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【工程观察】化工项目试车过程超详细介绍!

【工程观察】化工项目试车过程超详细介绍! 西北化工研究院
2016-07-18
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导读:在工业上,常会有很多的工程项目的建设,从工程设计到施工建设,再到试车最终到生产运行,每一步都至关重要。今天小

在工业上,常会有很多的工程项目的建设,从工程设计到施工建设,再到试车最终到生产运行,每一步都至关重要。今天小七带你一起来看看试车的全过程


工程项目建设活动模型



试车前的5W、1H


5W


WHAT(做什么) 、WHERE(地点)、 WHEN(时间表)、WHO(谁做)、(责任分工)、WHY(为什么)


1H


HOW(如何做—程序)


试车的定义


1.国际标准中关于关于流程工业项目试车的定义(国际电工委员会标准IEC 62337)


(1)《流程工业中电气、仪表和控制系统的试车—各特定的阶段和里程碑事件》

                        


(2)流程工业中的自动控制系统—工厂验收测试(FAT)、现场验收测试(SAT)和现场集成测试(SIT)

                 


(3)ELECTRICAL AND INSTRUMENTATION LOOP CHECK,即《电气及仪表系统的回路核查》

                    


2.《化学工业建设项目试车工作规范》(送审稿)中关于试车的定义


HGJ 231-91 化学工业大、中型装置试车工作规范的修订稿,向国际标准靠拢;表9.0.4 预试车和试车工作责任分工表(建议性):

                   


3.试车的广义定义


项目从建设阶段的装置设备安装完成后至装置投入运行、通过考核并被业主正式验收的过渡性衔接过程。


(1)从安装就位(Erection Completion ) 开始,包括: 预试车(Pre-Commissioning)、(机械)竣工(Mechanical)Completion冷试车( 联动试车)Cold Commissioning


(2)热试车(投料试车)Hot Commissioning、开车(俗名)Start-Up、投产(试车成功)Start of Production、性能考核Performance Testing、试车后服务Post Commissioning。


4.“试车”与“开车”


试车:顾名思义是对生产流程或设备(“车”仅是借用)进行一系列试验的一个相当长的过程。对应的英文“Commissioning ” 是“Commission”的动名词,原意是“汇聚”、“会议”、或“集结”讨论决定某事。


开车:顾名思义是启动、发动、开动生产流程或设备(“车”也仅是借用)的具体动作,可多次重复。对应的英文“Start-Up”的原意也是“启动”或“开始”。


5.试车过程各关键阶段的划分

           


1预试车(Pre-Commissioning)


即安装就位(Erection  Completion )后的工作,是施工过程的最后收尾阶段,包括:


1.管道强度试验、烘炉;

2.静止设备开启检查及恢复;

3.设备填料的装填(包括分子筛、树脂)管路的吹扫,及气密试验(按施工规范要求);

4.运转设备无负荷及带负荷试运及测试(单机试车);

5.DCS/仪表电器调试及联锁回路调试等等。


由总包的施工管理人员负责组织,分包方的施工人员具体操作,总包的试车管理人员及业主人员额外监督。


2冷 试 车(联动试车)Cold Commissioning


即装置竣工(中间交接)后为装置原始启动所做的一切工作,是热试车(化工投料试车)的基础,包括:


1.煮炉、管道及设备的清洗预膜;

2.催化剂、化学品的装填;

3.DCS及联锁回路试验;

4.紧急停车试验;

5.模拟物料运转(水运、油运、冷运、热运);

6.系统干燥置换、预热、预冷等等;


3热试车(化工投料试车) Hot Commissioning


1.开车:(Start-Up) 俗名开始投入真实化工原料的时间点;

2.热试车(Hot Commissioning ):从投入原料直至产出合格产品的全过程。


试车的战略策划及生产准备



1试车准备及策划的要点


1.基础设计完成后,即可着手起草《总体试车方案》初稿


2.考虑施工与试车活动在时间上的衔接安排;


3.装置各个部分的试车活动及与其相关联部分在时间上的衔接安排


4.确定相互关系所决定的各个系统必需完成试车的时间表;


5.供电、供水、蒸汽、压缩空气、氮气、仪表系统等;


6.项目内全部各个装置开车及停车的顺序—确保不产生不安全情况。


2试车战略谋划

         


3装置试车工作流程图

 

  


4生产准备


1.人员配备


管理人员、工程技术人员、操作及维护工人、从同类型或类似的老厂中招募技术及运行骨干、骨干提前两年进厂、全员提前一年满员。


2.员工培训


调度指挥人员、特殊工种人员(机、电、仪修,分析化验等)、操作人员、本岗位及关联岗位、相关老厂培训。


3.技术准备


配备技术骨干,建立技术责任制;修改批准各种技术规程、试车方案和资料。


4.设计审核


试车工程师参与各个阶段的设计文件审核;
对设计提出试车和运行所必须的补充和修改的建议;工艺过程的各部分是否过分相互依赖;是否拥有足够的过载能力等。


5.试车所需的信息资料准备


可研报告及设计任务书、基础设计文件、详细设计文件及图纸、装置现场设计变更、装置操作规程、设备的图纸、安装要求等随机资料、设备的操作及维护手册、分析操作规程、DCS软件文件、安全评估报告、同类装置事故案例、安全规程及事故预案


6.安全管理的谋划


(1)坚持“安全第一,预防为主”的方针,明确各级安全责任

(2)做好安全评估,研究本项目各装置的危险源及特点

(3)编制各装置的事故处理及灾害性天气应急预案

(4)开展安全检查(化工安全二十条)


7.试车备品备件的准备


设备厂商建议的备品备件(动设备密封件)、换热器及容器的垫片、管件、阀门、及其垫片 (一般按总量的 5% 准备)、仪表气源管及其管件、各量程及介质的压力表、温度计及热电偶、热电阻、爆破片、防爆膜等。


预试车作业流程


1机械竣工及预试车




2机械竣工、预试车及其检查



1.管道布置图、平面布置图、管道及仪表流程图、规范、标准

2.电气、仪表及控制系统



3预试车的前提条件



1.硬件


(1)设备安装工作完成并已经初步调正校验完毕(含有关电气仪表的安装调校)

(2)配套的冷却、加热、润滑等系统已安装调校完毕

(3)基础二次灌浆已达到设计强度,配套管道已具备使用条件

(4)装置现场环境已符合必须的安全条件

(5)动力条件(电、汽、水等)已具备


2.软件


组织落实、明确责任;试车方案完备;安全措施及事故预案完备并经业主方确认;



4机械竣工前应做的工作



公用工程试车;润滑及密封油系统的清洗;电气、仪表及控制回路的校对检验;工艺管道、塔器及容器的清洗;烘炉及酸洗;透平机、风机、电机及泵类的单机试车;压力及气密试验。



5适用的施工及验收规范



GB 50235-97—工业金属管道工程施工及验收规范

GB 50275-98—压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范

GB 50231-2009—机械设备安装工程施工及验收通用规范

GB 50461-2008——静设备安装工程施工质量验收规范

HG 20203-2000——化工机器安装工程施工及验收通用规范等



6管道系统的预试车



压力试验、水冲洗、空气吹扫、蒸汽吹扫、化学清洗、油清洗、脱脂



7管线的检查



1.划分区域、指定专人、分工检查


2.指定一套用图,按分工标注检查结果


3.从头至尾逐条检查各管线并将结果标注于专用图


4.将查到的问题逐一记录到问题及整改清单


5.另外还需要进行的检查有管线的检查、管线应力检查、管线及设

备的热膨胀检查、弹簧支撑或吊架的检查,不再一一赘述



8静设备的预试车



1.开启检查,内部清理;内件安装及检查;检查附属平台、梯子;安装安全附件并校验;实施冲洗和化学清洗。


2.预膜钝化处理;惰性填料的填充作业;干燥、置换及充氮;容器封闭;换热器的现场泄漏试验。



9动设备(机器)的单机试车



1.程序:

原动机→机组无负荷→机组有负荷→有负荷连续考核→移交业主→签字验收;


2.进行动设备空转试验和热态试验;


3.注意:预试车期间的专家视察及检查整改。



10装置竣工及中间交接的内容和条件



1.内容


根据设计内容交接工程实物量;交接工程质量的初评资料及有关调试;交接设备安装专用工具和随机备件、材料;交接设备的随机技术资料;对未完工程尾项进行清理并确认完成时间。



2.条件


1)工程按设计内容施工基本完工,并工程质量初评合格

2)转动设备(机器)单机试车及电气、仪表已调试合格

3)静设备、管道系统预试车合格

4)竖向工程、防腐、保温工程完工

5)施工现场工完、料净、场地清,临时设施已拆除


冷试车(联动试车)作业流程



冷试车即用水、空气或其它和生产物料相类似的介质,代替生产物料所进行的一种模拟生产状态的试车及投料试车前的最后检查和准备。


1公用工程的启动


1.电气系统受电,为试车及开车提供动力


2.供水系统及污水处理系统启动,为试车及投产提供循环血液


3.仪表压缩空气启动


4.其他公用工程的启动(视需要)


2公用工程试车—导则


1.检查所有流体的供应压力—蒸汽、冷却水、仪表空气、氮气等。


2.在最远端放净、放空或置换直至流体清净无锈


3.置换或吹扫每一台设备的每一条管线


4.检查仪表空气的清洁度、含水量及压力


5.开阀放水冲洗各个水管线直至水质清洁透明


6.清理废水及排水系统,确保排水畅通


7.检查各疏水器的工作状况


8.排放冷凝水直至水质清洁


3安全流体联动试车(水联运)


1.一般以水、空气或惰性气体为介质进行


2.向工艺系统加水(有特殊要求不允许加水的除外)并煮塔


3.启动压缩机或风机送入空气或惰性气体


4.允许试验介质流经各个设备


5.将仪表投入运行,尽管设定值会不同于实际运行


6.模拟运行结束后,排尽系统内的积水,并对设备实施干燥和置换


7.取决于工艺过程,干燥或许不是必须的,但置换一般 是必须的


4循环干燥


1.放净通常是放不净所有的水份的;

2.对有无水要求的系统,唯一有效办法就是系统油循环同时反复的在低点放水;

3.要确保有在管线、控制阀、容器及动设备上有足够的放净低点;

开车线—送油到各蒸馏塔的顶部塔板(以20%馏出物的负荷)。


5油联运


步骤:


1.将系统内上一阶段试验用的安全流体放净并置换出空气


2.如安全流体为水,则需要干燥。并检查易于积水的各处确认干燥效果


3.将溶剂引入系统,按规程或条例检查确认排空口和放净口已关闭;


4.当达到合适的液位后,启动系统的泵或压缩机完成溶剂的引入;

开始闭路循环


5.将回流、再沸及冷凝部分投入运行,将系统加热至模拟运转的工况


6.系统地检查仪表及控制回路


7.完成仪表及控制回路检查后,尽可能多地将其投入自动控制各操作班实践各个设备的启动、停车及系统的温度升降


8.在引入真实物料前,溶剂动态试验为操作培训提供了最好的机会,将操控设备在尽可能地接近设计的工况


9.检验紧急停车系统和报警系统的实际工作性能


10.在全量程范围内校对关键仪表


6工艺流体闭环联运


1.最后向系统引入工艺过程流体


2.对所有流量、温度及压力的仪表进行全量程的校对,确保仪表、在线分析仪器及安全装置处在良好的工作状态


3.工艺流体引入并达到系统运行平稳,完全可控时,方可开始初次化工投料试车


7催化剂的装填


装填工具的准备→反应器的检查、清理→按供货厂商的要求装填→催化剂的保护→装填后的检查→活化或再生


热试车(化工投料试车)作业流程

1热试车的逻辑顺序



大多数石化/化工装置的工艺顺序如上,“开车”一般采用从后至前的“倒开车”顺序,通常是买进原料先启动工艺过程的最后部分,当然也有例外。


2初次试运行


从原料投入(通常为低负荷)直至反应或运行工况平稳:


1.各工段开工后,尽快进入期望的稳定工况

2.如显现严重的事故苗头,不要犹豫,应迅速组织紧急停车


3故障诊断


在此阶段 ,许多设备问题将显现出来,试车过程一般都会经历一个高频的(希望是短暂) 所谓“故障诊断、解决方案、工程修改和装置改造的过程”。


4试车过程的保运


1.确定保运队伍(视合同)


2.编制并发布工作程序及安全规程


3.明确试车期间的保运任务范围


4.准备保运所需的备品备件及消耗材料,建立保运记录档案


5.做好日常巡回检查维护,编制并实施停车检修计划


性能考核及验收作业流程



1考核的内容


1.装置及设备的实际运行性能和能力


2.能量及物料平衡、化学工艺过程


3.效率、收率及质量以及其他性能


2性能考核大纲


性能考核的组织、性能考核的准备、性能考核时间段的确定、性能考核的过程、性能考核的计量、性能考核的分析化验、性能考核操作的程序、结果分析及罚责


3验收


1.装置达到性能考核的设计要求后,颁发正式的验收证书,一旦装置被验收,即转为正式运行—运行和维护的责任将移交给业主


2.试车活动正式结束,或许仍有遗留(不影响运行)的尾项


试车后活动


验收后的工作内容:


1.遗留尾项的完成,首次常规维护检查的实施、记录、评价及报告

2.质保期内工艺设备和备件早衰迹象或问题的观察

3.运行数据收集及评价以确保装置稳定运行


试车过程中的HSE考虑


1开工前安全审核


1.预开车审查:


行业标准AQ/T3012—2008,启动前安全检查、开工前风险评审

2.适用于:新建装置、改造装置


2PSSR 审核的内容


施工与设计相符

各种手册程序齐全

过程风险分析的建议已采纳

变更(因素)管理:满足要求

有关工人:受训完毕



这里是化工707,谢谢你的阅读!


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西北化工研究院
西北化工研究院是原化工部属重点科研单位,现为延长石油集团科研板块重要成员,是全国煤化工工程技术研究中心、石化行业固体催化净化工程研究中心依托单位,“精细化工催化产业技术创新战略联盟”核心成员,主营业务涉及煤化工、催化净化剂及精细化工等领域。
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西北化工研究院 西北化工研究院是原化工部属重点科研单位,现为延长石油集团科研板块重要成员,是全国煤化工工程技术研究中心、石化行业固体催化净化工程研究中心依托单位,“精细化工催化产业技术创新战略联盟”核心成员,主营业务涉及煤化工、催化净化剂及精细化工等领域。
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