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连续重整装置建设的监理深化管理与控制应用研究

范文

张宁

摘要：随着近年来国内大型炼化一体化项目建设的飞速发展，连续重整装置在该项目中起着承上启下的关键作用，其建设的进度和质量在很大程度上决定着整个炼化一体化项目的投产进度和生产运行平稳，因此本文从装置建设监理方深化过程管理的角度入手，本文以浙石化4000万吨/年炼化一体化项目连续重整装置建设为例，分析该装置在可研阶段的设备选型优化、设备制造阶段的过程控制、施工阶段的质量和进度控制。研究成果可为相关应用与研究提供参考。

关键词：连续重整装置;监理深化管理;设备选型;质量和进度控制

引言

随着大型炼化一体化项目连续重整装置采用UOP技术的日渐增多，而该技术趋近于高框架、高处理量和高产能，致使装置建设难度逐渐提高。作为装置建设的监理方，必须对装置建设的各个阶段进行深化地过程管理，将深化过程管理落实到建筑工程的各个施工阶段，形成表单化管理，加强关键点的细节控制，在确保质量和安全可控的同时，推动该装置的建设进度。

1、可研阶段的设备选型优化

1.1 设备选型优化的重要意义

设备选型是根据拟建项目的生产能力和技术方案，来确定设备的型号与规格。设备选型与技术方案密切相关，二者相辅相成。在可研阶段进行的设备选型是控制项目投资和资本有机构成的重要因素，同时对施工图设计、降低成本、减轻劳动强度起到不可替代的作用，更是决定装置能否长期稳定运行，减少检维修的关键环节。重整装置设备选型的核心在于压缩机、反应器、加热炉和换热器等。根据监理方对于同类装置进行监理服务过程中总结的经验，可对重整装置关键设备的选型提出如下建议。

1.2 压缩机组选型优化

采用UOP技术的大型重整装置，因为装置规模大，导致设备大型化和复杂化。例：浙石化380万吨/年连续重整装置重整氢增压机采用的1拖3结构设计，即三段离心式压缩机由一台凝汽式汽轮机驱动，轴系复杂，设计制造难度大。重整氢增压机采用4.2MPa高压蒸汽凝汽汽轮机驱动的离心式压缩机，凝汽轮机乏汽采用空冷冷却。根据以往其他同类装置生产中常出现的重整氢出装置的后路不畅或反应系统压力高问题，此次采用在每段增压机设置反喘振控制进行解决。一段压缩机设置出口压力高限控制，二段和三段压缩机设置入口压力低限及出口压力高限控制。当重整氢出装置的后路不畅或反应系统压力高时，重整氢增压机入口分液罐顶放空阀打开，进一步泄放压力，以保证装置正常运转。现一期重整装置已运行八个月，实践证明，该举已解决该问题。

1.3 反应器选型优化

重整反应器是装置的核心，是涉及装置平稳操作和反应性能的重要控制部分。例：浙石化380万吨/年连续重整装置反应器分成两部分：1/2/3反为一部分，4/5反为一部分。其中1反、2反和3反重叠，4反和5反重叠，均采用热壁径向反应器结构，物流为上进上出（中心管上流式），因设备高，导致整个反再框架高度为138.5m。考虑需有效利用反应器内部空间，增加了催化剂装填量，进而提高反应速度和整体处理量，此次采用反应器内构件为五个中心管和5套结构为“上粗下细”的梯形筒，同时对框架施工采用模块化组对和分段吊装进行解决，并设置巡检电梯。实践证明，该举在满足生产能力的同时，更便于施工质量和安全的控制，也加快了施工难度。

1.4 加热炉选型优化

加热炉是重整装置反应系统的必备设备。负荷大，设备大，现场组对较多。例：浙石化重整装置加热炉采用“三合一”和“二合一”组合，制造相对简单。即进料加热炉、第四中间加热炉和第五中间加热炉组成三合一炉，第二中间加热炉和第三中间加热炉分别设置两个串联炉膛，组成“二合一”箱式加热炉。考虑到提升炉效率和故障停机时的炉运行，此次采用对流段均设有中压蒸汽发生系统和设置重整反应加热炉低流量低负荷燃料气系统。实践证明，炉效率可达92%以上，当循环氢压缩机故障停机时，反应炉仍能低负荷运行。

1.5 進料换热器选型优化

进料换热器是重整装置的必用设备。常规选用的板式换热器无论是国产还是进口，均有易漏现象，例：浙石化重整装置采用缠绕管式换热器，实践证明，该换热器有利于深度换热，减少重整反应加热炉和重整产物空冷器的负荷，降低能耗和维修费用，节约占地等优势。

上述设备选型的优化既要服从生产工艺要求，又要考虑建设规划的科学性和合理性。最重要的是要将这些方面最终全部落实为考虑生产运行的稳定性和减少检修频度。在注重建设项目质量的同时，也要坚持最大化经济效益和掌握先进适用性原则，为项目建设其他阶段质量管理和成本控制奠定良好基础。

2、设备制造阶段的过程控制

2.1 过程控制的作用与意义

连续重整装置的工程设备材料采购量大、制造周期长、制造要求高。设备材料要求承受高温、高压、腐蚀环境，各种转动设备须满足精度性、可靠性高等各种工况技术条件，超限设备、长周期制造设备较多。

例：由于浙石化工期要求，在进行工程设计的同时，就要统筹考虑重要设备设计和制造条件往返等问题，考虑设计、制造以及现场安装的相互关系，并科学合理地安排设备材料的采购、制造和安装，进而保证本工程顺利实施。监理方高度重视采购工作，介入购方与供商的合同谈判和工作衔接、过程控制与管理、成品到场的检验等各个环节，充分调动供应商、设备监造单位、设计单位以及业主本身的各自优势，做好设备材料的订货、制造等全过程管理，确保工程建设的顺利进行以及设备材料的最终质量。

2.2 监理方过程管控方法

监理方实行关键点的旁站和验收，加强过程巡视，推行表单化签认和联检及专题检查。加强对设计方与采购方间技术条件反馈及确认的监督，防止出现工作界面的模糊或某个环节的遗漏，以致造成材料或设备制造方面的缺陷，乃至影响现场的安装工作。加强材料或设备出厂前的检验工作，杜绝不合格的材料或设备进入现场，从源头把好关。对于核心的、长周期的、进口的、复杂化的设备，适时进行重要环节或部件的驻场监造，可以最大程度的消除质量的隐患，并能有效保证供货计划要求，避免造成整个项目的被动。对进入现场有问题的材料或设备，及时清退和更换，以免影响整个工程的质量和进度。充分采取模块化预制和整体化安装，减少现场预制加工，减少现场交叉作业施工。对现场组对的超限设备，严格控制并确保满足施工焊接环境条件。切实在保证安全和质量的前提下，加快项目建设关键路线的进度。

3、施工阶段的质量和进度控制

3.1 施工阶段关键控制点

现场施工是整个项目建设的重中之重，监理方在此阶段须严格按照法律法规、标准规范、设计图纸、监理合同和监理规划等组织实施，并对现场施工的重点和难点进行分析，精心策划，统筹安排，参照其他同类装置的建设经验，为业主方等提供谋划建议，对其他参建方进行管理和指导。

例：针对浙石化重整装置施工，监理方提出关键控制点如下所述：

1）加热炉（三合一炉和二合一炉）的关键控制点：

合金钢材质炉管焊接;转油线与炉体吊装对口;炉体内部结构现场完善，要求精度高，且涂刷耐高温防腐涂料;炉内部衬里。

2）反再框架的关键控制点：

钢结构成模块吊装，最高为138.5m，须使用大型吊车，高空组对精度要求高。

3）反应器出入口转油线的关键控制点

合金钢材质组对、焊接及热处理，并参照执行相应ASME标准。

4）催化剂输送管线的关键控制点：

合金钢材质组对、焊接及热处理，内壁要求平齐，参照执行相应ASME标准。

5）反应器的关键控制点：

反应器吊装、内件安装，必须按UOP要求执行。

6）压缩机的关键控制点：

大型离心式压缩机分体安装，油路管道酸洗、钝化。

7）大型机组仪表调试及试车的关键控制点：

大型机组仪表调试及试车。

8）弹簧支吊架的关键控制点：

工艺管道和加热炉的弹簧支吊架安装、调整。

9）大型框架及大型机组基础的施工的关键控制点：

反再框架因承载反应器、再生器、其他设备、上部结构等重量，其框架下部采用大型混凝土框架结构，这就要求混凝土浇筑前应对混凝土框架的承重脚手架的荷载进行严格科学计算，并对大体积混凝土浇筑质量进行严格控制。大型机组，主要是压缩机基础，因其动载荷非常大，必须保证地基的处理质量和整个混凝土基础的强度。

3.2 采取的监理措施

其次，针对上述该装置的土建和安装专业的施工重点和难点，提出有针对性的监理措施如下：

3.3 监理管控采取的其他有效方法

再次，监理方对施工关键控制点提出针对性监理措施的同时，还采取如下有效方法作为监理过程管理的深化。

3.3.1 设计阶段管控方法

在出图前的审图时，监理方和业主方一起，将设计的要求与设计的图纸进行认真核对，并对其三维图和材料表进行核对，防止出现重大设计漏项，并杜绝管道支架干涉和材料的遗漏。设计图纸出图后，组织各方一起进行设计交底和图纸会审，提出相关意见。

对于涉及外方技术服务的工作，如反应器的内件安装及其整个工艺包的检查验收，在施工前进行非常详细的图纸审核，并明确安装的技术要求，执行的技术标准，以免造成分歧和返工。

3.3.2 推行亮点样板工程和联检互动

项目建设过程值得推行的亮点（保证质量、加快进度、节省投资、强化安全等方面采取的先进方法或措施），采用曝光板和奖励板，达到规范员工正确作业的目的，杜绝违规行为。

建立首个基础施工、首套设备安装、首道焊口焊接及安全文明施工等各专业工作样板示范基地，直观的反映出工作标准和达到的技术指标，起到有效规范施工行为和施工质量等各项工作。

现场以定期和不定期的形式，进行各参建单位的联合检查或互检，以业主单位、监理单位、设计单位、施工单位全方位的视角，实现检查效果的最满意化，并相互学习，取长补短。

3.3.3 深化合同管控方法

建议业主在签定工程施工承包合同时，一定要有健康、安全、环保方面的详细条款，利用合同的手段进行管理和约束。同时，签定施工健康安全环保包保协议书，并做到文明施工措施费专款专用，使文明施工处于常态化、专业化管理。

实践证明，上述建议的采用和措施的有效实施，在浙石化重整项目建设中取得良好的成效，实现提前中交生产的同时，经过近八个月的运行生产，装置质量和安全可靠，实现设计原定指标。

4 结论与建议

重整裝置的建设在大型炼化一体化项目建设中至关重要，监理方在可研阶段的设备选型优化提出建议，在设备采购制造阶段重点把握过程控制，在装置施工阶段能够充分地把握该装置建设的重点和难点，采取有针对性的监理措施，同从而实现装置建设各项目标的控制。结合装置特点，深化监理的过程管理，确保该装置在目标可控的同时，为业主方提供优质增值并且超值的项目管理服务。

参考文献：

[1]中国石油化工集团公司人事部中国石油天然气集团公司人事服务中心. 设备[J].催化重整装置操作工.2007，04：81-89.

[2]李成栋. [J]. 催化重整工艺过程.催化重整装置技术问答，2004，04：168.

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[4]浙江石油化工有限公司一、二期4000万吨/年项目总体设计文件. 中石化洛阳工程有限公司，2017版.

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