國際大型天然氣增壓工程EPCC 項目實施難點與措施探討

楊趙軍 王修張,2

1.中國石油工程建設有限公司 北京 100101；2.中國石油大學（華東） 山東膠州 266300

隨著各國加大清潔能源開發(fā)力度，大力淘汰高污染、高耗能產(chǎn)業(yè)，國際天然氣需求迅速增加，國際大型天然氣增壓工程EPCC 項目建設也進入高速發(fā)展期。以下介紹土庫曼斯坦國際大型天然氣增壓工程建設過程中積累的項目實施經(jīng)驗，期望對類似中大型國際工程項目的策劃、實施、精細化管理提供參考借鑒。

1 工程概況

薩曼杰佩氣田地處土庫曼斯坦列巴普州，是合同區(qū)規(guī)模最大的天然氣氣田，西氣東輸B 線主力氣源。該氣田于2009 年底建成投產(chǎn)，經(jīng)連續(xù)多年的超負荷開采，天然氣產(chǎn)量快速下降。為穩(wěn)定天然氣供應，中國石油2016 年立項啟動《薩曼杰佩氣田增壓工程》。合同包括1 座新建增壓站，13 臺套燃氣發(fā)動機驅(qū)動往復式壓縮機組（Ariel），以及空冷器、輔助系統(tǒng)等配套設施及舊站場改造。合同工作范圍包括勘察測量、詳細設計、采購、施工、試運和一年質(zhì)保期。項目合同金額約1.6 億美元，于2016 年12 月30 日授標，一期工程2018 年1 月6 日竣工投產(chǎn)，投產(chǎn)后每日增產(chǎn)天然氣360 萬m3；二期工程2018 年11 月7 日竣工投產(chǎn)，投產(chǎn)后每日增產(chǎn)850 萬m3，2019 年11 月7 日完成工程最終驗收交接。工程預計最終累計可增產(chǎn)天然氣400 多億m3，提高采收率30%以上，極大提高了合資公司的效益和屬地國的財政收入，有效緩解了國內(nèi)天然氣供應緊張局面。

2 設計管理

天然氣增壓工程設計存在的主要難點，一是與現(xiàn)用生產(chǎn)設施接口多；二是預留場地狹小；三是天然氣介質(zhì)“高產(chǎn)、高壓、高含硫”。設計過程中，需要多次組織業(yè)主、設計專業(yè)承包商和國內(nèi)外機組專家召開專題會議，綜合分析實際在用設施情況，有針對性地提出實施方案。

（1）現(xiàn)場勘察與設計緊密結(jié)合：現(xiàn)場探勘需摸清原有站場地下構(gòu)筑物情況，并提前統(tǒng)籌一體化設計。可以利用短暫的檢修期提前組織原裝置改造，為原站廠與新裝置的連頭貫通創(chuàng)造條件。

（2）廠商與設計集中辦公：召集采購人員到設計院與設計人員集中辦公，適時邀請核心設備供應商到設計院面對面交流，共同審查PID 和平面圖，全面優(yōu)化設計。并確定專人作為協(xié)調(diào)員進行界面協(xié)調(diào)管理，對各方參與單位提出的技術(shù)問題、信息要求、文件要求、審查意見等進行協(xié)調(diào)，隨時發(fā)現(xiàn)、跟蹤及處理界面協(xié)調(diào)問題。

（3）利用工廠三維布置設計管理系統(tǒng)（Plant Design Management System,縮寫為PDMS）和云平臺等先進設計手段，在總平面布置、設備平豎面布置、壓縮機組及空冷系統(tǒng)等設計中劃分完善3D 設計界面，實現(xiàn)多單位多專業(yè)協(xié)同三維模型實景模擬設計。在此基礎上，進一步開展碰撞檢查、人體工學設計、檢維修設計和安全通道設計。

（4）對初步設計進行持續(xù)優(yōu)化，在30%模型、60%模型、90%模型等階段適時邀請業(yè)主和PMC 參與審查，以確保設計質(zhì)量，節(jié)約投資，方便施工為原則。

（5）選用專業(yè)公司對機組管道進行專業(yè)分析，可聘請國際知名專業(yè)咨詢公司對機組和管道在聲學和機械兩方面進行全面分析，確保機組在復雜工況下的穩(wěn)定運行。例如，薩曼杰佩氣田增壓工程在進行管道布置靜態(tài)分析、動態(tài)機械固有頻率分析、有限元脈動分析，根據(jù)分析結(jié)果，成功開發(fā)保溫型彈簧抗振支架。現(xiàn)場實踐證明，該創(chuàng)新有效避免了管道發(fā)生振動，適用于增壓站內(nèi)大口徑保溫管道的振動控制，提升了機組運行安全性。

3 采購管理

中亞地區(qū)工程的采購管理難點，主要是關鍵設備壓縮機組的設計、制造、運輸和商檢清關等周期長，采購溝通協(xié)調(diào)及運輸難度大，工期進度矛盾突出。薩曼杰佩增壓工程采用歐美進口設備，正常機組采購周期約需要13 個月，但通過采取一系列措施，工程一期一階段的4 臺機組實際到場周期僅用了7.5 個月的時間。

（1）長線設備應優(yōu)先采購，物資狀態(tài)實時動態(tài)追蹤。例如，薩曼杰佩氣田增壓項目提前籌劃壓縮機組潛在供應商招標前介入，推動業(yè)主對項目關鍵設備如DCS 系統(tǒng)和13 臺壓縮機組進行預授標；增壓機組采用Waukesha 燃氣驅(qū)和Ariel 往復式壓縮機，考慮長途運輸方便及安裝簡便，在加拿大PROPAK 公司和項目現(xiàn)場分兩部分撬，協(xié)調(diào)廠家優(yōu)先安排緊急物資的生產(chǎn)發(fā)運，最大限度地保障工期進度。每天收集發(fā)布運輸日動態(tài)表，適時掌握運輸動態(tài)，遇到不可抗力（如雨雪）等問題及時反饋預警，提前決策調(diào)整工序。

（2）組建專業(yè)采購管理團隊：總承包商可聯(lián)合業(yè)主、PMC 和設計院抽調(diào)專人組成壓縮機采購項目團隊，對壓縮機組制造、運輸節(jié)點計劃分解并制定實施措施。成立國際物資運輸協(xié)調(diào)組，負責美亞之間的洲際運輸、中亞（哈烏土）一體聯(lián)動運輸統(tǒng)籌管控。

（3）強化監(jiān)造管理：項目實行總包商、PMC、承包商四級國際物資監(jiān)造聯(lián)動體系，確保制造過程質(zhì)量和出廠合格。如，該項目壓縮機組撬裝設備廠家為加拿大Propak公司，選用世界知名的第三方監(jiān)造公司駐場監(jiān)造，保障制造質(zhì)量。

（4）綜合平衡運輸方式：根據(jù)項目進度目標結(jié)合物資出廠時間，綜合平衡運輸費用，科學合理籌劃運輸路徑。采用鐵路、汽車、空運包機等不同方式解決物資運輸難題。如，薩曼杰佩增壓項目團隊經(jīng)反復比較論證，一期核心設備決策采取包機空運方式，選用烏克蘭A- 124 大型運輸機，分批將單體總重140t 的壓縮機組按期運至現(xiàn)場。4 臺機組運輸周期共24d，比常規(guī)運輸方式節(jié)約66d，保證了項目關鍵設備、關鍵路徑的按期實現(xiàn)，創(chuàng)下了屬地國及國內(nèi)單件設備采用大型運輸機運輸?shù)南壤?/p>

（5）采購供應鏈要實現(xiàn)全流程（采購、運輸、清關、商檢、報驗）無縫對接：例如，薩曼杰佩項目壓縮機組撬等關鍵設備當天入境，協(xié)調(diào)所在國商檢局當天清關商檢，當天業(yè)主/ PMC/ 總包/ 施工方現(xiàn)場聯(lián)合檢查、驗收完成，當天安裝就位，有效節(jié)省工期。

4 進度管理及作業(yè)本土化

4.1 項目進度管理

近年來，業(yè)主要求的工期目標與實際進度管理矛盾越加突出。而進度管理的關鍵在進度測量體系的建立，工作計劃的細化及統(tǒng)計的及時準確，優(yōu)化關鍵路徑。例如，薩曼杰佩項目一期工程實際工期只有8 個月，國內(nèi)外同類工程工期至少15 個月。工期短、任務重，工程順利實施和投產(chǎn)為業(yè)主節(jié)約近7 個月的工期，提前增產(chǎn)天然氣約10 億m3。

（1）項目準備階段，提前制定開工準備3 個月滾動計劃運行表，組織編制項目三級、四級進度計劃，以及項目總體實施方案、施工組織設計、管理程序和各專業(yè)方案。

（2）建立進度測量管理體系，采用P6 軟件按照階段目標制定日/ 周/ 月進度計劃。工作進度和資源情況采用日報統(tǒng)計，尤其應細化管道工作量，建議編制焊接專項日報，定期分析資源投入和工作效率，預測工期風險。

（3）影響工程進度的關鍵路徑環(huán)節(jié)（如壓縮機廠房與機組安裝）和進度滯后較大的單元區(qū)域，安排專人協(xié)調(diào)，與作業(yè)單位逐項梳理物資到貨情況，參加班組碰頭會，了解滯后癥結(jié)，提出合理化建議，優(yōu)化改進施工工序和方法，有效提高專業(yè)承包商作業(yè)效率。

4.2 作業(yè)本土化管理

EPCC 項目作業(yè)本土化，應結(jié)合專業(yè)承包商施工能力，及所在國施工資源實際情況，適當提升當?shù)貑T工比例，分區(qū)塊/ 專業(yè)進行施工當?shù)胤职e極推動本土化作業(yè)工作進展，從而有效降低中方人員需求和成本費用。例如，薩曼杰佩項目通過作業(yè)本土化實施，當?shù)貑T工占比平均在92%以上，大幅降低了人工成本，施工高峰期為所在國創(chuàng)造了2000 多個就業(yè)崗位。

（1）對當?shù)爻邪坦芾砣藛T、操作人員進行長期的各專業(yè)培訓，提高技能水平；

（2）選拔當?shù)毓芾砣藛T、班組長赴中國脫產(chǎn)學習漢語、現(xiàn)代項目管理、中國文化等知識，提升管理水平；

（3）組織當?shù)毓蛦T利用非工作時間進行漢語學習等方式，加強中土員工之間的溝通交流能力。5 項目QSHE管理

天然氣增壓工程往往與老裝置緊鄰，存在場地狹小，動火連頭多且停產(chǎn)連頭窗口期短，天然氣“高壓、高產(chǎn)、高含硫”，施工作業(yè)安全風險高，“邊施工、邊投運、邊生產(chǎn)、邊整改”局面復雜，質(zhì)量安全風險高、管理難度大等問題。

（1）推行成熟的美國杜邦管理體系，采取“一項原則、三個系統(tǒng)、三種理念、六種管理工具、一種文化”為特色為的“13361”HSE 管理模式：強推“所有員工管工作必需管安全”的原則；完善“HSE 制度管理、培訓管理、績效管理”三個系統(tǒng)；推行“有感領導、屬地管理、直線責任”三種理念；推行“作業(yè)許可、工作安全分析（JSA）、安全觀察與溝通、個人安全行動計劃、經(jīng)驗分享、目視化管理”六種管理工具；培養(yǎng)“所有員工都圍繞著實現(xiàn)零事故的目標，積極參與、主動負責、共擔風險、共同努力”的文化。

（2）聯(lián)合PMT/ PMC、屬地單位對生產(chǎn)區(qū)、投產(chǎn)試運區(qū)和施工作業(yè)區(qū)進行管理界面梳理，設置圍欄物理隔離，現(xiàn)場安保實行三級準入管理，施工區(qū)、預制場、生產(chǎn)區(qū)均配置安保門禁監(jiān)督，進出人員實行“準入證”+“作業(yè)許可證”管理，員工出入要登記注冊。

（3）對施工承包商嚴格實行準入審查制度，進行專業(yè)承包商入場前安全評估，對企業(yè)資質(zhì)、人員資質(zhì)進行安全資格確認，機具設備設施安全性能進行檢查驗收，確保承包商HSE 能力滿足項目要求。

（4）重點加強風險分級監(jiān)控管理，大件運輸、大型吊裝等高危作業(yè)從方案、能力、設施性能等都應反復確認，確保全程受控。

（5）對生產(chǎn)區(qū)作業(yè)，作業(yè)方案可按照“施工單位→承包商→PMC→項目部→屬地單位”流程審批管理，作業(yè)許可實行“項目+ 屬地”雙票管理，施工單位設置中方安全監(jiān)督管理蹲點，高危作業(yè)升級為屬地/ PMT&PMC/ 總承包商/ 施工單位派駐安全監(jiān)督全程旁站監(jiān)督，確保所有作業(yè)活動的全面受控。

（6）項目產(chǎn)生固體廢棄物、廢油當天清理，并運送到當?shù)丨h(huán)保部門指定區(qū)域存放；試壓用水循環(huán)過濾使用，嚴格按照環(huán)保要求存儲，試壓過程杜絕跑冒滴漏，油漆防腐作業(yè)、混凝土澆筑作業(yè)逐項確認遮擋隔離，有效做到環(huán)境保護受控。

（7）健全質(zhì)量保障體系，專業(yè)工程師強化對施工過程的監(jiān)控和把關，必要時可聘請專家組對壓縮機安裝和運行進行全過程指導和管控。完善質(zhì)量管理制度，編制切實可行的質(zhì)量計劃、檢試驗計劃和技術(shù)方案等各項文件并有效落實。

（8）組織好班組QC 活動，加強現(xiàn)場施工工序“三檢制”；對關鍵環(huán)節(jié)、重要設備、停檢點，業(yè)主、PMC 和總包商現(xiàn)場共同確認；抗硫材料和焊接試件按批次進行SSC 和HIC 試驗，到現(xiàn)場按批次光譜復驗。

6 投產(chǎn)運維管理

增壓工程投產(chǎn)初期，氣田壓力往往較高，機組工況需要分階段及時變更。非正常工況運行情況下，機組出現(xiàn)問題多，調(diào)試與運行管理要求高，生產(chǎn)與維保工作安全運行風險大。

（1）可組織壓縮機領域?qū)＜覅⑴c現(xiàn)場機組安裝、調(diào)試、投產(chǎn)指導，統(tǒng)籌組織協(xié)調(diào)項目投產(chǎn)管理和技術(shù)指導工作。每天召開機組調(diào)試投產(chǎn)“碰頭會”，通報當天調(diào)試投產(chǎn)工作進展情況，安排次日工作，對存在問題進行分析，提出處理策略，保障工期目標。

（2）提前籌劃開工總體方案、總體應急預案，制定詳細的開工實施計劃，為調(diào)試、投產(chǎn)工作做好預案；及時進行技術(shù)交底、方案交底等工作，安排技術(shù)人員參加工廠系統(tǒng)組態(tài)、調(diào)試工作；及時與各方溝通討論，減少現(xiàn)場工作量，節(jié)省投產(chǎn)時間。

（3）投產(chǎn)試運期間，現(xiàn)場實行24h 值班制度，設立值班班長，配備技術(shù)支持保障人員，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；每天專人巡檢與控制室后臺數(shù)據(jù)核對，動態(tài)監(jiān)測來氣壓力，按照機組運行工況說明，及時調(diào)整運行工況，若有問題及時與廠家溝通確認，保障機組運行安全。

（4）建立機組運行與維保檔案，對頻發(fā)問題及時進行專題分析研究；問題解決后適時總結(jié)經(jīng)驗，編制有針對性的維保卡片，更新工序操作規(guī)程，并設專人對機組各項性能參數(shù)進行監(jiān)測。

（5）投產(chǎn)運維庫存物資實行動態(tài)管理，設置警戒線，消耗較快庫存告急物資要及時啟動采購程序補足，保障機組穩(wěn)定運行。

7 結(jié)語

薩曼杰佩增壓工程肩負著祖國“藍天白云、綠水青山”和中石油冬季天然氣保供的艱巨任務，項目一期工程2018年1 月6 日竣工投產(chǎn)，投產(chǎn)后日增產(chǎn)天然氣360 萬m3；二期工程2018 年11 月7 日竣工投產(chǎn)，投產(chǎn)后日增產(chǎn)850萬m3；2019 年11 月7 日完成工程最終驗收交接。工程預計累計增產(chǎn)天然氣400 多億m3，提高采收率30%以上，每年增產(chǎn)清潔能源約26.5 億m3天然氣，減少標準煤用量約326 萬t，相應減少CO2排放約398 萬t/ a，減少SO2排放約2.76 萬t/ a。壓縮機組采用高效節(jié)能的燃氣發(fā)動機，每年節(jié)約95 萬m3天然氣耗量；利用高效電氣設備和空冷裝置變頻器，每年節(jié)省電能約76 萬kW·h。極大提高了合資公司的效益和屬地國的財政收入，有效緩解了國內(nèi)天然氣供應緊張局面。項目的順利實施鍛煉了項目管理團隊，增添了工程業(yè)績，積累了大型增壓站及大型往復式壓縮機組的設計、安裝、調(diào)試、開工投產(chǎn)、生產(chǎn)運行、維保和項目管理等方面的豐富經(jīng)驗。