中国石油化工股份有限公司工程部 北京 100728
生产准备工作是石油化工行业建设项目管理中的一项重要内容,应与项目建设同步全面启动,且贯穿于工程建设全过程。中国石化根据多年石油化工行业项目建设经验,制定了《中国石化建设项目生产准备与试车管理规定》(中国石化建〔2011〕897号)(以下简称《管理规定》),规范了集团公司固定资产投资项目实施阶段生产准备与试车管理体制和运行机制。
根据《管理规定》,建设项目生产准备的任务主要包括组织准备、人员准备、技术准备、物资准备、资金准备、营销准备、外部条件准备。项目建设的目的是为了开车、投产、创效,开车既是对工程建设质量的检验,也是对生产准备工作质量的检验,安全顺利开车成功是判定项目建设成功的最终标准。通过对“十二五”、“十三五”石油化工行业项目建设及试车过程中出现问题的认真总结,中国石化提出了生产准备工作前移的工作理念,使生产人员早日深度介入项目建设,实现生产与工程的紧密衔接,扎实做好生产准备的各项工作,积极优化推进了项目建设。
石油化工行业“十二五”、“十三五”项目建设及开车过程中出现了一些问题,例如由于项目总流程不科学、公用工程系统试车进度缓慢、大机组试车不顺利、依法合规手续办理滞后等因素而影响到整个项目的试车工作,推迟了整体开车进度,增加了试车成本。
国内某芳烃项目在总体设计阶段,没有总体院进行统一规划设计,导致装置间的规模不匹配:连续重整装置的规模与对二甲苯装置规模不匹配,生产160万t/a 对二甲苯,必须通过外购32万t/a混合二甲苯补充;在270万t/a连续重整装置满负荷情况下,凝析油分离装置负荷为68%、减压蒸馏装置负荷为60%、加氢裂化装置负荷为75%,存在部分装置加工负荷较低、加工能力未能充分发挥的问题;且在制氢装置不开的情况下,全厂氢气仍有剩余,需部分并入燃料气管网燃烧;试生产期间,减压装置长期处于低负荷状态,为了满足下游装置负荷需要,需频繁地进行开停车,存在很大的安全风险;芳烃抽提装置110%负荷下仍不能完全处理连续重整装置生产的轻重整液,产品需外卖,造成经济效益的损失。有鉴于此,对于多套新建的炼化项目的设计,一定要高度重视总流程优化,做好上下游装置规模匹配和物料平衡,以充分发挥装置加工能力,降低能耗和加工成本,从而更好地发挥投资效益,也有利于安全平稳生产。
某炼油乙烯项目,因装置界区内外清洗工作衔接和监督不到位,超高压锅炉给水管线清洗不彻底,导致8台裂解炉超高压锅炉给水调节阀和减温器喷嘴多次堵塞,给试车工作带来了不必要的麻烦。
国内某大型煤化工项目,采用的是煤制甲醇制烯烃工艺路线,其中空分装置试车进度是项目总体试车计划的关键节点。该项目的6套空分压缩机组于2015年底安装完成,2016年初蒸汽管网吹扫合格,2016年3月31日后在外商主导下相继开展两台汽轮机单机试车,但在带空压机和增压机联动试车中均出现汽轮机排汽温度高、轴振动高联锁停车故障。其他两台机组试车过程中也出现类似现情况,在数十次启停过程中多次出现故障停车后盘不动车现象。经汽轮机解体检查发现,转子、内缸和轴端迷宫密封出现不同程度磨损,最后将两台机组转子、内缸、轴封送工厂维修,导致空分产出合格氧、氮节点推迟了两个多月。另外,热电装置锅炉给水泵设计性能参数不能满足现场需要。因给水泵返厂改造、多次停炉检修以及汽轮发电机组并网发电节点滞后,对主装置吹扫、试压和大机组试车产生了不利影响。
因此,对于大型炼油、炼化一体化、煤化一体化项目,若公用工程进度滞后或运行不稳定,不但增加了试车成本,也会给主装置的试车带来安全隐患。
大型机组试车决定着装置整体进度。特别是进口大机组试车过程中,专利商技术服务和进口配件等往往成为影响试车进度的主要因素。外商完全主导的进口大型机组试车工作,存在很大的风险和问题,例如在乙烯工程实施过程中,部分国外设备存在设计和制造的先天缺陷,对工程建设和装置开车造成了重大影响。在某项目中,GE公司供货的乙烯装置核心机组裂解气压缩机,首次交货时间滞后4个月;安装过程中又发现了轴端间距偏差问题,又延误安装工期2个月;之后,竟然发生了整体到货机组干气密封漏装等多项低级错误,且补供严重滞后。又如,Atlas品牌的空分压缩机、PO/SM压缩机均存在设计和制造缺陷,对工程建设和开车造成了严重影响。由此可见,部分外商的设备设计制造质量、合同执行的严肃性、后期服务的水平和态度已成为进口设备日益突出的问题。因此,大型机组要注意尽早试车,以便提前发现问题,及时解决问题,以保证后续工作的顺利开展。
例如,大连某催化剂基地外电路施工滞后,不能满足装置建成后及时进行试车的需要。某煤化工项目需建设207km的厂外输水管道,以满足全厂用水需求,而实际长输水管道的工程进度和投用滞后较多,从而制约了全厂水系统的试车进度,最终影响全厂公用工程系统的试车进度。天津某LNG接收站项目由于渤西管线切改滞后,影响了航道疏浚工作,不能满足LNG运输船满载靠泊条件,从而影响了整个工程的进度。
安全方面,受2013年青岛“11.22”东黄输油管道泄漏爆炸、2015年天津“8.12”滨海新区爆炸等几起特别重大事故影响,以及随着2014年新安全法的颁布实行,坚持以人为本,推进安全发展的观念已深入人心。环保方面,随着2015年新环境保护法的施行,以及大气污染防治行动计划、石油化学工业污染物排放标准等相关政策、规范的发布,安全环保方面的要求越来越多,越来越严。
石油化工建设项目一般属于危险化学品建设项目,从策划、评估、决策、设计、施工、投料试车、试运行到竣工验收整个过程,要严格按照国家相关法律法规以及地方政府规划、建设、环保、安监、消防、质监等部门的相关要求执行,在每一阶段办理相应行政审批和许可手续,实现依法合规建设项目。由于不同项目在不同行政区域所需办理的行政许可手续不同,近年,经常出现一些项目在工程实体建设完成后,由于没有及时办理完成相关行政许可手续,导致项目迟迟不能投产,如山东某LNG项目、江苏某原油商业储备库项目等。
近几年对于多套炼化装置的新建项目,在基础设计批复后,组织具有同类装置开车经验的专家、设计、科研、生产等单位的相关人员,召开总体试车策略研讨会议,按照试车时间最短、公用工程及试车物料消耗最少原则,梳理总体试车思路,研讨试车策略,结合项目实际情况确定最优试车方案,明确试车主要目标节点,从源头上将设计与未来的开车思路紧密结合起来,围绕开车和安稳长满优运行目标来进行设计优化提升,尽可能将问题解决在设计阶段,为工程建设提供施工指导建议,使工程进度满足试车要求,加快项目整体进度。
近几年中国石化组织了中安联合煤化工项目、海南二套芳烃项目、中科炼化一体化项目、古雷一体化项目等总体试车策略研讨,一方面优化明确了总体试车里程碑节点,全面启动了生产准备工作;另一方面总结交流了近期同类项目试车经验,针对性地制定措施,将试车经验与设计院、研究院沟通反馈,从设计之初就改进、优化工艺设计,对项目设计、施工、生产准备与试车、生产运营各环节进行优化,从而很好地发挥了借鉴意义和推进作用。如对于中安联合煤化工项目重点讨论了热电、空分、污水处理等公用系统的试车节点和难点,明确了工程建设目标,要求项目管理部根据公用工程和主体装置试车节点的先后顺序,制定科学的总体统筹控制计划,合理安排工程建设进度,确保满足公用工程和主装置试车需要,从而最终实现了工程建设与试车工作的有序衔接。
中国石化先后组织了中安煤化工项目、海南二套芳烃项目、荆门渣油加氢装置、长岭催化柴油转化装置、哈国炼油项目催化裂化装置、湛江东兴S Zorb装置、茂名连续重整装置、南疆-唐山成品油管道武清支线、中科炼化项目等多个项目的开车技术经验交流会议。通过对近年来新建同类项目的开车经验总结交流,积累了好的经验做法,认真分析了不足与教训,提前制定应对措施,并将措施和改进方法落实在设计图纸上、操作规程中,从而不断提升同类装置的开车水平,有利于各个项目的安全平稳开车成功。
例如,在充分总结中天合创项目开车经验的基础上,认真深入抓实中安联合项目的生产准备工作,特别是公用工程系统、大型机组的试车,要求生产人员提前深度介入工程建设,按照开车逻辑和要求向工程建设提供指导建议,从而顺利如期实现了“8.30”锅炉点火的目标。结合利用炼化装置的生产准备与试车经验,组织中原油田水洗脱氯及酸性水汽提装置、东胜气田集中处理站、胜利油田埕岛西北部新区产能建设工程等油气田地面工程项目进行开车方案审查、投料条件检查,将炼化装置好的经验做法推广到上游来,起到了明显的推动作用,实现了项目的安全如期投产。积极总结山东LNG项目生产准备与试车经验,未雨绸缪地组织广西LNG、天津LNG接收站及配套输气管道工程提前开展生产准备工作,梳理项目试车所需行政许可手续,并安排专人跟踪办理;严格组织PSSR检查,加强工程收尾管理力度,最终实现了项目的安全顺利投产。
建设项目生产人员要早到位,组织经验丰富的技术人员尽早介入到项目前期总体设计、基础设计过程中。在项目实施阶段一方面要做好技术准备和人员培训工作,另一方面要积极参与到技术交流、谈判和设备选型及制造过程中。同时,根据工程建设进度,局部区域具备条件后可以先开展吹扫和冲洗工作,实现生产准备工作和工程建设的深度交叉,以试车全面推进工程收尾,整体加快项目进度。
例如中科炼化项目,公司提前从系统内相关单位招募有经验员工,截至2018年底,各作业部人员平均到位率达到85%,以确保有充分开展项目前期工作的人力条件,并为人员培训工作预留充足的时间。在这一过程中,不断围绕项目建设和生产准备,以集中理论培训、对口装置实习、模拟开车演练等方法,通过以新建装置投产时间“倒推”控制节点,扎实做好生产人员培训工作,满足公用工程系统的试车需要。
生产人员尽早介入现场隐蔽工程施工、技术谈判、设备选型、出厂验收、关键设备安装以及现场管道清洁化施工等环节,特别要高度重视并参与到高温、高压法兰密封面的施工过程中,监督做好法兰面的清洁保护和垫片确认等工作中,与施工单位同步把关工程质量。同时,要站在开车的角度,为工程建设提出指导建议,在施工过程中开展“三查四定”工作,减少中交后期工程尾项,为开车奠定良好基础。
在项目初期安排专人,积极主动与地方政府对接,根据地方政府要求,提前梳理好试生产前所需要的安全、环保、消防、港务、海关等一系列行政许可清单,在项目建设过程中同步推进相关手续办理进度,确保依法合规开车。
例如,要加强对原油、成品油、天然气长输管道的协调管理,此类项目往往涉及穿越河流、铁路、居民区等问题,与公共安全、环保有直接关联,要重点抓好此类项目建设与生产准备过程中的依法合规、应急管理。通过以上工作,有效推进了临邑至济南原油管道复线工程、甬台温成品油管道及配套设施项目、江津-简阳成品油管道项目、仪征-长岭原油管道复线工程以及鄂安沧输气管道一期工程等项目的顺利投产。
近几年中国石化的生产准备工作前移实践成效显著,一方面通过抓总体试车策略研讨,实现总体试车网络科学合理优化;抓同类装置开车经验交流,实现开车技术的循环优化提升;抓生产准备人员深度介入,实现工程质量把关和顺利收尾;抓行政许可手续办理,实现合法合规开车。另一方面,建立了工程建设人员与生产准备人员良好的信息沟通和交流渠道,使工程建设人员根据试车安排和工艺需求优化项目建设进度计划,同时也使生产人员及时了解工程进展,及时调整相关试车工作和顺序,实现了工程建设和生产准备的紧密衔接,实现了项目的科学合理有序建设,从而优化推进了项目建设的进度。