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1.項目簡介及概述

1.1項目概況

項目名稱：福建煉油乙烯項目FREP
項目地點(diǎn)：中國福建省泉州市泉港區(qū)
項目規(guī)模：50,000 IO點(diǎn)
最終用戶：福建聯(lián)合石化有限公司

項目位于福建省泉州市泉港區(qū)，總占地面積約480公頃。是目前我國第一個煉油、化工和成品油營銷一體化的中外合資項目。也是至今為止一次性整體規(guī)劃、一次性設(shè)計、一次性施工建設(shè)、一次性投產(chǎn)成功、實(shí)施投資最大（改造和新建總投資約為316億人民幣）的煉油乙烯一體化項目。它是國內(nèi)第一個采用IGCC的煉油、化工項目，也是國內(nèi)又一個大規(guī)模采用基金會現(xiàn)場總線的大型項目。

項目充分依托福建煉化公司原有400萬噸/年煉油廠設(shè)施，新建14套煉油裝置：800萬噸/年常減壓、260萬噸/年催化原料加氫處理、210萬噸/年加氫裂化、280萬噸/年柴油加氫、20萬噸/年硫磺回收、170萬噸/年溶劑脫瀝青以及氣體脫硫、脫硫醇等裝置及配套設(shè)施，使總煉油能力達(dá)到1200萬噸/年，并大幅度提高加工含硫原油的煉制能力；新建6套化工裝置，包括：80萬噸/年乙烯裂解、40萬噸/年聚丙烯裝置、80萬噸/年聚乙烯裝置、70萬噸/年芳烴聯(lián)合裝置(PX)、12萬噸/年丁二烯裝置、8/3.5萬噸/年MTBE/丁烯-1裝置(C4)；對原有400萬噸/年煉油裝置進(jìn)行擴(kuò)能改造，以及與上述工藝裝置相配套的廠內(nèi)外公用工程與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；利用劣質(zhì)瀝青規(guī)劃建設(shè)了國內(nèi)第一套與煉油、化工配套的公用工程島——部分氧化、制氫、汽電聯(lián)產(chǎn)(IGCC聯(lián)合裝置)，為一體化項目提供氫氣、蒸汽、氧氣、電、氮?dú)獾龋粡S外工程包括30萬噸級原油碼頭、60萬立方米容量的中轉(zhuǎn)油庫、13公里的海底輸油管線、原有成品油碼頭和庫區(qū)擴(kuò)容、低溫乙烯接卸設(shè)施等，以及廠外供電、供水、防洪排澇、公路鐵路等設(shè)施的新建、改擴(kuò)建。

艾默生過程控制有限公司Emerson Process Management為福建煉油乙烯項目共提供十一套PlantWeb數(shù)字化工廠DCS系統(tǒng),具體參見下表：

1.2 MICC供貨范圍

EMERSON作為主要的儀表及過程控制的供應(yīng)商(MICC)為FREP項目提供：
— 22個合同包
— 10，000多臺Ff設(shè)備
— DeltaV DCS, AMS,SIS,FGS
— 羅斯蒙特溫度、壓力、液位儀表
— 費(fèi)希爾DVC數(shù)字閥門定位器
— 高準(zhǔn)流量計
— 費(fèi)希爾閥門和調(diào)壓器
— 羅斯蒙特分析儀表
— OTS仿真培訓(xùn)系統(tǒng)

1.3 MICC服務(wù)范圍

— FEED前端工程設(shè)計
— 項目管理和工程執(zhí)行
— 現(xiàn)場服務(wù)
— 開車支持
— 培訓(xùn)

2. DCS系統(tǒng)應(yīng)用介紹

根據(jù)項目設(shè)計規(guī)范及DCS功能設(shè)計規(guī)格書(FDS)，每套DCS系統(tǒng)軟硬件配置、功能設(shè)計及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)均采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，標(biāo)準(zhǔn)化的采用便于管理和維護(hù)。

2.1DCS系統(tǒng)配置簡介

2.1.1 硬件配置

應(yīng)用于FREP項目的DCS系統(tǒng)主要由工作站、控制器及IO卡件、網(wǎng)絡(luò)通訊組件、供電及其它輔助設(shè)備組成。

工作站：

— 工程師站(Professional Plus server)。可用于組態(tài)及操作，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫保存。
— 組態(tài)站(Professional station)。可用于組態(tài)及操作。
— AMS站。應(yīng)用站，現(xiàn)場HART及Ff設(shè)備管理，設(shè)備數(shù)據(jù)庫保存。
— 歷史站(Historian server)。應(yīng)用站，存放DCS系統(tǒng)過程歷史數(shù)據(jù)及與實(shí)施數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通訊。
— OPC站。應(yīng)用站，用于與其它DCS系統(tǒng)及第三方系統(tǒng)OPC數(shù)據(jù)通訊。
— 終端站(Terminal server)。應(yīng)用站，用于遠(yuǎn)程登錄管理。
— 操作員站(Operator station)。操作員站，用于過程操作。

控制器及IO卡件：

— MD Plus控制器。冗余。
— AI/AO卡件。包括冗余及非冗余，支持HART信號。
— DI/DO卡件。包括冗余及非冗余。
— H1卡件。冗余
— SI卡件。包括冗余及非冗余。
— 其它卡件。包括熱電阻、熱電偶及多功能卡件。

網(wǎng)絡(luò)通訊組件：

包括用于連接DCS系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的交換機(jī)、光電轉(zhuǎn)換器、光纖連接盤、網(wǎng)線、光纖跳線等。其中，應(yīng)用于DCS控制網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)通訊模件均為主副網(wǎng)冗余配置。

供電：

— 系統(tǒng)電源(AC/12VDC)。冗余，控制器及IO卡件供電。
— 系統(tǒng)電源(AC/24VDC)。冗余，現(xiàn)場常規(guī)儀表及其它24VDC用電設(shè)備供電。
— 系統(tǒng)電源(DC/DC)。冗余，控制器及IO卡件供電。
— 總線電源(DC/DC)。冗余，現(xiàn)場Ff儀表供電。

此外，每套DCS系統(tǒng)均有各自獨(dú)立交流配電柜，為DCS系統(tǒng)及與之相關(guān)的SIS、FGS等其它第三方系統(tǒng)提供交流配電。

其它輔助設(shè)備：

— AMS多路轉(zhuǎn)換器。用于SIS、ITCC系統(tǒng)HART儀表信號連接及通訊。
— 中間繼電器柜。用于與電氣MCC信號隔離。
— 輔助柜。安全柵及其它二次儀表安裝。
— Ff接線箱。總線終端器及Ff儀表連接。
— 打印機(jī)。

2.1.2 軟件配置

FREP項目DCS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)軟件配置：

— ProfessionalPLUS Workstation Software
— Professional Workstation Software
— Operator Workstation Software
— Event Chronicle
— Application Station Software
— DeltaV Software Media Pack
— Configuration Audit Trail
— Analog Monitor Input
— Analog Control Output
— Discrete Monitor Input
— Discrete Control Output
— 1-Year Foundation Support
— Remote Diagnosis Kit
— DeltaV Continuous Historian
— History View
— OPC Mirror
— Base Workstation Software
— Microsoft TSCAL
— OEM office XP Pro
— Controller Redundancy
— Serial Interface Port License
— Maintenance Station Software License
— Field Server License Initial Purchase; English; ServerPlus Station
— DeltaV System Interface
— PlantWeb Expansion-HART Multiplexer Interface
— Audit Trail
— ValveLink SNAP-ON Application
— AMS Client SC Station License
— AMS Foundation Support, Standard Package

2.2系統(tǒng)網(wǎng)路架構(gòu)介紹

全廠設(shè)置兩個中央控制室CCR1和CCR2，其中CCR1是利用原有400萬噸煉油裝置的中控室加以改造，CCR2則完全為新建的中控室。每個生產(chǎn)裝置均在就地設(shè)置一個現(xiàn)場控制室（Field Assemble Rack Room，簡稱FAR），全廠總有26個FAR。FAR和CCR之間全部采用光纖通訊。項目總共采用了11套DeltaV控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對不同生產(chǎn)裝置的獨(dú)立控制，在信息管理層面上它們又相互連接，組成全廠互聯(lián)的自動化結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和調(diào)度。同時項目也設(shè)有多個功能中心：全廠歷史數(shù)據(jù)庫中心、全廠儀表維護(hù)中心、全廠調(diào)度中心、消防中心、HSE中心、仿真和操作員培訓(xùn)中心、先進(jìn)過程控制中心等。

 

在全廠網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)內(nèi)，屬于MICC供貨范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)類型分為：

— DCS系統(tǒng)主控制網(wǎng)絡(luò)DCNP
— DCS系統(tǒng)副控制網(wǎng)絡(luò)DCNS
— SIS系統(tǒng)主通訊網(wǎng)絡(luò)SCNP
— SIS系統(tǒng)副通訊網(wǎng)絡(luò)SCNS
— FGS系統(tǒng)主通訊網(wǎng)絡(luò)FCNP
— FGS系統(tǒng)副通訊網(wǎng)絡(luò)FCNS
— OPC通訊網(wǎng)絡(luò)OCN
— 過程信息網(wǎng)絡(luò)PIN

其它與MICC網(wǎng)絡(luò)相連的非MICC供貨范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)：

— 工廠管理網(wǎng)絡(luò)PMN
— 監(jiān)視攝像信息網(wǎng)絡(luò)CCTVN
— 設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)MMSN
— 機(jī)組控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)ITCCN
— 過程分析網(wǎng)絡(luò)PAN

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

MICC所提供的工業(yè)以太網(wǎng)遵從星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。星形結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)位于中央控制室CCR2內(nèi)的機(jī)柜間，中控室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)分布按不同系統(tǒng)和類型劃分，由各自的交換機(jī)連接至現(xiàn)場機(jī)柜室側(cè)的相應(yīng)交換機(jī)。 

 

 

按設(shè)備的物理位置分布，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分為：

 

—現(xiàn)場機(jī)柜間 FAR。放置DCS系統(tǒng)機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)通訊柜、繼電器柜、安全柵柜、配電柜等及就地組態(tài)站，以實(shí)現(xiàn)就地控制。其它如SIS等第三方系統(tǒng)的控制柜也安裝在現(xiàn)場機(jī)柜間。

 

—中央控制室 CCR。在操作大廳，按裝置及崗位設(shè)置一系列操作臺，安裝DCS操作員站監(jiān)視器，以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視和控制。在附近的機(jī)柜室安裝DCS服務(wù)器柜、操作員站柜、網(wǎng)絡(luò)通訊柜、配電柜等；SIS、FGS等其它系統(tǒng)的部門機(jī)柜也安裝在中控室的機(jī)柜間。

 

—工程師間。位于中央控制室內(nèi)，安裝有各套DCS系統(tǒng)、SIS系統(tǒng)、FGS系統(tǒng)及其它第三方系統(tǒng)的工程師站和應(yīng)用站等。

2.3 全廠公用性系統(tǒng)

MICC還為福煉一體化項目提供了以下全廠公用性系統(tǒng)：

—GPS時鐘服務(wù)器。采集GPS全球定位通訊衛(wèi)星上的原子鐘信號，作為全廠各套系統(tǒng)時鐘同步的主時鐘信號。

—RTDB實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。通過專用的OPC網(wǎng)絡(luò)讀取各套DCS系統(tǒng)的實(shí)時測量值，并把它們儲存在基于InfoPlus 21的實(shí)時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。

—防火墻。對從辦公室局域網(wǎng)訪問中央服務(wù)器和從PIN網(wǎng)、辦公室局域網(wǎng)訪問DCS系統(tǒng)服務(wù)器分別設(shè)置了防火墻進(jìn)行安全防護(hù)。殺病毒服務(wù)器定期更新病毒庫文件并同步至各客戶端計算機(jī)。

—總調(diào)度站。通過遠(yuǎn)程登錄方式察看DCS系統(tǒng)過程畫面及歷史數(shù)據(jù)。

—中央維護(hù)站。可通過遠(yuǎn)程登錄方式實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)組態(tài)及診斷功能，也可以通過AMS系統(tǒng)客戶端軟件實(shí)現(xiàn)儀表組態(tài)及診斷。

3.項目實(shí)施和管理

3.1項目特點(diǎn)及執(zhí)行策略

FREP項目的目標(biāo)是建設(shè)可靠且先進(jìn)的儀控系統(tǒng)，精簡操作與維護(hù)人員，降低計劃外的停車以提升生產(chǎn)力。為達(dá)到此目標(biāo)需要選擇一家具有豐富的大型項目執(zhí)行經(jīng)驗(yàn)的承包商，提供儀表和控制系統(tǒng)以及服務(wù)，以降低項目執(zhí)行的風(fēng)險；同時也需要選擇一個最具有技術(shù)優(yōu)勢的自動化方案，以提高整個工廠的自動化水平，降低生命周期成本。

3.1.1項目規(guī)模大，各生產(chǎn)裝置之間聯(lián)動密切，可靠度要求高

—預(yù)先完成系統(tǒng)功能規(guī)范FDS。對所有MICC主系統(tǒng)的軟、硬件的標(biāo)準(zhǔn)及功能，系統(tǒng)之間界面接口的軟、硬件的標(biāo)準(zhǔn)及功能，全廠公用系統(tǒng)的的軟、硬件的標(biāo)準(zhǔn)及功能以及網(wǎng)絡(luò)及安全等都做了明確的界定和要求。

—項目標(biāo)準(zhǔn)化的制定及實(shí)施。預(yù)先按項目標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了一套測試系統(tǒng)，由專職負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)技術(shù)專家對系統(tǒng)硬件及組態(tài)工具包進(jìn)行有效測試，并依據(jù)測試結(jié)果修正和完善項目標(biāo)準(zhǔn)。

—對EPC技術(shù)人員進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)，并在各EPC辦公室派駐相應(yīng)的接口工程師，協(xié)助EPC完成標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。

—工程文檔的標(biāo)準(zhǔn)化管理。開發(fā)了符合項目標(biāo)準(zhǔn)的Intools文件以規(guī)范EPC設(shè)計，針對各EPC的系統(tǒng)設(shè)計輸出文檔也按照標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行管理。

3.1.2 參與項目的EPC及施工單位多，協(xié)調(diào)工作量大

—組織有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的項目執(zhí)行隊伍。項目團(tuán)隊的所有項目經(jīng)理及多位項目責(zé)任工程師均有多年的項目執(zhí)行經(jīng)驗(yàn)，尤其是擁有揚(yáng)巴、賽科等超大型石化項目的管理技能和技術(shù)水準(zhǔn)。

—采用有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)技術(shù)與結(jié)構(gòu)。項目團(tuán)隊擁有多位具有豐富國際項目經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)能力的國內(nèi)外專家作為技術(shù)支持，同時在汲取前期項目經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出最符合福煉一體化項目特點(diǎn)系統(tǒng)軟硬件架構(gòu)及執(zhí)行策略。

—遵循完整嚴(yán)密的工作責(zé)任矩陣。在項目執(zhí)行的各個階段，均按責(zé)任矩陣分工，切實(shí)落實(shí)工作界面和內(nèi)容。

3.1.3在技術(shù)方面，對系統(tǒng)的可靠性要求較高，要求維護(hù)方便

— 根據(jù)各EPC的基礎(chǔ)設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計，合理地為每套裝置配置系統(tǒng)。

— 每套裝置中的每個工藝單元，設(shè)置獨(dú)立的控制器，以方便生產(chǎn)運(yùn)行和維護(hù)操作。

— 選用可靠性高的緊急停車系統(tǒng)SIS和必要的火災(zāi)及有毒有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)。

3.1.4 項目進(jìn)度影響因素較多，變更較為頻繁

— 設(shè)置合理的項目進(jìn)度表，采用贏得值法繪制S-Curve曲線。

— 盡早介入EPC的設(shè)計，加強(qiáng)溝通和協(xié)調(diào)，按項目工作責(zé)任矩陣的分工，采用標(biāo)準(zhǔn)化的工具和流程，盡量防止不必要的變更。

— 對于必要的變更，應(yīng)盡早發(fā)現(xiàn)并按規(guī)定的流程處理，以免造成質(zhì)量與進(jìn)度問題。

3.1.5 現(xiàn)場安裝質(zhì)量要求較高，多個系統(tǒng)同時聯(lián)調(diào)可能性大

— 安排熟悉石化行業(yè)技術(shù)規(guī)范要求的廠家儀表自控專業(yè)的技術(shù)人員入廠指導(dǎo)，對EPC、施工商、監(jiān)理和業(yè)主相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)和現(xiàn)場故障排查處理。

— 項目執(zhí)行組有完善的計劃和充足的現(xiàn)場服務(wù)人員，可以充分應(yīng)對各種計劃與非計劃的服務(wù)相應(yīng)。

— 每套系統(tǒng)均安排專職的責(zé)任工程師與項目工程師負(fù)責(zé)現(xiàn)場調(diào)試與開車保運(yùn)。

3.1.6 系統(tǒng)預(yù)維護(hù)方案

— 采用PlantWeb數(shù)字化工廠管控網(wǎng)解決方案。數(shù)字化信號方便設(shè)備組態(tài)及報警、診斷信號的傳輸。

 

— 充分利用AMS設(shè)備管理系統(tǒng)這一平臺管理現(xiàn)場設(shè)備，進(jìn)行預(yù)維護(hù)的開發(fā)與應(yīng)用，便于有計劃地日常維護(hù)與停車大修的實(shí)施。
 

 

 

— 配合業(yè)主建立緊急備件庫及常規(guī)備件庫。

— 留下參與項目執(zhí)行的優(yōu)秀工程師在現(xiàn)場，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的日常維護(hù)、問題診斷、培訓(xùn)及優(yōu)化。

— 提供符合業(yè)主要求的售后服務(wù)方案。

3.2 合同執(zhí)行模式及階段控制和流程

3.2.1 合同執(zhí)行模式

項目的合同執(zhí)行模式如下：

PMC — 項目管理公司

IPMT — 一體化項目管理團(tuán)隊

CDIs — 中石化各下屬設(shè)計院

CPI — 中石化國際事業(yè)公司

MICC — 主體儀表和控制系統(tǒng)承包商

PMC作為項目前期的管理單位，負(fù)責(zé)投標(biāo)、評審、項目框架文件和規(guī)范的制定及基礎(chǔ)設(shè)計的審核等工作。在前端設(shè)計FEED結(jié)束后，EPC根據(jù)各項目框架文件及規(guī)范，進(jìn)一步深化設(shè)計，并與MICC完成EPC合同的技術(shù)審核與商務(wù)確認(rèn)，最終由中石化國際事業(yè)公司向MICC發(fā)出商務(wù)合同。

3.2.2 階段控制及流程

項目的階段控制如下：

階段一FEED：

— 定義任務(wù)和職責(zé)。
— 定義各方工作范圍。
— EPC詢價書模板及MICC對EPC報價的要求。
— 工程標(biāo)準(zhǔn)化的制定。
— 項目執(zhí)行計劃。
— 項目執(zhí)行進(jìn)度。
— 系統(tǒng)功能設(shè)計規(guī)格書。
— 風(fēng)險分析指導(dǎo)。
— 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架。
— 等等。

階段二Post FEED：

— MICC收到EPC的詢價書后，根據(jù)項目框架協(xié)議和EPC的詢價書完成含材料及工程服務(wù)在內(nèi)的EPC合同報價，并與EPC完成審核與確認(rèn)。
— MICC對業(yè)主和EPC完成Ff系統(tǒng)方面知識的培訓(xùn)。

階段三EPC：

— 基于已批準(zhǔn)的FEED文件和EPC的設(shè)計規(guī)范要求來執(zhí)行每一個項目分包。

3.3項目進(jìn)度控制

MICC系統(tǒng)EPC分包合同的執(zhí)行通常是從開工會開始執(zhí)行，在得到EPC必要的設(shè)計輸入資料后開始系統(tǒng)設(shè)計、軟硬件組態(tài)及工廠驗(yàn)收測試，之后是系統(tǒng)交付現(xiàn)場后的現(xiàn)場服務(wù)工作。如下圖所示：

在項目執(zhí)行階段，對于系統(tǒng)工程詳細(xì)設(shè)計的質(zhì)量控制上設(shè)置了三個關(guān)鍵審查點(diǎn),包括業(yè)主、IPMT和MICC項目執(zhí)行人員共同參與：

— 初步設(shè)計審查 PDR
— 關(guān)鍵設(shè)計審查 CDR
— 系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒審查 SRR

在完成軟件組態(tài)及硬件集成后，首先對系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件的預(yù)測試，接著進(jìn)行工廠驗(yàn)收測試Pre-FAT，包括系統(tǒng)整合測試FAT。在交付現(xiàn)場完成安裝、上電等準(zhǔn)備工作后，系統(tǒng)先進(jìn)行預(yù)現(xiàn)場驗(yàn)收測試ISAT,在完成儀表回路聯(lián)調(diào)后，再完成最終的系統(tǒng)現(xiàn)場驗(yàn)收測試SAT，至裝置試車、開車結(jié)束。

3.4 項目標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施

3.4.1 FEED工作內(nèi)容及工程標(biāo)準(zhǔn)化

整個項目的執(zhí)行，從設(shè)計到安裝階段，都貫穿有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化。FEED階段經(jīng)過審核和批準(zhǔn)的輸入輸出文檔均為項目標(biāo)準(zhǔn)化的體現(xiàn)。

FEED輸入文檔：

— FREP項目投標(biāo)文件及規(guī)范
— MICC的工作范圍
— MICC的執(zhí)行策略
— 報價材料單
— 項目主體進(jìn)度
— 報價結(jié)構(gòu)圖
— 方案澄清
— 工藝單元P&ID及描述
— 框架協(xié)議的單價
— 等等

FEED輸出文檔：

— MICC系統(tǒng)規(guī)范提升
— 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的擴(kuò)充
— MICC所供電纜的規(guī)格
— 報警管理體系
— 整體項目進(jìn)度
— MICC文檔提交的修訂
— MICC執(zhí)行策略的改進(jìn)
— 項目費(fèi)用概算
— 等等

Post FEED階段的標(biāo)準(zhǔn)化工作:

— 組態(tài)工具包的開發(fā)及審批
— 過程畫面標(biāo)準(zhǔn)化的完善
— 工程標(biāo)準(zhǔn)化
— FDS的準(zhǔn)備和審批
— EPC報價的準(zhǔn)備
— 第三方系統(tǒng)在DCS測試系統(tǒng)上的通訊測試
— EPC及業(yè)主的培訓(xùn)
— 等等

3.4.2 工程標(biāo)準(zhǔn)化的工作分配

執(zhí)行于不同EPC分包合同的項目團(tuán)隊始終都是貫徹于統(tǒng)一的工程與標(biāo)準(zhǔn)化的指導(dǎo)方針下，采用統(tǒng)一的系統(tǒng)功能規(guī)格書進(jìn)行設(shè)計，統(tǒng)一接受項目規(guī)范的培訓(xùn)及認(rèn)證，包括系統(tǒng)組態(tài)，程序文件的開發(fā)，全廠性通訊管理等在內(nèi)的工作都由專職的標(biāo)準(zhǔn)化專家進(jìn)行審核。

3.5 項目執(zhí)行團(tuán)隊組織結(jié)構(gòu)

— FEED階段，MICC執(zhí)行團(tuán)隊組織結(jié)構(gòu)：

— 項目管理和執(zhí)行—各方工作關(guān)系圖：

 

 

Owner/PMC作為高層管理協(xié)調(diào)部門主要負(fù)責(zé)項目指導(dǎo)、政策規(guī)范的頒布和沖突的協(xié)調(diào)處理。

PMT項目管理團(tuán)隊由由項目總監(jiān)領(lǐng)導(dǎo)，主要負(fù)責(zé)計劃、成本控制/變更管理、報告、協(xié)調(diào)、質(zhì)量及工程標(biāo)準(zhǔn)化等工作。

Execution team項目執(zhí)行團(tuán)隊按裝置劃分，由項目經(jīng)理及數(shù)位主管工程師負(fù)責(zé)管理。負(fù)責(zé)工作包的開始至結(jié)束及相關(guān)供應(yīng)商的管理，并匯報給PMT。

— EPC階段

3.6 質(zhì)量管理

項目管理通常由成本控制、進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、HSE及客戶滿意度這幾部分組成。而質(zhì)量控制則是項目管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

艾默生過程控制有限公司質(zhì)量控制體系是由工程標(biāo)準(zhǔn)化、變更管理、定期技術(shù)審核及預(yù)工廠測試這幾個方面實(shí)現(xiàn)的。如下圖所示：

艾默生質(zhì)量控制體系與業(yè)主/EPC質(zhì)量體系之間，通過必要的輸入輸出文檔聯(lián)系，由項目要求及規(guī)范，經(jīng)審批通過的各設(shè)計程序文件等達(dá)成一致。

3.7 現(xiàn)場技術(shù)支持

現(xiàn)場技術(shù)支持是項目現(xiàn)場服務(wù)階段的核心。在系統(tǒng)運(yùn)抵現(xiàn)場之前，MICC組建了項目現(xiàn)場工作組，設(shè)置了現(xiàn)場辦公室，負(fù)責(zé)現(xiàn)場一切相關(guān)工作。現(xiàn)場工作組成員由具有豐富現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)能力強(qiáng)的軟硬件工程師、專家組成。具體工作內(nèi)容：

— 系統(tǒng)現(xiàn)場開箱檢驗(yàn)支持
— 系統(tǒng)安裝檢查和監(jiān)督
— Ｆf安裝監(jiān)督和回路檢驗(yàn)
— 儀表回路測試支持
— 對業(yè)主、承包商和各項目組的技術(shù)支持和響應(yīng)
— 現(xiàn)場協(xié)調(diào)

4. 項目實(shí)施案例

4.1 IGCC項目

4.1.1 項目概況

IGCC是一套部分氧化氣化/汽電聯(lián)產(chǎn)裝置，作為FREP項目中一個公用工程島裝置，它以脫油瀝青為原料，生產(chǎn)整個項目所需要的部分氫氣和大部分超高壓蒸汽及部分電力。裝置主要由6個工藝單元組成，有氣化、酸性氣脫除、CO耐硫變換、汽電聯(lián)產(chǎn)、變壓吸附PSA、制冷單元。

生產(chǎn)方法及流程特點(diǎn)：采用部分氧化工藝技術(shù)將脫油瀝青進(jìn)行氣化生產(chǎn)出粗合成氣（主要CO和H2），粗合成氣分成兩部分，一部分經(jīng)過酸性氣脫除后（脫H2S等雜質(zhì)）用作燃?xì)廨啓C(jī)的燃料，燃燒后高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐回收余熱，這部分的產(chǎn)品有蒸汽、電；另一部分作為制取氫氣的原料，經(jīng)過變換、酸性氣脫除（脫H2S、CO2等雜質(zhì)）和變壓吸附PSA單元生產(chǎn)滿足全廠用氫裝置要求的氫氣。在汽電聯(lián)產(chǎn)部分還設(shè)置了2臺以乙烯裂解PFO/PGO為原料的超高壓輔助開工鍋爐氣化采用Shell公司的已脫油瀝青為進(jìn)料的液體進(jìn)料氣化技術(shù)，氣化爐、合成器冷卻器、燒嘴為專利設(shè)備。酸性氣體脫除采用德國Lurgi公司的低溫甲醇洗技術(shù)。CO耐硫變換無專有技術(shù)使用費(fèi)，PMT提供工藝包，SNEC完成工程設(shè)計。變壓吸附PSA采用華西科技股份有限公司的技術(shù)，吸附劑、程控閥門由其成套供貨。制冷采用丙烯制冷系統(tǒng)，擬由供貨商成套提供設(shè)備及控制系統(tǒng)。汽電聯(lián)產(chǎn)（Cogen）單元主要包括合成氣燃?xì)廨啓C(jī)及發(fā)電、余熱鍋爐、超高壓輔助鍋爐、超高壓蒸汽過熱爐、蒸氣輪機(jī)及發(fā)電。該單元的整合技術(shù)由西班牙TR公司提供，其中燃?xì)廨啓C(jī)采用GE公司的2臺PG9171 (E)型機(jī)組。

4.1.2 IGCC DCS系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用范圍

— 氣化進(jìn)料系統(tǒng)/灰漿處理系統(tǒng)
— 氣化系統(tǒng)(三線)
— 灰漿過濾系統(tǒng)
— CO耐硫變換系統(tǒng)
— 變壓吸附系統(tǒng)
— 酸性氣體脫除系統(tǒng)
— 丙烯制冷單元
— 鍋爐給水/燃料氣單元
— 輔助開工鍋爐及POX過熱爐
— GTG/STG系統(tǒng)串行通訊
— 公用工程單元

4.1.3 IGCC DCS系統(tǒng)硬件特點(diǎn)

— DCS系統(tǒng)I/O 7,500點(diǎn)，其中硬點(diǎn)為6,000點(diǎn)。
— 18對DeltaV冗余控制器。
— 控制回路I/O卡件為冗余配置。
— 防爆等級為隔爆型Ex.d。
— DCS機(jī)柜整合為系統(tǒng)柜和編組柜一體化。DCS控制器及I/O卡件安裝在整合的系統(tǒng)柜內(nèi)。
— 系統(tǒng)供電來自雙路UPS電源。
— DCS系統(tǒng)機(jī)柜安裝在就地機(jī)柜間FAR內(nèi)，而操作員站安置在中央控制室CCR內(nèi)。
— DCS系統(tǒng)控制網(wǎng)為冗余配置。
— FAR與CCR之間用冗余敷設(shè)的光纜連接。
— 就地機(jī)柜間內(nèi)DCS控制器與中央控制室內(nèi)工程師站及操作員站的通訊速率最大支持1GB。
— 操作員站使用雙21”液晶顯示器。
— 操作員站主機(jī)位于CCR內(nèi)機(jī)柜間，而顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)及音箱位于操作大廳的操作臺上，雙方通過KVM連接。
— DCS工程師站及其它應(yīng)用站采用機(jī)架式服務(wù)器，安裝在CCR內(nèi)的機(jī)柜間，通過KVM把信號送至工程師間顯示及操作。
— 設(shè)置了AMS站用于現(xiàn)場HART及Ff設(shè)備的管理。
— SIS系統(tǒng)與FGS系統(tǒng)和DCS之間采用串行通訊方式連接。
— 部分EPC包設(shè)備系統(tǒng)如BMS、ITCC、MMS和DCS之間采用串行通訊方式連接。
— GTG Mark VI和DCS之間采用OPC通訊方式交換數(shù)據(jù)。

4.1.4 IGCC DCS系統(tǒng)軟件應(yīng)用特點(diǎn)

— FEED階段設(shè)立的測試系統(tǒng)有助于各種組態(tài)模板的開發(fā)和測試。

— 流程圖畫面基于EPC標(biāo)注的P&ID，并由有經(jīng)驗(yàn)的操作人員檢測。

— 像涉及到氣話爐開停的E200單元邏輯的特殊畫面是根據(jù)在SIS系統(tǒng)中運(yùn)行的順控程序自行開發(fā)。此類特殊應(yīng)用畫面總數(shù)超過130張，在開停車過程中可以動態(tài)的顯示每一步的操作提示、允許、按鈕動作、聯(lián)鎖、計時等狀態(tài)信息。

— 開發(fā)并實(shí)現(xiàn)在DCS上操作顯示第三方系統(tǒng)及包設(shè)備單元的畫面。下圖所示為GTG Mark VI系統(tǒng)在DCS上的顯示畫面：

— 為復(fù)雜回路單獨(dú)提供邏輯運(yùn)算畫面及關(guān)聯(lián)畫面。

— 輔助開工鍋爐、余熱鍋爐及POX過熱氣化爐等的交叉限幅控制策略均在DCS上開發(fā)和實(shí)施。

— 蒸汽系統(tǒng)的主控器控制策略由DCS開發(fā)和實(shí)施。

— 變壓吸附單元的控制策略和順控程序在DCS上開發(fā)和實(shí)施。

4.1.5 IGCC系統(tǒng)的工廠驗(yàn)收測試FAT

— 組織有效的FAT指導(dǎo)和管理團(tuán)隊，人員包括業(yè)主方生產(chǎn)及DCS系統(tǒng)工程師、EPC設(shè)計人員、IPMT及專利商人員和MICC項目組人員。
— 明確每日的測試計劃并做到及時跟蹤和總結(jié)。
— 業(yè)主團(tuán)隊在FAT期間負(fù)責(zé)復(fù)雜回路控制確認(rèn)等應(yīng)用審核。
— 為減少現(xiàn)場組態(tài)修改的工作量，F(xiàn)AT工作組用了8周的時間完成所有DCS復(fù)雜控制回路及邏輯的組態(tài)和測試工作。
— 采用了專門的信號模擬盤及PLC對所有E200單元邏輯的輸入輸出信號及功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了完全的仿真測試。在整個團(tuán)隊的有效努力下，用了8周時間完成了一號線氣化爐順控邏輯的測試。

4.1.6 IGCC項目的技術(shù)挑戰(zhàn)

DCS系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)：

— 使運(yùn)行在SIS系統(tǒng)中的順控邏輯可以在DCS流程圖畫面上得到清晰明了地顯示。
— 在整個EPC工程階段面臨長期而頻繁的設(shè)計變更。
— 氣化爐單元的復(fù)雜回路作為DCS組態(tài)工作的重要部分，其組態(tài)信息的完整性和正確性受專利商制約，存在不確定因素。
— 對于類似“全廠事件驅(qū)動邏輯”一類的全廠性邏輯功能，在DCS系統(tǒng)上實(shí)施前需要進(jìn)行全裝置過程的仿真測試。
— 復(fù)雜控制策略，如涉及到蒸汽平衡的主控器、鍋爐負(fù)荷分配、STG切換控制、合成氣平衡等需要較多的相關(guān)應(yīng)用知識及各包設(shè)備供應(yīng)商的設(shè)計輸入資料。
— 大量的包設(shè)備單元需要通過DCS系統(tǒng)作為操作和顯示窗口，應(yīng)予以足夠的關(guān)注。

SIS系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)：

— SIS系統(tǒng)中實(shí)施的開停車邏輯受程序執(zhí)行時間限制。
— 無標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計組態(tài)文件，需參閱大量的專利商文檔，如STD,FLD等并進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)化。
— 在同一設(shè)備順控邏輯執(zhí)行的不同階段，當(dāng)多個動作發(fā)生時需確定其優(yōu)先級。
— 專門設(shè)備的需要。如為了記錄查證SIS時間，需要配置Tri-logger設(shè)備。

界面協(xié)調(diào)分工面臨的挑戰(zhàn)：

— DCS系統(tǒng)與SIS系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸需滿足項目規(guī)范對控制器負(fù)荷的要求。
— 一些特殊邏輯，如“全廠事件驅(qū)動邏輯”不是單純DCS系統(tǒng)可以獨(dú)立完成的，而是涉及到相關(guān)裝置包設(shè)備單元，因此在EPC工程階段，需要預(yù)先設(shè)定其控制需求。

測試階段面臨的挑戰(zhàn)：

— DCS/SIS系統(tǒng)的整合測試如何做到省時且更有效率。
— 順控程序由于動作及響應(yīng)方式極多，故測試必將耗時良久。
— “異常工況處理”程序的確認(rèn)不是由標(biāo)準(zhǔn)程序來確定，而是更多地根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)來確認(rèn)。
— SIS系統(tǒng)中順控的測試需要專門的類似于PLC的程序及專用的測試盤來模仿各種輸入輸出信號，需要較多的設(shè)備才能完成順控程序的測試。
— 為保證正式的FAT和IFAT取得成功，在這之前需要進(jìn)行全面的預(yù)FAT。

4.2 乙烯項目

4.2.1 項目概括

乙烯裝置由裂解爐區(qū)、分離區(qū)、汽油加氫區(qū)及低溫罐區(qū)組成，其中分離區(qū)由急冷、壓縮、冷區(qū)、熱區(qū)、冷劑壓縮及公用工程單元組成，裝置設(shè)計規(guī)模為80萬噸/年乙烯。裝置專利技術(shù)由ABB Lummus及中石化科技開發(fā)公司作為專利商提供相應(yīng)的工藝包并協(xié)助開發(fā)。

4.2.2 乙烯 DCS系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用范圍

— 裂解爐區(qū)：1臺氣體爐、4臺輕油爐、3臺重油爐。
— 急冷區(qū)：汽油分餾塔、急冷塔、裂解燃油汽提塔、裂解汽油汽提塔、工藝水汽提塔。
— 壓縮區(qū)：裂解氣壓縮機(jī)、乙烯壓縮機(jī)、丙烯壓縮機(jī)、堿洗塔、裂解氣干燥器。
— 冷區(qū)：冷箱、甲烷化反應(yīng)器、氫氣干燥器、低壓甲烷壓縮機(jī)、脫甲烷塔。
— 熱區(qū)：脫乙烷塔、高低壓脫丙烷塔、脫丁烷塔、乙烯塔、丙烯塔、C2加氫反應(yīng)器、C3加氫反應(yīng)器。
— 裂解汽油加氫區(qū)：一段加氫反應(yīng)器、脫C5塔、二段加氫反應(yīng)器、循環(huán)氫壓縮機(jī)、穩(wěn)定塔。
— 低溫罐區(qū)：乙烯罐、乙烯泡點(diǎn)壓縮機(jī)、丙烯罐、丙烯泡點(diǎn)壓縮機(jī)。

4.2.3 乙烯項目DCS系統(tǒng)軟硬件特點(diǎn)

— DCS系統(tǒng)I/O 6,500點(diǎn)，其中硬點(diǎn)為6,000點(diǎn)。
— 22對DeltaV冗余控制器。
— 550個Ff網(wǎng)段，2318臺Ff設(shè)備。
— 控制回路I/O卡件為冗余配置
— 防爆等級為隔爆型Ex.d。
— DCS機(jī)柜整合為系統(tǒng)柜和編組柜一體化。DCS控制器及I/O卡件安裝在整合的系統(tǒng)柜內(nèi)。
— 系統(tǒng)供電來自雙路UPS電源。
— DCS系統(tǒng)機(jī)柜分別安裝在兩個就地機(jī)柜間FAR內(nèi)，而操作員站安置在中央控制室CCR內(nèi)。
— DCS系統(tǒng)控制網(wǎng)為冗余配置。
— FAR與CCR之間用冗余敷設(shè)的光纜連接。
— 就地機(jī)柜間內(nèi)DCS控制器與中央控制室內(nèi)工程師站及操作員站的通訊速率最大支持1GB。
— 操作員站使用雙21”液晶顯示器。
— 操作員站主機(jī)位于CCR內(nèi)機(jī)柜間，而顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)及音箱位于操作大廳的操作臺上，雙方通過KVM連接。
— DCS工程師站及其它應(yīng)用站采用機(jī)架式服務(wù)器，安裝在CCR內(nèi)的機(jī)柜間，通過KVM把信號送至工程師間顯示及操作。
— 設(shè)置了AMS站用于現(xiàn)場HART及Ff設(shè)備的管理。
— SIS系統(tǒng)與FGS系統(tǒng)和DCS之間采用串行通訊方式連接。
— 部分EPC包設(shè)備系統(tǒng)如ITCC、MMS、PAS、Tank Gauging和DCS之間采用串行通訊方式連接。
— FEED階段設(shè)立的測試系統(tǒng)有助于各種組態(tài)模板的開發(fā)和測試。
— 流程圖畫面基于P&ID，并由有經(jīng)驗(yàn)的業(yè)主操作人員檢查審核。

— 為便于生產(chǎn)操作人員的操作及明了聯(lián)鎖保護(hù)回路的動作和相應(yīng)，開發(fā)了因果圖畫面。此類特殊應(yīng)用畫面總數(shù)超過210張，在開停車及日常操作過程中可以動態(tài)的顯示關(guān)鍵測量值、允許、按鈕動作、報警、閥門開關(guān)等聯(lián)鎖狀態(tài)信息。

— 開發(fā)并實(shí)現(xiàn)在DCS上操作顯示第三方系統(tǒng)及包設(shè)備單元的畫面。

— 為復(fù)雜回路單獨(dú)提供邏輯運(yùn)算畫面及關(guān)聯(lián)畫面。
— 裂解爐TOC控制、干燥器順控策略等均在DCS上開發(fā)和實(shí)施。

4.2.4 乙烯項目的技術(shù)挑戰(zhàn)

— 項目規(guī)模大、工期緊。系統(tǒng)軟硬件設(shè)計、組態(tài)、集成和測試的工作量大。
— 超過60%的現(xiàn)場儀表為Ff設(shè)備，網(wǎng)段設(shè)計、計算及審核工作量大。
— 現(xiàn)場Ff設(shè)備安裝質(zhì)量確認(rèn)工作量大。

MICC現(xiàn)場團(tuán)隊在現(xiàn)場為本EPC及眾多的施工商舉辦了多次的Ff安裝及驗(yàn)證培訓(xùn)，提供了詳細(xì)的技術(shù)資料，并和業(yè)主儀表團(tuán)隊配合，在EPC及施工商自查的基礎(chǔ)上，再次詳細(xì)檢查了所有Ff設(shè)備的安裝質(zhì)量，對查處的問題一一記錄并整改。附表為Ff設(shè)備安裝校驗(yàn)規(guī)范的部分記錄模板：

 

 5. 總結(jié)

項目執(zhí)行成功的關(guān)鍵因素：

— 合同各方包括監(jiān)督管理方要精誠合作。
— 制定可靠的技術(shù)方案。
— 配備具有豐富項目執(zhí)行經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊。
— 有足夠的技術(shù)資源和人力資源。
— 得到最高管理層的全力支持。
— 精通項目控制方法。
— 堅持項目規(guī)范和工程標(biāo)準(zhǔn)化。
— 具有專業(yè)和敬業(yè)的精神。

選擇優(yōu)秀的供應(yīng)商作為MICC可以保證項目的順利執(zhí)行和達(dá)成既定目標(biāo)：

— MICC是現(xiàn)代大型項目的最佳實(shí)踐。
— MICC能應(yīng)對世界級規(guī)模項目執(zhí)行和運(yùn)行的挑戰(zhàn)。
— MICC負(fù)責(zé)系統(tǒng)、儀表和子系統(tǒng)集成。
— MICC與業(yè)主、EPC協(xié)調(diào)一致。
— MICC與業(yè)主、EPC共同制定功能設(shè)計規(guī)范，確保工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化。
— MICC策略是高質(zhì)量、高水平、加快工程建設(shè)進(jìn)程、降低生命周期成本的關(guān)鍵之一。

項目及合同執(zhí)行現(xiàn)狀：

— 福建煉油乙烯項目的順利完成，標(biāo)志著MICC策略在大型石化項目建設(shè)上是成功的。
— FF技術(shù)是可靠、穩(wěn)定、先進(jìn)的技術(shù)。在大型項目上使用FF技術(shù)，可以節(jié)約大量的調(diào)試、開車時間和人力。同時FF技術(shù)和AMS配合使用可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)測維護(hù)，實(shí)現(xiàn)工廠的智能化管理，降低生命周期成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
— 原老廠煉油部分裝置系統(tǒng)改造已完成，裝置一次性開車成功。新建公用工程、煉油及化工裝置均已順利開車成功并投入生產(chǎn)