*李治明 榮榮 劉立彬 范成兵
(中國石化海南煉油化工有限公司 海南 578101)
石油化工建設(shè)項目為消除開工隱患,確保裝置順利開車,在建成中間交接(簡稱“中交”)前后的“三查四定”是項目建設(shè)過程中必須經(jīng)歷的循環(huán)檢查的過程[1]。1988年,原化工部頒發(fā)的化工試車規(guī)定中就已明確規(guī)定,“三查四定”是工程的質(zhì)量保障,是確保裝置投料試車一次成功的有效手段[2]。某企業(yè)為穩(wěn)步扎實推進8萬噸/年硫磺回收裝置(為區(qū)別1#硫回收裝置,公司后期改名為“2#硫回收裝置”)項目開工準(zhǔn)備各項工作順利開展,按照全壽命周期的管理理念,創(chuàng)新運作模式,在項目建設(shè)過程中統(tǒng)籌做好前置管理,開展“三查四定”工作。運行部門與施工部組成“雙核心”團隊,提前融入裝置施工的各個環(huán)節(jié)中,與設(shè)計、施工以及工程承包單位等部門緊密合作,全節(jié)點融合、全過程發(fā)力,做到早發(fā)現(xiàn)、早整改,避免中交后出現(xiàn)設(shè)計變更,確保開工后無動火尾項,保證所有管道清潔安裝、法蘭緊固、保溫工程標(biāo)準(zhǔn)化,為裝置投料試車一次成功夯實基礎(chǔ)。
1995年發(fā)布的《中國石油天然氣總公司石油化工大、中型建設(shè)項目試車工作暫行規(guī)定》,對“三查四定”的定義及實施原則做了詳細(xì)規(guī)定,明確要求新建大、中型煉化裝置在聯(lián)動試車前必須進行“三查四定”工作。三查:查設(shè)計漏項、查未完工程、查工程質(zhì)量隱患;四定:對查出的問題,定任務(wù)、定人員、定時間、定措施[3-4]。本項目為創(chuàng)新運作模式,運行部門提前開展“三查四定”工作,并提出“三個標(biāo)準(zhǔn)化”工程,三個標(biāo)準(zhǔn)化:所有管道清潔安裝標(biāo)準(zhǔn)化、全部法蘭緊固標(biāo)準(zhǔn)化、保溫工程標(biāo)準(zhǔn)化。三查工作要細(xì),四定工作要準(zhǔn),三個標(biāo)準(zhǔn)化工程要嚴(yán),運行部門技術(shù)負(fù)責(zé)人,會同設(shè)計、施工單位,對查出的問題逐項進行論證,對“錦上添花”項目,原則上一律不上,凡是影響開工、正常生產(chǎn)、安全生產(chǎn)的項目必須增加或修改。
查設(shè)計漏項:根據(jù)2#硫回收裝置設(shè)計竣工圖表相關(guān)文件,并結(jié)合現(xiàn)場工程施工實際情況,查是否存在和發(fā)生設(shè)計漏項,尤其是一些可能會影響試車、停開車的設(shè)計隱患。查工程質(zhì)量隱患:在施工現(xiàn)場要對管道焊口無損探傷檢測、焊縫熱處理、管道系統(tǒng)吹掃和試壓報告以及各類施工參數(shù)紀(jì)錄表格和文件清單等進行審查,對閥門、塔、容器、加熱爐、冷換設(shè)備、機泵、風(fēng)機、儀表安裝施工進行檢查,避免因施工不符導(dǎo)致的工程內(nèi)在質(zhì)量隱患,保證裝置開工的需要。查未完工程:對照工程項目完工單逐項核實,查根據(jù)施工計劃應(yīng)完工而未完工的項目,并匯入未完工程清單。
定任務(wù):對查出來的設(shè)計、質(zhì)量問題,認(rèn)真研究整改方案,有效解決工程問題;定人員:根據(jù)最終確定方案,落實好施工實施人員;定時間:在定任務(wù)和定人員的基礎(chǔ)上,制定好計劃和時間節(jié)點,有效推進實施;定措施:在定任務(wù)、定人員、定時間的基礎(chǔ)上,認(rèn)真研究制定可行的實施措施,確保整改資源的各項措施按時到位。
①管道清潔安裝標(biāo)準(zhǔn)化
為保證2#硫回收裝置各類管道在材料入庫檢驗、預(yù)制及安裝過程中的內(nèi)部清潔度,并督促責(zé)任主體強化文明施工管理,提高工程建設(shè)質(zhì)量,運行部門制定《管道安裝內(nèi)部清潔管理規(guī)定》,成立管道清潔小組。一是對材料倉儲管理、防腐除銹管理、管道預(yù)制管理、現(xiàn)場安裝管理、安裝過程管理、安裝后防護做出規(guī)定,并組織技術(shù)人員向施工作業(yè)人員宣貫。二是配合質(zhì)量管理部抽查到貨管道、管件、閥門的驗收和材料進場管理情況;檢查管道防腐除銹質(zhì)量;每周對管道預(yù)制、管道運輸、管道安裝、管道防護等進行專項檢查;抽查已安裝管道成品保護情況。三是管道組對管道安裝前,運行部門和監(jiān)理單位配合人員對施工承包商檢查結(jié)果進行驗證,并在《管道組對內(nèi)潔檢查確認(rèn)表》簽字確認(rèn),否則不得允許下溝或上架。四是對施工承包商違反管道內(nèi)潔要求的行為和監(jiān)理單位管道內(nèi)潔管理工作中的失職行為,予以考核,上不封頂。
②法蘭緊固標(biāo)準(zhǔn)化
為確保施工階段的法蘭連接安裝質(zhì)量可控、受控,運行部門抽出專人對法蘭緊固過程嚴(yán)格管控,對影響法蘭密封的各個因素進行質(zhì)量把關(guān),實施法蘭緊固標(biāo)準(zhǔn)化管理。一是對承包商的施工方式、裝置法蘭的硬件環(huán)境等因素按照中國特種設(shè)備檢測研究院最新頒布的CSEI/JX0004-2018(石化過程裝備檢維修技術(shù)規(guī)范,以下簡稱“特檢院規(guī)范”)、美國機械工程協(xié)會所頒《ASME PCC-1-2013》(壓力邊界條件螺栓連接法蘭裝配指南,以下簡稱“壓力邊界裝配指南”)和中國石化集團公司發(fā)布的《鋼制法蘭密封完整性管理指導(dǎo)意見》進行施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理。二是對法蘭預(yù)緊力進行定量校核分析,并對施工現(xiàn)場需要緊固的設(shè)備法蘭實施掛牌處理(如圖1所示),使力矩緊固實現(xiàn)可視化管理,使質(zhì)量控制點得到強化與保障,從而確保法蘭緊固中每道工序、每個步驟符合標(biāo)準(zhǔn)化施工要求,最終實現(xiàn)承包商作業(yè)水平提高,法蘭安裝質(zhì)量提升,保證新建裝置開工氣密一次通過率大幅提升,全面提高裝置長周期安全運行的可靠度。
圖1 法蘭緊固標(biāo)準(zhǔn)化施工掛牌
③保溫工程標(biāo)準(zhǔn)化
為確保施工階段的法蘭連接安裝質(zhì)量可控、受控,運行部門根據(jù)工藝流程及介質(zhì)特性、設(shè)備運行要求等條件,對裝置內(nèi)540對法蘭使用定力矩緊固技術(shù),其中包括所有塔器、容器的人孔,酸性氣、過程氣管線,中壓蒸汽(3.5MPa),富胺液等含硫化氫濃度較高的管線等。運行部門抽出專人對法蘭緊固過程嚴(yán)格管控,對影響法蘭密封的各個因素進行質(zhì)量把關(guān),實施法蘭緊固標(biāo)準(zhǔn)化管理。一是對承包商的施工方式、裝置法蘭的硬件環(huán)境等因素按照中國特種設(shè)備檢測研究院最新頒布的CSEI/JX0004-2018(石化過程裝備檢維修技術(shù)規(guī)范)(以下簡稱“特檢院規(guī)范”)、美國機械工程協(xié)會所頒《ASME PCC-1-2013》(壓力邊界條件螺栓連接法蘭裝配指南,以下簡稱“壓力邊界裝配指南”)和中國石化集團公司發(fā)布的《鋼制法蘭密封完整性管理指導(dǎo)意見》制定2#硫回收裝置提高法蘭連接安裝質(zhì)量的管理要求,并成立定力矩小組,進行施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理。二是按照各階段施工要求,提供計劃實施標(biāo)準(zhǔn)化管理法蘭的清單(法蘭標(biāo)準(zhǔn)化管理應(yīng)用在最后一次緊固),避免法蘭重復(fù)緊固;協(xié)助承包商和第三方專業(yè)技術(shù)服務(wù)公司熟悉需要實施定力矩緊固540對法蘭作業(yè)部位,收集數(shù)據(jù);協(xié)助第三方專業(yè)技術(shù)服務(wù)公司對照PID編碼統(tǒng)一設(shè)備法蘭的施工編號;協(xié)助第三方專業(yè)技術(shù)服務(wù)公司對現(xiàn)場設(shè)備法蘭進行工況調(diào)研及參數(shù)復(fù)核;施工過程中,參與現(xiàn)場工作協(xié)調(diào)、所有法蘭安裝質(zhì)量聯(lián)合驗收并提供其他必要幫助;負(fù)責(zé)中交后的法蘭管理。三是建立螺栓緊固質(zhì)量驗收小組,對關(guān)鍵、重要法蘭100%復(fù)查;一般法蘭按照螺栓數(shù)量的30%抽檢,至少抽檢2套螺栓,若驗收不通過,需重新緊固直到驗收合格為止。
本項目為新建2#硫回收裝置,采用常規(guī)CLAUS硫磺回收+加氫還原吸收+尾氣焚燒+后堿洗工藝流程,主要包括:硫磺回收、尾氣處理、液硫脫氣、后堿洗和溶劑再生5個工藝部分,2018年5月通過可行性研究報告審查,2019年6月通過基礎(chǔ)設(shè)計審查并進行工程設(shè)計,2019年9月20日開始施工建設(shè),2021年1月25日中交,2021年5月26日10時成功產(chǎn)出合格液硫產(chǎn)品。在建設(shè)竣工中交前,由工程部組織,運行部門提前介入,與設(shè)計院、監(jiān)理、施工單位對施工現(xiàn)場工程設(shè)計、施工質(zhì)量、未完項目、管道清潔安裝、法蘭緊固、保溫工程開展“三查四定”工作,如表1所示,總計發(fā)現(xiàn)問題1039項,設(shè)計問題259項、質(zhì)量隱患278項、未完工程482項、廠家問題20項。
表1 工程三查問題消除關(guān)閉確認(rèn)情況統(tǒng)計表
本項目自施工以來,運行部門安排技術(shù)人員深入現(xiàn)場,從土建、給排水、鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備、工藝管道、電氣、儀表、防腐保溫、電信及其他10個方面查擺問題,如圖2所示,中交前查出設(shè)計問題259項,主要為工藝管道、鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備、儀表問題,分別為56.37%、9.67%、15.05%、10.81%。
圖2 各專業(yè)設(shè)計問題
工藝管道問題基本為閥門安裝不利于安全生產(chǎn)、工藝配管影響換熱器抽芯作業(yè)、瓦斯分液罐無蒸罐線與排凝線、液流管線夾套伴熱閥體下部夾套容易積液、安全閥放空線太短致使人員操作存在風(fēng)險、液流提升泵入口沒有閥門、蒸汽排凝罐頂氣相壓力平衡線無閥門、氣泡排污線存在袋形等。鋼結(jié)構(gòu)主要為工藝管道、閥門支撐不足、設(shè)備操作無平臺等問題。設(shè)備主要為制硫鼓風(fēng)機與尾氣焚燒爐風(fēng)機無吊裝通道、蒸汽加熱器離框架立柱距離過近導(dǎo)致抽芯機無法進行檢修作業(yè)等問題。儀表主要為現(xiàn)場報警儀安裝架高度不夠、再生塔頂空冷與蒸汽空冷變頻電機A/C不帶控制等問題。原因分析,一是采購、施工和運行人員在設(shè)計階段沒有充分參與,導(dǎo)致設(shè)計圖紙中存在大量可施工性與可運行性問題;二是目前設(shè)計院絕大多數(shù)為青年員工,缺乏現(xiàn)場實踐經(jīng)驗,工程的可施工性和可運行性問題考慮不足;三是在設(shè)計審查時,承包商技術(shù)人員未全程跟進,運行部門技術(shù)人員力量薄弱,未安排專人跟進,介入不夠深,沒有及時發(fā)現(xiàn)施工圖紙存在可施工性與可運行性問題,未在設(shè)計過程中把問題解決掉。裝置建設(shè)初期,運行部門全面介入,可施工性與可運行性問題隨著施工開展而逐漸消除,全面解決了設(shè)計階段出現(xiàn)的問題,避免了問題暴露晚、整改難度大、不及時等困難。
施工建設(shè)中,如圖3所示,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患278項,主要為儀表、工藝管道、設(shè)備、電氣專業(yè)問題,分別為26.62%、21.94%、19.06%、12.95%。儀表主要問題有壓力表存在破損、壓力表引壓管未滿焊、調(diào)節(jié)閥回訊不到位等;工藝管道為機泵循環(huán)冷卻水回水與上水管線接反、不銹鋼管線焊接口未進行酸洗、溶劑再生塔富液進料線未安裝塔壁閥等;設(shè)備主要問題有機泵過濾器裝反、機泵配管時出入口法蘭處未加盲板、浮球式疏水閥裝反、膨脹節(jié)裝反等;電氣主要問題有電動機未噴涂設(shè)備位號、現(xiàn)場照明接線盒存在漏堵、部分設(shè)備靜電接地支線施工遺漏等。原因分析:一是承包商人員素質(zhì)層次不齊,部分作業(yè)人員技術(shù)水平低、混淆作業(yè)流程;二是承包商施工人員不穩(wěn)定、變動頻繁,作業(yè)交接不清楚,導(dǎo)致質(zhì)量問題不斷出現(xiàn);三是承包商技術(shù)人員現(xiàn)場實戰(zhàn)經(jīng)驗少,缺乏有經(jīng)驗的工作人員指導(dǎo)施工作業(yè),甚至發(fā)生了機泵到現(xiàn)場未加潤滑油保護、機泵底座未進行二次灌漿就開始配管等常識性問題。
圖3 各專業(yè)質(zhì)量隱患問題
本項目的建設(shè)改變過分重視工程進度的思維,運行部門提前介入,牢牢樹立“我的裝置質(zhì)量我把關(guān)”的思想,與監(jiān)理、承包商加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào),形成工作合力,將施工質(zhì)量與進度有機結(jié)合起來,全面關(guān)注各工序的質(zhì)量管理,細(xì)化過程質(zhì)量控制點,加強施工過程質(zhì)量復(fù)核工作,確保項目建設(shè)平穩(wěn)順利推進。
由于受當(dāng)前情況影響,項目建設(shè)進度滯后,裝置中交時,如圖4所示,未完工程為482項,主要為儀表和工藝管道問題。中交后,運行部門組織,同各職能部門每天16時召開開工協(xié)調(diào)會,盯緊每一個關(guān)鍵節(jié)點,嚴(yán)格把好收尾關(guān)。工藝組、設(shè)備組壓實責(zé)任、加班加點、全力推進尾項的消除,一是做好作業(yè)前安全條件的確認(rèn),確保安全受控、質(zhì)量受控、進度受控;二是將裝置存在的尾項及時上墻,實現(xiàn)看板管理,堅持定人、定時、盯出結(jié)果的工作作風(fēng),按時間節(jié)點逐一銷項,開工前482項問題得到全部整改。
圖4 各專業(yè)未完工程問題
關(guān)于打造三個標(biāo)準(zhǔn)化工程,運行部門、監(jiān)理、承包商制定詳細(xì)的專項檢查方案,并抽調(diào)人員看現(xiàn)場、盯安全、把質(zhì)量,形成了日檢查、日匯總管理體系。對于三個標(biāo)準(zhǔn)化問題,如圖5所示,工藝管道有除銹噴丸、管口未進行封堵、管道有異物、保溫瓦棱板有缺陷,保溫棉暴露在外部、法蘭緊固前未涂抹黃油等問題,發(fā)現(xiàn)一處整改一處,實時消缺除患。
圖5 三個標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場檢查問題
①管道清潔安裝標(biāo)準(zhǔn)化
裝置在水沖洗階段,管道未沖洗出工具、配件、焊材等物品,實現(xiàn)了管線“只貫通,不吹掃”的目標(biāo)。
②法蘭緊固標(biāo)準(zhǔn)化
裝置法蘭安裝質(zhì)量實現(xiàn)了大幅度提升,開工氣密達(dá)到一次通過的目標(biāo),在裝置3次點火升溫的過程中,均沒有發(fā)生泄漏,將泄漏率降到了最低,全面提高了裝置長周期安全運行的可靠度。
③保溫標(biāo)準(zhǔn)化
2#硫回收裝置投產(chǎn)后現(xiàn)場未出現(xiàn)保溫低、老、壞毛病,可實現(xiàn)在檢修時保溫拆裝可重復(fù)使用,達(dá)到安裝成本低、運行維護成本低、作業(yè)效率高、可操作性強的目的,打造出了保溫樣板工程,為該項目安全平穩(wěn)投產(chǎn)提供了保障。
工程建設(shè)協(xié)調(diào)難度相當(dāng)大,中交后“三查四定”存在糾錯成本高、時間長等弊端,中交前開展“三查四定”這一創(chuàng)新方式破解了這些難題。
項目建設(shè)中,公司主要領(lǐng)導(dǎo)思想重視,主管領(lǐng)導(dǎo)全程參與,督促落實資源,協(xié)調(diào)解決突出問題。運行部門安排專業(yè)技術(shù)人員提前開展“三查四定”工作,做到問題早發(fā)現(xiàn)、早處理、早整改,發(fā)現(xiàn)一處整改一處,及時消除了隱患。
如圖6所示,對于有保溫的定點測厚部位,運行部門首次提出采用可拆卸式搭扣結(jié)構(gòu),一是監(jiān)測口方便檢測、不進水;二是檢測時不用拆裝保溫;三是減少作業(yè)量和作業(yè)票,著實提高了作業(yè)效率。
圖6 可拆卸式搭扣結(jié)構(gòu)
本項目建設(shè),“三查四定”改變模式,運行部門與監(jiān)理、承包商加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào),提前深入裝置現(xiàn)場全程跟蹤查擺問題,由事后整改前移至事前發(fā)現(xiàn),對施工各個環(huán)節(jié)進行質(zhì)量把控,實現(xiàn)了施工質(zhì)量與施工進度同推進。此外,運行部門將綠色生產(chǎn)融入施工細(xì)節(jié)中,項目施工中發(fā)現(xiàn)裝置溶劑再生酸性氣管線(1701-D-501至1701-D-101)碰頭在500-AG-170104-2C3R-LP管線電動閥MV-17101閥前,停工檢修溶劑再生酸性氣需要放火炬,部門及時聯(lián)系設(shè)計代表,在不增加材料的情況下,將碰頭位置由電動閥MV-17101閥前改閥后,溶劑再生酸性氣可倒引回1#硫回收裝置進行燃燒,實現(xiàn)不放火炬,綠色環(huán)保停開工,為公司綠色清潔生產(chǎn)注入動力。
針對出現(xiàn)的施工進度慢、尾項多等難點,公司采取每天召開開工協(xié)調(diào)會、現(xiàn)場辦公等方式逐一解決。面對中交后尾項,儀表安裝未完成、閥門不便操作等問題,運行部門安排專人與施工單位一對一對接、面對面溝通,分析原因,提出解決方案,并落實好整改。
保溫施工時間久,施工基本在5月份才完成,1~3月天氣下雨較多,保溫施工人員大部分為本地人員,流動性大,導(dǎo)致施工滯后。在裝置保溫施工中,一是要將天氣因素考慮進來,提前謀劃好施工節(jié)點。二是選擇具有相應(yīng)保溫施工資質(zhì)、技術(shù)力量和裝備能力強、有良好業(yè)績的施工隊伍,進行保溫工程施工。
對于缺乏現(xiàn)場實踐經(jīng)驗青年設(shè)計員工與承包商技術(shù)員,要制訂詳細(xì)的實習(xí)計劃,把工程所涉及的各個專業(yè)全都實踐到。設(shè)計員在從事設(shè)計工作的過程中,要經(jīng)常安排外出培訓(xùn)學(xué)習(xí),及時更新專業(yè)理論知識,并且要經(jīng)常深入施工現(xiàn)場解決實際問題,不斷提高設(shè)計員的專業(yè)技術(shù)能力,才能有效地解決設(shè)計圖紙中存在的可施工性和可運行性問題,在設(shè)計圖紙出版前將設(shè)計問題解決。承包商技術(shù)員要熟練掌握本專業(yè)的知識,并對從事的專業(yè)方向有比較深入的研究,具有較強的技術(shù)經(jīng)濟分析、綜合、判斷和總結(jié)的能力,才能有效解決現(xiàn)場存在的問題。
2#硫回收裝置在建設(shè)過程中,運行部門提前介入,與設(shè)計、施工以及工程承包單位等部門緊密合作,將“三查四定”工作提前融入裝置施工的各個環(huán)節(jié)中,由事后整改前移至事前發(fā)現(xiàn),這一創(chuàng)新實現(xiàn)了中交后無設(shè)計變更、開工后無動火尾項,打造出了管道清潔安裝、法蘭緊固、保溫工程三個標(biāo)準(zhǔn)化,為裝置的一次開車成功掃除了障礙。2021年5月26日,該裝置成功產(chǎn)出合格液硫產(chǎn)品,裝置的順利投產(chǎn),將對2套硫回收裝置的安全平穩(wěn)生產(chǎn)和裝置停工檢修等方面更具操作彈性,并徹底解決公司酸性氣負(fù)荷高的問題,為公司乙烯項目投產(chǎn)和煉油改擴建消除后顧之憂。經(jīng)過半年試運行,整個裝置包括工藝管線、設(shè)備、儀表、電氣系統(tǒng)運行平穩(wěn),實現(xiàn)了開工半年后無動火尾項,尾氣SO2排放保持在1mg/m3左右,基本達(dá)到“近零”排放,打造出了優(yōu)質(zhì)精品工程,為后續(xù)項目建設(shè)提供了先行經(jīng)驗和標(biāo)準(zhǔn)樣板。