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[论文摘 要] 石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油和化工原料的生产装置。装置内的各种工艺介质多为易燃、易爆和有毒性的物质。因此,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。本文旨是根据石油化工装置工艺技术的危险因素,安全设计方面进行深入的探讨。
目前我国石油的生产是越来越大,可是石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油,以及是以化工原料为主体的生产装置的,装置内存在着各种工艺介质很多都是有毒性的物质,易燃、易爆的物质和。也就是说,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中,为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性,管线的试压工作是十分重要和必不可少的一道关键工序。
实际上,从标本兼治的理念来看,设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生,实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢,当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范,特别是强制性标准。
一.石油化工装置管线试压工艺技术研究
1.技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多,走向错综复杂,为了使试压工作正常进行,必须预先做好充分的技术准备。试压前,应根据工艺流程图编制试压方案,理清试压流程,按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。
2.管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作,没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查,二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后,申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。
3.物资准备。管线试压介质一般分为两类:一类是气体,一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此,如果管线没有特殊的要求,试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。
4.压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2>6.5时,取6.5值;当Ps在试验温度下,产生超过屈服强度应力时,应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。
5.试压安全技术规定。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于1.5级,量程是被测压力的1.5~2倍,试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。合金钢管道系统,液体温度不得低于5℃。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。
二.石油化工装置管道工艺技术
1.塔和容器的管线设计
依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时,热旁路应尽量短且不得出现袋形,调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时,管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置,减少管道压降,避免管道震动。如图3所示。由此可见,管线不可随意布放。
2.泵的管线设计
泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时,要采用偏心大小头以防变径处气体积聚,偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装,当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。
布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素:
①泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧,则泵的入口管支架应是可调式,且人口管及阀门位置在泵的侧前方。
②气阻。进泵管线不得有气阻,这一点很容易被忽视,某些布置虽符合工艺流程图,但在局部会产生气阻现象,从而严重影响泵的运行。
③管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。
3.冷换设备的管线设计逆流换热
①冷换设备冷水走管程由下部进入,上部排出。这样供水发生故障时,换热器内有存水,不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。
②安装净距。为了方便检修,换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离,为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。
③热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。
三.总结
设计方法和手段的不断进步能有效地提高设计质量。作为设计者,会受生理和心理等因素的影响,容易出现偏差,技术的进步,极大地补偿了人的缺陷。当前,计算机辅助设计CAD正在广泛应用,它使设计工作更高效、更优质,使一些易出差错的环节不复存在。掌握CAD设计手段是现阶段设计者的基本要求,也是设计者知识水平不断更新提高的体现。
参 考 文 献
[1]怀义.石油化工管道安装设计[M].北京:中国石化出版社.
[2]孙秀敏.张敏.石油化工装置设计与安全[M]--甘肃科技.2009.25(3).
关键词:石油化工企业;消防监督;重点;难点
中图分类号:TU998.1 文献标识码:A
前言
随着我国改革开放的不断深入和社会主义市场经济不断发展,石油化工企业迅速发展成长起来。对于这些消防检查的重点企业,大部分石油化工企业能够自觉遵守国家有关法律法规,消防安全主体意识较强。但是,也客观存在着安全管理不到位,存在着漏洞,只重视效益不顾安全,给经济建设和人民生命财产安全构成一定威胁。特别是石油中小化工企业火灾隐患突出。一是工厂内电气不防爆;二是混存乱放现象严重,有些企业将危化品存放在易燃物品附近;三是普遍缺少应急照明器材。存在这些问题的原因主要是因为中小型石油化工企业中有些部门的生产情况受季节影响较大,在旺季生产出来的产品较多,仓库容量不够大,为了放下足够多的产品,就疏忽了消防安全。
1 检查中注意的重点问题
1.1 掌握石油化工企业原料、产品及工艺流程的变化
1.2 掌握装置技术改进情况
石油化工企业经常进行大大小小的技术改造,大的改造要经过消防监督审核部门的审核,小的改造一般就作为技改项目企业内审核通过就可以了,可是作为消防监督员就应该及时了解企业的改造情况,详细掌握改造的部位、改造前后装置改变情况。
1.3 掌握石油化工企业的储运设施情况
一是要掌握储罐储存油品的变化;二是要检查防火隔堤的完好情况;三是要检查罐体及储罐配置的液位仪、温度计、压力表、安全阀、真空泄放设施等安全设施的完好情况;四是检查罐区消防设施的完整好用情况;五要检查汽车、火车装卸栈台消防设施完好情况。
1.4 掌握有关石油化工企业相关消防技术规范修改情况
《石油化工企业设计防火规范》1999版颁布实施后,增加和修改了许多内容,例如第3.3.5条新增“液化烃储罐区应设环形消防车道。可燃液体的储罐区、装卸区及化学危险品仓库区应设环形消防车道”。第4.2.21条新增了“控制室朝向具有火灾危险性的设备侧的外墙,应为无门窗、洞品的非燃烧材料实体墙”。第4.5.2条新增规定“单层框架的梁、柱,多层框架的楼反为透空的箅子板时,地面以上10米范围的梁、柱;多层框架的楼板为封闭式楼板时,该层楼板面以上的梁、柱应覆盖耐火层”。第6.1.2条新增了“生产污水采用明沟排水时,应分段设置,每段长度不宜超过30米,相邻两段之间的距离不宜小于2米。”。第6.1.8条新增了“甲、乙类工艺装置内生产污水管道的支干管、干管的最高处检查井宜设排气管。”第7.3.11条规定“大型石油化工企业的工艺装置区、罐区等,应设独立的稳高压消防给水系统。”第7.3.21条新增了“工艺装置区内的甲、乙类设备的框架平台高于15米时宜沿梯子敷设半固定式消防给水竖管”。这些规定的增加就造成了原有装置出现了不符合现行规范的地方,这就要求原有装置要按现行规范进行整改。作为消防监督员就要及时掌握这些相关规范的修改情况,及时对单位提出整改意见,并督促其尽快整改火险患。
1.5 掌握石化装置的耐火层有效期和损坏脱落情况
对于耐火保护的要求石化规范修改后规定,“当耐火层选用防火涂料时,应采用厚型无机并能适用于烃类火灾的防火涂料”。薄型有机防火涂料用于室外时耐候性差,易老化,起皮,在高温火焰烧烤发泡过程中易产生烟雾和有害气体,并且在潮湿环境中不易发泡。石油化工企业的原有装置区大量采用了有机防火涂料,有机防火涂料在耐火保护方面存在很大的不足,所以在消防监督检查中如果发现装置区还有有机防火涂料的采用就要立即指出并督促其及时更换合格的防火涂料。
1.6 对控制室的消防安全监督检查中应当注意的问题
首先要看控制室朝向具有火灾危险性的设备侧的外墙是否为无门窗洞口的非燃烧材料实体墙,这是石化规范修改后新增的内容,是我们特别应该注意的一点;其次要看控制室是否为单独的防火分区;第三看控制室是否设置火灾自动报警系统;第四看控制室内移动消防器材配置是否合理足量;第五看消防控制室内疏散是否合理。
1.7 现场检查消防泵房消防水泵运转情况,及时发现消防水系统存在的问题
2 加大对石油化工企业消防安全管理的检查力度
2.1 是进一步加大石油化工企业建筑工程消防审核验收力度,强化消防工作源头性管理
无论是进区新建的单位,还是新建、扩建、改建的建筑工程,消防部门首先要与规划、建设等部门联系,将其消防工作有关法规要求纳入相关职能部门立项发证许可的前置内容之一,公安消防监督人员做到超前监督,超前防范。其次,对单位报审的施工项目,公安消防机构应依法严格消防审核,对未报审的相关单位,通过强化监督检查,受理群众举报等形式,及时督促报审,坚决杜绝漏报漏审现象。再次,加强对已审核在建化工企业施工项目的监督检查和消防验收工作,坚决纠正单位擅自变更工程设计消防审核违法行为,认真做好事后监督,有效避免建筑工程未经消防验收而留下“先天性”火灾隐患。
2.2 是进一步加大监督检查和联合整治力度,确保化工生产和危化品经营依法有序进行
保障石油化工企业安全生产和易燃易爆危险物品安全经营、贮存、使用是消防工作的重要内容,是预防和遏制重特大火灾和爆炸事故的重要方面。消防大队和各有关部门要将此作为消防工作的重中之重抓紧、抓细、抓实。要加强平时消防监督检查,确保各项消防安全制度、操作规程和安全防范措施落到实处。消防大队要联合安监、工商、质监、环保等职能部门,对化工企业和危化品经营场所开展不定期联合执法检查,对存在的不安全因素和火灾隐患进行重点整治,坚决取缔无证生产、无照经营和假冒伪劣的易燃易爆危险物品非法销售行为。
2.3 是进一步加大消防违法行为查处力度,维护消防法律的严肃性
消防大队在日常消防监督检查和会同有关部门联合执法检查过程中,对发现的火灾隐患和消防违法行为,要及时下发《责令限期改正通知书》,责令限期改正,并督促隐患单位落实安全措施。对逾期不改正的,经复查后,要依照法律相关条文和法定程序,坚决予以查处,追究法律责任。对不具备消防安全条件的单位要依法责令停产停业;对确实无法整改又无法停产停业的隐患单位,报请政府研究确定整改期限、整改责任和防范措施。
结语
对石油化工企业的消防监督检查是一个长期又复杂、技术要求又相当高的工作,这就需要我们除了有认真负责的态度外,还要有过硬的消防技术知识。同时对石油化工企业的进行消防监督管理的人员要相对稳定,当人员需要调整时要等接手人情况基本熟习后再进行更换,千万不能造成脱管、漏管的现象出现。
参考文献
[1]赵敏学等.石化企业的消防安全评价[J].安全与环境学报,2003年03期.
关键词:石油化工装置工艺管线试压
中图分类号:TE626文献标识码: A 文章编号:
前言
目前我国石油的生产量越来越大,石油化工装置是以石油裂解加工为主体而生产各种燃油,以及以化工原料为主体的生产装置,装置内存在的各种工艺介质中很多都是有毒性的,易燃、易爆的。也就是说,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中,为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性,管线的试压工作是十分重要和必不可少的。实际上,从标本兼治的理念来看,设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生,实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢,当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范,特别是强制性标准。
1石油化工装置管线试压前的准备工作
1.1技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多,走向错综复杂,为了使试压工作正常进行,必须预先做好充分的技术准备。试压前,应根据工艺流程图编制试压方案,理清试压流程,按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。
1.2管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作,没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查,二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后,申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。
1.3物资准备。管线试压介质一般分为两类:一类是气体,一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此,如果管线没有特殊的要求,试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。
1.4人员组织 试压工作是一项比较复杂的过程,为完成此项工作,必须在人员方面做好有效的组 织协调工作。应专门成立试压小组,全面负责管线的试压工作,给试压人员配备有效 的通讯工具,使整个试压工作有条不紊地进行。
1.5压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2>6.5时,取6.5值;当Ps在试验温度下,产生超过屈服强度应力时,应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。
1.6试压安全技术规定。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于1.5级,量程是被测压力的1.5~2倍,试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。合金钢管道系统,液体温度不得低于5℃。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。
2石油化工装置管道工艺技术
2.1塔和容器的管线设计
依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时,热旁路应尽量短且不得出现袋形,调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时,管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置,减少管道压降,避免管道震动。如图3所示。由此可见,管线不可随意布放。
2.2泵的管线设计
泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时,要采用偏心大小头以防变径处气体积聚,偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装,当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。
布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素:
2.2.1泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧,则泵的入口管支架应是可调式,且人口管及阀门位置在泵的侧前方。
2.2.2气阻。进泵管线不得有气阻,这一点很容易被忽视,某些布置虽符合工艺流程图,但在局部会产生气阻现象,从而严重影响泵的运行。
2.2.3管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。
2.3冷换设备的管线设计逆流换热
2.3.1冷换设备冷水走管程由下部进入,上部排出。这样供水发生故障时,换热器内有存水,不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。
2.3.2安装净距。为了方便检修,换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离,为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。
2.3.3热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。
3施工注意事项
3.1气压试验 a.气压试验检查必须用高效发泡剂,必要时应对发泡剂进行检验,合格后方能使
用。 b.试验压力应以试压系统尾部压力表为准。 c.冬季作气压试验时,应注意发泡剂的防冻问题。
3.2液压试验 a.液压试验时液体的温度,当设计未规定时,应符合下列要求: a)非合金钢和低合金钢管道系统,液体温度不低于 5℃; b)合金钢管道系统,液体温度不低于 15℃,且应高于相应金属材料的脆性转变温 度。 b.液压试验时,对位差较大的管道,应将试验介质的静压计入试验压力中,液体 管道试验压力以最高点的压力为准,但最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。 c.当奥氏体不锈钢管道、有奥氏体不锈钢管或设备连接的管道进行水压试验时, 水中的氯离子含量不得超过 25mg/L。
3.3管道系统试压完毕后,严禁在管道上再进行开孔,修补,焊接临时支、吊架等。
3.4临时盲板、短管拆除时,应采取措施,不得损坏法兰密封面。
4安全注意事项
管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施:
4.1试验过程中如遇泄漏,不得带压修理。
4.2试压过程中,升压及泄压严格按规定要求进行。
4.3试压临时管线必须按正式管线要求焊接,并经检查确认安全可靠。
4.4在进行压力试验时,应划定,设置警戒线,无关人员不得进入。
4.5试压人员按所分岗位各负其责,严禁乱岗,一切行动听从试压负责人指挥。
4.6高处检查点的架设、跳板必须牢固,在平台及管廊外侧检查时必须系安全带。
【关键词】石油化工 压力管道 安装工艺 流程 质量控制 分析
随着我国经济的发展,对于能源的需求也与日俱增,因此石油化工也在不断发展,该项技术均得到了较大程度的提高。在石油化工的建设中,压力管道的安装是极为重要的环节,其安装工艺的成熟程度及质量控制直接关系到石油化工各项装置的安全、稳定的运转,该过程也渗透于整个压力管道的各个阶段[1]。由于各种因素的影响,如现场环境、操作人员技术水平、管理制度等,压力管道安装的质量控制相对较复杂,因此对其质量控制的相关措施进行分析研究是十分有必要的。
1 石油化工压力管道的安装特点
石油化工压力管道的安装较其他管道的安装具有许多不同的特点,具体内容如下:
1.1 管道及元件种类繁杂
如管件、管子、密封垫片、紧固件阀门、安全保护装置、过滤器、节流装置等,且各个生产厂家在制造时并没有统一的质量标准,因此各种规格及质量的元件鱼龙混杂,种类繁多;
1.2 设计复杂
由于运送介质操作流程较为复杂、支撑系统构件较多、管支吊架规格不一,在对其进行设计及安装时需要考量的方面较多;
1.3 焊接点数量大
由于空间有限,处于设备及管架系统内的压力管道分布较为密集,而预制深度有限,因此需要焊接的点数量较多;
1.4 焊接技术复杂
焊接技术的选择与管道的选材有直接的关系,由于运送介质的高温高压及具有一定的腐蚀性,在高温的条件下,一般选择铬钼钢;而在临氢的条件下则多选择不锈钢,焊接技术及要点也需要随之进行调整;
1.5 容易受影响
压力管道在安装焊接时一般使用手工焊接的方式进行,因此也容易受到焊接人员技术水平的限制及现场施工环境的影响;
1.6 检验工作繁重
焊接点、系统静密封点、石油泄漏概率高的点较多,因此对于进行压力测试、质量检验需要消耗较多的时间及精力,工作量较大[2]。
2 压力管道的安装工艺及流程
由于压力管道的特殊性,其安装过程也较为复杂,具体可以分为以下几个步骤:
(1)先根据工程的性质、规模、特点及设计要求制定出详细的方案,并做好相关准备,如材料齐全、设备到位,相关人员配置等,并进行人员培训及技术交底;
(2)对于材料质量、规格、等级及其他方面进行检验,均符合施工要求后进行预制加工;
(3)焊接各个管道组件,焊接完成后需要及时进行焊接检验。检验结果显示其完全合格后,还需要进行阀门及管支吊架的检验,然后根据设计图纸及相关顺序将各个焊件进行组装;
(4)组装完毕后,即进行焊接测试及强度测试,保证焊接的牢固度;强度测试的意义在于检验管道在一定的外力条件下是否具有足够的应力保障运行使用的安全性;
(5)对管道的整体进行防腐蚀措施,并特别注意焊接点位置的处理,然后将表面的残留物体或者杂物进行吹扫及清洗,避免杂物附着在管道表面,影响安全使用;
(6)上述工作全部结束后,最后需要进行的工作即为压力管道的气密性测试,检查是否存在泄露点,并验收工程。
3 质量控制及检测
石油化工企业压力管道数量巨大,管网错综复杂,包含的管道元件、密封点十分繁杂,运送介质性质也较为特殊,如易燃、易爆、腐蚀性强等,面临的环境较为恶劣,如高温高压、低温、临氢等,风险也较大,因此对其进行质量控制是十分有必要的。
3.1 材料的检测
材料的质量检查及控制,是压力管道的安装质量控制的基本检验项目。我国现代的压力管道材料市场没有统一的监管,许多质量不合格的产品掺杂在该市场中,增加了压力管道质量不稳定性。管道材料需要具有制造许可证,各类证书齐全,弯管完整,无锈蚀、裂痕、缩孔等缺陷,且规格上应符合设计方案。许多元件需要进行特殊的测试,如合金钢管子、管件等,需要进行主要合金元素光谱定量验证性检测;对于密封垫片,应根据批次不同,逐批检查外观,如果其属于金属垫,应将每一件均进行硬度检测,安装时需要注意检查密封性;阀门的检测包括规格、公称通径、公称压力、适用温度,应用于特殊等级的阀门,其关键部位,如焊缝、阀体、阀盖等主要承压构件应具有无损检测合格证明[3]。
3.2 焊接及无损检测
压力管道焊缝质量检查常用的方式有外观检查、无损检测、强度检测等。运用外观检查时,许多问题无法检测,如焊接气孔、裂纹、夹渣、溶合不完全等,强度测试将其完全测试出来,也有一定的难度,因此需要进行无损检测,能够准确检测出风险焊缝的内部质量问题,及时消除缺陷。无损检测的比例、方式、标准等应严格按照相关设计要求制定,检测范围应包含各类不同的管线号及施工人员,固定焊口的抽检比例应超过40%,如果材料属于铬钼钢,检测措施应在进行热处理后实施[4]。
3.3 强度测试
测试压力是使用质量合格的工业用水,水温保持在5℃以上,如果管道为不锈钢材料,进行压力测试的水中氯离子的含量应保持在50mg/L以内。压力测试时,增加幅度循序渐进,分级进行,当压力达到测试的设定值后,持续10分钟,没有出现异常情况后,再将压力降低至设计值,并持续30分钟,没有出现变形、泄露等现场即可以定性为合格。
4 总结
在我国现代的技术及管理水平下,受到各种因素的影响,如材料的把关、人员素质、操作水平、施工环境、人员的责任意识等,石油化工压力管道的安装及质量控制还存在较多的问题,且压力管道的安装及质量控制本身也较为复杂,实际操作有一定的难度。因此,施工及管理人员应先对工程进行全面分析,对于各种影响因素综合把握,再将理论与实际相结合,建立健全质量保障体系,保证压力管道在安装的各个方面均能够得到有效的控制,做好各项质量控制工作,对于石油产业安全稳定的运行及健康发展有着重要意义。
参考文献
[1] 郑斌,周丽芳.压力管道安装监督检验若干问题探讨[J].石油工业技术监督.2011(01):16-19
[2] 鲁珩.压力管道安装安全质量如何保障[J].石油石化物资采购.2009(03):78-79
[3] 王幸文.浅谈压力管道安装质量的影响因素及其控制[J].沿海企业与科技.2010(08):107-109
[4] 郅小军.浅谈压力管道安装过程中的质量控制[J].科技风.2010(01):203-204
关键词:化工厂设计;概念设计;工程研究
中图分类号:TQ08 文献标志码:A 文章编号:0253-4320(2016)05-0006-03
1新建工厂开展概念设计十分必要
化工厂是由若干生产装置(或化工单元)组成、从事化工品生产的场所。由于原料性质、产品要求和建设条件等因素的影响,世界上一般不会存在一模一样的装置,也不会存在一模一样的工厂。因此,工厂建设应该是一个创新的过程,也是“制造”工厂这种“产品”的过程。可行性研究报告是项目评价、企业决策、政府核准的关键文件。项目可行性研究报告编制以预可行性研究报告(或项目建议书,以下称预可研)及其批复文件等为依据[1],一般来讲,装置预可研根据参考装置,或与装置工艺包(技术)提供方进行技术交流得到的资料来进行编制;工厂预可研根据参考工厂,或由设计单位在进行技术交流或掌握资料基础上进行编制。经验表明,根据有参考工厂预可研编制的可行性研究报告比较准确,反之,则编制的可行性研究报告误差较大,近些年建设的部分大型化工厂出现的问题已经证明了这一点。为了使可行性研究报告更加准确,笔者建议要针对新建大型化工厂开展概念设计。在此之前,鲜有人开展化工厂概念设计,笔者认为这与我国化工建设的发展过程有关。过去在我国大型化工项目建设过程中,自主创新较少,自行设计工厂一般以引进消化吸收再创新为主,可参考引进或成熟的工厂技术流程,所编制的可行性研究报告也比较准确。近年来,随着我国综合国力的提升、技术创新能力的增强,原创性成果越来越多地被应用到新建大型化工厂中,由于没有同等规模的已建工厂或成功的项目可以参照,将实验室或中试技术直接用于工业化工厂建设,若仍采用传统建厂模式,显然风险会很大。为此,有些企业采取了在可行性研究报告核准(批复)前就基本完成了总体设计等策略,如神华煤直接液化示范工程可行性研究报告于2002年8月获得国家批复,2002年10月即完成了先期工程和一期工程的总体设计工作[2]。
2概念设计是化工新技术开发过程的必经阶段
化工新技术开发是从概念的形成,经过科研、设计、建设,使一项新技术、新工艺或新产品付诸实施的整个过程,其研究范围一般包括基础研究、过程研究及工程研究、工程设计3个部分,详见图1。对此,原化工部制定的新技术开发管理条例中有明确规定[3],中国石化集团公司编写的手册也有介绍[4]。在化工新技术开发阶段,概念设计是工程研究的一个环节,它是应用研究到一定阶段后,按未来的生产装置规模所进行的假想设计。它的工作内容主要是根据研究和提供的概念及数据,确定流程和工艺条件以及主要设备的形式和材质、“三废”处理设施等,最终得出基建投资和产品成本等主要技术经济指标。一般情况下,概念设计在中试以前进行。通过概念设计判断研究的工艺条件是否合理,数据是否充分,并在这个基础上提出对开发项目进行初步的经济评价,以确定技术路线的先进性和可靠性、开发项目需要改进之处、还需要补充的试验内容和课题、有无必要建立中试装置,以及确定中试的规模、范围和必须通过中试解决的问题和取得的数据[5]。研究过程中的基础设计(BasicDesign,或FoundationDesign)是一个完整的技术文件,是整个技术开发阶段的研究成果。一般情况下应在研究内容全部完成并通过鉴定后进行。基础设计的内容应包括建设生产装置的一切要点,合格的工程设计人员应能根据基础设计完成一个能顺利投产,达到一定产量和质量的生产装置。基础设计内容包括设计基础、工艺流程说明、物料流程图与物流表、带控制点管道仪表流程图、设备表和设备规格书、对工程设计的要求、设备布置建议图、操作规程、消耗定额、有关技术资料和物性数据等,还应包括安全技术、环保技术和劳动保护说明。工程研究过程中的基础设计不是工程建设阶段的基础工程设计(BasicEngineeringDesign),它仅仅是基础工程设计的依据,依基础设计所建设的工业装置还需要实践检验;任何一个装置都不是孤立的,都是全厂的一部分,采用新技术会改变工厂现状,对全厂会产生什么影响,也需要验证。因而在采用新技术、新方案建厂时,常常要求建设示范工程。
3新建工厂开展概念设计已有先例
示范工程是新技术或新方案第一次工业化应用的工程,带有试验的性质,目的是总结出某种可供借鉴、参考的经验或典范,在此基础上对原示范工程设计进行完善,成为今后同类工程建设设计的基础;示范工程的新技术或新方案,可以是有一定风险的新技术、新工艺、新材料、新设备、新原料、新厂址、新规模、新组合等一种或几种的应用,所取得的成果具有推广价值。示范工程可以是一套生产装置(示范装置),也可以是一个综合工厂(示范工厂)。从某种意义上讲,示范工程在工程建设阶段相当于技术开发过程中进行的工业规模的“中试”,示范工程的工程设计可看作是“中试设计”,示范工程运行后所进行的完善设计可看作是技术开发过程中的“基础设计”。从技术开发过程研究规定需要开展概念设计来看,对有开发作用、示范作用的新型化工厂建设,在开展可行性研究之前,应开展工程建设项目的概念设计。我们有时可以选取一个已经建成、运行良好、相关参数相同的工厂作为“参考工厂”。有“参考工厂”的工程设计看上去比较简单,似乎可以“翻版设计”,但实际上,由于厂址条件不同、技术改进,以及新规范、新标准的颁布带来的设计改变,新建工厂与“参考工厂”不可能完全相同,这就需要在正式开展工程设计之前进行概念设计,在参考工厂的基础上找出变化的内容对工厂建设的影响,制定设计原则。众所周知,工程具有“一次性”和“成果不可挽回性”的特点,这意味着工程是一次性的,而工程成果的使用是重复、长期的,所以工程建设前期需要花大力气,对工程进行全方位的研究,理顺与各种需求关系,理顺内部各主要装置与系统、辅助装置、公用工程的关系和配套需求,优化全厂工艺流程和各生产装置工艺流程,否则在工程实施阶段进行修改或既成事实,均会增加工程投资或影响工程的使用。工程成果的不可挽回性决定了工程不能像其他事情那样做坏了可以重来,也不可试着做,工程必须确保成功,一旦工程失败就永远失去了重新实施原工程的机会。这也说明在工程建设实施前,需要深入开展前期工作的必要性。工程概念设计正是在工程前期研究、论证过程中,整体上深层次研究所要建设工程的一个环节,或者说机会,缺少这个环节带来的影响在以后的建设中无法弥补。虽然对于化工工程建设阶段的概念设计在国内尚无规定,但在国内外的工程规划或研究中均有先例。20世纪70年代,美国能源部(UnitedStatesDepartmentofEnergy)在组织煤炭资源利用技术开发时,曾组织过部分项目的概念设计,如格雷斯公司(W.R.GRACE&CO.)在部分专利商(设备供应商)的支持下,组织编制了“合成气示范工厂项目的商业化工厂概念设计与评价”(SynthesisGasDemonstrationPlantProgram,PhaseI.CommercialPlantConceptualDesignandEvaluation,1979)[6],该报告包含基础数据、商业化工厂设备清单及参数、工艺流程、区域平面布置图、技术经济比较研究、风险提示等内容;20世纪末,中国石化工程公司完成了“21世纪千万吨炼油厂概念设计(研究)”[7],指导了中石化镇海炼化、中海油惠州炼化、中石油广西石化等多个工厂的设计;辽宁大唐国际阜新煤制天然气公司组织完成了“面向城镇用户的现代煤制天然气工厂概念设计(研究)”[8],通过了中国石化联合会组织的评审并得到了应用。另外,在核电站设计过程中,尽管概念设计也不是规定的必经工程设计程序,但得到了高度重视,认为是初步设计的准备阶段,要从前期准备阶段开始[9]。
4工厂概念设计的基本内容
我们认为,工程设计阶段的工厂概念设计,其内容可以比照技术开发阶段概念设计的内容讨论全厂性问题,它通过分析设计需求和技术现状,找出满足需求的技术策略并在设计中体现,是设计者综合已有成果(如开发成果、文献数据以及类似的工程、操作数据和工作经验等),通过分析研究之后,按未来的工厂规模,从工程角度出发进行的预设计。通过这样一个设计,以暴露提出拟定的全厂流程、主要化工单元(装置)、设备结构、材质、控制方案、安全和环保等在工程设计中将会存在的问题,同时提出解决途径及方案,并进行经济评价,调整技术策略。其主要内容应包括:原料和成品的规格,生产规模的估计,工艺流程图简要说明,物料衡算和热量衡算,主要设备的尺寸、型号和材质的要求,检测方法,辅助工程和配套工程初步方案、全厂总图布置初步方案,主要技术指标和包括投资、成本的估算,投资回收预测的经济指标,“三废”治理的初步方案,对下一步工作的建议。工厂概念设计是较为详细的技术方案,其深度应相当于预初步设计,对于不同的项目,其要求可有所不同。工厂的概念设计主要用以解决以下问题:一是对开发的新技术进行深入的分析和讨论,提出工业化中可能出现的问题及对全厂的影响,并分析其中哪些技术是可靠的,还缺哪些数据和需要验证的技术,对新技术有一个明确的认识;二是用系统工程的观点,吸收、集成有关技术成果,研讨改进技术方案,争取转化率、收率、能耗、设备投资、安全、环保、占地、配套等的总体最优;三是做出认真的技术经济分析和市场预测,分析产品及目标市场并提出对策,分析设备、材料的可获得性,哪些技术和设备由自己开发,哪些用已有的,哪些需要进口;四是提出工厂建设条件和运营的要求,以及厂址的满足情况,做出技术比较;五是找出工厂的特点对社会可能产生的影响,厂址所在地对工厂的要求,提出相互适应的措施;六是明确全厂性辅助工程和公用工程配套要求,提出初步方案;七是对全厂总图布置进行论证和分析,提出满足要求的基本条件;八是暴露设计工作中存在的问题和不足之处,从而能及时解决问题,以便集中力量解决最关键的问题。概念设计应在可行性研究之前进行。没有依托项目的示范工程的概念设计属于一个假想设计,应由开发单位联合设计单位完成,为投资方决策提供依据,或据此寻找投资方。有依托项目的示范工程的概念设计是一个预设计,应结合项目实际,由建设单位组织设计单位和开发单位共同完成,从项目前期准备阶段开始进行,该项工作可以作为预可研阶段的专题研究,其成果可以作为可行性研究的依据,也可以作为总体设计的内容,为后续的初步设计或基础工程设计奠定基础。概念设计进行得越早,后续工程设计越主动。
5结语
大型化工厂建设投资大,技术复杂,存在很大的不确定性。如何做好顶层设计,从技术、经济、社会发展的角度把最有希望的方案设计出来作为设计工作的方向,这是一种系统化的分级决策过程,也正是概念设计的真谛,是工程设计过程中十分关键的一项工作。目前尽管工厂概念设计还不是规定的工程设计阶段,但设计是“制造”的基础,因而对于大型化工厂这样复杂的工程项目,在项目早期开展概念设计,以新的视角、科学定义项目内容、研究和制定建设策略、明确项目目标并对其给出初步评价,是十分必要的。通过概念设计可以寻找最佳工艺流程(即选择过程单元以及这些单元之间的相互连接)和估算最佳设计条件,使全厂辅助工程、公用工程配置最优化、全厂布置最佳化。成功的概念设计不但可以节省大量的人力和物力,还可以加快新技术的开发和推广速度,提高开发的技术水平和工厂的运营价值。
参考文献
[1]中国石化咨询公司.中国石油化工集团公司暨股份公司石油化工项目可行性研究报告编制规定,2005:1.
[2]张玉卓.煤洁净转化工程[M].北京:煤炭工业出版社,2011:77.
[3]化学工业部.化工新技术开发管理条例.1986.
[4]中国石油化工股份有限公司科技开发部.最新石化工程创新设计与技术改造实施手册(第一卷)[M].北京:中国石化出版社,2006:7-9.
[5]倪进方.化工过程设计[M].北京:化学工业出版社,1999:5-8.
[6]W.R.GRACE&CO.SynthesisGasDemonstrationPlantProgram,PhaseI.CommercialPlantConceptualDesignandEvaluation[R].1979.DOE/ET-77-C-01-2577.
[7]张维忠.21世纪千万吨/年级炼厂概念设计(研究)通过技术鉴定[J].石油化工设备技术,2003,(3):11.
【关键词】高职 石油化工生产技术专业 人才培养模式 构建与实践
基金项目:陕西省高等职业教育教学改革研究项目(项目编号:13Z53),主持人:侯党社。
石油和化学工业是国民经济的基础产业和支柱产业,是陕西省的当家产业[1]。石油和化学工业在快速发展过程中需要大量从事一线生产操作、管理的技能型人才,到2020年,职业院校石油和化工类专业在校生规模要达到80万人,毕业生占行业企业新增员工的比例提高到38%[2]。由于社会上频频出现的“谈化色变”、“化工妖魔化”等一些误解,严重影响了化工类专业的招生和择业,职业院校人才培养的数量和质量远不能满足行业迅速发展的需要[3]。面对这一现状,迫切需要加快石油化工生产技术专业人才培养模式创新,使专业教育“接地气、贴实际”,学生知识、技能、素质满足产业发展需要。
高职石油化工生产技术专业学生职业能力分析
石油化工产业生产规模大,资金、技术、人才密集,自动化程度高,生产连续性强,对安全生产、节能、环保及物流要求高,对技能型人才的职业能力有着严格要求。笔者在本课题研究过程中,通过深入中国石油长庆石化公司、西安庆港节能科技有限公司、延安炼油厂等石油化工企业调研,查询资料,与相关高校交流研讨,就石油化工企业对高职院校学生职业能力的需求作了研究分析。
高职石油化工生产技术专业毕业生主要从事的岗位有:⑴现场操作岗位(外操),能进行化工生产一线设备操作、使用仪表、巡检记录等工作。⑵中控室操作岗位(内操),能利用自动化系统对整个工段或车间的整体运行情况进行监控和集中控制。⑶分析检验岗位,能对原材料、中间品、产品进行分析检验并出具报告。⑷化工设备维护与检修岗位,能对生产装置进行日常维护和检修,及时排除故障。⑸生产质量管理岗位,能对生产工艺及产品质量进行监督与控制。针对以上从事的岗位,高职石油化工生产技术专业学生应具备以下职业能力:⑴化工单元操作技能。掌握石油化工生产具有共同物理变化特点的诸如精馏、吸收与解吸、传热、流体输送、蒸发系统等化工单元操作技能。⑵化工反应过程运行和控制技能。掌握石油化工生产具有共同化学变化特点的基本过程,如氧化、还原、氢化、脱氢、硝化、磺化、胺化、烷基化、酯化、裂化、聚合等。⑶化学检验工技能。掌握常规分析检验原理和方法,正确使用仪器,并能分析检验检测原料、成品、半成品及其他化学品的成分和含量,为生产过程和产品质量监督提供支撑。⑷化工仪表使用技能。熟练使用液位计、流量计、压力计、温度计等现场化工仪表,并用其操作DCS和PLC控制系统等。⑸化工生产常用设备使用维护技能。能操作与维护工艺阀门、气液体贮罐、过滤器、泵、压缩机、反应釜等,保证生产的正常进行。⑹识图和制图技能。会识读工艺方块图、PFD 图、PID 图、管道单线图,会识读与绘制设备简图,会绘制工艺流程图等。⑺化工安全生产技能。会使用安全设施,包括个人防护用品、空气呼吸器、防毒面具、洗眼器,会选择使用灭火器材,会操作ESD系统等操作技能。⑻职业岗位综合技能。具有一定的数字应用能力,计算机操作能力,人际交往能力,团队协作能力和综合学习能力等。
高职石油化工生产技术专业人才培养模式的构建
通过调研和实践,结合专业知识的逻辑性,构建了我校高职石油化工生产技术专业“两主体、三段式”人才培养模式。“两主体”是指以学校和企业为主体共同培养技能型人才。“三段式”是指在教学组织方面,实行三个阶段的教学。第一阶段(第一学期至第三学期)培养学生基本职业能力。学生通过基础化学、化工制图、化工单元操作技术、化工过程控制技术和高等数学、大学语文等课程的学习,掌握必备的化学基础知识、化学实验操作和分析检测技能、识图和制图技能、化工单元操作技能、化工仪表使用技能以及数字应用和文字写作技能等。第二阶段(第四学期至第五学期)培养学生核心职业能力。通过石油炼制、反应过程与技术、石油化工生产、油品分析、设备维修、化工安全与环保等课程的学习和技能训练,使学生掌握工艺运行、设备维护、油品分析、产品质量控制与安全生产等岗位操作技能。第三阶段(第六学期)培养学生综合职业能力。通过顶岗实习,了解企业特点、规律、理念,使学生具有良好的职业道德行为以及岗位工作能力。三段式以螺旋递进的方式逐步达到培养目标,后一阶段的技能培养既包括前一阶段培养内容,又是前一阶段的提高。通过校企双方三年的联合培养,使学生具备较强的职业能力,成为能熟练操作生产运行、有发展潜质的技术技能人才。
高职石油化工生产技术专业人才培养模式的实施
1.推进教学内容和方法改革
首先,在校企双方构建科学课程体系的基础上,根据石化行业职业标准、企业生产特点和对学生职业能力的要求,大力整合教学内容,将生产过程中的新知识、新技术、新工艺融入课程内容之中。其次,在教学方法上改革传统校内教学为主导的教学模式,推行项目教学、案例教学、工作过程导向等教学模式,实行教师团队化教学、学生合作式学习、师生互动式交流、校企一体化育人[4]。第三,加强主干专业教学资源库及精品课程建设,包括课程标准、多媒体课件、教案、实训指导书、试题库、习题库以及网上辅导答疑等多种形式,为学生进行自主学习搭建良好的资源平台,推进优质教学资源共建共享。
2.加强师资队伍建设
一是加强双专业带头人建设。学院与石化企业密切合作,聘请企业专家与学院专业带头人形成校企合作双带头人机制。专业带头人要掌握先进的职教理论和专业建设理念,了解石化企业的新技术、新工艺及生产一线职业岗位能力的新变化和新要求,有较强的专业建设能力、教科研能力、社会服务及管理能力。二是推进双骨干教师培养。选拔本专业优秀教师和企业工程技术人员作为骨干教师培养对象,在专业带头人的指导下,通过上岗锻炼、进修培训、教学研究、课程开发、精品资源共享课程建设等方式,使其具有较强的教学能力、课程建设能力、实践动手能力和技术服务能力。三是提高教师双师素质。安排教师每年到大型化工企业进行不少于1个月的实践锻炼,鼓励教师通过各种途径参加国内外各种新技术培训和认证考试,组织教师参与政府或行业发展规划、化工企业技术服务和项目开发,使教师成为行业技术能手,不仅是讲师还是培训师和教练。四是增强教师信息化应用能力。提高教师在课堂教学中应用信息化的频率和水平,培养出一支具有现代化教学思想,掌握现代化教学方法,能够熟练收集、整理、运用信息化教学资源的教师队伍。
3.强化实训基地建设
以石油化工职业岗位技能为核心、以工作任务为导向,按专业基础实训、专项技能实训、专业综合实训和顶岗实习四个层次建设好校内外实训实习基地。校内实训基地由虚拟职业技能环境和真实职业技能环境两部分组成,具备教学、实训、技能鉴定和技术服务等功能,注重建设实际生产装置与仿真操作结合、手动操作与集散控制操作兼顾的实训室,形成框架完整、设备先进、融仿真演练与实际操作于一体的校内实训基地。通过深度校企合作建立高质量的校外实训基地,确保生产实习、顶岗实习等实践教学的开展。通过实训基地的建设,实施教学做一体化教学,实现学生理论学习实践化,技能训练生产化和教学环境企业化。
4.建立科学人才培养质量评价体系
首先,要组建一个由企业管理与技术人员、校系教学督导组、教师、学生信息员共同组成的信息反馈系统,及时掌握教学实际状态,了解学生对岗位的适应情况和工作体会,了解学生的职业能力及综合素质等方面的情况。其次,要积极引入独立于政府和学校的第三方评价机构参与人才培养质量评价,使信息反馈更全面、更客观,评价更专业、公正。第三,成立由专家、专业教师、管理人员组成的人才培养质量研究机构,综合分析多渠道反馈的信息,严谨公正地判断人才培养质量,提交报告作为学校科学决策的依据,引导教学主导者教师(师傅)的反思,激励作为教学主体的学生改进学习方法和增强学习主动性,促进教育教学模式改革,提高教育教学质量。
高职石油化工生产技术专业人才培养模式实施效果
“两主体、三段式”人才培养模式经过近几年的实践,取得了明显效果。该专业先后被确定为校级重点专业、陕西省重点专业和陕西省高职院校专业综合改革试点项目。专业教学团队被评为首届校级优秀教学团队,近年来,建成校级精品课程10门,编写国家规划和校本教材6部,60余篇,多篇被SCI或EI收录,主持或参与国家、省级和校级教科研项目20余项,拥有国家发明专利和实用新型专利7项。专业实训基地是陕西省高等职业教育示范性实训基地。学生先后获2010年、2013年全国职业院校化工生产技术大赛高职组团体三等奖, 2012年、2013年、2015年陕西省化工生产技术大赛高职组团体二等奖,职业资格考证一次性通过率99%,毕业生连续四年就业率100%。由于毕业生的良好表现,宁夏瑞泰科技股份有限公司等企业与我校在该专业联合开办全额奖学金班,定向培养员工,学生三年学费由企业全额承担。
结语
“两主体、三段式”人才培养模式充分发挥了校企两主体在人才培养过程中的作用,有效地促进了课程体系和教学方法的改革,提升了师资队伍水平,为石油化工行业培养了掌握一定知识与技能并能够持续发展的技术技能人才。随着社会经济的发展和石化产业结构的升级,石油化工生产技术专业仍需在培养模式方面不断改革和创新。
参考文献:
[1]《六大支柱产业为可持续发展注入新生力量》,《陕西日报》2014年12月26日。
[2]中国石油和化工行业联合会、中华人民共和国教育部:《关于加快发展石油和化工行业现代职业教育的指导意见》2015年1月。
[3]孟凡华:《石化行业人才培养要“接地气”》,《职业技术教育》2013年第36期,第56-57页。
关键词:科技技术;化工石油;危害
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2013)09-0171-01
在十九世纪六十年代,我国在北京首次出现了化工石油气设备管道建设项目,紧接着在十九世纪七十年代,我国的上海也建造了石油气系统。改革开放后,石油设备管道的供应方式也取得了新的发展。从六、七十年代的小区集体气源转变为独立气源。在经济迅速发展的今天,石油设备管道也有了新一轮的发展特点:化工石油设备充分借鉴了国外的管道设计与技术;气化站需要在设计规划下进行建设;石油设备管道的建造通常由房地产开发;石油设备管道的建设与城市的规划都得到了进一步的发展。本文对化工石油设备管道安装的相关问题进行了研究,如下:
1图纸设计中存在的问题
1.1参数的设计
石油设备管道的设计的基础就是了解管道的所属环境,从而确定管道的温度和压力。之所以说这是基础,是因为这关系到石油设备管道材料的选择和要求的设计,以及管道、阀门设计,甚至关系到管道、阀门安装与检验的后续工作。在设计中,我们常常由于对管道所属环境温度和压力检测的失误,导致温度、压力设计不当,或者由于粗心,忘记在图纸上标记温度和压力,这些都严重影响了石油设备管道施工的正常进行和石油设备管道施工的最终质量。管道与阀门设计参数与化工石油气储站相同也至关重要,如果设计参数不同,就会导致导管与工石油气储导管不匹配,出现漏气现象。
1.2管道和配件的材料选择
管道的材料应该选择质量优良且无缝隙的钢管,和管道相配套的管道配件也应该采用质量优良的碳素钢,切记忌用铸铁材料。如果是压力比较低得气相液化管道,我们就必须依据《城镇燃气设计规范》来进行对应的设置。
1.3工艺流程设计的安全性
管道设计过程中的每一步都应该考虑到安全问题,做到防患于未然。比如,化工石油气储站在设计管道时,就在石油气输出口安装了空阀,用来防止泵抽空,倒流,同时也充分到管内热胀冷缩的实际情况。
1.4安装、验收规范的选用
化工石油设备管道在实际设计规范时应该高于国家的标准。我们所有工艺都应该严格遵循《工业金属管理工程施工及验收规范(GB50235-07)》,因为这是化工设备管道的基本标准。
2施工项目的成本控制
2.1材料的成本控制
如何使材料成本达到我们预期的结果?答:我们只能在材料的价格和材料的使用量上加以控制调节。想要控制材料的价格就需要做好调研工作,根据市场上材料的行情,将材料的质量等方面进行对比,选择质地低廉的材料,从而降低成本。而怎样控制材料用量,就需要我们改进现有加工设施的技术,采用能够减少材料使用量的新工艺,并且控制每次使用量的数额,如有超出部分就需要备案,分析超出用量的原因,并及时解决。
2.2人工费的控制
在一些项目中必然存在需要雇用工人来完成的问题。主要是没能按照计划去有效利用地方本土资源,从而让这个项目的成本费增加。所以像一些工程必须按照劳动定额分配制定生产,我们可以从雇用工人的来源和数量上来减少成本。为了避免不良现象,我们也可以采用承包制度。
2.3机械费的控制
减少机械费用应该从如何是机械利用率增加的问题上考虑,同时还应考虑减少配件的费用和维修人员人数的问题。在项目启动前应做好规划,按照项目的大小和难易程度来配制项目机构。
3安装和监理检验存在的问题
3.1安装方面
(1)化工设备管理焊接人员的资源。
化工设备管道的焊接工作是化工设备管道安装中的关键,需要依靠现场焊接来实施,由于十分重要,所以要求焊接工人必须是有资格证书,从而确保焊接工的专业性。
(2)安装方案。
方案的完整性可以直接影响化工管道的安全质量,所以说方案的安装也会是十分重要的。
3.2监理检验方面
(1)对安装资料进行严格审查。
①设计的图纸是否符合规定的要求。
②要明确检验工作的重点,明确后,可以快速且有效地发现施工中的问题。
(2)质量的检查。
质量的检测无疑是检测的重点部分,它包括原材料的检查,焊接质量的检验,安装质量的检查。
4总结
化工在我们的生活中日益重要,化工设备的管道问题也越来越受到重视,然而化工管道的安装并不是那么容易,是十分繁琐的,需要从多方面进行考虑和研究。本文中我们对化工石油设备管道安装的问题进行了分析,在安全施工的前提下,希望可以使化工石油设备管道安装项目得以优化。
参考文献
[1]中国石油天然股份有限公司管理分公司、新建尤其管理运行筹备工作手册(试行版)[M].北京:石油工业出版社,2010.
关键词石化工程;设计阶段;投资;造价;控制;
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
引言
石化工程造价控制贯穿于项目建设全过程,而前期方案和设计阶段的工程造价控制是整个工程造价控制的龙头。随着经济发展,对于投资经济效益越来越看重,必须建立科学的工程造价管理体系,并严格执行,确保目标的顺利实现。
一、设计阶段工程造价控制的重要性
石化工程建设过程主要分为前期可行性研究、设计、施工、竣工几个阶段,前期可行性研究方案通过审批后即确定该项目的投资,如何把建设项目投资的发生控制在批准的投资限额以内,需要对项目的各个阶段实施有效造价管理,而设计阶段是工程造价控制不可忽视的关键阶段。据有关资料显示,在工程的投资决策及设计阶段,影响工程造价的可能性为35%~75%,而在工程实施阶段,影响工程造价的可能性只有5%~35%。显然,工程的投资决策及设计阶段是工程造价控制的不可忽视的关键阶段。设计阶段控制造价能充分体现事前控制的思想。由于设计阶段是项目初始前期阶段,调整、改动都比较容易,为了避免不必要的修改,减少设计变更造成的工程造价的增加,应该把设计做细、做深入。因为设计的每一笔都需要投资来实现,一个正确的投资决策和一个好的设计不仅可以促进施工质量的提高,加快进度,高质优效地收回投资,且可降低投资。所以在没有开工之前,明确项目的可行性以及优化设计方案尤为重要。
二、造价控制依据
项目投资估算和初步设计概算是石油化工工程建设造价控制的依据。工程设计是在一定的技术经济要求条件下,寻求项目建设的实现方法,是实现将计划变为现实的阶段。要做好石油化工项目的设计工作,一般需要经过初步设计阶段和施工图设计阶段。在初步设计阶段,要基本确定技术方案、工艺流程、工艺平面、主要设备、主要建筑物、工程总造价等内容。在可研批复后,为了在项目建设过程中实现人力、物力、财力使用的效率和对总造价的控制,这一阶段必须编制初步设计概算,送交相关技术经济方面的专家审核通过后,其作为项目建设造价控制的依据并严格执行。在石化行业,前期可采用《中国石油化工项目可行性研究技术技术参数与数据》来分析项目是否可行。对于投资估算常采用《石油化工安装工程概算指标》、地区《建筑工程概算指标》及《工程造价信息》来计算项目的投资估算和初步设计概算。已完类似工程和再建工程的相关数据也需要及时定期的收集,用于横向对比分析,参考相关投资。
三、设计阶段工程造价控制实施的不足及影响
迄今,对大多数投资者而言,很少在设计阶段实施工程造价的控制,而把控制重点放在施工阶段。造成这种现象有以下原因。
1.建设单位可行性研究深度不够,对委托设计书不重视。
可行性研究需要通过一定的范围了解与竣工工程项目有关的技术,经济、社会、环境等方面资料,对可能的拟建方案认真地进行技术经济分析论证,研究工程项目技术上的先进适用性,在经济上的合理有利性和建设上的可能性,并充分考虑国家需要等多方面因素形成的多种可行性方案。再对多方案进行严谨的科学论证,优选出技术上先进,经济上合理实施上可行的方案。在此基础上编制详尽的设计委托书。设计委托书中明确工程投资,详细的工艺参数,设计标准要求,工程现场说明等,以此作为设计单位重要的设计依据。而目前的建设单位常常不愿意放弃来之不易的项目,过分强调建设紧逼性,仓促上马,建设方案论证不完整,选定设计单位后没有详细的设计委托书,使设计出的工程不能达到要求,就更谈不上在技术设计阶段对设计方案的多方案经济比较。使得投资造价失控。
2. 限额设计与设计单位对工程造价控制的不足
从一定意义上,限额设计对工程造价起到主动的控制作用,但就各分部分项工程合理的造价分配再进行设计,如在设计完成时再变更以满足工程造价限额,又降低了设计的合理性。同时由于突出强调的设计限额的重要性,使价值工程中有两条提高价值的途径在限额设计中不能充分运用;即造价不变,功能提高;造价略有提高,功能有程度提高。尤其是后者限制了设计者在这两方面的创造性,有一些新颖别致的设计往往受设计造价限额的限制不能得到实现。
设计单位是该阶段控制造价形成的主体。目前设计单位对设计的评审多侧重于技术和工艺,常忽略对多方案的经济比较,尤其是近几年,土建专业的设计费用计算有许多是以建设面积计取单价,这种支付方式,使设计者不愿花费更多精力认真研究优质设计,在保证工程安全和不降低功能前提下,采用新工艺、新设备、新材料,降低工程造价。由于初步设计量工作深度不够,易导致设计施工图阶段工程量及设备规格等仍有较大变动,而增加工程造价。
四、加强设计阶段工程造价控制的措施
4.1 提高建设单位的认识
市场经济条件下,建设单位普遍增强了工程项目造价控制力度,但更多的是加强了施工阶段的造价控制上,而实际上,随着建筑企业的规范化和招投标制度的实行以及“统一量”,市场价“竞争费”的工程造价发展,施工阶段已经把工程控制在投标价范围。这实际上是舍本求末,因为,经过设计阶段,已经决定了工程的结构型式、构造方式、基础类型,所采用的材料及工艺流程等对工程造价起决定性作用的方面,工程量也已基本确定。施工单位需严格按施工图施工,这期间,即使有更经济的方案,施工单位也无变更设计的权力。所以,首先应使建设单位重视设计阶段的工程造价控制。加强可行性研究深度,强化设计阶段设计方案的经济评审,争取控制工程造价的主动权。
4.2 设计单位应重视工程概算的作用、减少后期变更
工程建设领域中,人们很重视“百年大计,质量第一”以质量为目标,只要不出质量事故,结构要安全,极少有人重视项目的经济效益。需要设计单位在结构安全、功能优良的前提下加强经济比较力度。更需要在全行业建立工程设计及工程造价监理制度和工作标准。推广限额设计及设计标准化是设计单位控制造价的主要手段。设计人员要同工程造价人员密切配合,严格按设计任务书规定的投资额度作好多个方案的经济技术分析,在降低工程造价上创新挖潜。如预料到将要发生变更,则设计变更发生越早越好。若在设计阶段变更,只需修改图纸,其他费用尚未发生,损失有限;若在采购阶段变更,则不仅要修改图纸,还需重新采购设备和材料;若在施工期间发生变更,除发生上述费用外,已建工程还可能将被拆除,势必造成重大变更损失。
4.3 技术与经济相结合是设计阶段控制造价的有效手段
有效地控制造价,应从组织、技术、经济、合同与信息管理多方面采取措施。组织上所采取措施,包括明确类似监理公司这样的工程造价控制组织和造价控制目标,使得在设计阶段工程造价控制有专人负责,明确管理分工。从技术上采取措施,包括重视设计多方案选择,严格审察初步设计,技术设计,施工图设计,深入研究节约工程造价的可能。从经济上采取措施,如采取设计招标及节约工程造价的奖励措施等。克服长期以来技术与分离的现状。正确处理先进技术与经济合理之间的对立统一关系,力求在技术先进的条件下,经济合理,在经济合理基础上技术先进。把控制工程投资的观念渗透到工程建设各阶段。
4.4 培养一批懂技术精造价的综合性人才
要实施设计阶段对工程造价的控制,充分运用技术与经济相结合的手段,需要既懂技术又懂工程概算的人才。长期以来,我国技术人员的技术水平,工作能力及知识面均较高,但缺乏经济观念,常把如何降低工程造价看作与自己无关的事情。而工程概算人员的主要是从财务角度去核审造价,往往不熟悉工程知识,也较少了解工程进展中的各种关系和问题,很难有效地控制工程造价。如果能从经济角度去建议技术设计人员从某方面探讨降低工程造价又能使之在技术上可能。在工作中概算人员及时对工程造价进行分析对比,反馈信息,能主动完善设计,从而有效地保证控制工程造价。并且需要造价人员定期参加各类培训,不仅只关注造价类培训,还应包括工程技术类、工程管理、EPC全过程管理的培训。同时要积极参加全国造价员、注册造价师等考试,取得相关执业资格。
五、造价实例分析
通过上述论述,并结合自己完成的某地区PS项目
对建设投资的控制
1.在设计方案中处理好了技术先进性和经济合理性之间的关系,在满足功能的前提下,减少了进口设备引进。
2.总平面布置。优化了运输方式减少了占地面,降低了土地购置费用。
3.新材料的运用。本项目虽然新材料的采用量不大,但是对于今后的项目的借鉴,和资料积累起到了辅助作用。
一、对比表
二、分析说明
本项目在可行性研究估算阶段的建设投资为47349.80万元(人民币);基础设计概算阶段的建设投资为44733.57万元(人民币)。通过上述优化和控制对比减少2616.23万元,满足可行性研究阶段对基础设计概算阶段要求的投资控制,并以此确定了投资建设限额。本项目现处于施工实施阶段,各项费用均严格控制在基础设计概算中,且工作开展顺利费用运用合理。由此可见石化工程造价控制贯穿于项目建设全过程,而前期方案和设计阶段的工程造价控制是整个工程造价控制的龙头。
结束语
在石化工程中,造价管理是项目建设全过程全方位的管理。设计阶段的投资控制很重要。施工阶段和竣工结算也同样重要。此外,工程造价受影响的因素很多,也很复杂。这就要求所有的工程造价从业人员树立良好的职业道德,以科学态度和经济观点公正对待每一分投资,有效控制工程造价。
参考文献
[1] 陈建敏 . 石油化工建设项目工程造价控制. 中小企业管理与科技 ( 下旬刊 ),2010(8).
[关键词]压力容器;制造;质量控制
中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0135-01
引言
压力容器的质量控制并不是分散的工作,而是一个复杂的系统工程,从设计制造、到检测安装,一旦其中一个环节出差错,都会可能导致质量问题甚至设备失效发生事故。所以对于压力容器的质量控制,一套完整的压力容器制造质量保证体系能够帮助质量控制工作取得更好的效果。
一、压力容器质量概述
压力容器的质量由设计质量、制造质量和安装质量三部分组成。压力容器的质量保证体系指的就是在生产过程中对产品进行检验检查和监督的执行机构,主要包括从材料、图样、质量改进、压力试验、理化检验等方面的环节。由于压力容器设计过程复杂,专业性强,品种繁多,压力容器制造质量保证体系的建设和运行是必要的。
二、压力容器的制造特点分析
1、结构复杂、品种繁多
压力容器的应用涉及到各个学科和领域,范围很广。所以根据具体生产情况的不同,设计出的压力容器类型也都相对分散。这样的情况使得生产压力容器的过程和技术都比较复杂。但是由于压力容器的各个部件功能相对独立,于是比较容易形成系列化产品。
2、设计专业性强
压力容器作为一种特种设备,在设计过程中需要考虑整个化工工艺流程,将机械部件和容器有机结合,只有这样才能保证容器的安全性能和使用性能不打折扣。所以对于设计人员也提出了更高的设计要求,他们需要具备更加丰富的经验才能更完善地完成设计工作。
3、生产过程技术比较复杂
结束设计过程就进入到生产过程。整个生产过程所涉及到的领域非常广泛,从机械加工到材料冶金,都和整个生产有着密切的关系。因为压力容器的特殊要求让加工过程也更加精细和准确,对管理水平也提出了更高的要求,以保证生产效率和质量。
4、整体安全性要求高
环境压力容器通常在高温和压力,真空,腐蚀等恶劣条件下工作,这样使失效概率大大增加。所承装的介质有毒有害性强,一旦失效破裂损坏,甚至由于操作管理等失误造成的爆炸燃烧等恶劣事故,将造成无法估量的损失,对社会和企业也将造成难以弥补的伤害。按照国家相关部门的生产规范和标准,企业应制定更安全、更经济的生产方案。
三、压力容器制造过程质量控制要点
1、材料和零部件
从理论层面而言,会计核算应严格依照企业的实际资金收支状况开展。然而
由于压力容器的工作环境通常比较恶劣,所以对生产材料的要求也会比较苛刻。对此我们要坚持从原材料入场到产品出厂整个过程中材料的可靠性和可追踪性。 材料进厂后需确认材料和材质说明书对应、相应的指标标准无误,方可逐件打钢印、建立档案后入库。材料发放时也应手续齐全,确认材料数量。另外一个关键的问题是材料的代用。由于制造厂处于对效益的考虑可能使用其他材料代替设计图纸中的材料,这些都要符合压力容器的相关标准――《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB150,完成必要的手续方可进行代用。
2、制造工艺
首先根据图纸,技术条件等进行工艺审查,进行工装、面具设计。然后为每个压力容器应准备一套完整的技术文件。在制定了正确的工艺流程之后,严格按照已定的工艺进行操作,完成后由检验员在流程卡上签字确认,半成品可以顺利进入下一道工序。
3、焊接
3.1 焊接人员
作为压力容器的焊接人员,必须通过《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》考试,取得相应特种设备作业人员焊接资格后,才能在有效期内担任相应合格项目范围内的焊接工作,严禁无证施焊和超项施焊。焊接人员在施焊时还应该严格按照焊接工艺指导书进行。
3.2 焊接材料
焊接材料应按《焊接材料入库检验规程》验收、入库并编材料厂编号。焊材一、二级库应按《焊接材料一级库管理制度》、《焊接材料二级库管理制度》管理存放焊材,并按《质保手册》规定的工作程序进行发放。
3.3 焊接工艺
焊接之前要制定详细的焊接工艺指导书,焊接过程中要按照焊接工艺文件施焊,对焊接环境、焊接过程以及检验都要严格执行,并做好相应的施焊记录,保证后续检测有据可查。
3.4 焊缝返修
不合格的焊接接头在无损检测中被检测出来,应及时制定相应的补焊计划,并严格按照规定的修理过程返修,然后按照要求重新检查。
4、焊后热处理
由于焊接引起不均匀的温度分布,所以会产生残余应力。为了消除残余应力,在制造过程中可进行热处理。热处理分三个阶段:加热(升温)、保温、降温。在操作之前,首先要编制热处理工艺;在实际操作过程中要控制热处理过程中的各个关键工艺参数,严格按规范进行操作。对操作的温度时间要真实地进行记录并保存在产品质量档案中。
5、无损检测
无损检测也称为探伤,射线、超声、磁粉、渗透等都是常用的无损检测手段。这几种探伤方法可分别检测母材、焊缝、表面和近表面的缺陷, 确保压力容器的质量。每种方法都有其优势和不足,选择合适的检测手段在检测中也非常重要。
首先要确认要求的探伤方法是可以执行的,然后按照无损检测工艺和技术图纸制定检测方案。在检测过程中检测工人的实践经验往往非常重要,往往会出现不同的工人检测得出相差甚远的检测结果,一些难度高的检测技术更是如此。因此在有条件的情况下尽量聘请有经验的工人进行检测,确保检测结果。另外使用标准较高的器材出现错误的检测结论的可能性会降低。当然最为重要的是能够开发出更加完善的新技术,这样能够降低出错率,对检测工人的实践经验依赖下降。
四、结语
压力容器制造的质量主要包括安装质量、制造质量以及设计的质量,但影响最为关键的就是制造质量。所以一个完善的压力容器质量保证体系的建立,可以改变传统的生产管理模式,有效的提高了生产效率和管理水平,产品质量的全过程也可以实时监控。虽然管理成本相应提高,但是通过质量保证体系带来的经济效益是持续增加的。希望通过设计单位、生产企业和国家相关部门的通力合作,整个压力容器设计生产体系能够健康持久地运转起来。
参考文献
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