大型石化項目儀表專業E+P+C項目管理

劉齊忠,吳文信,孫曉曉

(福建聯合石油化工有限公司一體化項目部,福建泉州 362800)

0 引 言

國內石化行業的大型項目實施管理大致經歷了三個階段:20世紀60～70年代的大會戰式的項目管理(除設計外,其他所有的工作均由業主實施);20世紀80年代和90年代初的小籌建大承包管理(業主項目執行人員較少,采用總體設計院完成所有的項目設計并以一家施工單位為主承包所有工程建設任務);20世紀90年代中后期和21世紀初的工程總承包式項目管理 EPC(Engineering, Procurement,Construction)。在上述項目管理模式中,目前被國內外大型項目、特別是國內大型合資石化項目廣泛采用的是EPC。

EPC的主要優點:EPC利用其豐富的項目實施經驗和人力資源優勢對項目設計、采購、施工實施統一策劃、組織、指揮、協調和全過程控制,這樣便于各界面的協調,有利于縮短工期、降低成本、提高設計和施工質量;業主只負責提供資金,提供合同規定的條件,監控項目實施,按合同要求對EPC的工作進行分階段審查、驗收,而不負責具體組織實施項目,降低了項目實施風險,并節約了業主的項目管理人力資源。

主要缺點:對于擁有多個EPC的大型復雜項目,在項目公共部分由于與不同 EPC的界面復雜,各EPC之間沒有合同約束,此時的協調將會特別困難。

國內合資項目對項目公共部分有兩種項目管理模式:EPC(由業主找一家工程公司總承包), E+P+C(由業主直接進行項目管理和主要物資采購,分別招一家施工和設計單位)。很明顯,采用EPC模式不能全部解決界面協調中碰到的問題,不但時常需要業主出面協調還對現場施工進度造成一定的影響;而采用E+P+C模式則能很好地解決上述問題,但對業主項目管理人員的素質有較高的要求。下面將對某項目儀表專業采用E+P+ C模式時的項目設計和實施管理從工作范圍、界面分析和協調及經驗教訓進行分析。

1 E+P+C的范圍

大型石化項目中與儀表專業相關的部分一般由主體裝置、輔助公用工程裝置、綜合管廊和中央控制室(CCR)等幾部分組成。其中,主體裝置單元和每個公用工程包一般采用 EPC的項目管理模式,而綜合管廊和CCR及眾多的小型公用工程單元的控制系統等與EPC界面復雜的公共部分極不易協調,只能采用E+P+C管理模式,由業主直接實施項目管理。具體內容如下:

a)由于DCS工業以太網的使用,將系統控制器置于裝置現場機柜間(FAR)中,由光纜將信號傳至CCR以便實現集中管理和操作。各EPC承包的主體裝置中的FAR放置了絕大部分控制系統控制器(如:DCS,SIS,FGS,ITCC,PLC和MMS等),來自現場的儀表檢測信號和輸出到現場的控制信號與控制器的輸入和輸出端相連,控制器則經光纜與放置于CCR機柜間的以太網上的操作站、工程師站和服務器等設備相連,如圖1所示。

圖1 E+P+C部分儀表信號走向及界面

b)由于公用工程各單元布置一般比較分散, I/O點數量相對較少,且由不同的EPC承包,若每個EPC采購一套DCS,將造成嚴重的資源浪費,所以只能整體采購一套DCS,SIS和FGS,不同EPC采購獨立的DCS控制器,SIS和FGS的遠程I/O機架,安裝于CCR中的系統公共部分則由業主采購(采用E+P+C管理模式)。這就導致在一套控制系統內部EPC之間和EPC與E+P+C之間出現了許多細小而繁雜的設計和施工界面,給系統的集成帶來了很大的困難。

c)分屬于不同EPC和E+P+C的DCS工業以太網上的操作站、工程師站和服務器及輔助操作站等核心設備均置于CCR中,其設備安裝、調試、所有信息的整體集成、時鐘同步和病毒保護策略的實施等涉及各種復雜的界面,具有很大的協調難度。

2 E+P+C項目管理實施

在E+P+C項目管理模式中,由業主直接實施項目管理,其主要任務是保證現場施工安全和施工質量,在配合項目整體進度計劃的前提下確保施工進度;對于儀表專業而言必須保證所有控制信息在CCR中實現無縫集成。要完成上述任務,則有必要在實施項目管理時理清其包內各方及與之相關的項目各方之間的設計和施工界面并制訂相應的協調程序,跟蹤協調解決工程實施中出現的問題。E+P+C相關各方合同關系及工作范圍,如圖2所示。

圖2 E+P+C相關各方合同關系示意

2.1 E+P+C各方合同關系及工作范圍

如圖2所示,E+P+C中除業主派出項目管理人員實施材料采購外,其他各方為:設計商、施工商和控制系統供貨商。三者之間均沒有合同關系,但都和業主有合同。所以在項目實施中三方的界面問題只能由業主進行協調和處理。

a)設計商。完成E+P+C內相關專業的詳細設計;相關設備的詢價書編寫、協助業主進行招標技術澄清、包內各專業的設計協調;為控制系統供貨商的系統集成和組態提供設計要求并審查確認其提交的設計文件;為施工商的安裝工作提供設計文件和指導、協助業主協調相關界面及調試、驗收工作等。

b)施工商。根據項目統一進度制訂詳細的設備安裝施工計劃,并根據該計劃按設計文件要求負責包內的儀表專業所有設備的安裝、調試及驗收協助工作,光纜橋架和光纜敷設的施工,包內各專業施工協調等。其負責的區域包括CCR及其至各EPC現場機柜間的光纜接線板接線端。

c)控制系統供貨商。設備采購、系統硬件集成、軟件組態、第三方系統集成;設計及施工(安裝、調試及驗收)技術支持,并協助業主進行設計文件審查及各種界面的管理和現場技術培訓等。

2.2 相關EPC的工作范圍及與E+P+C中各方合同關系

EPC的工作范圍:為E+P+C的設計提供必要的設計條件、及時提供其采購部分安裝在CCR內的控制系統設備,并協助設備安裝,協助其界區內的光纜敷設、熔接及測試并確認測試結果,負責CCR至現場的聯調工作等。

EPC與控制系統供貨商和業主有合同關系,與施工商和設計商之間沒有合同關系。在界面出現問題時,需業主出面協調處理。

2.3 界面分析

2.3.1 E+P+C中的界面分類

E+P+C中各方界面主要有以下幾種,如圖3所示。

a)系統網絡集成界面。DCS,SIS,FGS和ITCC等系統網絡集成界面;MMS網絡集成界面; CCR中實時數據庫與MES的網絡集成界面。

圖3 E+P+C各方界面分析注:標有說明的4個橢圓分別代表EPC、控制系統供貨商、施工商和設計商等,其重疊部分表示各相關方之間的界面(圖中有文字表示)

b)設計界面。

c)施工界面。各專業之間的界面;業主采購部分與EPC采購部分的設計和安裝及調試界面;控制系統供貨商與施工商之間的界面;施工商與相關EPC之間的接線和聯調界面。

2.3.2 各種界面的協調內容及原則

a)系統網絡集成界面協調內容及原則見表1所列。

表1 系統網絡集成界面協調內容及原則

安裝施工根據其先期制訂并經業主批準的詳細施工計劃由施工商協調解決,業主協助。

b)設計界面協調內容及原則見表2所列。

表2 各種設計界面協調內容及原則

c)施工界面協調內容及原則見表3所列。

表3 各種施工界面協調內容及原則

續 表 3

3 實施效果

以某項目的CCR和綜合管廊光纜敷設為例,該部分采用 E+P+C的項目管理模式。由于業主事先對項目管理的界面進行了細致的分析并制訂了詳細的協調程序和處理問題的原則,在項目設計、施工等過程中多次召集設計商、施工商、控制系統供貨商和相關EPC開會協調設計和施工過程中出現的問題。在業主儀表專業項目管理人員極少的情況下,僅用不到五個月的時間即完成了所有設備的安裝、調試和光纜敷設、熔接、測試工作,順利實現開工準備和試運行,完全實現了所有控制系統的無縫集成,確保了項目大小共21套裝置的一次投料開車成功。

4 結束語

大型石化項目中E+P+C項目的特點:界面多且復雜,進度要求高且影響進度的因素多,設計和現場施工開工時間晚但完成時間要早。因此,無論是對業主項目管理人員還是對設計及施工管理人員都是一個非常嚴峻的挑戰。在成功實施上述項目的基礎上,發現在做好開工前期準備工作和界面清理和協調工作的同時,還應做到以下幾個方面:設計人員與現場實際的密切結合,及時解決現場遇到的設計問題;項目中相關EPC與E+P+C的儀表專業是一個有機的整體,要緊密團結隨時溝通;E+P+C項目業主管理人員、施工管理人員和各EPC現場施工管理人員應立足于現場協調和解決問題。

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