摘    要：　在海上大型工程项目中, 为了减少项目管理的界面, 对于业主自采设备越来越多地采用设备包的形式。设备包就是把功能和布置相互联系的设备尽可能放入一个采办包, 让承包商去处理其内部界面, 从而减小业主的管理界面。设备包越大, 业主对于界面的管理就相对越简单, 调试管理就相对容易。本文描述了在海上大型工程项目中, 组织和进行大型设备包调试过程中常用的行为和准则。目的是为海上大型工程项目的调试管理提供经验参考和工作指南, 以确保调试工作按期完成。

　　关键词：　项目; 设备包; 界面; 调试;
 

　　Abstract：　For complex huge project, to simplify interface management, for owner furnished equipment, more and more owners prefer to buy equipment by package. Equipment package is to buy those equipment with function and arrangement interrelated from one contractor, thus the contract can handle the internal interface issues and relieve the management responsibility from the owner. A relative big package can simplify the interface management and make the commissioning management easier. The paper describes the general activities and principle work processes involved in planning organization and execution of commissioning. The objective is to provide the best practice for commissioning and act as a guideline to ensure a standardized and timely implementation of commissioning.

　　Keyword：　project; equipment package; interface; commissioning;

　　0、 引言

　　海上大型工程项目具有工程周期长、投资高、设备多、界面复杂等特点, 其中海上大型设备包的调试管理更是工程项目管理中的难点。如果能够合理划分调试阶段、调试范围和调试责任, 则可以为项目顺利进行奠定基础。本文基于长期开展海上大型工程项目的经验, 总结了海上大型设备包管理方法, 针对调试准备、调试开展、调试结束移交中的关键问题进行分析, 提出了相应的策略。

　　海上工程项目阶段包括前期设计阶段、概念设计阶段、基本设计阶段、详细/加工设计阶段、安装调试阶段和系统完工阶段等。其中在前期设计阶段、概念设计阶段一般不需要承包商介入, 从基本设计阶段开始需要承包商介入开展工作。

　　在项目进行中, 对于每个合同都应界定调试范围和调试责任, 并在合同中要求承包商提供调试策略。根据合同类型不同, 调试范围和责任也会相应不同, 执行较为简单的合同可以不需承包商参与调试, 而一般较大大的合同往往需要承包商提供协调设计、指导或组织调试。表1列出了不同合同类型时承包商的工作范围和责任。

　　由于承包商提供设备、设计和指导调试的合同类型不同, 调试的管理相对较复杂, 而项目调试管理的好坏对项目的费用和进度有着重大的影响。调试管理在项目执行过程中主要体现在四个阶段:基本设计、详细设计/加工设计、组装和安装、系统完工。在项目执行过程中, 调试的准备和调试始终贯穿于这四个阶段之中。

　　1、 调试准备阶段的管理工作

　　调试的准备工作主要集中在基本设计、详细设计/加工设计和组装/安装阶段。

　　1.1、 基本设计阶段

　　从基本设计开始就着手进行项目调试的规划, 确保项目调试符合项目管理的原则和要求, 是项目完成质量、费用、进度和安全四大控制的重要基础。通过这个阶段, 我们需要确认项目管理完工策略, 并在系统设计里提出完工的要求。该阶段的调试管理工作包括:建立调试组织机构、编制调试费用预算及编写调试手册。

　　调试组织机构需要任命调试建立并成立调试完工小组。调试经理向项目经理负责, 调试经理负责成立调试完工小组, 以在项目完工任务开始之前完成所有的安装和调试准备工作。调试完工小组的建立需与项目整体框架、项目策略、项目计划和调试工作范围保持一致。

　　调试经理根据项目计划和人工时的估算, 形成调试费用预算。

　　根据项目框架和项目策略, 初步编写调试手册。调试手册主要描述项目管理、计划、组织和调试的执行。调试手册包含的主要要素如下:项目要求, 调试技术要求, 包含系统划分的工作范围, 调试组织结构, 界面划分, 角色与责任, 项目执行策略, 项目的框架条件, 合同条款。调试手册在项目执行过程中是大家应共同遵循的公共基础。

　　1.2、 详细/加工设计和组装/安装阶段

　　调试经理和调试完工小组负责本章节描述的各项活动, 此阶段在基本设计的基础上逐步完善固化详细设计, 落实各设备厂商提供的技术数据, 固化系统和各区域的界面, 根据界面划分进行调试区域划分, 并最终完成调试完工的各项准备工作。

　　所有准备工作需在详细设计和加工设计阶段进行。调试准备工作通常包括以下方面:工作范围筹划、资源安排、费用估算、计划、定义调试包、调试程序、调试工作指南、调试备件。

　　工作范围筹划。筹划工作范围是建立组织结构、资源安排、费用估算和计划的前提和基础。其主要内容是考虑调试做什么、怎么做、何时做和谁来做的问题。

　　表1 不同合同类型时承包商的工作范围和责任

　　1.2.1、 资源安排

　　资源计划的目的是确定为完成调试工作范围所需的人员、设备、材料等的数量, 通常计划的资源包括:直接资源、管理和间接资源、设备生产商支持、船厂支持服务、设备、工具和材料。

　　1.2.2、 费用估算

　　费用估算根据完成调试需要使用的资源来确定。由于项目可能存在的风险对费用影响较大, 因此在费用估算时必须对由于风险所产生的费用给予充分的考虑, 充分考虑项目的偶发因素以确保费用预算基础的准确性。费用估算应考虑所有可能发生的资源费用, 包括:人工, 设备生产商支持, 调试备件, 消耗材料, 工具和临时用品。

　　1.2.3、 计划

　　为调试准备工作列出一个计划并对资源进行配置是一项十分重要的工作。调试准备工作需适当详细以确保调试开始前可以用来跟踪进度以确保项目按时完成。调试计划需包含所有的调试包, 并根据各调试包的独立性和启动顺序合理制定。为了便于对调试计划进行跟踪, 建议将调试计划分成独立的几个里程碑。将相应的调试包与里程碑建立起联系, 准备项目跟踪报告以作为项目控制系统的补充。

　　1.2.4、 定义调试包

　　定义调试包的目的主要是为了计划, 通常我们的目标是与建造和机械完工一起启动调试工作。安装工作应分解到个调试包, 必要时甚至分解到机械完工包。调试包的各种信息应该在设计数据库里进行输入。图1显示了系统是怎样由单独的标签/电缆进一步形成整个系统的。编号系统根据项目编码手册的定义来指导。它可能由公司编码、政府编码或传播编码组成。

　　依照现有项目编码手册, 所有的系统均应准备调试包。基于项目执行策略、计划的建造顺序、合同策略、启动顺序、动态测试、机械完工要求、系统拆分结构等因素的考虑, 一个调试包应该是对一个系统或其子系统的自然分解。所有的调试包都应在相关设计文件上完整标识。

　　图1 系统的分级与编码

　　1.2.5、 调试档案材料

　　调试档案材料通常应包含如下调试文件:发运证明/组装场地确认函, 到货验收和维护保养证书, 移交证书, 签字的调试程序, 遗留项目清单, 用于调试的带标识的系统/设备设计文件 (如流程图、单线图、仪表线路图、仪表拓扑结构、不同调试包的延伸图) , 调试疑问清单, 不符合项清单, 出厂验收相关报告, 相关损坏报告。

　　1.2.6、 调试程序

　　调试程序是对设备安装、调试期间必须进行检查如预检查、功能检查和操作性检查进行描述, 每个调试程序通常只包括一台设备或一个系统。设备出厂实验的结果应该反映在调试报告之中, 除非必要, 出厂时已经做过的实验不再重复进行。必须在生产开始之后才能进行调试的项目应该在调试程序中重点强调。

　　1.2.7、 调试临时用品

　　在定义调试包的时候, 任何调试所需都应该进行定义。通常需要考虑的调试公共设施有:蒸汽、水、氮气、排放、仪表气、通用空气、额外的法兰、额外的阀门、额外的连接、短接、电器安装。

　　1.2.8、 调试备件

　　在调试前尽早准备调试备件是保障项目按期完成的重要保障, 因此应尽早对调试消耗品提出需求并尽早购买。常用的消耗品包括:润滑油、液压油、柴油、散装材料、化学材料、清洗液、AFFF、连接法兰、垫片、螺栓和螺母、保险丝、投油清洗过滤网、过滤器等。

　　1.2.9、 工厂机械完工和出厂检验

　　对于调试工程师, 建议应提前参与机械完工和出场调试, 以了解设备实验的信息与数据。

　　2、 调试阶段的管理工作

　　调试为系统完工阶段, 调试阶段通常被划分为以下几步:调试执行, 建立文档, 项目移交/作业, 经验报告。调试组应根据调试程序建立档案记录调试结果, 在调试结束后移交给作业方。在正式移交后, 必要时继续为作业方启动作业提供支持。

　　2.1、 调试软件

　　项目完工系统调试软件应用于跟踪调试包的完工状态和报告调试遗留问题。调试准备检查清单和设备运行记录应该输入到调试软件中, 并与各调试包建立联系。调试遗留项目和调试移交证书都应该在调试软件MIPS里记录下来, 该系统还应包含机械完工和调试工作范围。

　　2.2、 遗留问题清单

　　通常建造和调试都应有遗留项目清单, 应清晰分清哪一方负责整改。建造和调试遗留项目应在调试系统软件中登记。调试主管工程师负责对项目遗留问题进行跟踪和监督整改。

　　2.3、 调试期间的HSE工作

　　调试工作必须安全可控, 确保设备无损伤、环境无污染和人员无伤害。所有的工作必须遵从公司的HSE管理原则。

　　通常建造和调试工作在现场是调试进行的, 并且工作区域很近, 调试工作包含电力作业、压力作业、设备和系统运行, 这给现场工作带来了很大的挑战, 给人员安全带来了极大的风险。为了最大限度避免事故的发生, 通常应遵循下属原则:

　　所有调试作业应建立工作许可证制度;严格遵循上电和带电作业管理规定;必要时进行安全作业风险分析;所有正在调试的系统需有标志清晰标识;所有系统都应视为正在调试之中并遵循工作许可证制度。

　　现场各方的工作许可证制度可能不同, 通常应采用船厂的制度。系统调试工作区域应使用唯一的可识别的标识以区分其他标记。标识可以采用工作带贴在个单独部件上, 也可采用区域隔离的方法。每个项目的标识必须清晰且容易看懂。

　　2.4、 调试的开展 (图2)

　　2.4.1、 机械安装检查

　　设备安装期间, 承包商派出技术人员指导或确认设备是否按照安装程序正确安装。

　　2.4.2、 机械完工

　　机械完工属于船厂的责任, 在单个系统/系统部分/调试包完成机械完工移交给调试之前, 船厂应该组织联合检查, 签署机械完工证书, 并由项目调试经理认可。

　　调试使用调试软件列出检查清单, 检查后列出遗留项, 通常重点检查项目为:管线安装的正确性 (螺丝扭矩、足够的支撑) 、回路冷态测试、管线的清洁程度、压力密封实验

　　2.4.3、 网络的建立与调试

　　按照相关的程序对网络和人机界面进行检查和动态测试, 建立网络系统需保证网络的可操作性、可维护性并且已具备进行调试的条件。

　　鉴于对网络和人机界面的依赖性, 网络系统的调试应该在设备设置和调校前完成。

　　2.4.4、 设备设置和调校

　　首先应该对照相关程序对设备进行预检查和动态校核。对设备进行设置和调校以保障可操作性、可维护性和为调试做好准备。

　　预调试1:机械/液压测试和调校;预调试2:仪表环路测试和调校;预调试3:功能设置与调校;预调试4:设备安全测试。

　　每台设备和安全系统都按程序进行检查, 在设置和调校时, 通常我们要达到如下目标:

　　图纸校核;检查仪表安装的正确性, 包括传感器、控制阀、开关阀、缓冲器、探头等;软件系统的逻辑功能正确;电器装置功能正确;排气和排放分别处于高低点;维护保养合理的空间;起吊用具安装到位;工作平台/卸放区域合适。

　　2.4.5、 设备调试

　　设备调试的目的是尽可能地在各种近似作业工况下运行设备, 以确认设备满足作业和功能的需求。当功能和操作检查完成后, 调试负责工程师应签署调试程序。当调试按照调试程序完成时, 该程序即是一份历史测试记录, 同时也是一份对调试中出现问题的解决方法的记录档案。

　　当产品并非一台实体设备时, 比如控制系统, 仍将根据设备调试程序一样进行调试。

　　除非必要, 在出场测试时工厂内已进行的测试项目现场不再重复进行。

　　在运行各种设备/系统时, 运行日志将作为运行参数的数据记录。一份完整的运行日志和各种表格将放入调试软件里存档。

　　2.4.6、 系统调试
 

　　系统调试的目的是尽可能地在各种近似作业工况下运转整个系统, 以确认系统满足作业和功能的需求。当功能和操作检查完成后, 调试负责工程师应签署调试程序当所有的调试活动按照调试程序完成时, 该程序即是一份历史测试记录, 同时也是一份对调试中出现问题的解决方法的记录档案。

　　2.4.7、 系统联合调试

　　系统联合调试的目的是尽可能地在各种近似作业工况下运转整个系统, 以确认系统满足作业和功能的需求。当功能和操作检查完成后, 调试负责工程师应签署调试程序, 当所有的调试活动按照调试程序完成时, 该程序即是一份历史测试记录, 同时也是一份对调试中出现问题的解决方法的记录档案。

　　3、 项目移交阶段的管理工作

　　所有记录调试的文档应该汇编到一个档案中。所有调过程试中签字的检查清单、日志和相关的检查报告应该由主管调试工程师汇编到调试程序的附件中。在调试完成和相关文件汇编完成后, 应该提交一份移交证书给接船方签字。

　　在调试过程中, 通常分系统逐步向接收方移交, 系统联合调试后再整体进行移交。通常移交的文档包括:机械完工证书, 签字的调试程序, 遗留问题清单, 出厂验收报告, 相关损坏报告, 设计文件, 设备资料证书、项目完工图纸等。

　　根据项目的不同, 通常调试完成和作业开始之间的界限会有所不同, 因此, 在调试手册中需要明确哪些属于调试的工作范围, 哪些属于作业的工作范围, 明确移交的状态。个别调试工作可能需要在作业时才能进行, 因此也需要在调试工作范围中提前界定。

　　当一个调试包的现场调试工作完成时, 进度只能算是完成了95%, 只有当所有的文档工作完成并且移交后, 才可以算进度完成了100%。

　　在调试完成后, 调试经理应该总结经验和教训并向项目经理反馈, 从而根据这些经验与教训完善相应的手册、程序和工作指南。

　　4、 结语

　　调试管理是项目管理的重要环节, 项目大型设备包的调试管理是整个调试管理的组成部分, 其管理的方法和效率对项目的进度和费用有重大的影响。本文基于大型项目的实践经验, 总结出项目大型设备包的调试管理方法, 希望对今后的项目调试管理有指导或借鉴意义。

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　　[3]王毅.伊朗ARAK炼油厂催化装置三旋设备包制造安装实施方案[J].石油化工设备技术, 2011 (02) .

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