大型石油化工项目中大型机组安装的质量管理及应用

(整期优先)网络出版时间:2025-01-22
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大型石油化工项目中大型机组安装的质量管理及应用

韩志彦  张孟鑫  王亚坤  赵肖强

中咨工程有限公司  北京  10037

摘要:随着全球石化工业的快速发展,大型机组作为石化项目的核心设备承担着石化生产过程中的关键任务,其安装质量直接关系到整个项目的安全稳定运行、生产效率和长期经济效益。因此,加强大型机组安装过程的质量管理,确保大型机组安装后能够高效稳定运行,对于提升石化项目整体竞争力,保障生产安全,促进可持续发展具有重要意义。

关键词:大型石油化工项目;大型机组;安装质量管理;应用策略

引言:党的二十大明确提出了加速构建新发展格局的战略导向,着重强调推动高质量发展的核心任务。在碳达峰、碳中和的目标背景下,石油化工行业作为我国减排工作的关键领域和国民经济的支柱性产业,其高质量发展已成为国家发展战略中不可或缺的一环。而大型机组作为石化项目的核心设备,是实现高质量发展关键所在。因此,本文对石化行业中大型机组安装质量管理进行了深入探讨,通过对大型机组安装过程中施工准备、材料选择、安装、调试等关键环节的详细分析,揭示了影响安装质量的关键因素。同时,结合具体案例,提出有针对性的质量管理策略和建议,帮助石化企业提高大型机组安装质量水平,确保大型机组安全稳定运行,进而提高企业生产效率和经济效益,为石化行业的可持续发展提供了有益的参考。

1.石化大型机组安装施工的特点

1.1对规模和细节的极致追求

从大型机组的尺寸来看,石化大型机组往往具有超大型、超高的特点,如大型压缩机、反应器、挤压造粒机组、换热器等,而且它们的体积和重量往往超过常规大型机组的范围,不仅对运输工具的选择和吊装方案的制定提出了严格的要求,而且对施工现场的平面布置、空间利用和人员安全也提出了极大的挑战。为了保证大型机组顺利就位,施工队伍要精心策划,采用先进的吊装技术和大型机组,如大型履带吊、龙门吊、大吨位汽车吊等,并配备专业的吊装队伍,保证吊装过程的安全高效。同时,石化大型机组的精密化趋势越来越明显,对安装精度的要求达到了前所未有的高度,这就要求施工人员在安装过程中不仅要掌握扎实的专业技能,还要有高度的责任心和一丝不苟的工作态度。[1]从大型机组的基础调平、对中调整到法兰螺栓的拧紧力矩、管道焊接的质量控制,每一个细节都关系到大型机组的运行稳定性和使用寿命,施工队需要引进先进的测量仪器和检测技术,如激光测距仪、超声波探伤仪等,以保证安装精度的准确性和一致性。

1.2多领域协作的艺术

大型机组安装涉及机械、电气、仪表、管道、土建等多个专业领域。每个专业领域都有其独特的技术要求和施工规范,施工队伍需要组建一支多专业的技术队伍,以保证各专业之间的密切配合和协调。在施工过程中,专业队伍需要定期召开技术交流会,解决施工中遇到的技术问题,保证施工质量和进度。大型机组安装需要考虑操作流程、安全规范、环保要求等方面,在安装过程中,要严格遵守安全规范,确保施工人员的生命安全和大型机组的稳定运行;同时要考虑环保要求,减少施工过程中的噪音、粉尘和废弃物排放,保护周边环境。此外,大型机组安装需要与上下游工艺系统相衔接,以保证生产过程的顺利进行,这就要求施工队伍不仅要熟悉专业知识,还要对上下游工艺有一定的了解,以便在施工中进行合理的调整和优化。[2]

1.3科技引领的变革

随着科学技术的不断进步和石油化工行业的快速发展,大型机组安装施工也在不断创新升级,这主要体现在施工工艺、施工技术和施工设备的改进上。在施工技术方面,施工队伍不断探索和尝试新的施工方法和技术,如模块化施工技术、装配式施工技术等,这些新技术的应用不仅提高了施工效率和质量,而且降低了施工成本和安全风险。例如,模块化施工技术通过将大型机组分成若干模块进行预制和组装,然后在现场整体吊装安装,大大缩短了工期,减少了现场工作量。在施工技术方面,施工队伍积极引进和应用新技术、新材料、新大型机组,自动焊接技术、激光切割技术等先进技术的应用,不仅提高了焊接质量和效率,还降低了焊工的劳动强度和安全风险,新材料、新大型机组的应用也促进了施工技术的升级和变革。在安装大型机组方面,施工队不断引进和更新先进的施工设备和工具,如大型起重设备、高精度测量仪器、智能施工管理系统等,这些新设备和工具的应用,不仅提高了施工效率和精度,也增强了施工队伍的整体实力和市场竞争力。

2.大型石化项目中大型机组安装质量管理存在的问题

2.1技术规范和标准实施的模糊地带

在大型石化项目中,大机组安装质量管理的首要问题在于技术规范和标准执行的模糊地带,这种挑战的核心在于标准与实际施工环境和大型机组特性之间缺乏适应性,导致施工队伍在实施过程中面临诸多困惑。技术规范和标准的制定往往基于理想化的假设和条件,但实际施工环境复杂多变,包括地质条件、气候条件、大型机组尺寸和重量等因素都可能影响标准的适用性。例如,不同的地质条件可能导致大型机组基础的施工难度和成本显著增加,而现有的标准可能没有充分考虑这些差异,导致施工团队在实际操作中很难找到准确的依据。

[3]大型机组的特性也是导致标准执行模糊的重要因素,随着石油化工技术的不断进步,大型机组的功能和性能越来越复杂,对安装精度的要求也越来越高,而现有标准往往难以覆盖所有大型机组的特点和要求,导致施工队伍在特定情况下可能面临标准缺失或不适用的困境。为了迎接这一挑战,施工队伍需要加强与大型机组制造商、设计单位和行业专家的沟通与合作,通过深入了解大型机组的特点和要求,共同探索更加细化、更有针对性的技术规范和标准。同时,施工队伍可以借鉴国内外先进的施工经验和案例,不断完善和优化自己的施工方法和工艺,确保安装过程的每一个环节都能准确执行。[4]此外,施工队伍还需要加强内部培训和技术交流,提高施工人员的专业技能和素质,通过定期的技术讲座、现场观摩和模拟演练,增强施工人员对技术规范和标准的理解和应用能力,确保施工质量稳步提高。

2.2跨领域协作中的信息不对称和沟通障碍

不同领域的专业人士往往使用不同的术语和表达方式,导致信息传递不畅,误解频发,例如,机械团队可能使用专业的机械术语来描述大型机组的功能和性能,而电气团队可能使用电气术语来描述大型机组的电气特性和接口要求,这种术语上的差异可能会导致双方沟通障碍,影响信息的准确传递和理解。不同领域的专业人员往往关注的重点和侧重点不同,在协同工作的过程中很难形成统一的认识和行动,比如机械团队可能更关注大型机组的机械性能和稳定性,而仪器团队可能更关注大型机组的测量精度和可靠性,这种侧重点的不同,可能会导致双方在合作操作上产生分歧和冲突,影响施工质量和进度。

2.3质量控制过程中的盲点和漏洞

质量控制过程中的盲点和漏洞可能源于对关键环节和潜在风险点的忽视,如在大型机组焊接过程中,虽然焊接质量是安装质量的关键指标之一,但由于焊接工作量大,环境复杂,施工队伍可能很难对所有焊缝逐一检查,导致部分焊缝存在质量隐患。此外,在大型机组安装调试过程中,可能存在对关键参数和指标监控不足的情况,进而导致大型机组性能不达标或运行不稳定。质量控制过程中的盲点和漏洞也可能源于人为因素,例如,施工人员可能因疲劳、疏忽或缺乏技能而未能严格按照质量控制流程进行操作和检查,导致安装质量不合格,管理人员也可能因监管不力或责任心不强,未能及时发现并纠正施工过程中的质量问题。为了消除这些盲点和漏洞,施工队伍需要加强对质量控制过程的监督和管理,可以引入第三方检测机构或专家团队,对安装过程进行全面的检查和评估,确保每个环节都符合质量标准;也可以采用先进的检测技术和大型机组,提高检验的准确性和效率;还可以加强对施工人员和管理人员的培训和考核,提高他们的专业技能和责任心。[5]同时,施工队还需要建立质量追溯机制,对安装过程中的每一个环节进行记录和跟踪,一旦出现质量问题,可迅速追溯原因并采取相应的纠正措施,确保安装质量的持续改进和提升。

2.4环境因素和可持续发展要求的挑战

随着世界对环境保护和可持续发展的日益重视,施工队伍在施工过程中需要严格遵守环境法律和标准,以减少对环境的负面影响,施工队伍需要注意施工过程中的噪音、粉尘和废弃物排放。通过采用低噪声大型机组、设置隔声屏障、加强扬尘控制措施和垃圾分类,减少施工对周围环境的影响,可以采用绿色施工技术,如装配式施工、模块化施工等,减少施工现场的工作量和资源消耗。[6]施工队伍需要关注施工过程中的能源消耗和碳排放,通过优化施工工艺和技术,采用节能大型机组和技术,加强能源管理和监控,可以降低施工过程中的能耗和碳排放,可以积极推广和使用可再生能源和清洁能源,如太阳能和风能,以减少对化石能源的依赖和环境污染。此外,施工队伍需要加强与当地政府和社区的沟通与合作,共同推动绿色施工和环境保护的发展,通过积极参与环保公益活动,宣传绿色施工的理念和技术,接受政府和社会各界的监督检查,提高施工队伍的环保意识和责任感。

3.大型石油化工项目中大型机组安装的质量管理及应用策略分析

3.1安装前的准备和规划

3.1.1精确测量和定制设计

大型机组安装前的准备工作非常重要,如广东石化炼化一体化项目在装置安装前进行了详细的测量和定制设计。广东石化炼化一体化项目需要的大型机组种类多,精度要求极高。为了保证机组的顺利安装和稳定运行,项目组在机组到达现场前准确测量了安装位置,不仅测量了机组基础的尺寸、标高、水平度等关键参数,还详细记录了周围环境的温度、湿度、振动等可能影响机组运行的因素,这些测量数据为后续的定制设计提供了坚实的基础。在定制设计方面,项目组根据实测数据,结合机组的技术规范和运行要求,精心设计了机组的安装方案,不仅考虑了机组的物理尺寸和重量,还充分考虑了机组的运行特性和周围环境,如气流、温度、振动等,这种定制化设计不仅保证了机组的准确安装,还提高了机组的运行效率和稳定性。[7]其中,广东石化炼化一体化项目大型离心式压缩机组的定制设计充分体现了这一策略的优势,机组需要安装在几十米高的钢制平台上,平台下有复杂的工艺管线。为了保证机组的稳定性和安全性,项目组对机组的安装位置、支撑结构和减震装置进行了详细设计,机组安装后运行平稳,各项性能指标满足设计要求,充分证明了定制设计的有效性。

3.1.2精细规划与多方合作

周密的计划和多方的配合是保证安装质量和进度的关键,如浙石化一期工程机组安装前,项目经过了详细规划,多方协调。浙石化一期工程所需的大型机组数量多,安装地点分散,给安装工作带来很大挑战,为了保证安装顺利进行,项目组在机组安装前不仅制定了详细的安装方案,还明确了各项工作的负责人和时间节点,项目组还建立了多方合作机制,包括与单位厂家、施工单位、监理单位的沟通与合作。在计划和协调方面,项目组充分考虑了机组的运输、吊装、安装和调试,与机组制造商密切合作,确保机组的运输和吊装方案符合技术要求和安全规范,项目组还与建设单位和监理单位进行了深入的沟通与合作,共同制定了详细的安装方案和质量控制标准。例如,在青岛炼化项目中,大型汽轮机的安装充分显示了精心策划和多方合作的优势,机组需要安装在复杂的工艺管道上,安装空间有限。[8]为了保证机组的顺利安装,项目组与机组厂家和施工单位多次沟通合作,共同制定了详细的安装方案,在多方配合下,机组在安装过程中没有出现任何质量问题,提前完成了安装进度,充分证明了精心策划和多方配合的有效性。

3.2安装期间的质量控制

3.2.1实时监控和动态调整

以广东石化三聚装置安装为例,通过实施实时监控和动态调整策略,有效保证了安装质量,在安装过程中,广东石化三聚装置引入了先进的远程监控系统,实时监控装置的安装进度、关键安装参数和现场环境。该系统不仅可以实时传输现场视频,还可以对机组的水平度、垂直度、同轴度等关键数据进行采集和分析,一旦发现数据异常或偏离预设标准,系统会立即报警,并自动调整安装方案,保证安装质量。例如,在轴系校中过程中,项目组通过实时监控系统发现某轴段同轴度偏差超过预设范围。鉴于这种情况,项目组立即停止了安装工作,并对出现偏差的原因进行了深入分析,经调查发现,轴系偏差是由基础沉降引起的。项目组立即对基础进行加固,对轴系重新定心,最终确保机组同轴度达到设计要求。此外,广东石化三聚装置还建立了动态调整机制,根据实时监控数据及时调整安装方案,确保安装质量,比如,在机组安装过程中,项目部发现某部件安装位置偏离了预设方案,导致后续安装工作无法顺利进行。针对这一情况,项目组立即组织专家进行现场评估,并根据评估结果调整安装方案,确保了后续安装工作的顺利进行。通过实施实时监控和动态调整策略,成功保证了广东石化三聚装置的安装质量,为项目的顺利投产打下了坚实的基础。

3.2.2严格检查和综合验收

大型机组的安装质量不仅关系到项目的顺利进行,还直接影响到后续的生产运行和安全,广东石化三聚装置单元安装工程通过实施严格检验和综合验收策略,有效保证了安装质量。广东石化三聚装置在安装过程中,严格按照国家相关标准和规范,对机组的每一个安装环节都进行了严格检查,从基础施工到大型机组安装,从部件组装到机器调试,每一步都经过了严格的检验和测试,例如,在该单元基础施工过程中,项目组对基础的尺寸、标高、水平度等关键参数进行了严格检查,确保基础质量符合设计要求。[9]此外,项目组还建立了综合验收机制,全面检查和评估机组的安装质量,验收过程中,项目组邀请了国内外知名专家和行业权威人士进行现场验收和评估。他们不仅检查了机组的外观、尺寸和重量,还全面测试和评估了机组的运行性能、安全性和稳定性,项目组通过严格检查和全面验收,确保了机组安装质量符合设计要求和国家相关标准。

3.结束语

综上,大型石油化工项目中大型机组安装的质量管理是一个复杂而多方面的任务,需要企业、工程师和技术人员共同努力,确保每个环节都符合高标准的质量要求。通过持续的改进和创新,石油化工行业才可以更好地应对未来的挑战,实现高质量的发展。

参考文献:

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[2]潘祝新.化工大型机组的管理保养技术[J].云南化工,2020,47(01):180-182.

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[5]彭朝晖.石油化工机械大型机组安装施工常见问题及对策研究[J].中国大型机组工程, 2022(5):2.

[6]史朝晖,蔡军,刘俊华.石油化工机械大型机组安装施工常见问题和解决办法分析[J].石油石化物资采购,2021,000(011):P.51-52.

[7]王磊,刘永华,代尧,范文杰.盾式地脚螺栓在大型活动大型机组施工中的应用[J]. 中国石油和化工标准与质量,2019,39(11):177-178.

[8]赵福臣,张士峰.石油化工装置大型往复活塞式压缩机安装技术应用分析[J].化工管理,2018,(31):151-152.

[9]刘俊,梁辉,周保剑.关于石油化工装置钢结构框架安装技术分析[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(18):153-154.