煤制油化工项目系统工程的设计管理

煤制油化工项目系统工程的设计管理本文以神华包头煤制烯烃项目的系统工程为例，对系统工程项目所包含的工作内容和业主方的设计管理工作进行了阐述；在总结包头煤制烯烃项目系统工程设计管理的基础上，对如何做好煤制油化工项目系统工程的设计管理提出了一些改进意见，以供从事业主方项目设计管理的同行参考。一、系统工程项目所包含的工作内容和特点依据神华包头煤制烯烃项目（以下简称“包头项目”）特点和管理分工，业主在项目建设初期将其划分为160多个单元子项，并分属于9个项目组，各项目组以及管辖的装置及单元子项参见表1所示，其中系统工程项目组占32项。厂区内凡不属于区域项目组管辖的内容，几乎都划归到系统工程项目组（以下简称“系统组”）。因此，系统组所辖项目不仅数量多而杂，而且与各个区域项目组所辖分项间关系密切，比如全厂系统管廊、全厂供电外线、全厂电信、全厂地管等带有系统性的工程项目，与许多装置或子系统存在着“接口和界面关系”。包头项目所含的系统工程几乎涵盖了煤制油化工项目中的所有系统工程内容，具有代表性和普遍性，可以作为项目业主进行系统工程设计管理研究的典型案例。表1包头项目各项目组负责的装置及单元主项1.系统工程项目特点包头项目的系统工程分项多达32个（参见表2），每个单元或单体建、构筑物都有其各自特点，即使是个门卫，在设计上也有总图、建筑、结构、给排水、电气、电信、暖通等诸多专业来完成，因每个门卫的使用功能不同且建筑风格还各具特色。系统工程项目主要特点可以用“点多面广战线长，事多复杂责任大”来加以概括。“点多”是指分散在整个包头项目的各个角落，所包含的换热站、门卫、化学品库、危险品库、泡沫站、综合仓库、润滑油库、消防气防站、中央控制室、生产运行控制中心、中央分析化验室等单体建构筑物，以及由大型设备组焊厂房改造的机电仪维修中心和后来增加的4个检修工房，覆盖了整个全厂厂区；“面广”是指有些系统单元与各个装置或大多数装置要发生界面或接口关系，比如系统管廊、地下管网、全厂电信等各系统；“战线长”是指所在的区域位置较长，比如全厂道路及照明、围墙、绿化、系统管廊等；“事多”主要体现在与各生产部门、项目管理部门以及参建的各项目组间的协调量大，需要多方沟通协调；“复杂”是指需要协调处理的事情要找的人多、部门多，且这些相关部门或主管领导的意见往往不一致或差异较大而变得复杂；所谓“责任大”是指系统组负责的许多单元与整个包头项目的各单元子项中交、送电、锅炉点火、投料试车等“息息相关”，是各个生产装置和辅助设施的“联系纽带”。因此，系统组的协调工作量相对较大，需要与其他项目组完工中交的单元相适应，并满足其吹扫、调试等工作条件；另外，项目单元子项工程“变数多”，后期增加的综合楼PMCC、临时食堂、企业文化墙、新增开车小循环水等；并且遇到的“新问题多”，比如各类消防车的请购文件编制，消防队员使用的小型仪器设备以及消防队员个人装备的请购文件编制，是设计单位一般很少遇到的。系统组采取利用社会资源的办法加以协调解决，保证了这类特殊设备材料的采买。除此之外，系统组的许多项目还属于“脸面工程”，比如中央控制室、厂区绿化、企业文化墙、厂区道路及照明等，属于经常接受检查或参观的对象，是示范项目的具体体现。包头项目属于国家级重点示范工程，建成后必定会有国家领导人前来参观考察，尤以“中央控制室”为最。因此，在中央控制室设计时系统组就严格要求，使设计在考虑满足功能要求的基础上，对建筑物的结构设计、采暖通风、灯光照明、大屏布置、室内装饰、操作台摆放等还须考虑其参观功能，并且内装修材料选择要高档前卫，参见图1。中央控制室投用后，赢得了前来参观的国家领导人和公司领导的普遍认可和赞誉，达到了预期效果，为后续项目中央控制室的建设积累了宝贵经验。图1为中央控制室交工后投入使用的实际效果图鉴于以上特点，系统组的承发包模式采用了EPCM模式，EPCM承包商除承担项目组内所辖单元子项工程设计外，还和项目业主一起负责系统工程的项目管理和项目总体协调职责。为提高业主的项目管理效率，系统组的组织机构采用直线制组织结构形式，同时将EPCM承包商的项目管理人员纳入到系统组，与业主项目组一起“联合办公”，使得项目管理层次减少，沟通更加直接，实现了“扁平化”的项目管理理念，大大提高了办事效率。包头项目中系统工程项目参与建设各方的工作管理关系参见图2所示，其中，因“地管子项”为E+P+C发包模式，有项目监理参加，其余均为EPCM发包模式，由EPCM承包商行使项目监理职能；图中单箭头为管理工作关系、双箭头为工作协调关系。2．项目设计管理的特点要想做好业主方的设计管理就要了解设计单位，熟悉设计师的工作程序和工作内容。工程设计是把科技成果和现行标准规范以及业主要求综合在一起的“脑力劳动的创造过程”，设计师对每一张设计图纸或设计文件都要从安全性、操作性、维修性、施工性、经济性、合理性等各个方面综合考虑，有着很高的技术含量。业主的设计管理最重要的是与设计单位进行有效沟通，促使设计单位按计划完成项目设计任务。因此，业主的项目管理人员首先要“尊重设计人，并同时赢得对方的尊重”，要视项目设计人为自己的合作伙伴，通过有效沟通使对方自觉地履行合同义务才为上策，项目管理讲究的是实效，任何没有实效的管理都是徒劳无意的。其次，要充分认识到：业主项目管理的每一个目标实际上都是通过承包商来实现的；也就是说，承包商的成功是业主项目管理成功的前提。针对包头项目所包含的工作内容和特点，业主项目组在与EPCM承包商项目经理和设计经理充分沟通后，双方很快明确了各自的管理职责和工作程序，包括设计管理的重点和难点、未来可能出现的设计问题及处理方法、双方设计经理同室一起联合办公等具体内容。二、业主项目设计管理的要点1.业主项目管理的内容业主的设计管理对象是设计承包商或设计单位的项目设计经理，而不是设计单位的设计人员，更不是设计人员的工作，要通过设计单位的项目经理和设计经理来管理设计。换句话说，业主的设计管理是通过承包商的项目经理和设计管理来进行的，并以实现业主的项目管理为目标。业主可以通过抽查设计文件的方式来判断设计单位的质量受控情况；通过阶段性的设计审查，来判断设计单位的履约情况；通过设计单位提交的设计周报和设计月报，来判断其人工时使用和人力资源调配情况。通过各种途径和检查促使项目的设计管理处于受控状态。业主项目设计管理的工作主要包括下列内容，组织协调项目组内的设计管理工作；审核承包商提交的项目设计进度计划并签发给控制经理；审查项目设计输入，包括项目设计基础、设计标准规范清单、设计工作范围、设计界面划分等；主持召开项目组内部的技术专题会、技术交流会等各类技术会议，及时解决技术问题和技术管理问题；审查设计文件、请购文件、采购合同技术附件等技术文件；协调管理与其他项目组相关的界区条件表、界区断面和接口衔接条件；监督承包商严格执行业主工程技术统一规定；组织设计交底和图纸审查，及时审签设计变更和处理现场施工技术问题；配合施工经理进行“三查四定”工作；编制项目设计管理工作报告；除此之外，还要及时处理项目经理安排的其他管理工作，以及本部门领导安排的工作任务。在项目执行过程中，按时编制“个人工作月报”和有关“项目技术总结”上报项目经理和部门经理。2.系统工程项目的设计管理设计管理是业主方项目管理的一个重要组成部分，做好项目的设计管理是做好项目管理的前提和基础。在项目执行阶段，业主方的设计管理主要是指导、监督、检查、协调、审批等管理职能。要学会在众多的子项中分清主次，深入研究影响项目系统设计管理的主要因素，进而加以控制和管理，以点带线、以线带面，就会收到较好的管理效果。针对系统工程项目的特点，系统组一开始就将设计管理重点放在了系统管廊上，因为系统管廊及外管关系着各装置区的公用工程、工艺物料、全程火炬、全厂电气电缆，以及全厂控制电缆的敷设与连接，与其他装置或设施的界面和接口关系最多最紧密；其次的管理重点就是中央控制室。将设计管理难点放在系统管廊高压蒸汽管道、氧气管道和套管伴热管道的设计、采购、施工安装上，要求对高温高压管线必须进行应力分析计算，并保证系统管廊上所有管线是安全的；跟踪检查设计单位的设计进度和设计质量，以系统管廊配管的3D模型审查会为依托，对总图、工艺、管道、电气、仪表、消防等相关专业进行综合性审查。通过审查设计提交的周报月报、EPCM项目组下发的设计任务单，以及系统组签发的工作联络单，来实现对设计进度的控制和管理；以抽查方式进行设计质量的检查，包括对设计条件、计算书的编制、设计标准规范、技术统一规定的执行、专业负责人的设计文件建档情况、图纸的校审记录、设计评审记录等，实现设计质量在设计过程中的有效控制。在抓好系统管廊的同时，做好其他子项和单体的设计管理，以及新增子项的协调工作，使得系统工程的设计和管理工作有条不紊地进行，较好地完成了系统工程项目的设计管理任务。3.系统工程项目设计管理的有益经验有计划地组织项目设计接口协调会。与项目设计管理部一道组织总体院与装置院间的设计接口和条件对接会，及时处理项目界区条件出现的问题，并定期发布新版的总图、新版界区条件表和新版项目工程技术统一规定等总体性设计文件；重点解决工艺、外管、电气、仪表四个专业在设计过程中出现的设计接口问题，为总体院和各装置院提供技术支持和服务，保证整个项目的工程设计按照项目总体计划稳步推进。组织系统管廊的3D模型审查会。根据设计进度计划和设计深度检测结果，适时组织系统组、生产维修、施工安装、设计管理等部门的工程技术人员参加系统管廊3D模型审查会，并将90%的模型审查安排在项目施工现场。促使工程设计与项目施工和生产使用方直接对话交流，增加设计人员的现场意识，确保系统管廊设计的准确性及合理性。工程实体采用“过程中交”的办法。根据系统项目组所辖单元子项多而分散的特点，按照计划好的交工先后次序组织设计、采购和施工安装，采用“完成一个中交一个的管理模式”，保证了生产办公和其他项目组各装置的顺利中交。运行综合楼、维修综合楼、安防中心、中央控制室、中央化验室、消防气防站等单体的先后投用，为生产办公提供了有利条件；换热站、泡沫站、仓库、维修中心以及消防水系统、循环水管线、全厂道路和路灯、全厂电信及火灾报警系统的陆续交付使用，为生产准备和生产试车提供了可靠保障；厂区门卫、围墙和护栏、门禁系统、厂区生活区绿化的逐项交工，为工厂的安全保卫和工厂美化提供了物质基础。对厂区内主要干道和过路桁架进行大件运输可行性检查。针对各装置主要大型设备的“运输路由”与桁架至道路的净空和道路转弯半径的不同要求，与施工部有关负责人进行逐一核对，保证了各装置大型设备的正常运输和施工安装。实体中交与竣工资料和竣工图的管理。每个单元子项的实体中交后，及时以书面形式正式通知设计，收集整理好该子项的所有相关变更；同时以工作联络单的形式签发给EPCM承包商，立即进行该子项的竣工图设计。对所提交的竣工图电子版进行分专业的抽查和打分，以保证竣工图的绘制质量。对临时新增项和大变更项的及时处理。项目执行过程中新增了许多单元子项，包括新增小循环水装置（后改称“开车循环水”）、临时食堂、企业文化墙、新增消防泡沫贮罐、新增检修工房配套设施、新增生活污水管线等；设计变更较大的子项有：中央控制室大屏幕的安装位置，运行综合楼和维修综合楼房间布置调整，中央化验楼大门改向和玻璃幕墙的修改，消防气防站楼内增加营销中心办公等。所有这些变更项都采用先出设计方案进行讨论，业主相关领导确定设计方案后，再做设计变更和请购，并以非设计变更的形式给出，保证了项目的顺利实施，所产生的费用和工期变化纳入项目变更管理程序。对出现的新难题处理。系统组遇到的新难题主要有：消防车、消防器材和消防队员装备的请购文件编制；分析化验仪器设备中，有关色谱分析仪和大机组试验设备的请购等。系统组采取聘请有类似设备采购经验的中石化系统专家进行技术咨询，邀请供货厂家进行技术交流，上网搜寻类似设备信息等办法，及时解决了这些特殊设备材料请购文件的编制，保证了采买货物的及时性、准确性和货物质量。三、设计中应考虑和注意的实际问题及