淺談大型乙烯交鑰匙總承包（LSTK）項目設計管理

■解民中國寰球工程公司北京100028

淺談大型乙烯交鑰匙總承包（LSTK）項目設計管理

■解民中國寰球工程公司北京100028

介紹大型乙烯項目交鑰匙總承包項目各設計階段主要工作內容，設計體系組織結構，關鍵審查點，設計與采購、施工、材料管理的關系，設計的質量保證和控制程序。

乙烯裝置交鑰匙總承包管理模式設計管理

乙烯的生產狀況是衡量一個國家石化工業發展水平的重要標志。近年來，我國乙烯工業發展迅猛，已經建成和正在建設的大型乙烯項目有：中國石油5套，分別是新疆獨山子100萬t/a乙烯、四川彭州80萬t/a乙烯、大慶120萬t/a改擴建乙烯工程和撫順80萬t/a乙烯、蘭州70萬t/a乙烯改造工程；中國石化4套，分別是天津100萬t/a乙烯、福建80萬t/a乙烯、鎮海煉化100萬t/a乙烯和武漢80萬t/a乙烯；以及中海油南海殼牌95萬t/a乙烯等。參與工程建設的工程公司積累了豐富的工程經驗并培養了大批技術和管理人才。筆者曾經參與新疆獨山子100萬t/a乙烯的設計工作并正在參與四川彭州80萬t/a乙烯的項目管理工作，希望這篇文章能為以后的乙烯總承包管理模式的設計管理提供一些參考。

1 交鑰匙總承包管理模式定義

交鑰匙總承包管理模式（LSTK—LumpSumTurnKey）是指總承包商負責工程項目的設計、采購、施工安裝和試運行服務的全過程，向業主交付具備使用條件的工程。成功應用這種模式能達到縮短工期、降低投資、優化資源配置、充分發揮大承包商所具有的較強技術力量、管理能力和經驗豐富的優勢，可以為確保工程質量和進度提供有利的保障。

設計工作在整個項目起著龍頭的作用，直接影響項目的質量、HSE、進度和成本。精心制定設計策略、組織項目設計、實施設計方案將是保證項目整體順利實施的關鍵。

2 設計管理介紹

2.1 設計階段劃分

2.1.1 第一階段：設計準備階段

設計準備階段主要完成設計策劃工作，是設計過程最為關鍵的階段。此過程主要完成設計基礎資料包括設計標準、設計原則、設計計劃、設計組織機構等的制定工作。交鑰匙總承包項目在設計準備階段，總承包商設計組的主要人員要參與審查工作，對關鍵的工藝系統計算進行驗證；檢查工廠設計是否符合中國國家、行業的規范和標準；對專利商的設計提出優化建議；討論確定國內標準材料代用原則和方案。在此期間與專利商相關人員就工藝方案、工廠設計、工程規定等方面問題要進行充分溝通，全面理解專利商的工藝設計包內容以保證將工藝包設計順利傳遞到基礎設計和詳細設計。

2.1.2 第二階段:完成項目的初步設計和基礎設計

基礎設計是對工藝包的深化和具體化，主要工作是按照設計準備階段的計劃結合建設單位及總體設計院提供的資料，完成項目基礎設計文件，包括設計說明，工程規定，各專業發布的初步設計圖紙表格，安全、環保、職業衛生、節能、概算的相關內容。此階段重點進行優化設計，比選設計重大方案（如圖1所示），制定項目執行計劃，同時為配合項目的采購工作，在基礎設計逐步深入的同時，完成關鍵設備及長周期設備的技術文件，陸續完成海外采購長周期轉動機械及設備數據表和請購文件。

2.1.3 第三階段：詳細設計階段

詳細設計階段主要是按照現場地質、水文特點，結合項目執行計劃，考慮施工工序、大件設備吊裝方案（如圖2所示）等，陸續完成樁位圖、地管干線施工圖、靜電接地圖、主要設備和建筑物的基礎圖、裝置主管廊鋼結構施工圖、爐體總裝圖大部分設備制造圖、設備梯子平臺圖、所有建筑物的上部結構圖、鋼結構施工圖、部分需要提前發布的管道軸側圖，建筑物的設計圖紙，結構支架、地墩土建圖紙、儀表電氣專業施工圖。

2.1.4 第四階段：現場技術服務階段

在此階段之前，設計現場服務工作已根據施工現場的需要逐步進駐現場。詳細設計工作完成之后，設計工作將全面轉移到現場，提供技術服務并負責完成項目的竣工圖紙文件和竣工模型。在施工開始前，組織施工圖設計交底，與施工分包商充分溝通，使其理解設計意圖和設計要求，以保證施工質量。在施工結束后，現場設計組負責完成裝置的竣工圖和竣工模型。

2.2 設計體系組織結構

建議選用有大型乙烯經驗的設計、校核、審核及模型操作人員作為項目的骨干人員，以保證項目設計的順利實施。設計管理人員組織結構如圖1所示。

2.3 設計工作主要審查點

為了實現項目的所有設計目標，確保項目的設計質量和設計本質安全，需為項目策劃如下的設計評審會議，實施全過程的控制。

2.3.1 工藝包審查會

總承包商管理部門與業主組成審查小組，對專利商提供的工藝包設計進行審查。目的是討論和確定重大的設計原則，審查工藝包設計的合理性，檢查工藝包設計是否符合中國的規范、規定，優化設計方案和布置，同時通過工藝包審查，實現設計先期介入，以保證工藝包設計的順利交接。

2.3.2 HAZOP評審（HAZOP，危險與可操作性分析，即HazardandOperabilityAnalysis）

初版的P&ID文件（P&ID，管道及儀表流程圖，Piping&InstrumentDiagram）發布之后即召開HAZOP評審，HAZOP評審由專利商組織聘請安全專家實施，業主和總承包商組成技術專家組參加，審查會發布HAZOP報告。專利商負責修改工藝包的設計關閉需要工藝設計整改的問題。工藝專業人員負責細化在基礎設計和詳細設計中需要整改的措施。專利商跟蹤并確認，必要時為總承包商提供技術支持，保證設計的安全。

2.3.3 初步設計內部審查會

在項目初步設計初版完成后，總承包商設計部門內部將召開初步設計內部審查會，由總承包商設計部門內部專家委員會成員組成審查組，對裝置的初步設計進行全面審查并形成初步設計內部審查報告。總承包商將按照審查意見對初步設計進行修改。

2.3.4 初步設計審查會

在初步設計正式發布后，由業主組織專家，對總承包商提交的初步設計進行審查，形成對初步設計的批復意見。總承包商將對批復意見進行回復，并在詳細設計中加以體現和實施。

2.3.5 PDS三維模型審查會（PDS，管道專業為建立模型用的軟件，全稱為PipingDesignSystem）

總承包商項目組在設計期間還應組織三次專門的PDS三維模型審查會，PDS三維模型審查會由總承包商組織，業主項目組主管設計、安全、施工和試車的負責人參加，專利商有關人員也將參加。

（1）第一次評審會（工藝包設計模型評審）

在擴大的工藝包模型設計完成后舉行。由專利商組織，業主專業人員和總承包商專業人員組成審查組，對初步的裝置模型進行審查。會后將發布模型評審報告，由專利商負責完成整改。

（2）第二次評審會（60%模型評審）

在60%的工藝大口徑管線模型建立后舉行，評審會主要檢查設計布置的合理性，重要管道設計的正確性，操作通道、安全通道，設備、設施的安裝和拆卸及確認是否滿足工藝、操作要求和安全要求。總承包商組織會議，設計經理主持，各專業負責人參加。業主項目組主管設計、安全、施工和試車的負責人參加，根據需要業主可邀請專利商有關人員和技術專家參加。會后將發布60%模型評審報告，總承包商負責在后續工作中完成整改。

（3）第三次評審會（90%模型評審）

在90%模型電子模型建立完成時舉行。主要檢查上次評審會的意見是否已經得到整改，對次要工藝管線進行審查，確認三維模型是否達到發布施工圖的要求。總承包商組織會議，設計經理主持，各專業負責人參加。業主項目組主管設計、安全、施工和試車的負責人參加。會后將發布90%模型評審報告，總承包商負責在施工圖發布前完成整改。

2.3.6 專利商審查部分關鍵詳細設計圖紙文件

在初步/基礎設計、詳細設計階段，應同專利商繼續保持良好的溝通，保證設計順利完成。由于專利商負責乙烯工廠的工藝性能保證，專利商將審查并批準部分詳細設計文件，以保證專利性能的實現。具體文件將在下一步實施中落實。

2.4 設計與施工、采購、材料管理部門的關系

2.4.1 設計與施工的關系

施工圖紙文件最好分區塊分版次發布。由于設計與施工交叉作業，在設計階段，將乙烯裝置劃分為若干個區塊，根據施工計劃，施工圖紙文件將分區塊分版次發布，以滿足施工進度的要求。施工工作工序為先地下后地上，先發布樁位圖、地管干線施工圖，隨后發布裝置大型設備基礎圖、管廊的基礎施工圖，變配電站和機柜間的基礎施工圖；發布管廊基礎施工圖之后，發布管廊的上部結構施工圖紙，以使裝置管廊具備安裝的條件。

2.4.2 設計與采購的關系

為滿足整個項目的工期要求，設計必須與采購平行作業。乙烯項目超限設備多，設備制造難度大，制造周期長，潛在供貨商少，生產負荷大，因而為保證項目進度，長周期設備必須在基礎設計階段和詳細設計早期完成技術文件，并協助采購組完成設備的訂貨工作。

2.4.3 設計與材料控制的關系

在基礎設計階段，設計各專業要與材控人員充分接觸，確定材料控制的編碼，材料控制需要的各種信息等。在整個設計過程中，按照計劃時間向材料控制部門提供必需的文件和信息并及時更新。

2.5 設計文件質量保證和控制措施

總承包商設計管理部門應具有完整的質量保證體系，設計人員應遵循設計管理部門質量體系的規定和要求開展設計工作，尤其應重視設計的過程控制，以確保項目的高質量設計。各專業應按設計管理部門質量控制程序文件規定執行，按本專業質量控制計劃對不同版次設計交付文件進行驗證。設計驗證完成后，填寫校審報告。過程控制措施程序如下。

2.5.1 設計輸入

總承包商項目設計經理將組織相關人員編制項目工作范圍和要求以明確項目組和各專業的工作范圍、任務和要求，組織相關人員對項目設計的基礎數據進行確認，并將編制項目基礎數據文件，確保項目設計輸入的正確性、完整性和適用性。各專業間的設計條件將以設計條件通知單的形式進行專業間的聯系。設計條件通知單必須經過設計經理簽發方能生效。設計條件以硬拷貝的形式進行發放。總承包商項目設計經理還應組織相關人員編制項目采用的標準規范，對各項目中采用的標準規范進行確認和規定。

2.5.2 設計輸出

設計輸出文件將包括用于采購、制造、施工和開車的設計圖紙、數據表、工程規定、詢價技術文件、程序文件以及手冊或說明等文件。設計輸出文件在發布前將按照要求進行評閱，評閱合格后才能正式發布。

2.5.3 設計評審

總承包商項目設計經理負責準備和申請召開本項目的總承包商內部設計評審工作，各專業負責人負責準備和申請召開本項目的部室級設計評審工作。設計評審工作將在方案設計階段或設計工作開始初期進行。

2.5.4 設計驗證

總承包商各專業設計文件將按照相關程序文件進行校審并簽署，各專業負責人負責監督、管理本專業設計文件的校審工作。

3 結語

以上是大型乙烯交鑰匙總承包項目設計管理工作的一些基本內容。伴隨著我國乙烯工業的不斷發展，設計管理在整個交鑰匙總承包管理程序的作用會越來越重要，通過不斷總結、創新、優化管理模式，相信我們的乙烯工程建設水平一定會邁上一個新的臺階。

book=27,ebook=19

TU721

B

1672-9323（2010）03-0027-03

2010-05-10）