朱秀麗 陳 明
中國神華煤制油化工有限公司 北京 100009
做好進口設備備件國產化采購為裝置經濟平穩運行保駕護航
朱秀麗 陳 明
中國神華煤制油化工有限公司 北京 100009
神華煤制油、煤化工項目,作為國家“十一五”期間的示范項目,多個生產核心裝置在基建期引入了很多進口設備。這些設備的平穩、長周期運行對生產裝置的“安、穩、長、滿、優”運行起著關鍵作用。經過檢維修工作的開展及數次生產中非計劃停車,我們發現進口設備的備件是影響檢維修速度和引起非計劃停車的重要因素。進口備件與國產備件相比存在諸多不利因素。因此,實施進口備件國產化,是我們迫切需要解決的任務。
煤直接液化 進口設備 備件 國產化
神華煤直接液化示范裝置的建成和投運,使我國成為世界唯一掌握百萬噸級煤直接液化技術的國家。該裝置在2011年取得了煤液化累計運行6720小時,生產各類油品79.26萬t,銷售油品76.2萬t等一系列成果,初步實現了安穩長滿優運行的目標,并首次實現盈利。這標志著世界首套百萬噸級煤直接液化示范工程取得了圓滿成功。
作為世界首創的神華煤直接液化100萬t/a示范項目和國家“十一五”期間的示范裝置,該項目建設期間引進了膜分離高壓氫氣壓縮機等不少國外成熟的先進設備,也選擇了煤液化反應器循環泵、高壓煤漿進料泵、高差壓減壓閥等國內、外均沒有成熟的經驗可供借鑒的設備。這些進口設備的平穩運行對煤直接液化項目的成敗起著至關重要的作用。
但是,選擇的同時就意味著在進口備件的供應鏈管理環節存在著風險。裝置2008年試車以來因設備故障,已多次造成全廠被迫停車的事故。同時隨著時間的推移,進口設備的故障日漸頻繁,維修中需更換大量的備品備件。而影響維修質量和維修速度的因素恰恰是備件問題,主要表現在:基建期隨機購進的進口備件數量品種有限、供貨周期較長、進口備件價格昂貴、維修技術服務無法及時跟上、維修保養困難以及隨著技術的不斷發展,許多進口設備都已更新換代,相關進口備件根本無處購買。
中石油、中石化幾十年的發展歷程告訴我們,進口設備的備件國產化是當今石油化工企業的一項重要工作,也是降低檢維修費用,取得直接經濟效益的有效途徑。這對于煤制油、煤化工項目來說也不例外。走進口設備國產化路線是神華百萬噸級煤直接液化工廠面臨的刻不容緩的任務之一,同時也具有深遠的意義和極大的發展前景。
在煤直接液化項目進口備件國產化的進程中,神華煤直接液化項目首先制定了“積極、穩妥、可靠、實事求是”的國產化方針,在神華集團公司及各級領導的幫助下,協調各方力量,采取了統籌策劃、科學組織、分散風險、重點突破等方式方法,通過幾年的摸索和不懈努力,取得了可喜的成果,不僅有效保證了設備的運行,提高了設備的運轉率,而且為企業節省了大量的資金,較大幅度地降低了生產成本,取得了很好的經濟效益。
在進口設備備件國產化采購方面,我們重點抓好了以下幾方面工作:
由于進口設備在引入時技術一般較為先進,因此,如果想實施進口設備備件國產化這一項技術性較強的工作,必須在原引入設備上下大功夫。我們組織各生產中心指定專人研究所在中心所引進設備的性能,了解進口備件在整個設備中所處的位置、所起的作用,掌握內部構造,以及備件的消耗量,熟悉進口備件的工作原理。一般情況下,由于原進口備件工藝復雜,加工精度較高,因此我們在對其國產化的設計過程中更要重點考慮嚴格選材,制定合理的加工工藝,最后還要對選材、加工精度、轉配精度及質量等進行綜合分析評價。
進口設備隨機帶來的圖紙資料作為寶貴的檔案文件,關鍵時刻可以為備件國產化提供強有力的技術支撐。我們非常重視進口設備隨機資料的管理,從項目基建期與外商談判開始,到設備供貨、驗收、施工安裝等各個環節,我們保證了每個環節的文字檔案資料的齊全,在檔案資料管理上實現了基建生產的一體化管理,為進口備件的國產化之路奠定了良好的基礎,在國產化的過程中發揮了不可估量的重要作用。同時,通過考察調研,我們與一些具備生產技術能力的國內廠家建立了長期合作關系,并不斷收集、儲存這些相關設備備件國產化成功的資料和信息補充到我們的技術檔案資料之中,經過分析認證,確認我公司相關專業如需備件,隨時可組織加工生產。
備件測繪作為備件國產化傳統的基礎性工作,在我們公司備件過程化的過程中也發揮了重要的作用。由于我們的煤直接液化項目屬于世界首套,沒有相關經驗可以借鑒,因此備件測繪這項工作顯得異常重要,我們盡量保證在設備投用前對備件先進行測繪,然后在檢維修、搶修過程中再進行現場測繪,積累了第一手資料。測繪工作越早、越及時,準確度和精度也才能有保證。有了高水平的測繪圖紙,才能生產出高質量的備件及對備件進行改造。如煤液化裝置進口的GRAYLOC密封環、高差壓減壓閥閥芯、閥座等就采用這種做法。裝置設備檢修時邀請對該設備備件生產有較強技術實力的國內制造廠家來生產現場,由國內制造廠家按原樣件測繪圖紙,檢測、分析確定材質、尺寸公差和技術要求;現場需要時,嚴格按測繪圖紙加工。
在進口設備備件國產化上,一方面要吸收和發現進口備件的優點,更為重要的是也要借鑒國內同行業或其它行業的成熟先進經驗,使我們的國產化少走彎路,降低成本。所以在日常的生產活動中,一定要多加強與相關企業的交流與合作。如針對我們煤制氫裝置引進的殼牌技術的煤燒嘴、開工燒嘴、高溫高壓陶瓷膜過濾器濾芯、振打器等進口設備,我們通過與巴陵石化、安慶石化交流了解到多家國內企業生產的產品已在其裝置上得到良好應用。我們及時了解以及跟蹤這些單位的國產化實施情況;調研為其國產化的制造廠家;掌握有關廠家的生產能力、技術能力;從而使我們煤制氫裝置上殼牌技術的進口備件在較短時間內很快實現了國產化。
所有設備從采購到運行是一個系統、漫長、枝節繁多的過程,而且每一個環節出差錯都可能導致滿盤皆輸的后果。對于備件的國產化事宜,我們更是考慮到了各種辦法對國產化備件的質量進行嚴加監控。從國產化備件的設計,到選材、加工及制造商的選擇等所有環節,我們都經過充分論證和調研。我們對原材料和配套件等合格證明、技術文件、材質證書、檢驗記錄等都進行檢查;對復雜的關鍵工序、測試、試驗選做現場監督;考察制造商時一定要查看制造商最基礎的生產加工設備,以了解它對自己的原料的檢測能力,操作人員技能以及工廠的管理水平等各方面,同時也要很詳細地了解制造商的質量管理體系、安全管理體系、企業文化氛圍等因素。此外,我們還加強了國產化備件的質量驗收,嚴把質量驗收關,確認質量是否符合設計圖紙和標準的要求。這些做法對保證國產化產品的質量非常重要。
煤制油、煤化工行業的供應商有其特殊性,選擇合格的制造商也是國產化工作的關鍵環節。我們篩選國產化產品供應商的總原則是:盡量從中石油、中石化等特大型石油石化公司的資源市場內進行選擇。這些制造商綜合實力較強,科研開發能力、生產能力都較高,質量保證體系和安全管理體系等體系建設完整可靠,財務狀況良好,尤其煤制油工藝比較接近于傳統的石油化工工藝,這些制造商在石油化工行業中大都有過良好業績,選擇這些制造商,可以確保國產化的成功率和保證產品質量。比如煤液化裝置的高差壓調節閥,我們分別與國內多家企業和機構分別合作制訂了研制開發方案,開展了不銹鋼閥芯制造、碳化鎢閥坐制造、以及閥芯焊接安裝一體化研究工作,這些制造商大部分都屬于石油化工企業的良好制造商,在石油化工企業內有過良好的合作業績。在研制中,我們根據高差壓調節閥的物料性質,設計出較為合理的閥座和限流孔的直徑和形狀;找出了防止控制過流部位局部漩渦和偏流產生的技術關鍵,掌握和控制了壓損系數的分配以及相變的位置;選擇了復合材料的閥座和閥針。最終在煤液化處理6000t/a煤的工業規模上,選擇上海自儀七廠生產的高差壓調節閥的閥芯、株洲西迪生產的高差壓調節閥的閥座,組裝的閥內件累計使用時間由原進口備件的50小時,達到了目前的500小時;同時使該項目研究開發的減壓閥使用壽命達到世界先進水平—1000小時以上。
進口設備備件一旦選擇國產化,就應及時與參與國產化研制的國內制造企業擬定試用協議,明確相關技術參數、須達到的目的及使用壽命,包括備件材質等都要在協議里寫明,而且質量責任問題也要在條款中注明,雙方明確責權利關系,各司其責。另外,框架協議采購作為一種特殊的物資采購供應模式,特別適用于煤制油、煤化工等生產企業。該模式在保證供應、降低成本、提高采購效率、實現供需雙方共贏等方面擁有很多優勢。國產化備件經現場試用一旦滿足我們的要求,為保證今后保質保量按期供貨和價格控制,我們會及時與制造企業簽署長期合作的框架協議。
進口備件的國產化工作要穩扎穩打,一步一個臺階向前推進。在國產化工作的進行中,我們特別重視如何更好地處理模仿和創新之間的關系問題,使備件的改動量盡量靠近我國的通用標準。如我公司MOGAS、ARGUS等公司生產的耐磨球閥,閥體過流部分的材料要能長期耐磨蝕,因此在閥體結構設計、材料選擇方面要求苛刻。我們要求國內公司在閥體結構設計、材料選擇方面嚴格按照原進口件進行仿制,而密封件、連接件、傳動裝置等部件選用我國閥門通用件替代。這樣既滿足了生產工藝要求,又對今后檢修通用件的更換提供了條件。
同時由于現代設備機電一體化、自動化程度很高,特別是煤制油、煤化工裝置的設備,要求生產連續運行,裝置的控制、安全、保護、聯鎖比較多,在國產化時,我們必須加強各專業的交叉聯系,防止顧此失彼、各專業相互割裂、相互分離等現象。協作生產出的產品才能保持設備的完整性和運行可靠性。如我們煤氣化裝置的殼牌煤氣化技術的燒嘴裝置由SHELL指定的唯一廠家Walter brinkman GmbH&Co.KG制造。煤燒嘴技術的特點是:材質要求高(耐高溫,耐沖刷)、一體化燃燒機理(雙層冷卻結構,外表面光滑)、插入裝置對控制系統要求極高。其中的點火燒嘴銅頭在使用三次以后,背壓、流量出現明顯偏差,點火燒嘴很難點燃,而且極不穩定。上述設備備件的國產化涉及到化工工藝、機械、焊接、機加工、儀表、電氣等專業。我公司各關專業技術人員與該備件的國產化供貨商的相互配合、相互協作下,經過不斷試用,改進,現煤燒嘴裝置的使用壽命已超過原供貨公司生產的產品。
說到底,備件國產化最直接的目的就是提高經濟效益,降低生產運行成本。國產化要力求經濟實用,在備件國產化時會遇到先進性與實用性之間的矛盾,這時應以追求經濟效益為原則。
例如,煤液化裝置使用的美國Lawrence公司生產的減壓塔底耐磨油煤漿泵中的供油泵,原為屏蔽齒輪油泵,該泵投用后多次出現問題,經了解國內還沒有廠家生產這種屏蔽齒輪泵。我公司相關技術人員分析該泵原理及工況,認為選擇普通齒輪油泵配防爆電機即可滿足現場生產工藝條件,把這個泵更換為國內生產的普通齒輪油泵后使用效果良好,至今沒有任何問題。美國Lawrence公司生產的屏蔽齒輪油泵一臺要價24萬元人民幣,國內生產的一臺齒輪泵僅4000元人民幣。
又如,減壓塔底耐磨油煤漿泵裝置需要新增一臺泵,我公司技術人員根據該泵高含固、高溫等特點,與國內有實力的廠家合作,對泵的設計選型、制造、材料等多次提出修改意見,經共同開發,國產泵投用后各技術參數優于進口,相比進口泵一臺節約費用300萬元以上。
進口設備隨機安裝大量機械密封,目前國內密封制造廠家已經對我公司全部進口的JohnCrane、FLowerserve等品牌密封進行了國產化,使用效果良好,年節約費用約500萬元以上。據不完全統計我公司近幾年國產化總計節約采購資金高達2億元人民幣以上,效益巨大。
當然,除了節約資金,備件國產化的另一重大意義在于:不再因為訂貨周期長、服務不到位而影響煤制油化工裝置的生產運行。
我們在百萬噸級煤直接液化項目中進口設備、備件、儀表等國產化的成功,使得生產裝置進口設備的備品備件能得到及時供應,既為企業降低了檢維修費用,創造了較好的經濟效益,也降低了投資風險,提高了神華煤直接液化技術的競爭優勢、增強了神華集團的發展動力,同時也積極促進和提升了國內相關研究技術、制造技術的發展和進步。我們進行的進口設備國產化工作的實踐表明,只要在工作中尊重科學、大膽創新、結合本企業實際,就一定能使進口設備國產化工作邁向一個新的水平,為世界首套煤直接液化裝置早日達到“安、穩、長、滿、優”運行提供可靠的保證。
1舒歌平《神華煤直接液化示范工程最新進展》2011.10.
2楊玲、楊錄懷《淺析進口設備備件國產化的途徑與實現》《運行與維修》2006年第9期.
3賈長健《對進口設備備件國產化的分析》《石油石化物資采購》2009年第10期.
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1672-9323(2012)02-0047-03
2011-12-23)