張汝暉
中國石化集團南京工程有限公司 江蘇南京 211105
國際項目管理自控儀表回路包管理模式的優勢
張汝暉
中國石化集團南京工程有限公司 江蘇南京 211105
探討國際石化工程儀表回路包資料的準備、整理和交工程序,闡述了國外管理的理念和控制要點。通過國內、國外管理模式的比較,能夠充分了解國際工程管理模式的要求,以及通過回路包資料檢查、驗收來保證工程的各環節質量,提高工程整體質量,保證工廠生命周期管理有效性。
儀表回路包 Intools 管理模式 QVD 數據庫完整性
隨著國家“走出去”戰略的實施,國際石化工程建設逐步成為中國石化建設企業業務拓展的工作核心。與此同時,國內知名企業也逐漸了解國際管理的新理念,并開始采用國外管理模式進行管理。了解、熟悉和掌握國際石化工程的管理方法及程序成為企業的當務之急。
儀表回路包管理模式是國外工程普遍采用的一種管理模式,它通過Intools數據庫這個管理平臺將儀表回路包的管理工作貫穿于設計、施工、交工、運行整個工廠生命周期管理過程,包含了設計工作和設計變更管理、過程進度控制、尾項消除、質量控制等相關內容。
國內工程由于每個儀表回路資料與其他檢查驗收資料一起整理成冊交工,所需內容只要幾頁紙足矣,沒有儀表回路包管理的概念。而在國際工程管理中,隨著SPI Smart Plant Instrumentation,以下仍用習慣“Intools”)在石油化工設計領域的廣泛的應用,儀表回路包這個術語得到了很廣泛的使用。
儀表回路包(Instrument Loop Package)就是由每個儀表回路內所有相關的設計文件、安裝檢查記錄、測試記錄、更改及尾項清單、特殊儀表廠家數據表或說明書等組成的交工資料,內容涵蓋全面。具體內容見表1。
Intools數據庫現名S P I(Smart Plant Instrumentation),是由美國Intergraph(鷹圖)公司專門設計的儀表工程用軟件,供工廠業主、運營商和工程公司等用戶進行儀表的設計和管理。該數據庫的主程序包含規格書模塊、規格書Binder模塊、接線模塊、回路圖模塊、安裝圖模塊等,是儀表詳細設計的模塊程序。而Intools軟件則對應儀表設計的各個領域,其中包含系統管理、儀表索引表、儀表規格書(工藝數據)、計算、接線、回路圖和儀表安裝圖(材料庫)等完整的功能模塊。

表1 遠傳儀表回路包包括的基本文件
在自控儀表專業設計過程中,當設計工具Intools軟件每生成一個回路索引時,一個儀表回路就產生了,相應的回路包就已確定成形;對于就地指示儀表和內部軟點,則對應于各自的“就地表回路包和軟點回路包”。設計文件中的儀表索引表(Index Sheet)就是儀表專業儀表回路明細表,各回路的編號和內容被詳細列出。依據儀表初步設計圖紙的儀表索引表,分承包商就可以按照索引表目錄內的儀表回路,對每一個回路建立一個儀表回路包文件夾(Folder)。
為完成回路包的管理工作,各E P C承包商都成立專門的回路包管理工作團隊,劃分“做包”小組來制作儀表回路包,并現場成立對應“消包”小組,即類似于國內的調試團隊。
由E P C承包商組織設計和工程技術人員統一明確回路包的定義、系統劃分、基本包的組建內容。成立組織機構,形成回路包管理團隊,進行人員分工、責任劃分,按照基本工作流程有效運行,同時業主和P MT、分承包商相應配備對應人員開展工作。見圖1。

隨著國外自控儀表的迅猛發展,自控儀表在裝置運行中發揮的作用得到了普遍認可。因此國外知名大公司和工程公司將儀表工程放在了非常重要的位置。而儀表工程的關鍵在于儀表回路管理和調試,只要抓住儀表回路這個主線,就能夠全面反映出儀表工程安裝全貌。國外管理者以及工程技術人員通過總結完善,將儀表回路管理進行拓展,形成了儀表回路包管理模式,儀表回路包的管理貫穿于設計、采購、施工、試車、交工等整個儀表工程的全過程,隨時對儀表工程的進度、質量、資料管理進行檢測、監控,體現出了明顯的管理優勢,這種先進的管理理念也迅速得到推廣和應用。
現在國際工程中Intools軟件應用和采用儀表回路包管理模式是必不可少的,也是國外工程管理的慣例,否則在投標階段就有可能失去投標競標資格。但國內是按照工程建設順序逐項進行,儀表回路和測試工作只是分承包商儀表專業施工的一道工序而已。
以石化行業為例,國外工程管理成立專門的回路包管理組織機構,設置Loop經理,由Intools管理小組、儀表專業的設計、現場工程師、質檢員、數據庫統計人員、做包人員、消尾項人員、調試人員、D C S組態人員等共同組成回路包管理團隊,分承包商、P MT、業主相關人員參與,形成一個完整體系進行運行。并伴隨著Intools軟件在設計管理中的應用,利用其強大的數據資源工具,采取的是類似管道專業試壓包管理形式的儀表回路包管理辦法,產生了獨特的以儀表索引回路為線索的儀表回路包控制管理的程序和驗收制度。通過這個回路包管理制度,最終核實和確定Intools數據庫的準確性和權威性。
而國內工程儀表回路和測試的管理只是局限于調試工程技術人員和調試班組負責,隸屬于項目部儀表專業管理,回路調試管理方法是簡單的回路單體校驗和回路測試以及相關的過程質量控制記錄。
隨著國際工程自動化程度越來越高,自控儀表系統成為了整個裝置的大腦和神經,全面掌控著裝置的運行和操作,儀表控制對裝置的運行安全、產品質量以及經濟效益等起到至關重要的作用。因此國外非常注重儀表專業,強化管理,將其放到了非常重要位置。
過程控制中,安裝質量是儀表專業工程的重要保證。在回路包管理中,儀表安裝檢查資料和測試資料劃分得非常詳盡,質量檢查文件(QVD)數量之多,沒有參與的人員很難想象。一般裝置儀表專業的QVD資料要占到整個工程QVD資料的45%以上。通過詳細、繁瑣的報驗檢查程序以及逐道工序的嚴格控制,回路包管理確保了儀表專業的工程質量。
回路包管理中的每套裝置管理,從業主、P MT、E P C到分承包商,在工程師和檢查員的配備上都是最全和最多的,同時P MT、E P C成立Intools管理小組、E P C、承包商層面則成立回路包管理組織機構。回路包管理團隊制定一系列的管理程序和運行制度,定期召開回路包管理專題會,通過回路包的管理全過程、全方位檢測和掌控儀表專業的工程進度、工程質量、材料供應等。
而國內人士普遍認為儀表、電氣等是輔助工種,關注和重視不夠,得不到各方強有力的支持。
國外工程以回路包的建立為主線,在成包過程中通過各種設計文件、質量檢查文件和尾項資料的統計和匯總,建立相應數據庫,管理者可以隨時發現設計的深度、安裝報驗情況、材料到貨情況、現場存在的質量尾項、測試中出現的D C S邏輯問題、D C S組態問題等。同時,采用儀表回路包狀態匯總表,回路包管理團隊可以很容易地查看到設計、施工、試車各階段狀態和工作完成和關閉移交情況,并能很容易分析未完回路包的癥結所在,并及時協調、迅速處理解決。依據需要還可利用Intools軟件開發出對應的管理表格,建立數據統計系統,可以方便查詢各種數據。
由于每個回路包資料都是單獨成冊,內容全面、完整,所有過程痕跡全部記錄在案,在投產運行和維護時操作工就非常輕松地了解和熟悉本回路的整個狀態。
國內石化工程儀表是按照S H/T 3503-2007和S H/T 3543-2007的要求,安裝和測試資料分開整理,不易查找。表格中只是檢查合格后的各個數據,每個數據都符合標準規范的要求,但沒有過程中尾項和處理痕跡,參考價值不高。
通過以上分析,不難看出國內外在儀表回路包管理模式上存在明顯差距。通過國外工程的實踐,儀表回路包管理模式逐漸體現出了其優越性,比較顯著的是質量控制到位、工程進度可控、過程問題處理徹底和資料完整便于追溯等。
工程質量是工程建設過程中控制的關鍵,是裝置平穩運行和安全生產的保證。國外工程對質量控制從來都是慎之又慎。他們首先嚴格質量計劃編制,明確描述每個檢查項所對應的檢查表格編號、對應的標準規范條款。在此基礎上,自控儀表專業的質量檢查文件(QVD)劃分非常祥細(如一根電纜就要有3個QVD資料支撐)、針對性強,報驗表格種類齊全、要求的檢查內容完全與規范一致,杜絕了像國內由于表格不全而采用替代表格的現象。
檢查報驗過程中,所發現的問題全部由檢查員描述在本項QVD表格C o mme n t s欄中,并簽署檢查員姓名。這些尾項被及時錄入到Intools相關系統,在組建回路包時此尾項必須在現場整改完成、經過檢查員逐項確認簽字后方可插入回路包中,同時由E PC、P MT檢查員在Intools系統中消項才能釋放這個回路包進入下一個程序,在進行WALKDOWN、測試和聯校等各工序時還要確認前面的尾項處理情況。也就是任何記錄在案的尾項都要得到徹底整改、檢查確認才可向下進行。
在回路包管理中,設計文件中的數據表、接線圖、邏輯圖等設計文件問題;材料設備問題、DCS廠家的組態和數據參數問題等等也像安裝工程一樣執行上述管理方式,嚴格消項。在回路包資料整理過程中發現的所有問題都有記錄和整改痕跡,不漏掉任何一個環節,工程質量得到了有效控制。這樣一來,項目管理中自控儀表工程的過程控制和最終驗收就轉化成了儀表回路包的建立、形成、更新、維護和關閉(Close)、移交(Take Over)。
項目業主和I P MT通過回路包的管理來核對工藝數據和Intools數據庫完整性,以實現對整個自控儀表工程驗收。數據的核準,這是國外預試車的最后的關鍵控制點之一。這一功能是我們執行項目時所忽略的,與國內的管理有顯著的差別。
由于科學、嚴格的管理和控制,國外裝置工程質量得到很好的保證,使得新建裝置運行非常可靠、平穩,運行周期長,一般情況運行生產5年時間方才停車檢修。
在項目實施初期,確定組織機構,建立與“做包”小組聯動的管理團隊。回路包的建立和管理必須從項目開始就著手,并從項目組織結構變革入手,在項目成立初期就建立對應的體系和組織,避免影響工程進度。接下來,在詳細設計的初期就開始著手完成回路包的制作,以回路包為基礎,建立必要的數據統計和控制體系,每天更新信息,關注動態,重點解決急需解決的問題,合理安排人力資源,使工程進度處于可控狀態。
回路包管理過程中,必須保證“做包”數據庫的完整性,按照區域和設計文件(儀表索引表)構成數據庫的框架,其中包含每個回路包的各項內容,并標識狀態,使每個包、每項資料都可隨時檢索。安排專人對數據庫信息每天更新、定期分析,依據組包完成情況就可清晰地反應整個儀表專業的進度狀況。例如在國外某項工程中,通過對數據庫信息的統計、分析,發現回路包中儀表導壓管安裝檢查資料(QVD)缺失嚴重、無法滿足組包進度和測試需要。回路包管理團隊就及時研究討論,查找是否是材料或人員或管理的原因,及時與項目部控制部門協調安排整改,并調整三級、四級計劃。
這樣,儀表專業工程進度得到回路包管理團隊和控制部門的雙重控制。通過Intools數據庫可以準確掌握尾項消除情況,合理安排“消包”人員和機具,協調檢查員和現場工程師,加快回路包的釋放。
在回路包管理過程中,儀表調試是關鍵的節點。儀表回路包的資料整理和Intools數據庫更新工作成為儀表調試的重要環節,每一個儀表回路包就像一個工藝管道試壓包一樣,包括很多同步的信息,有許多工作要在之前完成,所以過程的統計分析和監控工作是必不可少的。
在海灣石油國家執行的大型石油化工,由于P MC和E P C大多是國際上知名的工程公司和承包商,項目管理中控制儀表設計施工進度的最終文件和驗收文件基本上都是采用儀表回路包管理程序來核定Intools數據庫的權威性和數據一致性、采用儀表回路包管理程序來全面檢測進度、協調管理、保證進度。
儀表工程尾項分為3類:設計資料尾項、施工過程尾項、WA L K D O WN尾項。每次檢查員檢查完后所寫的尾項,錄入人員及時輸入進Intools數據庫。項目部定期分發專業尾項匯總表,明確完成時間、責任人,由各“消包”小組逐項消項,檢查員、現場工程師復查后在原QVD的尾項處簽字確認,并在Intools數據庫消項。回路資料上將留有整個過程的痕跡。
對于不同的回路包則有各自的驗收“消包”程序和方法。消包的結果就是Intools數據庫數據最終確定,沒有I P MTIntools專業管理小組的書面批準任何人不得修改。以前的每次修改均要求在回路包文件內有批準的記錄痕跡。
每個回路包釋放都必須尾項全部消除,所有問題都得到徹底解決,否則不給于驗收。此項制度的執行,為裝置投產后安全運行奠定了基礎。
在回路包“做包”時,文件夾和檔案柜就已經安排到位,工程交工時整體移交給業主。每個回路包是一套完整的交工資料,與文件夾一一對應,回路包按照編號順序存放到回路包檔案柜,每個檔案柜正面都標明裝置、區域和回路編號,存取一目了然。通過數據庫也可迅速檢索到每個回路包存放的具體位置。
每個回路包都是獨立的存檔資料,內容齊全(見表1),與回路相關的所有資料和信息全部都在其中,查閱方便。無論對于新進廠的操作工熟悉現場,還是裝置運行時的例行檢查,查閱回路包可以快速找到儀表的具體位置、了解電纜的敷設路徑、安裝方式、接線情況以及過程中的檢查驗收痕跡等等所有信息。避免了由于人員更換而無從下手的情況發生。
中國石化集團上海工程公司、南京工程公司和荷蘭的A K S o l u t i o n s工程公司在2005年作為聯合E P C總承包中標承建的沙特沙比克聚烯烴項目,共有P P、P E、P HU三套裝置。前期由A K S o l u t i o n s負責儀表回路包的管理工作,由于組織不力,工作開展緩慢,進度計劃嚴重滯后。E P C聯合體最終決定由我公司接管。
我公司接管回路包管理工作后,迅速成立專門的管理團隊,進行人員分工、職責劃分,形成了以Intools管理小組、儀表專業的設計人員、現場工程師、質檢員、數據庫統計人員、做包人員、消尾項人員、調試人員、D C S組態人員等組成的團隊,分承包商、P MT、業主相關人員參與的完整體系,并開展工作。由于本次回路包管理工作是我公司走出國門首次承擔,沒有經驗可借鑒,過程中出現了因設計文件深度不夠造成的“做包”時重復更換圖紙、尾項處理不及時造成回路包不能釋放影響調試等現象的發生,并引起了我們的重視。通過宣貫,專業人員轉變了觀念,認真領會和掌握了回路包管理的所有流程和要點,邊學習邊開展工作,發現問題后E P C及時協調和安排調整,抓關鍵環節,消除瓶頸,回路包管理很快進入了正軌,滿足了工程的需要,共完成儀表回路包11700個,其中遠傳儀表回路包7591個,就地指示儀表包和軟點包4109個。
中國石化集團煉化工程板塊在后續陸續中標的數十個石油化工項目中,總結和吸收了沙比克聚烯烴項目的有益的管理經驗,在項目伊始I P MT或E P C層面成立了一個高效的Intools管理小組,建立了嚴格的程序管理制度,協調E P C承包商和分包商進度,并嚴格執行E P C承包商增加修改種子文件和數據庫的審批程序,在體制上適應了回路包管理的要求。
1 孫翼.基于Intools的回路生成方式[J].醫藥工程設計,2010,2(31):53-55.
2 謝冠鋒吳海泉陳恒祥.自控儀表設計施工管理中的儀表回路包管理應用探討[J].石油化工建設,2011,(03),38-41.
3 儀表安裝測試程序標準.CCIP/12003版英國大不列顛石油化工制造和建設委員會.
4 美國INTERGRAPH公司.Smart Plant Instrumentation使用說明手冊.
5 上海宇熱自動化控制系統有限公司.www.yure-automation.com. 2011,(08).
6 沙特皇家管理委員會.儀表控制系統校驗和調試規范,000-70S-00152006年第三版.
7 國家建設部國家質監總局.自動化儀表工程施工質量驗收規范,GB50131-2007
8 國家發改委.石油化工建設工程項目施工過程技術文件,SH/T3543-2007.
9 國家發改委.石油化工建設工程項目交工技術文件規定,SH/T3503-2007.
TE 682
B
1672-9323(2011)06-0068-04
2011-11-05)