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浅谈空分成套设备项目建设管理
赵嘉理
卢子学
﹙西安陕鼓动力股份有限公司，西安市高新区沣惠南路8号
710075﹚ 【摘要】空分设备项目建设是一项涉及面广、时间跨度大、技术性强的系统工程。文章对空分设备项目建设从立项到竣工验收全过程主要环节的工作要点与注意事项进行了总结与探讨。
【关键词】空分设备；可行性研究；设计；工程施工；试车考核 【中图分类号】：TB657.7
【文献标识码】：B Approach to construction management of package
air separation plant project Zhao Jiali, Lu Zixue(Xi’an Shaangu Power CO.,Ltd.,8# South Fenghui Road, Gaoxin District, Xi’an710075, Shaanxi,P.R.China)Abstract: Construction of air separation plant project is a system project involved with diversified aspects,big time interval and high technical performances.Here,the key points and notes of main links of the entire construction of air separation plant project from project identification to completion acceptance are summarized and approached.keywords: Air separation plant;Feasibility study;Deaign;Engineering construction;Examination of trial run.近十多年来，国内空分行业实现了快速发展，国产化大型空分设 1 备在钢铁和煤化工领域应用的越来越多，这对空分设备用户和制造商提出了更高的要求。
空分设备项目建设是一项涉及面广、时间跨度大、技术性强的综合性系统工程，从可行性研究、批准立项、环境影响评价、初步设计、招/投标、开工准备到工程施工、生产准备、初步试车、生产考核、工程竣工验收各个环节环环相扣，每一个环节都不可忽视，只有把前一个环节的工作做细、做实，后面环节的工作才可以有条不紊地进行。
如何才能实现项目建设施工质量高、工期短、投资少、安全性能好的目标，是本文要探讨的问题。笔者根据多年从事空分设备项目建设的经验以及对空分设备的认识和理解，并结合空分行业新的发展趋势，从项目建设前期准备和项目建设过程管理两部分进行探讨。
1、项目建设前期准备
1.1、可行性研究报告和环评报告编制
空分设备项目立项审批前、首先要进行可行性研究和环境影响评价，按照用户对产品的品种、产量、压力和质量的需求和项目建设的实际情况，编制可行性研究报告和环评报告。业主应委托有资质的规划、设计单位或工程咨询单位，按照政府各相关职能部门的要求，依据相关的法规进行编制。考虑到对法规的理解深度，一般应委托做过该类项目的单位进行编制。
1.2、初步设计
初步设计是工程设计的重要组成部分，包括工厂设计和设备设计两部分，是编制施工图、安排年度施工计划和设备选型订货的主要依 据；同时也是项目设计审查主管部门审批的依据，在办理各种证件如规划证、施工许可证时，相关部门也要对初步设计图纸进行审查。
空分行业经过100多年发展，流程组织形式多种多样，有内压缩、外压缩流程之分，而内压缩流程又可分为空气膨胀流程和氮气膨胀流程，还可分为膨胀气体进下塔和膨胀气体进上塔流程，各种流程有不同的特点。空分设备的设计是非通用性设计，要遵循安全、可靠、节能的原则，根据用户对产品的品种、产量、压力和质量的要求，选择一种最适合的流程组织形式，并根据用户需求对各设备生产厂家提出要求。
空分项目的工厂设计，应选择有丰富的大型空分设备工厂设计经验的设计院。因为空分设备产品种类多，产品压力等级多，所供用户的设备用气部位较多，有经验的设计院对各设备制造厂家的设计图纸比较熟悉，能较好地处理细节问题，把握关键设备及仪表的质量。初步设计时存在的问题也很容易在最终设计中得到解决，可以使用户以后的设计联络工作相对轻松些。
工程设计是一步一步进行的，环环相扣，遗漏一个环节，都会导致以后的工作进入反复的过程。因此，那些以工程进度紧张为由，与设计院达成直接进入施工设计的做法不可取。
1.3、招投标、开工准备
初步设计完成后，即可对空分成套设备进行招标。空分成套设备主要有：空分设备、空压机、增压机、氧压机、氮压机、汽轮机、膨胀机、低温泵、重要阀门和仪电控设备等。为保证工程质量，控制投 资，招标前要充分考察各设备生产厂家，通过招标选择业绩好、信誉好、设备性能、售后服务好和价格合适的供货厂家。
除设备招标外，还要分别对工程设计、施工、监理和大宗材料展开招标。可自行招标，也可委托招标，应严格执行招标法和国家有关规定。招标工作一般应在建设管理部门的指导下进行，自行招标则要具备自行招标的资质。
2、项目建设过程管理
项目建设过程是指从项目开工到完成试车考核和竣工验收的全过程。主要工作环节有：工程建设施工、生产准备、试车、生产考核和竣工验收。
2.1、工程建设施工
2.1.1、设计是施工管理的核心
设计必须贯彻用户意图，设计过程中要进行多方沟通，不要留下遗憾；必须依照国家法规和标准，认真地进行设计审查；设计图纸一定要符合规范。
设计是施工的语言，一套设计完美的空分设备，从施工角度看，工厂外观应流畅清晰，便于施工组织，方便安装，节省材料。从运行角度来看，省功、节能、便于检修。
设计的时间节点决定了施工进度。按照规范是应该杜绝边设计，边修改，边施工的‘三边’工程，但是实际上还应根据具体情况及时修整。原则上，设计图纸的时间节点要提前于工程施工的时间节点，不应耽误施工进度。空分设备的建设施工是一项专业性很强的工作，施工一定要忠于原设计、原图纸，即严格按照设计施工。施工时，需设计变更一定要办理相应手续，必须经设计部门签字盖章，用户和监理方认可并有完整记录。
2.1.2、设备安装质量是整个工程质量的关键
空分成套设备从安装角度基本分成5部分：（1）压缩机厂房内设备安装；（2）冷箱及内部设备安装；（3）空气预冷系统、分子筛纯化系统安装；（4）储存后备系统部分；（5）供水、供电、外围辅助系统等部分。以上5部分的安装各有特点。
压缩机组现场组装技术要求高，施工周期长，机组油系统管路内部洁净度要求高。这就需要施工队派遣有经验的技术人员和技师，特别是有同类型机组安装施工经验的人员到现场指导压缩机组的安装、试车工作，以保证机组安装质量。
冷箱内设备在日常运行中被珠光砂掩埋，一旦设备或管线出现泄漏，轻则影响生产，重则导致设备停车，而且处理周期很长，将严重影响企业的经济效益。近年来有几套大型空分设备相继出现扒砂情况，冷箱内设备安装质量不佳是主要原因。
因此，业主一定要重视施工单位的选择，选择安装过大型空分设备、拥有良好业绩的施工队伍，要认真检查安装施工中的各类方案和安全、组织措施，尤其要重视对隐蔽工程的监督，注意阶段性验收。
施工单位应实施严格的组织管理，制定规范的施工方案，如：冷箱内设备管道多，施工作业空间小，施工难度大，施工队在冷箱内吊 装大型设备时一定要编制详细的吊装方案，对吊装器械及吊装人员做好周密安排。冷箱内工艺管道的材质有碳钢、不锈钢、铝材等，不锈钢和铝材又分为不同的种类和牌号，因此，材料的管理一定要严格，对不同的材料实行色标管理，尤其是管道焊接所用的焊材必须要准确、无误。冷箱内工艺管道焊接尤为关键，冷箱内设备绝大部分为铝材，而铝材的焊接技术要求高，焊接难度大，焊接工艺复杂。因此，一定要执行严格的焊接工艺纪律，对施焊人员进行详细的技术交底，严格执行焊材发放制度，保证焊材的可追踪性，铝管焊接一般不能超过2次。
2.1.3 主要设备及时交付和网络计划严格实施是施工周期的保证
保证工期就是抢占市场先机，要严格按照施工网络计划做好工期管理，通过现场指挥协调，督促执行，重点要抓好关键路线的节点落实。如设计图纸及时交付非常重要，一旦施工图纸跟不上，不仅影响工程进度，也使设备材料的交货进度出现“两难”；再如主要设备的及时交付是影响安装周期的重要因素，尤其是需要进口的重点设备和关键阀门，往往制作周期比较长，必须计划并安排好到货时间。
在实际管理过程中，虽然各环节时间节点可以有一些小的动态调整，但必须确保总目标的实现，努力在规定的工期内建成投产。这就需要施工、图纸、设备、资金等各方面的进度和时间的保证，只要其中一方面不确定或大幅调整，就会影响整个工程的进度和质量。如果好几方面不确定或大幅调整，工程质量的按质保量完成将会变得异常困难。
有些进口设备的安装使用说明是外文版，因此，在订货时最好要求对方提供中文版资料。有些设备供应商还提供现场服务，安装施工时要充分利用设备供货商的服务期，过了服务期，再需要对方服务就要考虑费用问题，因此时间要计划好、协调好。
2.1.4 安全是施工管理的前提
安全是施工管理的前提和必要条件，没有安全就无法保证工程施工进度，没有安全就谈不上工程质量，没有安全就没有施工队伍的效益。安全贯穿于整个施工过程。，大型空分设备项目的建设处于整个化工或钢铁项目之前，工期往往会随整个项目工期的提前而提前，因此工期往往比较紧，但是，无论工期如何紧，都不应以牺牲安全和质量来缩短工期。
安全管理要做到有组织，有人员，有措施，制度化。要坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的原则，各施工队要详细识别危险源并提出预防措施，严格贯彻安全标准。如：装填珠光砂是一道危险工序，必须制定安全方案，分片包干，责任到人，如规定装砂要在晴天进行，那么在阴雨天绝不能装砂。
2.2、生产准备
空分设备的生产准备非常重要。基于行业的特殊性，生产准备的内容范围宽且深，主要内容是人员、技术、安全、物资、管理五个方面。生产准备工作贯穿于基本建设的全过程，是工厂建设的一项极为重要的基础工作，必须从基本建设一开始就把这项工作提到重要议事日程上来，为空分设备试车一次成功创造条件，为其投产后长周期正 常运行打下坚实基础。
2.2.1 人员准备
人员准备包括人员配置和人员培训两部分。生产技术骨干要在工厂筹建时进厂，参加技术谈判、设计审查、施工监督和生产准备工作。运行操作、维修、化验人员应提前招聘到位，进行岗位技能培训。
全员培训是生产准备工作的中心环节，主要分为3个阶段，即基础知识和工艺理论、操作实习、现场练兵。要制定详细的培训计划，提出各阶段的培训要求，重点练思想、练技术、练作风。运行人员要掌握工艺操作、工艺控制、设备维护使用和安全防护，保证做到一次开车成功；对设备要做到“四懂三会”，即懂结构、懂原理、懂性能、懂用途，会使用、会维护保养，会排除故障。机、电、仪、修、分析、化验等特殊工种培训周期长，难度大，这些人员应早进厂，早培训，并应参加设备检验、安装调试，掌握维修、分析化验技术。
2.2.2技术准备
技术人员在熟悉掌握生产工艺的同时，要重视工程技术，熟悉有关标准规范；要及时发现设计、安装中的问题，配合设计、施工部门完善设计施工；根据设计文件，结合现场实际，参照国内外有关技术资料，编制各种技术规程、试车/开车方案，并将其作为教材进行全员培训。
2.2.3 安全准备
大型空分设备的安全工作是一项极其复杂的技术和管理工作，初次安装试车前必须从项目实际出发，研究各种危险性的来源及特 点，做好安全准备。在安全准备工作中，要认真贯彻以下3条原则：
（1）积极推行全员预防性管理，采取有效的预防性措施；
（2）实行早期隐患检测，做到早期发现和早期处理；
（3）搞好人身安全，发挥人的主观能动性，提高设备的可靠性。
在全员培训过程中，进行基本安全知识讲解，了解空分设备的各种事故案例，并举一反三。虽然空分设备的流程组织形式因客户的需求不尽相同，发生的事故各种各样，但是一些典型的案例的剖析还是具有普遍意义。现场练兵阶段应充分发挥员工的积极性，使员工在熟悉现场流程、设备的同时把可能影响运行安全的问题暴露出来，早发现、早讨论、早处理。
2.2.4 物资及备件准备
空分设备开车的物资准备主要是运转设备初次开车用润滑油脂和检测用各种仪器，各类油脂进场前应进行检验，尤其是液氧泵、液氩泵等一些关键引进设备的润滑油脂，有特殊用途的一定要符合供货商提出的要求。
试车时的不确定性可能会导致备品、备件的数量短缺，因此备品备件要落实好供应渠道，了解最短供货时间，且不得随意挪用、损坏、丢失，保证试车的需要。自行制造的备件，其图纸、制作工具或制作渠道应及早准备或预定好制作渠道。
2.2.5管理准备
空分设备的建设和开车过程相对于其它化工项目，较特殊、复杂、危险，且开车时间较长，尤其在试开车过程具有很大的危险性和 不确定性因素，因此，若要一次性开车成功，必须制定各种科学、严谨的管理制度，明确各级各职能部门的职责范围。操作、机、电、仪、修、分析都要制定各自的岗位责任制。且制度的制定要有严密性，各岗位之间不应留有空白。
2.3、试车、开车
要根据具体的流程组织形式，由建设指挥部或总承包单位组织编制切实可行的总体试车方案，并由技术总工程师组织技术骨干、相关专家讨论批准后执行。
工程扫尾、试车准备是保证试车成功的关键。工作琐碎复杂，牵扯到的部门多，因此，工程指挥部要对设计、施工、生产单位严密组织，统筹安排。设计单位应对设计进行全面检查；施工单位应严格履行合同，完成工程扫尾工作；设备生产单位要主动配合施工单位做好试车之前的“三查四定”，即查设计漏项、查工程质量及隐患、查未完成工程量；对检查出来的问题，要定任务、定人员、定措施、定时间限期完成；关键引进设备由供货商提供专业技术人员指导操作。
公用工程系统，包括水、电、气、汽应早竣工、早试车、早稳定，为主体设备提早单机试车创造条件，为空分设备试车一次成功提供可靠、有力的保证。
单体试车工作（即单台传动设备及辅助设备局部联动或单元联动试车）要早安排，尤其是压缩单元的空压机组必须反复试车和处理。裸冷试车要“全”，时间要充分保证。冷箱内设备和管线都要结霜且达到一定厚度，以全面暴露问题，消除隐患，为一次开车成功做好充分 准备。
裸冷试车完毕，珠光砂装填好后，就可以进行空分成套设备首次开车。试、开车是对工程设计质量、施工质量、设备制造质量、管理体制和生产准备工作的全面大检查，要严格按照总体试车方案进行。
2.4、生产考核
空分设备的生产考核，主要是针对整个设备的技术指标、经济指标、性能指标的综合考评，考核时间应在生产出合格产品后，试生产期内，考核周期按合同约定执行，一般为满负荷连续生产3—5天。
考核结果包括：检验空分设备技术性能指标中的产品品种、流量、纯度、压力，运转指标中的操作弹性、连续运转周期、热启动时间、临时停车后产生气氧的开车时间及排液时间等，技术经济指标中的单位能耗能否达到设计要求；还包括主要设备振动值、主要工艺指标等是否符合要求。考核报告应报上级主管部门备案，作为竣工验收依据。
2.5、竣工验收及后评价
工程竣工验收是全面总结和考核建设成果，检验设计、施工质量的重要程序，是投资成果转入生产或使用的标志，对促进项目交付生产，充分发挥投资效益，提高建设管理水平及总结建设经验有重要作用。
工程项目竣工验收应达到下列标准：（1）设施已按设计要求建 完，能满足生产要求；（2）主要工艺设备已安装配套，经试车合格，形成生产能力，能够生产出设计文件规定的产品；（3）生产辅助设施、生产准备工作能适应投产初期的需要；（4）环境保护设施、劳动安全卫生设施、消防设施已按设计要求与主体工程同时建成使用。
建设项目后评价是指项目投产运营一段时间后，对项目的立项决策、设计施工、竣工投产和生产运营等全过程进行系统评价，通过影响评价、经济效益评价、过程评价对项目做出科学结论。进行建设项目后评价，还可以达到肯定成绩、总结经验、研究问题、吸取教训、提出建议、改进工作、不断提高项目决策水平和投资效果的目的。
3.结束语
近几年来国内空分设备朝着大型化方向发展的步伐不断加快，对项目工程管理的要求也越来越高。空分设备用户和建设者、管理者应针对行业新的发展趋势，认真的探讨和交流项目管理工作的经验，相互借鉴，以促进行业技术和管理同步快速、稳定发展。
作者简介：
赵嘉理，男，1957年生，现任西安陕鼓动力股份有限公司气体事业部部长 渭南陕鼓气体有限公司总经理。
