大型石化项目仪表专业E+P+C项目管理

刘齐忠,吴文信,孙晓晓

(福建联合石油化工有限公司一体化项目部,福建泉州 362800)

0 引 言

国内石化行业的大型项目实施管理大致经历了三个阶段:20世纪60～70年代的大会战式的项目管理(除设计外,其他所有的工作均由业主实施);20世纪80年代和90年代初的小筹建大承包管理(业主项目执行人员较少,采用总体设计院完成所有的项目设计并以一家施工单位为主承包所有工程建设任务);20世纪90年代中后期和21世纪初的工程总承包式项目管理 EPC(Engineering, Procurement,Construction)。在上述项目管理模式中,目前被国内外大型项目、特别是国内大型合资石化项目广泛采用的是EPC。

EPC的主要优点:EPC利用其丰富的项目实施经验和人力资源优势对项目设计、采购、施工实施统一策划、组织、指挥、协调和全过程控制,这样便于各界面的协调,有利于缩短工期、降低成本、提高设计和施工质量;业主只负责提供资金,提供合同规定的条件,监控项目实施,按合同要求对EPC的工作进行分阶段审查、验收,而不负责具体组织实施项目,降低了项目实施风险,并节约了业主的项目管理人力资源。

主要缺点:对于拥有多个EPC的大型复杂项目,在项目公共部分由于与不同 EPC的界面复杂,各EPC之间没有合同约束,此时的协调将会特别困难。

国内合资项目对项目公共部分有两种项目管理模式:EPC(由业主找一家工程公司总承包), E+P+C(由业主直接进行项目管理和主要物资采购,分别招一家施工和设计单位)。很明显,采用EPC模式不能全部解决界面协调中碰到的问题,不但时常需要业主出面协调还对现场施工进度造成一定的影响;而采用E+P+C模式则能很好地解决上述问题,但对业主项目管理人员的素质有较高的要求。下面将对某项目仪表专业采用E+P+ C模式时的项目设计和实施管理从工作范围、界面分析和协调及经验教训进行分析。

1 E+P+C的范围

大型石化项目中与仪表专业相关的部分一般由主体装置、辅助公用工程装置、综合管廊和中央控制室(CCR)等几部分组成。其中,主体装置单元和每个公用工程包一般采用 EPC的项目管理模式,而综合管廊和CCR及众多的小型公用工程单元的控制系统等与EPC界面复杂的公共部分极不易协调,只能采用E+P+C管理模式,由业主直接实施项目管理。具体内容如下:

a)由于DCS工业以太网的使用,将系统控制器置于装置现场机柜间(FAR)中,由光缆将信号传至CCR以便实现集中管理和操作。各EPC承包的主体装置中的FAR放置了绝大部分控制系统控制器(如:DCS,SIS,FGS,ITCC,PLC和MMS等),来自现场的仪表检测信号和输出到现场的控制信号与控制器的输入和输出端相连,控制器则经光缆与放置于CCR机柜间的以太网上的操作站、工程师站和服务器等设备相连,如图1所示。

图1 E+P+C部分仪表信号走向及界面

b)由于公用工程各单元布置一般比较分散, I/O点数量相对较少,且由不同的EPC承包,若每个EPC采购一套DCS,将造成严重的资源浪费,所以只能整体采购一套DCS,SIS和FGS,不同EPC采购独立的DCS控制器,SIS和FGS的远程I/O机架,安装于CCR中的系统公共部分则由业主采购(采用E+P+C管理模式)。这就导致在一套控制系统内部EPC之间和EPC与E+P+C之间出现了许多细小而繁杂的设计和施工界面,给系统的集成带来了很大的困难。

c)分属于不同EPC和E+P+C的DCS工业以太网上的操作站、工程师站和服务器及辅助操作站等核心设备均置于CCR中,其设备安装、调试、所有信息的整体集成、时钟同步和病毒保护策略的实施等涉及各种复杂的界面,具有很大的协调难度。

2 E+P+C项目管理实施

在E+P+C项目管理模式中,由业主直接实施项目管理,其主要任务是保证现场施工安全和施工质量,在配合项目整体进度计划的前提下确保施工进度;对于仪表专业而言必须保证所有控制信息在CCR中实现无缝集成。要完成上述任务,则有必要在实施项目管理时理清其包内各方及与之相关的项目各方之间的设计和施工界面并制订相应的协调程序,跟踪协调解决工程实施中出现的问题。E+P+C相关各方合同关系及工作范围,如图2所示。

图2 E+P+C相关各方合同关系示意

2.1 E+P+C各方合同关系及工作范围

如图2所示,E+P+C中除业主派出项目管理人员实施材料采购外,其他各方为:设计商、施工商和控制系统供货商。三者之间均没有合同关系,但都和业主有合同。所以在项目实施中三方的界面问题只能由业主进行协调和处理。

a)设计商。完成E+P+C内相关专业的详细设计;相关设备的询价书编写、协助业主进行招标技术澄清、包内各专业的设计协调;为控制系统供货商的系统集成和组态提供设计要求并审查确认其提交的设计文件;为施工商的安装工作提供设计文件和指导、协助业主协调相关界面及调试、验收工作等。

b)施工商。根据项目统一进度制订详细的设备安装施工计划,并根据该计划按设计文件要求负责包内的仪表专业所有设备的安装、调试及验收协助工作,光缆桥架和光缆敷设的施工,包内各专业施工协调等。其负责的区域包括CCR及其至各EPC现场机柜间的光缆接线板接线端。

c)控制系统供货商。设备采购、系统硬件集成、软件组态、第三方系统集成;设计及施工(安装、调试及验收)技术支持,并协助业主进行设计文件审查及各种界面的管理和现场技术培训等。

2.2 相关EPC的工作范围及与E+P+C中各方合同关系

EPC的工作范围:为E+P+C的设计提供必要的设计条件、及时提供其采购部分安装在CCR内的控制系统设备,并协助设备安装,协助其界区内的光缆敷设、熔接及测试并确认测试结果,负责CCR至现场的联调工作等。

EPC与控制系统供货商和业主有合同关系,与施工商和设计商之间没有合同关系。在界面出现问题时,需业主出面协调处理。

2.3 界面分析

2.3.1 E+P+C中的界面分类

E+P+C中各方界面主要有以下几种,如图3所示。

a)系统网络集成界面。DCS,SIS,FGS和ITCC等系统网络集成界面;MMS网络集成界面; CCR中实时数据库与MES的网络集成界面。

图3 E+P+C各方界面分析注:标有说明的4个椭圆分别代表EPC、控制系统供货商、施工商和设计商等,其重叠部分表示各相关方之间的界面(图中有文字表示)

b)设计界面。

c)施工界面。各专业之间的界面;业主采购部分与EPC采购部分的设计和安装及调试界面;控制系统供货商与施工商之间的界面;施工商与相关EPC之间的接线和联调界面。

2.3.2 各种界面的协调内容及原则

a)系统网络集成界面协调内容及原则见表1所列。

表1 系统网络集成界面协调内容及原则

安装施工根据其先期制订并经业主批准的详细施工计划由施工商协调解决,业主协助。

b)设计界面协调内容及原则见表2所列。

表2 各种设计界面协调内容及原则

c)施工界面协调内容及原则见表3所列。

表3 各种施工界面协调内容及原则

续 表 3

3 实施效果

以某项目的CCR和综合管廊光缆敷设为例,该部分采用 E+P+C的项目管理模式。由于业主事先对项目管理的界面进行了细致的分析并制订了详细的协调程序和处理问题的原则,在项目设计、施工等过程中多次召集设计商、施工商、控制系统供货商和相关EPC开会协调设计和施工过程中出现的问题。在业主仪表专业项目管理人员极少的情况下,仅用不到五个月的时间即完成了所有设备的安装、调试和光缆敷设、熔接、测试工作,顺利实现开工准备和试运行,完全实现了所有控制系统的无缝集成,确保了项目大小共21套装置的一次投料开车成功。

4 结束语

大型石化项目中E+P+C项目的特点:界面多且复杂,进度要求高且影响进度的因素多,设计和现场施工开工时间晚但完成时间要早。因此,无论是对业主项目管理人员还是对设计及施工管理人员都是一个非常严峻的挑战。在成功实施上述项目的基础上,发现在做好开工前期准备工作和界面清理和协调工作的同时,还应做到以下几个方面:设计人员与现场实际的密切结合,及时解决现场遇到的设计问题;项目中相关EPC与E+P+C的仪表专业是一个有机的整体,要紧密团结随时沟通;E+P+C项目业主管理人员、施工管理人员和各EPC现场施工管理人员应立足于现场协调和解决问题。

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