC项目试车工作范围及内容

2021-05-19白新泽张涛

化工设备与管道 2021年1期
关键词:试车机械工艺

白新泽,张涛

(1. 中国寰球工程有限公司北京分公司,北京 100029; 2. 中国寰球工程有限公司,北京 100029)

国内石化、炼化工程项目在项目管理体系和理念上与国际主流市场上的项目执行存在一定差别,比如国外石化炼化项目多采用EPCC 模式,而国内项目较多采用EPC 模式,即总包方在完成中间交接后,装置的保管和使用责任移交给业主,联动试车等活动则由业主策划实施,而EPCC 模式下则需要总包方先后达成机械竣工(Mechanical Completion)、具备开车条件(Ready For Start Up)和移交(Hand Over)等节点。在EPCC 模式下的项目执行对于试车工作异常重视,具有成功的装置试车、开车业绩也作为投标方资格审核的条件之一[1]。同时试车活动的工作界面多、风险大,执行难度也较大,往往成为影响整个项目执行进度的决定因素。而国内工程公司较少设立开车组织机构,相关经验匮乏,使得国内工程企业在试车、开车环节的管理及执行方面的劣势凸显,因此结合国内经验并与国际EPCC 模式下的要求相接轨,明确试车、开车的流程及不同阶段的具体工作内容,厘清试车活动中与施工、供货商及业主(或PMC 管理团队)等相关参与方的工作范围及内容,可以有效地控制项目的安全风险和成本控制风险,对EPCC 项目的成功执行至关重要。本文结合作者在某海外公司的工作经历,主要对EPCC 项目中的预试车、试车及开车阶段总包方的工作范围及内容进行了简要介绍和探讨,供同行业者参考。

1 海外EPCC项目现场工作主要节点及界面

某海外化工EPCC 项目的现场工作主要节点及内容如表1 所示。

(1)与施工团队的界面

当施工活动基本结束后,相关证明文件及尾项清单需签署完毕,并将A 类尾项关闭后,机械竣工组将发布专业接收证明(DAC:Discipline Acceptance Certificate),试车团队各专业需根据相关文件进行现场检查,如无异议可签署专业接收证明,表示后续工作将由试车团队接手[2]。

(2)与安全团队的界面

当消防系统具备投用条件后,试车团队需配合安全环保专业对消防系统进行功能测试,并完成相关的验收工作。

2 预试车、试车活动的文件准备及管理

海外项目一般要求在实施现场工作前必须准备相应的工作程序、工作方法及工作危险分析等文件,且文件必须经业主(或PMC)批准后方能实施[3],同时在开展现场作业前还需向安全团队提交相关现场作业的通知,以便安全团队告知涉及的相关参与 方。

表1 现场工作主要节点及内容Table 1 Site activity brief milestone and content

2.1 工作前的文件准备

(1)工艺系统及非工艺系统的划分

在施工阶段,装置的所有部分不是同时达到竣工程度,如果等到全装置同时达到竣工阶段再行开展下一阶段工作势必会浪费时间和人力,因此海外的EPCC 项目一般将全装置分成若干工艺系统和非工艺系统,并且根据系统各自的特点、作用和工艺关联性等,又可以细分为若干个不同的子系统,并且定义为不同的优先级别,以子系统或系统为单位作为工作计划、进度管理和各种活动的基础。

工艺系统部分根据物料等特性分为工艺和公用工程两类,通过在PID 上进行标注来表示不同系统和子系统间的边界。该工作在详细设计阶段由开车工程师完成。

非工艺系统分为非工艺动态系统和非工艺静态系统两大类。非工艺动态系统指需要投用并进行功能测试后方视为完成的系统,如:供/配电系统、控制系统(DCS/ESD)、火灾和气体探测系统、暖通系统、通信系统等,此类系统通过在相关的设计图纸上进行标注来表示不同的系统和子系统的边界,该工作在详细设计阶段由开车工程师完成;非工艺静态系统指不需要进行功能测试,当施工结束即可视为完成的系统,如:钢结构,基础,电缆沟,道路等,此类系统通过在设计图纸上进行标注来表示边界范围,该工作由施工团队在施工前期完成。

(2)工作程序及工作方法文件

开车工程师在详细设计阶段需根据划分的系统/子系统,分别准备管道吹扫方案、管道油清洗方案、管道系统置换及气密方案、静设备最终封装方案、仪表回路测试方案、仪表功能测试方案、电机单试方案、动设备轴/皮带对中工作方法、动设备机械运转测试方案、变电站上电方案等,以上文件均需提请业主(或PMC)批准。

(3)终版设计文件、厂家文件等辅助文件

该类型文件由各专业主管负责并组织相关人员自文件管理系统中提取并分类,以供后续工作使用。

(4)证明文件和尾项清单

各专业的试车主管协同装置移交部门制定相应的标准表格,并提交业主(或PMC)批复确认;各专业的试车主管在系统具备机械竣工条件前,组织业主以及施工方进行现场检查确认,对不符合项生成预试车尾项清单,并及时提交机械竣工工程师录入相关矩阵表格,以便及时追踪项目动态,为项目调整计划等决策提供参考,同时也为后续关闭尾项提供依据。

2.2 各类通知的发布

预试车、试车及开车工作往往与施工工作交叉展开,因此需要及时地发布相关工作的通知以告知在同一作业区域内的相关方提前做好相关准备。由试车团队发布的主要通知如下:

(1)活动安全告知

在每个现场试车作业活动实施之前,需由作业负责人办理相关作业票据,活动安全告知为作业票据必不可少的组成部分,作业负责人需准备活动安全告知,并提交安全部门。

(2)系统进料告知

在系统完成相关预试车工作,获得系统机械竣工证书后,系统正式进料前,现场开车工程师需发布系统进料告知并提交安全部门。

该告知发布后,各部门如果在相关系统或区域进行作业(如关闭尾项等),需得到开车部门的确认,开车主管负责相关作业的审查、批准。

2.3 与国内工作的对比

(1)在海外EPCC 项目中,一般在设计阶段需要对装置的各部分进行系统/子系统的划分,而国内项目则不需要进行此类工作。对装置进行系统/子系统划分后,相当于将全部的工作量划分为N 个单元,并对单元进行编号,以此为基础对工作的计划、完成量,尾项清理等工作进行追踪,此方法能够更有效地做好工作衔接和管理,提高工作效率,并且将项目管理人员变动对项目的影响降到最低,做到程序管项目。

(2)在海外的EPCC 项目中,一般要求对于每一类别的工作及具体工作编制工作程序及工作方法,并需要进行报批,因此文件准备的工作量较大,同时报批也需要时间,因此需提前做好人力安排及时间安排,避免造成项目拖延。而国内项目此类工作的文件编制工作量较少,且工作多由建设单位/业主方完成,准备及批复效率较高。

3 预试车及试车工作内容

工艺管道、设备、自控和仪表,电气等几个专业的工作均按预试车阶段和试车阶段来开展,在接收到施工部门发布的专业接收证明(DAC)之后,试车部门可以开展预试车工作,当收到系统的机械竣工证明之后标志着进入试车阶段。

每个专业在完成相应的工作活动之后必须及时完成相应的证明文件(和/或尾项清单),并签署后上交相应部门。

试车部门各专业在试车(commissioning)活动结束后具备开车条件(RFSU: Ready for Start Up)之前,均需参加或配合参与开车前安全检查(PSSR:Pre-Start up Safety Review)。

3.1 专业工作内容

(1)工艺管道专业

试车阶段工作:根据管道的特点进行管道的清理工作,一般管道多采用空气吹扫、水冲洗、爆破吹扫或机械清理等方式,特殊管道可采用化学清洗或油冲洗等方式,管道清理工作完成后通知施工部门对相应的系统进行螺栓力矩紧固,随后开展一致性检查并生成尾项清单,为机械竣工做准备。

试车阶段工作:化学品及催化剂首次装填;系统的气密试验;公用工程的操作测试;系统惰气置换及保护等。

(2)设备专业

预试车阶段工作:设备检查,如设备内部清洁度,内件等部件的安装与文件的一致性,安全设备或设施的安装情况,设备的可操作性等项目;静设备最终封装;静设备人孔最终关闭,为设备投用做好准备;机泵冷态轴对中,皮带对中;油路系统油冲洗;化学清洗;润滑油品加注;电机单试后最终对中等。

试车阶段工作:机泵单机机械运转测试(需使用工艺物料的单机机械运转测试在征得业主同意后也可推迟到装置进料后进行);机泵热态对中(如需要)等。

(3)自控和仪表专业

预试车阶段工作:开展一致性检查,包括设备/仪表安装检查,接线和端子检查,连通试验,变送器设置检查;控制和安全系统(如DCS,ESD,F&G)现场接收测试(SAT); PLC 仪表控制系统(如MMS,UCPs 机械成套包等),按照供货商指导进行现场验收测试(SAT);通信系统按照供货商指导现场验收测试(SAT);仪表控制系统(如会议系统,分析小屋等),按照供货商指导进行现场验收测试(SAT);回路功能测试等。

试车阶段工作:控制和安全系统(如DCS,ESD,F&G)现场集成测试(SIT);PLC 仪表控制系统(如MMS,UCPs 机械成套包等),现场集成测试(SIT);通信系统现场集成测试(SIT);仪表控制系统(如会议系统,分析小屋等),现场集成测试(SIT);调整控制器的设定;移交时将所有的控制置于手动模式,并将输出置于控制阀故障时的设定状态;使用测试或标定介质对分析仪进行标定校准;将液位仪表与开车时的工艺介质接通,监测变送器的输出与现场液位计的现场指示;投用仪表吹扫系统,并根据开车情况调整吹扫流量等。

(4)电气专业

预试车阶段工作:电缆的连通测试,绝缘测试,高压测试和终端连接的扭矩测试等;变压器的外观检查,绝缘测试、绕组测试、极化指数测试、变压比测试、电流注入测试,绝缘油取样分析及测试等;开关设备及电机控制中心的外观检查,绝缘测试、高压测试、接触电阻试验、电导试验、继电保护测试、自动转换系统测试,上电前操作检查等;电机的外观检查,绝缘测试、极化指数测试,轴承和绕组的绝缘测试等;电容器的高压测试,绝缘测试等;除上述工作外,还需要进行直/交流电源或不间断供电电源的调试,接地系统的测试,电加热器的测试,照明和供电插座的测试等。

试车阶段工作:对干式/油浸式变压器进行二次电压和频率测量,变压器首次上电后检查(如是否存在异响、振动等现象),24 小时观测记录环境温度、湿度、绕组温度、油温、一次电压、二次电压等;对中压/低压盘柜进行信号和报警测试,线/母线电压、频率及相位测量,自动切换测试等;对照明和供电插座进行照度测量、负荷测量和电压测量;对变频器和电加热器进行功能检查和测试;对直流/交流电源和电池组进行首次充电前检查,首次充电时电压、电流及充电时间的检测和记录,绝缘测试,信号和报警测试,自动切换测试等;应急柴油发电机组的功能测试。

3.2 与国内项目的对比

(1)海外EPCC 项目与国内项目对管道的预试车活动要求区别较大。如管道冲洗工作,海外EPCC项目一般要求按之前划分的子系统/系统,使用临时水槽及泵进行冲洗,合格后使用干燥的低压空气进行干燥,随后待机械竣工后进行气密试验,一般业主不会同意使用正式的机泵在机械运转试验的同时进行管道清洗,或者在机械运转试验合格后使用正式机泵进行管道清洗。

(2)动设备的单机试车(或动设备机械运转测试)的实施阶段不同,工作执行主体不同。在海外EPCC项目中,该项工作为试车(Commissioning)工作的内容,在机械竣工后实施,属于总包方的工作范围,因此不在机械施工的分包商工作范围内。对于国内项目,该项工作需在装置中交前完成,一般属于机械施工分包商的工作范围。

4 结束语

项目的执行与管理是一个系统性工程,不同的管理及质量控制程序对应不同的工作流程和内容,本文所介绍的预试车、试车及开车工作的具体工作内容是与相应的项目管理及质量控制系统相配套的,因此不同的项目在执行过程中会有所不同。

通过对装置进行工艺及非工艺系统的划分,能够优化开车工作的组织和实施,同时也有利于项目的管理、策划和追踪;另外,海外EPCC 项目与国内项目在工作内容的要求及工作范围的划分上都有一定的区别,需要提前与业主(或PMC)及分包商做好交底及澄清工作,划清工作界面,做到入乡随俗,以确保项目成功履约。

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