■文/本刊记者 石杏茹
第一乙烯裂解炉诞生记—访惠生工业炉事业部副总经理方守毅和项目经理陈汝明
■文/本刊记者 石杏茹
世界上单台产能最大的乙烯裂解炉于一次投料成功并实现满负荷运行。在大型裂解炉工程项目管理上,惠生通过实践为国内外同行探索出新的经验。
作为石化产业中的龙头,乙烯生产能力往往被视作衡量国家经济发展水平的重要指标之一。“十二五”期间,我国乙烯工业将进入转型关键时期,增强行业竞争力、提高产业集约化程度成为发展的关键。随着生产装置向着大型化、规模化发展,乙烯生产装置的核心——裂解炉的产能往往是制约乙烯装置规模化的先决条件之一。
近日,在扬子—巴斯夫新建乙烯裂解炉项目(BYC裂解炉项目)中,由惠生(Wison)设计、建造的世界上单台产能最大的乙烯裂解炉于今年初一次投料成功并实现满负荷运行。该裂解炉产能达到19.2万吨/年,刷新了裂解炉单台产能的世界纪录。
本刊记者特别采访了来自惠生工程(中国)有限公司工业炉事业部副总经理方守毅和扬子—巴斯夫新建乙烯裂解炉项目的项目经理陈汝明。
中国石油石化:目前我国在裂解炉设计与建造方面处于什么水平?
方守毅:国内主要是Wison和中石化SEI两家掌握该项技术。国际上主要有五家,包括 Shaw、KBR、Lummus、Linde和KTI。目前我国在乙烯裂解炉设计与建造方面与世界同行业处于同一水平,在建设速度方面优于世界同行业。在裂解炉技术方面处于国际水平。目前已经完全可以实现技术和设备材料国产化,完全有能力为用户提供从技术转让、设计到建造和开车一揽子服务。
中国石油石化:在裂解炉项目工程建设上,我国与西方存在哪些差距?
方守毅:设计方面,国内的设计能力已经基本达到国际先进水平,但在设计规范的完整性和设计体系的细节上与西方还存在一些差距,主要是目前国内针对裂解炉方面的设计规范落后于技术发展。
建造方面,国内市场上的裂解炉近些年基本上均由国内建设单位承接,只是部分关键设备进口。在建造进度、质量、项目管理等方面都已达到国际水平。与西方存在的差距主要体现在四个方面。1.项目管理虽然有完善的体系,但执行过程中受外界干扰较多。2.现场安全管理需要加大投入。3.在过程质量管理方面尚不够精细。4.施工组织和高水平技术工人是制约项目质量和进度的因素。
中国石油石化:我国在裂解炉设计与建造与西方存在差距,惠生在这些项目中,是如何补足短板的?
◎在大型裂解炉工程项目管理上,惠生通过实践为国内外同行探索出可供借鉴的经验。 供图/惠生工程
方守毅:正是基于对东西方差距的客观认识,惠生工程在项目执行过程中异常重视自身能力的提升。比如在扬巴新建裂解炉项目中,为了追求卓越的产品品质,惠生宁愿放弃部分利润,选择成本比国内贵近40%的进口合金管材。
中国石油石化:作为民企,当初惠生何以中标BYC裂解炉项目,从而刷新裂解炉单台产能的世界纪录呢?
方守毅:2008年,惠生中标BYC裂解炉项目,我认为主要有以下几点。
惠生在裂解炉建造方面的业绩。惠生公司2000年第一台裂解炉开始到2008年,完成了国内近80台裂解炉的改造和新建工作。包括2006年兰州石化5台13万吨/年裂解炉和2008年独山子100万吨/年乙烯装置和8台15万吨/年裂解炉等。惠生拥有一支从技术研发、设计、采购、施工管理及生产管理的裂解炉专家团队。通过近十年的发展,惠生在项目的设计、采购、施工及项目管理方面建成了完整的管理体系和技术标准。惠生在1997年成立之前就已成立了自己的炉管厂,能够为客户提供裂解炉核心部件—裂解炉炉管。解炉炉管在国内占据过半市场份额,并销往中东和东南亚乙烯厂用户。中国石油石化:19.2万吨/年乙烯裂解炉规模空前,没有类似案例可供参考。惠生在该项目中开始遇到的困难有哪些?陈汝明:由于裂解炉中重要设备的生产周期较长,采购及设计工作能否合理高度交叉进行,直接影响着项目能否如期推进,是项目攻关中至关重要的第一战。
惠生在认真消化原工艺的基础上,结合以往裂解炉设计中的丰富经验,突破了一系列设计难题,优化并解决了基础设计中存在的问题。该裂解炉由双辐射段与共用对流段组成的裂解炉钢结构,与以往的裂解炉炉型不同,取消了裂解炉过渡段内通常设置的“穿膛”柱,改用29.3m跨度、矢高3.3m的大型桁架替代贯通柱。通过对桁架式裂解炉的结构建模及对受力状况的详细分析,惠生成功地完成了榀桁架设计,使其安全承担起空间体积达6200立方米的竖向荷重,实现了与设置贯通柱的裂解炉炉型完全不同的荷载传递路径。
中国石油石化:作为扬子-巴斯夫二期一体化改造中的重要工程,19.2万吨/年裂解炉设备选址紧邻原有设备,生产、建设同步进行。这加大了施工难度,惠生是如何保证企业正常的生产经营活动的?
陈汝明:惠生结合施工实际情况,进行细致的施工可行性分析,编制了科学的施工方案,实现了一系列突破。以打桩为例,由于裂解炉体积巨大,且位于长江入海口,土质较软、承载力低,对桩基的要求非常高。经过对施工现场地质情况的仔细分析,惠生制定了严谨的方案。其中最长的桩体达50多米,为业内所罕见。惠生联合各参建单位,共同对吊装的场地处理、吊车站位、吊装机具选择配置、吊装计划优化等工作进行了精心组织和周密安排,采取质量、安全保证措施,确保了对流模块的吊装成功。在项目实施中,采取最大程度预制策略,采用工厂模块化、管道深度预制措施,将现场工程量减少到最低。同时,采取合理的与原装置安全隔离措施,减少对原有装置的影响。
惠生在施工环节建立完善了HSE和质量管理制度,配置专职HSE监督员和质量监督员,确保施工过程中安全、质量和进度始终处于受控状态。所有施工人员需要刷卡才能进入现场,每周进行三次常规安全巡检,并对密闭空间及高处作业等特殊区域进行重点检查,累计实现了90万安全人工时,事故及可记录事件为零。
中国石油石化:19.2万吨/年裂解炉项目工程项目工期长、文件资料多,惠生是如何管理的?
陈汝明:整个项目建设完成共生成约数百批供应商资料、14个专业的图纸、8卷130册的交工技术文件,加上2162件项目执行中产生的过程文件,产生了庞大的文档资料群。业内平均需要半年以上的时间进行文档的整理及整合。惠生却在工程完工时即完成整理工作,并同步提交竣工资料。水准不仅远远超出了国内同行,而且走在许多国际公司的前列,树立了行业新标杆。
中国石油石化:文档管理可以说是19.2万吨/年裂解炉项目的一个亮点,惠生是如何做到的?
陈汝明:文档管理直接体现承包商管理水平的高低,关乎项目管理效率。为了更好的进行项目文档的管理,惠生建立了内部文档管理制度。科学分类是文件管理的基础。根据文档的特性,惠生清晰地对系统文档进行管理,将文档分为供应商文档、设计图纸、施工过程文档和项目管理文档等几大类。尽管卷宗浩叠,工作人员也能快速找到目标文件。在建立基本的分类制度后,惠生进一步对文档书写规范、文档编号规则和文档目录编写等标准进行统一。符号的使用、图标的含义、文档名称等均有内部规范,资料的检索、查找及利用十分方便,大大提高了工作效率。此外,惠生还明确了文档借阅权限,做到文档的管理制度需根据组织实体的具体情况而定,主要包括建立文档借阅的相关规范、文档借阅记录的登记制度、文档使用权限控制规则等。