煤化工项目的业主方工程设计管理

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摘要:工程设计对大型复杂工程建设项目的质量、成本和进度都有着极其重要的影响。研究和总结业主方工程设计管理的原则、方法并落实执行，对提升项目质量，控制项目进度和成本，提升经济效益具有非常重要的意义。结合煤化工项目的实例及大型煤化工项目建设的管理经验，探讨业主方工程设计管理的工作内容、实施方法和工作重点。

关键词:煤化工项目;工程设计管理;业主方管理

0引言

煤化工项目工艺复杂、投资额大，业主在项目建设阶段的管理目标除了要保证项目的进度、投资、质量、HSE受控外，对项目投产后的生产效能、生产率、能源平衡的要求也很高，这一切在很大程度上取决于工程设计管理。业主作为项目投资和总协调方，工程设计管理工作的落实将在很大程度上最终影响项目建设效率和投产效率。同时，3/4的项目成本基本确定于设计过程中，因此做好设计管理对EPC项目成本管理具有重要意义［1］。目前国内项目业主团队大多由生产单位抽调而来，在技术、设备、调试等方面具有相对较高的能力，但由于缺乏大型工程建设项目的管理经验，对作为业主方进行工程设计管理的能力有所欠缺，不具备完整、科学的工程设计管理体系和方法，导致管理缺位、变更多、协调难度大，最终导致投资失控、进度严重滞后，投产后问题不断。目前普遍存在的设计管理问题有:政府监管不力，优化设计意识不强，缺乏必要的压力和动力，运行机制不够完善等［2］。此外，在项目集成管理方面，目前国内大部分企业都已经认识到招投标活动可以对工程成本进行控制，但尚未意识到通过优化设计工程设计方案也可以降低一定的成本［3］。基于此，本文基于十多年大型煤化工项目建设的管理经验，对业主方工程设计管理进行分析。

1业主方设计管理的内容

业主设计管理的内容、体系、方法及深度与业主方的管理能力和项目管理模式等息息相关，但作为项目业主，需要去研究、改进项目设计管理工作，以取得更好的企业和项目效益。煤化工项目的设计管理涵盖项目前期、定义、实施乃至开车运行等各个阶段，具体内容包括:编制《工程技术统一规定》，规定项目设计原则、制定统一的工厂设计标准、规范，并下发总体设计和装置设计单位遵照执行;按照业主总体规划，系统策划并确定工艺流程、物料平衡、信息平衡及总图布置等，落实项目内外部接口关系等总体设计管理工作;项目前期策划包括项目可行性研究报告、环评报告、土地预审报告以及项目申请报告等四个前提报告，及节能报告、地震报告、地质灾害报告、水土保持报告、水资源论证报告、职业病预评价报告等附属报告;落实设计条件，选择总体设计院和装置设计院;开展重大复杂工艺技术方案的论证，确定方案;组织编制、审查基础设计及各类重大方案，并注重审批意见在详细设计中的落实;落实设计30%、60%、90%模型审查;试车阶段参与对试车方案的审核，对工艺流程、各动、静设备的联动试车条件的核对，对各电气、仪表设备、阀门参数的比对;开展项目全生命周期内设计文件的收集、管理、归档和运用，重点强化设计方案的优化和比较，负责项目实施过程中的设计变更控制和管理。

2业主方工程设计管理的实施

2.1设计输入条件的管理

设计输入条件的管理贯穿于项目的整个实施过程。保证输入条件的准确性是确保设计质量的先决条件，是保证设计成果正确的必要条件。在项目前期阶段，业主要提供项目所在地的气象、地质、运输、环保容量、外部水源及外供电源等外部条件。在技术上，要提供专利商技术条件，产品需求，产品方案等条件。气象资料、外供水源及外供电源将影响全厂的总图平面布置。特别是气象资料，如果气象资料不准确或偏差较大，对于煤化工项目中净化CO2排放筒的设置和高度会产生很大影响，最终会影响到空分装置的开车。也就是说，如果CO2排放筒的位置在某个风向时，其CO2排放浓度将会超出空分吸入口CO2浓度要求导致空分停车。因此，对于这些外部条件资料，在提供时一定要确保其真实性，为项目前期工作创造条件。在项目定义阶段，除上述资料外，业主会将项目的《工程技术统一规定》和项目现场的初勘报告提供给专利商、总体设计单位及基础设计单位。专利商要将工艺包提交业主及基础设计单位。《工程技术统一规定》是业主工程设计管理水平高低的体现，它统一了全厂各专业的技术要求，标准水平以及交付物的质量，是对未来工厂的一个详细阐述，是未来工厂稳定运行的保证。因此，作为项目最重要的输入条件之一，《工程技术统一规定》的升版和修订一定要严格控制，要有完善的程序文件对其进行管理，杜绝随意修改指令，以免引起基础设计单位的误解。对于专利商的工艺包，业主要组织进行认真审查，特别是对工厂系统有影响的，如水、电、汽、气、风等要严格把关，一旦确定，不得修改。否则，将影响整个项目的公用工程消耗和系统平衡。实施阶段的设计输入条件的控制主要是对各装置院提出的界区条件和公用工程消耗指标的控制。对于装置院提出的各种条件，业主专业工程师一定要严格审核，与专利商、基础设计单位的条件进行比较，特别是影响全厂管网系统的要提交技术总负责人审定，不能擅自修改原设计方案。基本原则是:界区条件要严格执行总体院的条件表，如果有装置院提出修改，要经业主和总体院同意。如果装置院或总体院自行修改界区条件，且不通知对方，就会对项目带来极大的影响。在某项目上，总体院和某装置院由于地管接入位置不一致，导致现场施工后出现地管无法碰头，且位置相距较远，最后只好重新建设装置院地管，才能将装置地管和系统地管连接上。由于沟通不够，既造成了成本增加，也影响了项目的建设进度，给工程建设带来很大的负面影响。为保证界区条件的有效性，要分阶段召开界区条件协调会，不断升版和更新界区条件表，确保全厂系统工程节能、高效，平面布置占地最小，全厂管网材料用量最少。动设备反馈的技术资料也是影响工艺装置平面布置的一个重要部分，业主专业工程师一定要审核该资料，使其尽可能满足业主原设计要求。

2.2各阶段设计过程管理的重点

在项目建设的各个阶段，设计管理的重点不同，管理对象的优先级也有所不同。

2.2.1前期工作阶段前期工作包括项目可行性研究报告、环评报告、土地预审报告以及项目申请报告等四个前提报告，另外还有节能报告、地震报告、地质灾害报告、水土保持报告、水资源论证报告、职业病预评价报告等附属报告。这一阶段工作量大，涉及地方政府部门多。设计管理重点要抓好环评报告、水资源论证报告、土地预审报告和可行性研究报告的编制工作。因为环境评价报告需要每年四个季度的本体环境监测数据，编制时间较长，需要的数据较多，需要重点关注，最好有专人跟踪，并有相关负责人配合。对于环境评价报告的初稿，业主一定要组织内审，对于未来承诺达到的指标要做到心中有数。水资源论证报告主要是用水水源和用水指标的落实，不管报告如何，此两项一定要有地方政府的承诺函。土地预审报告是批准项目建设的必要条件，因此要格外重视。可行性研究报告是整个建设项目基础，涉及内容多，需要输入条件多，其成果的准确度直接影响未来工厂运行的效益。所以，要投入足够多的专业工程师开展工作。这里要重点强调的是对技术经济的评价一定要客观、真实。对市场的定位、需求一定要可靠、富有前瞻性。否则，将面临项目建成之日就是项目亏损之时，对企业和国家造成不可挽回的经济损失。

2.2.2定义阶段定义阶段，对于总体设计、工艺包设计以及基础设计的深度和编制都已有标准的行业规定。从业主的设计管理如何开展来说，需要注意的地方是:(1)总体设计单位的选择。一旦开展定义阶段的工作，建设单位最好先开始总体设计单位的选择和工艺装置的基础设计单位选择。设计专业工程师要静下心编制这些招标文件的技术附件，要将业主要求表达清楚，在未来合同执行中有利于业主开展工作。这样做的目的主要是在选定工艺装置基础设计单位后，中标单位可以派出经验丰富的专业技术人员参与业主的专利商技术谈判，帮助业主选择一个优秀的专利商，为全厂的工艺装置安、稳、长、满、优打下一个良好的基础。同时，设计单位的早介入有利于设计单位尽早熟悉专利商的技术，可加快工艺装置基础设计的进度。(2)对于专利商工艺包的审查一定要属实。由于多数专利商工艺包审查在境外进行，受到出国人数的限制，对于专利商工艺包审查的重视程度不够。因此，在进行审查前，在国内一定要组织内审，把审查意见带到正式审查会上，确保工艺包的深度、技术要求满足合同要求。(3)对于总体设计的审查，除重点对各工艺、公用工程装置、单元进行严格审查外，全厂系统性消耗也要重点进行审查。另外，业主也要认真审查总体设计的概算，不能仅靠外部专家。基础设计的审查一般都很重视，但目前还是存在个别专业设计深度不够的问题，对以后的项目执行阶段开展EPC总包带来一定的影响。(4)在基础设计审查时，除对其工艺路线、设备选型、平面布置、仪表控制、电气选型等进行审查外，业主还应安排专人对各专业的基础设计工程量进度进行审核，避免出现较大的误差，影响未来EPC合同的执行。

2.2.3实施阶段实施阶段的设计管理是项目建设施工前的最后关口，该阶段设计管理工作至关重要。任何设计上的疏忽，都可能会对工程建设带来不可想象的损失。项目实施阶段，业主会采取不同的合同模式来进行项目建设，基本是EPC、E+P+C、EPCM等模式，但设计管理内容和要求是一致的。(1)审批报告意见的落实。首先，前期阶段的各种报告的批复都有批复意见，这些意见一定要落实到详细设计文件中。特别是环评报告、节能报告、职业病预评估报告、水土保持报告、水资源论证报告等。这些报告的批复意见如不能在详细设计中反映，不能在项目建设中体现，未来环评、水土保持、防雷接地等验收工作将无法开展，对项目竣工验收产生很大的负面影响。因此，要有专人负责对每个承包商的详细设计工作进行相应的检查，将批复意见附在合同招标文件中，在详细设计开展的过程中逐项进行核对，确保批复意见都落到实处。其次，基础设计审查意见的落实。由于基础设计审查和EPC承包商招标之间时间间隔较短，很多审查意见未能体现在基础设计中，而是仅附在招标文件中。这样，一旦承包商中标后，仅依据基础设计文件，忽略了审查意见，导致基础设计审查意见不能体现在详细设计文件中，给项目建设带来一定的影响。因此，设计专业工程师要对自己专业的审查意见逐条进行落实，确保详细设计文件的全面性，满足合同招标文件的要求。(2)可施工性和安全性审查。可施工性和安全性审查是实施阶段的重要工作内容，其中包括详细设计的可施工性，即:施工是否可行，是否有检维修空间，施工措施是否合理，施工作业空间是否满足安全规范要求等;安全性审查包括Hazop分析审查意见是否落实，运行操作时安全措施是否满足规范要求，操作平台设置是否合理，导淋阀设置是否合理等。这个阶段的审查最好要求操作主管、设备主管、工艺工程师参加，同时要求参与工程建设的施工单位的技术总工参加，集思广益，深入浅出，对详细设计进行可施工性和安全性审查，为未来项目建设和生产运行创造条件。(3)30%、60%和90%模型审查原则。分阶段进行模型审查，是业主对承包商详细设计的一次全面审查。根据详细设计的进展，分阶段对承包商进行审查，不但是对承包商是否依据业主《工程技术统一规定》和合同条款的要求进行设计的检查，同时还是对其设计进度的一次检查，从而确保承包商的详细设计进度满足现场土建施工、长周期设备订货等总体进度计划的要求。在三次模型审查中，业主代表要严格遵循《工程技术统一规定》和国家、地方级行业的标准、规范进行审查，严禁擅自提高设计标准和要求，特别是仪表、电气等设备选型要严格执行合同条款的标准，严禁个人提高选用标准。对于特殊的管材要严格控制，不得擅自提高用材的等级。在30%模型审查时，主要长周期设备要完成订货;大型机组制造厂商第一批资料要提交设计单位;在60%模型审查后，主要仪表、电气设备要开始订货，大宗材料开始订货;90%模型审查后，整个详细设计进入收尾阶段，陆续将存档、出图发往现场。(4)一般详细设计审查原则。首先，对于E+P+C合同模式的详细设计一定要审查其设计标准是否超过设计标准的上限，因为设计人员为保险起见，设计裕量会选择最高标准;对于EPC合同模式的设计审查，一定审查其设计内容是否满足设计标准的下限，因为总包商一般都采用限额设计，追求最大利润。其次，在详细设计中，一定要审查是否遵循专利商的技术要求，是否与基础设计设计理念和标准要求是一致的，是渐进明细的;任何对专利商设计数据和基础设计条件进行的修改，都要经专利商同意和业主批准。再者，在详细设计审查中还要对照《工程技术统一规定》开展工作，业主方和详细设计单位都不得随意修改《工程技术统一规定》。最后，作为业主驻承包商总部代表，在提出意见时一定是代表业主方的意见，而不是朝令夕改，随意评价，给详细设计工作带来不必要的影响。

2.3设计成果的管理

一般认为设计成果的管理都很简单，有文控或档案室对设计图样资料进行妥善保管即可，更加需要强调的是设计成果应用的管理。首先是工艺包的归档。由于前期参与人员少，加之人员流动性大，一旦管理不善，容易造成工艺包中文版或英文版的流失，因此一定要有专人管理，确保工艺包按要求份数归档。其次是对于基础设计的版次管理一定要高度重视。为及早召开基础设计审查会，业主会提出按版次出图。比如，以A版基础设计为审查会的审查文件，会议审查后，将审查意见返给设计单位，再出B版的正式基础设计文件。因此，一定要做到，将B版的基础设计文件作为EPC招标文件，防止错用版本，给以后EPC合同的执行带来麻烦。详细设计时，土建基础、钢结构往往采用版次出图，在项目开始施工前一定要进行施工图交底，设计经理要严格控制图样的升版，坚决杜绝用错详细设计文件的现象。竣工图的审查，是为未来提供准确设计图样的基本。对于竣工图的审核，在监理单位审核的基础上，业主的专业工程师一定要认真把关，确保竣工图的完整、真实，为未来工厂检维修提供可靠的保证。

2.4投料试车期间的设计管理

投料试车期间，设计主要是配合开展工作，参与对试车方案的审核，对工艺流程、各动、静设备的联动试车条件进行核对，对各电气、仪表设备、阀门参数进行比对。但最关键的是要确保装置操作规程已提交生产公司，并对所有操作人员进行过培训。还要注意，在投料试车过程中，如果有重大设计变更，一定要经业主技术委员会进行审查，完成的设计文件一定要重新进行HAZOP分析，确保装置开车的安全。对于投料试车过程中增加的临时工艺跨线，设计人员一定要高度重视，要在不影响整个系统运行的条件下进行实施。投料试车一旦成功，设计管理的另外一项重要任务就是配合生产公司组织好装置、单元的性能考核工作。由于许多专利商都是引进的，这项工作的设计管理者要早策划、早组织，适时进行。在策划时要求专利商、承包商等人员都要参与，生产公司各装置的负荷能满足装置性能考核的要求，性能考核的时间不宜在冬季实施。另外，在投料试车期间，对于专利商现场服务的管理也应是设计管理工作的一部分。由于重视程度不高，对于专利商现场服务的人工时考核不严谨、计划性不强，导致专利商现场服务人工时严重超标，有的新增服务人工时费用达几百万元，给业主带来不必要的成本负担。因此，设计管理人员一定要严格控制，做好现场服务计划，在保证投料试车顺利进行的前提下，把人工时控制在合同规定的范围内。

2.5配合竣工验收的设计管理

竣工验收的责任在生产公司，设计主要是配合工作，竣工验收是对项目建设的最终评价。这一阶段，设计一定要积极配合，主动开展工作，为竣工验收提供详实的设计数据，为一次竣工验收成功而努力。

3结语

煤化工项目建设的设计管理工作点多、面广、时间跨度大。要切实做好项目建设的设计管理工作，在项目前期就要进行很好的策划，从组织机构、范围管理、时间管理、沟通管理等各个方面进行统筹策划，并在项目全周期严格执行，从而使设计工作更好地服务于项目建设，为项目建设起到龙头作用。设计是龙头，设计管理落到实处，就能更好地节约项目建设成本，提高未来工厂的运行效益。只有把好设计关，工厂未来才能安全、平稳、高效运营，各项排放指标才能满足国家要求，进而为业主和社会带来可观的经济效益和社会效益。

参考文献

［1］马铁山，那焱.我国海外EPC项目设计管理的问题和对策［J］.2013，44(3):258-260.

［2］于希军.浅谈建筑设计管理存在的问题及对策［J］.黑龙江科技信息，2013(7):133.

［3］任祝雯.建筑设计管理中问题和对策解析［J］.建材与装饰，2015，11(48):69-70.

作者：王玉龙 单位：中国神华煤制油化工有限公司