附带简历，项目建设的总结：涉及到建议书、可研、方案设计、基础设计、施工图（详...

每逢佳节倍思亲，地点最好是湖北，离家近的地方。

前言：为什么我要写这个总结？

201*年开工和建设总结，我主要是从使用者的角度，从使用的过程，如前期培训、现场三查四定、各专业设计任务量调试和检查、投产准备、试生产过程和调校的角度来进行，虽过去4年，但是每次读来感觉历历在目，却都有新感觉；温故而知新，我想这个也即是总结归纳的魅力吧。

参与过此次油品升级项目所有的前期准备（包括换热流程优化和改扩建PSA装置），如可研、基础设计、详细设计和施工图审图、Hazop分析、各专业详细设计施工图纸和协调方面等，项目虽小，投资也就8000万不到，前后历时却有2年，在此过程中结交了一些朋友，既有研究院的，也有设计院的，还有施工单位的，在共同的协作、交流和碰撞中学习了他们的一些工作内容，因此想从设计和项目管理的角度对本项目进行一次归纳，从设计院各专业的设计分工、委托和交底中看工程设计流程，从现场的施工步骤和各专业的施工衔接中看施工管理，从标准和规范的文字、对比现场的施工情况来理解“必须”、“宜”、“严禁”，以及如何取舍，规范不建议又无法满足时擦边球该怎么打，从装置投产过程中看开工准备、从装置验收和评审中看政策法规，从整个的设计、审核、采购、施工、审图、三查、投产、验收、评审中看项目管理，延伸自身的视野，做一次升华，能力、水平、精力导致的不足之处请不吝赐教。

经过本次项目建设，提高了总包设计的总体认识：设计只是在假定原料性质和产品指标的基础上，将工艺包中的工艺路线进行工程上的放大，也只是特定标准下的产品。既包括业主的需求、方案的选择、设计院参数的设定、合理的选材和布置、施工单位规范的施工、也包括一线人员正确的使用和维护，因此一套装置能否达到“长”、“满”、“优”运行的要求必须满足一下几点：

1．业主提供相对准确的基础资料和要求；如原料性质（相对合理，完全正确是不可能的）、气象水纹地理条件、装置公用工程边界条件、产品达到的质量指标和投资额度（可在审查中协商）。

2．总包对最优的工艺路线、操作参数、材质、设备和管线布置的推荐和选取（根据总包方式来确定）；根据业主提供的数据，和工艺包方提供的产品质量保证，选取当前投资下最优工艺路线（工艺包）、物料流程和操作参数，并对需要的设备和管线以最优（如压降低、占地小、操作方便）的方式进行布置和选材，对正常生产选取稳定且合理的控制方案，对异常情况设置必要的联锁保护和监控措施，从而满足法规和安全环保的要求，达到最优的投资组合、最小的加工成本、满足特定的质量标准和法律法规的要求，从而顺利投产。

3．良好性价比、合理的、统筹的采购管理。设备的采购需要根据询价请购文件中的设计参数来进行，需要了解主流设备的使用情况，根据技术协议来进行招标，这部分接触较少，略；但是采购往往会影响项目的进度，如特别是机泵、阀门、仪表和特殊材质的管件，首先请购文件需要正确、尽可能采用模块式、撬装式组合设备，将会简化安装进度，但是撬装设备的参数（如防爆等级和形式）、仪表、阀门、法兰、与主系统的接口形式和界面需要明确，这个类似于工艺包方与总包的界面划分，见后文，且撬装设备的交工资料需要有明细，否则易损件的台账管理、校验和更换带来困难。

4．规范的施工和检测手段，根据现场到料情况对施工过程进行合理的安排以降低施工成本。从我接触到的几次项目建设来看，施工现场的管理比较混乱，与各种规范和要求相差太远，同时因仪表、电气、给排水、暖通等设计和采购滞后，各种隐蔽工程等原因导致施工推迟，往往前期进展很慢，后期连夜加班赶进度，导致压缩了中交和投产的时间。按照管道索引表有检测比例，根据材质和壁厚选择检测方式（超声波、X或γ射线）。

5．试生产前要求对各专业的设计工作量，设备、仪表、自控、电气、电信、配管安装、加热炉、给排水等进行严格测试，有很多中交的标准和试生产的规范，后文再写；同时要求操作人员会使用，懂原理，会保养维护、会排查故障、会应急处理。

总之，建设一套装置，需要准确提供原料性质和环境条件，优化设计工艺路线、参数和控制方案，良好性价比的采购，规范的施工，严格的投产测试，熟练的操作技能，即业主委托和建议提好、设计工艺路线和参数算好、采购性价比选好、施工安装好、投产前测试好、投产后用好，既涉及到业主和设计人员、也涉及到采购人员、设备制造厂家、施工和调试人员、操作人员，某一个环节出现问题会导致一连串的反应，因此没有完美的总包装置，只有最适合、性价比最高的装置，因链条和时间周期很长，涉及的部门多、各专业人员多分工细，需要及时的协调，反复的核实反馈再确认，也就有了各种考察、调研、审查、协调和回访，因此需要一个强大的业主或一个强大的总包主导项目全过程的管理，否则职责不明，扯皮不清，陷入饿死同行、坑死业主、累死自己的循环中，相互伤害，无法共赢。

一、设计篇：流程、分工和标准规范
（一）前期流程：建议书、方案、可研、利旧、立项、条件和反馈
前期主要是项目建议书的编制、方案的讨论、可研报告的编写，这些是由业主（包括车间人员）与设计院、研究院共同讨论、提供数据来完成，项目建议书专门有一个规范（化工建设项目建议书内容和深度的规定），但是对于改扩建的装置我们用的少，编写时主要困难在投资估算由属地车间人员无法完成（与钱打交道的机会太少）。可行性研究报告也有“化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定”和“中国石油炼油化工建设项目可行性研究报告编制规定”，规定上主要内容相同。
项目建议书与可行性研究报告的主要区别：
A.        内容和深度不同
项目建议书是初步选择项目，其决定是否需要进行下一步工作，主要考察建议的必要性和可行性。
可行性研究则需进行全面深入的技术经济分析论证，作多方案比较，推荐最佳方案，或者否定该项目并提出充分理由，为最终决策提供可靠依据。
B.        基础资料依据不同
项目建议书是依据装置现有状况（产品质量、能耗等）提出可行的方案，供讨论决定。
可行性研究报告除把已批准的项目建议书作为研究依据外，还需把基础的设计资料（如工艺包方的设计数据）和其他数据资料作为编制依据。
C.        内容繁简和深度不同
项目建议书要求简单，属于定性，并不定量。
可行性研究报告则是正在这个基础上进行充实补充，使其更完善，具有更多的定量论证。
总之：项目建议书是为可研提供初步的方案、依据和基础的数据；可研是为了对主流的工艺路线进行比较，得到推荐的方案，进行主要设备量、平面分布、工程、初步的投资、效益进行对比，为立项提供决策，并为为各专业的主要设计工程量提供初步依据。
1.        考察和项目建议书的编写（换热流程优化201*年**月）
(1)        问题的提出和考察建议：没有操作弹性，RON损失过大
因多方面原因（可能是催化剂的使用条件（后采购的催化剂）与设计条件不一致，这个在改造的可研里面有体现），自201*年1*月份开工后，发现换热流程的设计上面存在问题致使加氢脱硫部分反应器入口温度没有操作弹性，加氢脱硫反应器反应器1和反应器反应器2入口温度无法独立控制，导致生产国四标准汽油（技术协议：硫含量小于50ppm，辛烷值损失小于1.0个单位）时产品质量过剩（硫含量约20ppm），辛烷值损失过大（FCC汽油-轻重汽油混合约1.5个单位），而且由于换热流程不合理直接导致加热炉负荷过大（在初期国四生产方案下炉膛温度约700℃），能耗较高（约17kg标油/吨，设计平均值约16 kg标油/吨，国标轻油（煤油以下）小于10 kg标油/吨），且硫醇硫含量一直偏高（15-20ppm，设计值小于10ppm）。以上情况将在国五汽油生产方案中表现得更加明显。
换热流程的设计不合理表现在没有合理利用反应器的温升，高品位热源没有进行逐级换热利用，反应器反应器2产物（初期270℃）只与P-201出口（190℃然后混氢）在E-201换热，当前E-201冷路副线全开反应器1入口温度为190℃，过多的热量在热水和空冷中白白浪费，稳定塔T-202重沸器热源完全依靠F-201来取热导致F-201负荷过高，以上原因导致装置能耗过大。
结合原料当前的情况，总硫90-150ppm（设计值是200ppm），反应器1初期温度应该在190℃脱硫率在80%，反应器2入口温度在250℃无法继续提高，否则会导致反应器1入口温度升高致使辛烷值损失增加，因反应器2入口温度无法提高功能无法实现，硫醇硫无法脱除。当前的操作画面请见下图。

(2)        项目建议书编写，决定用**石化部分流程（2014年8月）
20**-8-6我将最终版本的项目建议书提供给规划计划处，项目建议书中建议了3种方案：
a.        完全按照**石化的流程进行改造
要求增加反应器1出口与反应器2出口物料换热器（在方案b中采用，即后来实施的E210）；稳定塔重沸器热源和相应管线改造（这个方案b中没有）。
该流程是目前已知的最优化的流程，实现了高温热能逐级换热利用。彻底解决能耗高，辛烷值损失大，冷却器负荷高的问题。
采用方案a资金估算约4000万元，较高。
b.        完全按照**石化的流程进行改造
要求增加反应器1出口与反应器2出口物料换热器（即后来实施的E210），在换热器高温出、入管路和副线上设控制阀。
该方案能够降低加热炉负荷，提高反应器2与反应器1入口温差，可以降低后续换热器、后续空冷器负荷，但是能力有限。
采用方案2资金估算约1000万元（设备购置70%，工程和其他各占15%），经过8月18日审核之后得到采纳。
c.        未采用，此处略
小结：项目建议书的编制除了明确问题外，还必须提出可行性的方案，因资金和工程量的差异，最好提出多种可行的方案，从而结合实际（资金和工程量）来选择最合适的方案。难点在于资金估算，最好资金估算宽裕一些，以便于后期的可研和概算。建议书完成后,还需要考虑改造之后可能带来的负面影响,如为节能降低装置能耗,提高入塔温度(泡点进料),那么塔进料位置是否需要改造,塔顶冷却器负荷是否需要增加进行核算；为了现场机泵防冻增加了泵房，那么防火间距、防爆要求是否满足、彩钢板的耐火等级（有些内部是填充泡沫的）是否满足需要等等，将可能出现的问题考虑全面，将新出现的问题控制在力所能及的范围内。
2.        方案设计（20**年11月）
依据**石化公司国IV升级后汽油指标（详细指标此处略，制定公司的国五油品升级方案）在芳烃、烯烃方面与国V指标接近，但硫含量相差较大，通过调整装置操作可能难以达到国V标准，需通过技术改造来实现国V车用此次油品升级。需要解决的总硫、氢源的问题，因此包括换热流程优化、增加氢源（制氢、PSA、外购氢气等）和MTBE精脱硫三部分组成。
(1)        换热流程优化方案
换热流程总体方案设计主要依据项目建议书、业主出具此次油品升级（国 V）设计方案委托书（144032A-经 01/01）、业主公司基础资料，催化剂厂家提供的催化剂国五/国四工况下使用条件来进行。
明确列入国五此次油品升级，经审阅：发现没有项目建议书中的换热器，向总包反馈。
根据催化剂厂家提供催化剂使用条件重新核算反应条件和换热网络、加热炉等操作条件，只增加加氢脱硫反应进料和预加氢分馏塔进料换热器（即实施的**106）。
(2)        制氢方案
根据原料来源（催化干气、PSA解析气、汽油升级分馏塔顶气，压力、组分），可采取外购化肥氢、新建膜分离装置、扩能改造PSA装置或新上一套氢提纯装置，只是建议性的方案，具体的方案需要有业主来进行综合考虑选择。
因膜分离成本较高，而且工业化装置回收率和操作成本远没有中试、实验室低，根据现有装置的布置情况，只能选择改扩建PSA方案。
小结：项目建设中，前期的方案设计是很重要的，方案设计要结合项目建议书来做，设计人员收到委托后，需要明白为什么项目建议书这么写，需要解决什么样的重点问题，再来完成PFD图。
方案设计类似于土建的基础，故方案需要仔细审核，一旦方案明确之后，就不要再做改动，除非方案不能解决问题，否则可能后续的所有专业、所有工作都反复。
3.        可研报告、审查和立项（201*年**月）
可研报告一般是工艺专业牵头、配管、结构、设备、仪表自控、水、电、暖通、技术经济等专业来完成书写，根据项目建议书、国五此次油品升级委托函、催化剂供应商（石油大学）催化剂使用条件、基础资料（哪些基础资料我不太清楚，应该包括气候、水纹、地理等）、工艺包方（PSA、膜分离厂家）技术资料、压缩机厂家技术资料进行编写。
(1)        业主需要提供的数据
除了项目基本情况、建设单位基本情况、项目背景、建设理由、主要依托条件、资金来源等资料外，业主需要给总包院提供厂址和自然条件的基础数据，这些数据在项目前都已进行过勘察，主要用于各专业设计时使用：
这些数据包括：
A.        气象条件和地质条件（各个专业都需要使用）：气温、相对湿度、大气压力、降水、降雪、蒸发、风速风压、冻土数据、风向和风玫瑰图。环保现状（空气、地表水、地下水、噪声、周围水环境等）、三废排放和环境管理、监测现状对应环保专项投资5.3%。
B.        工程地质条件：地形地貌和工程地质。
C.        土建结构专业基本条件：工程地质、水文地质条件、风压、雪压。
D.        公用工程条件：给排水（消防水站、循环水、事故水等水）现场情况；电气条件：电源（10KV、1KV、380V、220V）情况；电信条件：自动火灾、电视监控情况。
E.        工艺条件：原料来源、性质和数量；产品性质和需求。
(2)        可研报告的重点内容（各专业的设计分工和主要工程量）
A.        工艺专业：明确原料性质、产品性质、主流工艺技术路线主要能耗和投资比较、推荐路线和方案（该部分是重头戏）、对该工艺方案下的操作参数（如管道压力、温度、流量、热量）进行核算，选取合适的控制方案，形成设备的初步平面布置，工艺设备表、机泵和压缩机数据表、仪表的操作使用条件，初步的界区条件表和管道数据表，三废排放、占地定员、工艺设备技术风险。其中有些涉及到其他专业的应该让其他专业来审核把关。下发给各专业。
小结：方案的选择主要由业主根据考察结果和喜好来决定，总包院需要对主流的工艺优缺点说清楚，并结合原料性质、产品需求推荐较优的工艺方案，这个需要设计院对工艺包方的技术资料进行比较分析，需要业主进行现场考察和比较，没有最好只有适用与否；前期工作中最难的应该是设备平面布置，类似于系统管架和管线的布置，该工作没有最好只有更好，设备布置涉及到各个方面，既有原有设备布置情况、还有防火间距、地下管线、电缆、还涉及到工艺的需要（如管线压降）、管桥的布置和业主的管理。换热流程优化的设备平面布置是设计院来进行（现场比较宽阔），扩建PSA的平面布置是咨询了工艺包方（****）的意见进行了布置，期间经过多次修改后，将解析气压缩机平行布置，因与地下隐蔽工程有冲突，在详细设计阶段和施工阶段将仪表井和地下水线进行了重新布置，对没有条件进行更改的打了擦边球，在“应”和“宜”之间进行了取舍，后面再详细写。
其他专业根据工艺专业的需求，进行初步设计，最终根据工程量得出概算：
B.        配管专业（工艺安装专业）：根据工艺提交的设备初步平面布置和管道表、计算工艺管道和主要工程量（初步估算）。
C.        设备专业：根据工艺提交的基本条件（工艺设备表、温度、压力、换热面积、体积、特殊腐蚀介质如H2S/H2等）对设备材质进行选择，形成主要设备表，进行估算工程量。
D.        自控仪表专业：根据工艺PFD图，进一步明确控制方案、控制室设置、主要检测控制方案，供电接地、仪表选型（防爆防护等级，优选形式），主要工作量（需要与工艺包方协商分工，此时只能更具PFD图得知仪表的主要规格，还难以得到详细的规格书），供风供电估算（风按照2NM3/h每个阀门估算）。并对现场机柜间卡件、电源和电源柜和接地管网进行利旧核实。估算新增加仪表、卡件和电源等。
E.        给排水：根据平面布置图、管道表对给排水和消防水管线进行初步布置，形成给排水工程量表。
F.        电气专业：根据工艺提供的机泵、压缩机等动设备数据表进行用电等级和负荷计算，并根据现有的供配电情况（现有配电间的设置和负荷、现有高低压开关柜的布置）形成新增的供配电负荷和方案。并核算现有配电所电容量能否满足要求。并对爆炸区域划分、线路敷设、照明、防雷防静电接地、主要电缆选择做出说明，估算电气专业主要增加的设备和工作量。
G.        电信专业：主要是火灾自动报警部分和电视监视部分，根据设备布置图预测新增加的设备（如摄像机、火焰探测器、声光报警器防爆按钮等），结合原有电信设施情况、技术方案和标准预测本专业工程量。
H.        土建结构专业：根据业主提供的地质、水纹、大气条件，专业主要设计参数（构筑物和基础使用年限50年，结构和基础形式）、材质选择和防腐要求，结合工艺设备表、平面布置图等估算土建和钢结构的工程量。
I.        机械专业：可研里面无法体现工作量（因为压缩机工艺设备表中有）
J.        概算专业：各专业根据工艺提交的以上条件，形成主要工程量、材料设备表，由概算专业进行汇总，形成工程费用估算表和总投资估算表，估算为建设项目全过程总费用，包括工程费和其他费用，预备费用，及建设期贷款利息，里面有很多投资概算编制规定和投资估算主要参数，费率要求，这个与工科专业相差较大，暂不做讨论。
(3)        可研报告的审查
参加过几次可研审查，主要审查内容工艺技术路线（一般都很成熟）、PFD图中的控制方案和调节方式、产品方案、设备平面布置（结合实际）、投资概算、界区条件表表（如果有，基础设计审查中将明确）、三废处理、三级防控和对废弃设施的利旧（主要是电气、仪表和自控系统的利旧）从而节省投资。
利旧：对于电气能够利旧的开关柜和回路测量表（互感器等）和仪表能够利用的卡件、电源、现有的端子排、接线箱和通道等需要核算、对于现场仪表、机泵的利旧，DCS系统储存、交换机、网络和电信能利旧的储存、显示器、交换机等网络设备在基础设计中需要进行重新核算。
关于投资概算的审核因实际参加项目不多，对工程概算感性不强，对各分支的工程费用（如设备购置、材料费、安装工程费、建筑工程费、仪表和设备投资费用）和所占比例不是很清晰（一般仪表占12-15%），同时对原料和劳务市场价不熟悉，所以我自身把握不准。
可研审查之后，会给予答复，形成可研上报版，投资估算会有所增减。我们从6872万增加到7488万，增加600万，主要是有两台压缩机增加气量无极调节Hydorcom，增加三级防控（国五升级的可研包括换热流程优化、改扩建PSA、MTBE精脱硫三部分，因此可能还有MTBE精脱硫部分增加概算）等。
(4)        立项和总包设计委托（20**年**月**日）
可研报告审批后，需要立项，明确资金来源、贷款利息、建设周期等。立项之后，业主给予总体院总包委托按照可行性研究报告审查意见内容，进行该项目基础设计及详细设计。但是在基础设计阶段，将检修项目都并入到国五质量升级项目中，后面基础设计中再列出，平面布置也有较大的改动。
(5)        标准
可研报告一般按照：中国石油炼油化工建设项目可行性研究报告编制规定（2011版，其实2014年3月已出2014年修订版），规定了固定的格式和内容，可研报告里面会规定各专业使用的主要标准，当前接触到的主要标准有：
a.        配管（工艺安装）标准：
《石油化工企业设计防火规范》 GB50160-2008
《爆炸危险环境电力装置设计规范》 GB50058-2014
《石油化工工艺装置布置设计规范》 SH3011-2011
《石油化工管道设计器材选用规范》 SH/T3059-2012
b.        设备（和管道）标准
《固定式压力容器安全技术监察规程》 TSG R0004-2009
《压力容器》 GB150.1~150.4-2011
《管壳式换热器》 GB151-1999
《锅炉和压力容器用钢板》 及修改单 GB713-2008
《输送流体用无缝钢管》 GB/T8163-2008
《压力容器用爆炸焊接复合板》 NB/T47002.1～47002.4-2009
《承压设备用不锈钢钢板及钢带》 GB24511-2009
《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》 GB13296-2007
《压力容器涂覆与运输包装》 JB/T4711-2003
《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》 NB/T47008-2010
《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》 NB/T47010-2010
《卧式容器》 NB/T47042-2014
《石油化工设备和管道隔热技术规范》 SH/T3010-2013
《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》 SH/T 3022-2011
c.        自控仪表专业（工艺和配管兼顾）
《石油化工自动化仪表选型设计规范》 SH3005-1999
《石油化工企业设计防火规范》 GB50160-2008
《爆炸危险环境电力装置设计规范》 GB50058-2014
《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》 GB50493-2009
《石油化工分散控制系统设计规范》 SH/T3092-2013
《石油化工仪表供电设计规范》 SH/T 3082-2003
《石油化工仪表接地设计规范》 SH/T 3081-2003
《石油化工仪表供气设计规范》 SH/T3020-2013
《石油化工仪表管道线路设计规范》 SH/T 3019-2003
《石油化工仪表及管道伴热和绝热设计规范》 SH/T3126-2013
《石油化工仪表安装设计规范》 SH/T3104-2013
d.        给排水专业
《室外排水设计规范》 （ 2014 年版） GB50014-2006
《石油化工给水排水管道设计规范》 SH3034-2012
《石油化工企业给水排水系统设计规范》 SH3015-2003
《事故状态下水体污染的预防与控制技术要求》 Q/SY1190-2009
e.        电气专业
GB50053-2013 《20kV及以下变电所设计规范》
GB50052-2009 《供配电系统设计规范》
GB50054-2011 《低压配电设计规范》
GB50127-2007 《电力工程电缆设计规范》
GB50055-2011 《通用用电设备配电设计规范
GB50058-2014 《爆炸危险环境电力装置设计规范》
GB50057-2010 《建筑物防雷设计规范》
GB50650-2011 《石油化工装置防雷设计规范》
GB/T50065-2011 《交流电气装置的接地设计规范》
SH3038-2000 《石油化工企业生产装置电力设计技术规范》
SH3097-2000 《石油化工静电接地设计规范》
f.        电信专业
《石油化工企业设计防火规范》 GB50160-2008
《火灾自动报警系统设计规范》 GB50116-2013
《石油化工装置电信设计规范》 SH/T 3028-2007
《石油化工企业电信设计规范》 SH/T3153－2007
g.        综合：节能、节水、消防、固废、环保的规范，略
小结：标准和规范只是设计的一个平台和框框，与现场适合的设计才是最好的设计，现场装置只能符合设计当初的标准（无论是产品质量标准、消防标准等），随着安全环保的压力日增，设计标准和规范也在逐步更新，所以在设计初期尽可能选用最新的标准，或者是结合实际情况略微超前，以最大限度避免刚投产即改造的命运。在各种审查中，对于标准时效性的审查一直都是业主的弱项，因为接触的层次不同，标准的更新和再版很少有业主参与,所以这个需要设计院或总体院把好关。
(6)        标准的选取需要与验收规范对照
标准也存在打架的问题，如试压压力，是以容器顶部还是底部为准，试压时使用几个压力表，以哪个压力表的读数为依据，标准中也存在不同的说法，只能根据实际情况与业主协商后来选取。可燃气体探头/有毒气体探头的选取以防火的规范，如50016/50160，还是有毒物规范GB5044、GBZ230来进行，一般规避风险，一般按照谁严格选取谁；设备使用中的规范，一般都是按照国标来进行，投产篇中再写。
一般来说企业标准大于行业标准、大于国家标准，当标准打架时，按照最严的标准来进行，标准的打架反而给设计极大的灵活性，但是给审核和验收却带来了不便，最好是审核和验收的标准与设计标准对照，“有多大的鞋，给设计多大的脚”，所以对验收规范也需要熟悉，否则设计了无法投产，但是总包只了解设计规范，对验收规范不清楚，业主对设计标准和验收规范了解的程度并不高，导致后期验收出现问题。

（二）中期流程：基础设计、设计分工，审查、互提条件反馈
立项之后，此时采用的主要工艺已明确（PSA来回收氢气），在换热流程优化中同时需要改变催化剂装填量以满足较小的辛烷值损失、主要设备数量和规格、平面布置已初步完成。
因201*年检修项目并入到国五此次油品升级中，总共包括以下部分，依次是：油品升级换热流程优化和尾项整改（油品升级）、醚化尾项整改（油品升级）、扩能改造（油品升级氢气增产）、扩能（油品升级氢气增产）、MTBE精脱硫（1219），合计两个项目编号：***0002（包括油品升级、油品升级、油品升级氢气增产改造）、***0003（包括新建设等）。
201*年1月，设计回访；201*年3月，油品升级和检修项目对接。总包院3月份成立驻地项目部，国五项目详细设计分为两个项目来进行。其中涉及到国四此次油品升级的尾项和检修项目，如增设地上泵、增加地上火炬罐、增加采样器、压缩机入口带液整改、联锁整改和中控室设置辅操台、加热炉软管整改、排烟增加副线、仪表和阀门井井盖抬高、甲型水封井整改、仪表移位、孔板更换、加伴热、催化剂再生和装填等等本文中省略，只挑出换热流程优化和氢气回收来写。

1.        与总包、研究院的分工（201*年3月）
(1)        换热流程优化需要催化剂厂家提供催化剂使用条件
包括催化剂催化剂使用条件（初期、末期）和催化剂装填图。因原设计的催化剂活性较高，导致RON损失较大，因此此次检修后国V汽油生产时，脱硫催化剂的体积空速由之前的2.6 h-1调整为3.0 h-1，催化剂的体积空速由之前的1.5 h-1调整为2.0 h-1，所以少装了脱硫催化剂***30约4.4吨，催化剂约15.5吨，合计约20吨催化剂。并对装填图进行了审阅。
(2)        氢气回收中工艺包方与总包之间的分工（201*年1*月初稿）
分工参照技术附件，由业主、工艺包方、总包设计方签署，分工如下：
虚线框内为工艺包方对装置的整改设计界区，工艺包方负责界区内所有设备、仪表、电气，工艺管道等的扩能改造工艺包设计，其中，界区内仪表设计分界为接线箱，现场仪表至接线箱的电缆由工艺包方设计，接线箱至控制室的电缆由设计方设计，电缆桥架以界区外1米为分界，界区外桥架由设计方设计。扩能后增加的氢气压缩机机、解吸气压缩机土建基础、管路系统、电气设备、控制仪表、压缩机厂房等由设计方设计，工艺包方提设计条件；扩能后增加或利旧的真空泵包含在工艺包方设计范围，工艺包方负责真空泵相关的工艺流程、仪表控制、配管设计、真空泵选型条件。各专业的设计量在此略。
由设计方负责完成的扩能改造设计工作如下：
1）        整个装置的仪表供电（装置界区外的电缆桥架，控制室至现场仪表的电缆）；
2）        控制系统及控制室仪表的扩展设计及选型；
3）        装置界区外的新增工艺及公用工程管路（含保温伴热）；
4）        新增压缩机相关各专业的设计；
5）        全部电气设计；
6）        整个装置的消防设计；
7）        改造原8塔VPSA单元真空泵基础的设计；
8）        新增8塔VPSA单元土建基础的设计；
9）        完善一级防控系统及地下管网设施的设计；
10）压缩机需要进DCS系统的监控参数及控制回路、安全连锁等（工艺包方配合）；
11）装置全套(工艺、设备、自控仪表、电气、配管、土建、消防等专业)竣工图。

2.        工艺设计参数的确定、布置、吹扫、寿命和防火防爆
(1)        工艺设计参数的确定
液位：常用的参数无非就是压力、温度、料位（液位），一般来说控制系统液位以50%为最好，具体液位的设计参照HG-20570.8（主要针对气液分离器、原料罐，SH3007主要针对储罐、中间原料罐）设计来进行。
设备和管道的设计压力和温度：设计压力和设计温度需要参考最高限来取值，标准有HG-20570.1、GB150（容器）、SH3059、SH3074、GB50316，标准中内容差不多，但是也有区别。炼油一般用到的是SH-3059和GB50316多一些。
设计压力的确定是以工作压力为基准的，那工作压力是什么呢？固定式压力容器安全技术监察规程中规定：工作压力，是指压力容器在正常工作情况下，其顶部可能达到的最高压力(表压力)。设备设计温度（HG20570.1），就是正常工作过程中，设备达到最高压力相对应的设备材料达到的温度。这里注意是材料的温度，并不是设备里面介质的温度。20570.1中规定的设备和管道系统设计压力和设计温度的确定方法来实施：“工艺系统专业负责确定容器、塔、换热器的设计压力”，这个确定方法基本上与 GB150 中规定的方法一致，只是从工艺的角度去充分考虑各种工况。
SH3121：确定最高工作压力和最高或最低工作温度时应考虑正常操作、开停工、再生、装置进料变化及预期工厂实际操作数据可能波动等多种工况（如预加氢的硫化温度320和正常生产温度110）；最高工作压力和最高工作温度不同时出现在一种工况情况下，不应把所有的最高工作条件组合在一起用以确定设计条件。而且最高工作压力和温度，应该根据压力源和设备不同部位来选取。意思是应该考虑压降和温升/降。
最高工作压力：根据SH3074，工作压力（即本规定的最高工作压力）系指容器在正常工作过程中，容器顶部可能达到的最高压力（指表压）。内压容器的最高工作压力：系指容器在正常工作过程中，其顶部可能出现的最高压力。真空容器的最高工作压力：系指容器在正常工作过程中，其顶部可能出现的最高真空度。外压容器的最高工作压力：系指容器在正常工作过程中，其顶部可能出现的最大内外压差。
最高（或最低）工作温度：系指容器在正常工作过程中，元件金属可能出现的最高（或最低）金属温度。
设备最高（或最低）工作温度的确定：在不能进行传热计算或实测时，以正常工作过程中介质的正常工作温度加（或减）一定裕量作为设备的最高（或最低）工作温度。设备内介质用蒸汽直接加热或被内置加热元件（如加热盘管、电热元件等）间接加热时，最高工作温度取正常工作过程中介质的最高温度。设备的不同部位在工作过程中可能出现不同温度时，应按不同部位的不同温度选取其相应的最高（或最低）工作温度，并给出建议的分段位置。
详细的选取依据（由总包院提供）可以参照：设备最高工作压力和最高(或最低)工作温度的确定和装置工艺管道设计压力和设计温度的规定来选取，标准重复，此处不详细说。
本次项目吸附压力操作压力是-0.08到0.5MPa，最高工作压力是0.6MPa，所以吸附塔、原料气分液罐和混合罐安全阀的定压值为0.78MPa（与容器设计压力相对应）；解析气缓冲罐正常工作压力是0.02MPa，最大工作压力是0.2MPa，所以安全阀定压值是0.38MPa（与容器设计压力一致）。

(2)        装置的火灾分类、防火和检测
之所以先写到防火，是因为这个是个硬性的规定，一般配管（工艺安装）和总图等专业是寸步不让的，这个在本次项目中表现的很明显。防火的规范有《石油化工企业设计防火规范》GB50160、《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058、《建筑设计防火规范》GB50016和《石油化工钢结构防火保护技术规范》 SH/T3137；这些都涉及到安全生产的许可证，后面的投产前的法律法规中再重点写。可燃气和有毒气体探头的设置可以参照GB50493，没有专门的石化标准，后文讲。
A.        先说火灾的分类（工艺专业）
有了火灾的分类才能有防火间距和耐火等级，才能对应有耐火极限，才能有防火保护材料和厚度的规定。参考GB50016-2014（最新版建规）和《石油化工企业设计防火规范》GB50160。
按照建规：甲类火灾危险性有汽油、氢气；乙类有煤油、轻柴油；丙类有重柴油、循环油等。储存的火灾危险性此处略。

按照石化规（50160）石化规没有按照生产和贮藏分，而是按照物质的形态来划分的，可燃气体、液化烃和可燃液体及可燃固体（与50016雷同），石化规对火灾危险性分类如下：


举例如下：


两个规范分类并不矛盾，石化规举例较为细致。

B.        耐火和防火（建筑、结构专业）
在建规50016里面明确规定了厂房（仓库）的耐火等级和构件的耐火极限，石化规50160里没有做出规定，要求参考50016进行。一般炼油装置流行敞开式或半封闭厂房，主要以钢结构为主，这里就按照钢结构防火规范SH3137来进行。如本次基础设计和详细设计中，钢结构防火涂料保护范围为一般均为4.5m以上、有空冷、压缩机厂房要求10m以上，防火要求如下：


防火间距和面积按照50016（建规感觉主要是针对仓库和建筑的），讲述了厂房和仓库的层数对应最大允许建筑面积，石化规GB50160更容易让人理解。
GB50016关于防火间距分为四部分，依次是区域规划（地理位置选择和总体规划布置时使用）、工艺装置和系统单元（装置间和装置内的布置时使用）、储运系统和码头。本次基础设计和详细设计的布置防火间距，完全按照50016来进行，如汽油换热器布置与加热炉间距大于15米，压缩机棚的间距18米、11.8米（规范大于9米）。
小结：一般只要建规要求的，一定以建规50016要求来做，因为建规的主编单位是***消防研究所，**公安消防总队，所以验收的时候我猜想绝大多数以建规来验收，建规没有规定的（如防火涂料保护高度等），参考石化规和3137来进行。

B.        耐火和防火（建筑、结构专业）
在建规50016里面明确规定了厂房（仓库）的耐火等级和构件的耐火极限，石化规50160里没有做出规定，要求参考50016进行。一般炼油装置流行敞开式或半封闭厂房，主要以钢结构为主，这里就按照钢结构防火规范SH3137来进行。如本次基础设计和详细设计中，钢结构防火涂料保护范围为一般均为4.5m以上、有空冷、压缩机厂房要求10m以上，防火要求如下：


防火间距和面积按照50016（建规感觉主要是针对仓库和建筑的），讲述了厂房和仓库的层数对应最大允许建筑面积，石化规GB50160更容易让人理解。
GB50016关于防火间距分为四部分，依次是区域规划（地理位置选择和总体规划布置时使用）、工艺装置和系统单元（装置间和装置内的布置时使用）、储运系统和码头。本次基础设计和详细设计的布置防火间距，完全按照50016来进行，如汽油换热器布置与加热炉间距大于15米，压缩机棚的间距18米、11.8米（规范大于9米）。
小结：一般只要建规要求的，一定以建规50016要求来做，因为建规的主编单位是***消防研究所，**公安消防总队，所以验收的时候我猜想绝大多数以建规来验收，建规没有规定的（如防火涂料保护高度等），参考石化规和3137来进行。

C.        逃生通道（结构、总图专业）
有火灾就有逃生，也叫安全疏散，GB50016(建规)规定了安全出口的数量和距离：这个就决定了装置内所有的钢结构平台如空冷、构架、塔器联合平台、装置进出口合计大于2个，间距不大于30米，若是大于30米则设置3个安全出口。疏散楼梯最小净宽大于 1.1m，走道净宽大于 1.4m，门最小净宽 0.9m 和 1.2m。

D.        火灾的报警和响应（电信专业）
自动火灾报警和消防控制室（建规8.4）和GB50116都有涉及，没有专门的石化规，现有的装置内主要由这些构成，与消防控制室可以联动：

E.        灭火：消防给水、消防控制室和灭火（给排水和电信专业）
GB50160比GB50016全面，我们的设计中环形消防管网依托原有设计，每个消防栓间距50米（规范小于60米），覆盖半径小于120米（具体没有定数），本次基础设计中，没有新增加消防栓（炮），详细设计和施工期间增加了消防炮（竣工图还未出）。
消防控制室的设计我不太清楚，现场需要防火墙之类，我们全厂的消防控制室是摆放在中控室中，主要是针对储运系统，与操作室和装置内自动火灾报警系统形成联动。

(3)        装置的平面布置（结构/配管/给排水/总图专业）
本次改扩建项目是在装置201*年检修和2014-2016年正常生产期间进行的，既有检修改造（换热流程优化）、也有扩建、还有新建制氢装置。使用的均是成熟的工艺，也经过前期的考察和研究院和工艺包方的把关，最难的并不是设计参数的选取、冷换设备的计算、机组参数的确定等等，而是装置的平面布置，特别是改扩建PSA的平面布置、换热流程优化中新增加换热器的平面布置也受到加热炉位置的限制（防火规范要求15米）而在可研的基础上进行了修改。
装置的平面布置涉及到很多方面的影响因素，如风向、气候、河流、管道压降、防火间距、防爆等级、噪音、现有的隐蔽工程（如地下水线、仪表电气电缆沟、各种井）、消防、检维修通道、吊装要求等。
参考的标准除了建规、石化归中防火要求和《石油化工企业卫生防护距离》（SH3093）距离要求外，主要有《石油化工工艺装置布置设计规范》SH3011、厂界噪声满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348）中Ⅲ类标准要求。SH3013、3053、3032都有对平面布置的要求，其中3032只是布置原则要求，没有具体的指标；3013主要是对场地和雨排的要求，对装置设备布置没有具体指标；3053也只对总平面布置提出了要求；3012主要是针对管道，3011主要针对设备的平面布置，这两个使用较多。另外还有HG/T20546讲得很详细，分别为初版、确认版、设计版，其中有很多具体的距离、净高数据可以供参考。如塔器大于2.5米，主干道大于5米，消防通道4.5米等。
布置很巧妙，我来说说我们单位的布置吧，最大风向是西北风，最小风向是东南风（具体参考玫瑰图和风向频率），所以总图布置中：从西往东最北第一排依次是总变电所、行政办公楼、消防气防站、全厂仓库，最北第二排依次是110-35KV变电所、化验楼、中控室、管理楼、食堂、火炬等，最北第三排是动力站、依次是生产装置、储运系统等。具体到我们的装置：最北端是加热炉区联合布置（共用供风和烟囱，鼓风机和引风机均在西北侧）、往南依次是反应器区、分馏塔器区、分馏构架区、泵和压缩机位于装置中部，冷换设备和机泵都是围绕塔来布置：与塔相关的泵，冷却器，回流罐等都是就近布置。另外塔是配管一侧，检修人孔一侧，爬梯在中间，仪表就近爬梯，因此塔的配管侧要朝向管廊，人孔侧朝向检修空地或通道。单排布置的塔和立式容器，采用中心线对齐或切线对齐，如果在边上的话，采用切线对齐；塔器、反应器并列布置构成一个构架，合用检修空间，压缩机尽可能联合布置在一起（与现场外操室、机柜间、配电所保持安全距离大于15米，参考GB50160），合用天车、专门的检修吊装孔（吊装净高需要与厂家、建筑、结构、配管专业一起考虑）；管廊下泵沿管廊成列布置，泵中间线间距3.0-3.2-6.2米，泵端靠近塔器对齐，管廊宽6-8.7米、钢结构高度依次是4、6、8、10米，跨度需要考虑上方空冷的尺寸（一片3米）（结构图纸）。空冷位于管廊上联合布置，管廊上管线直径大放两边、小的放中间，公用工程放上面、油气放下面、高温放上面、低温放下面，边界固定管托各自补偿，外操室与机柜间、配电间、变电所整体布置，布置在西北角（非防爆区域内），各装置变电所35-10kv尽可能与总变靠近以节省电缆，一般电缆和仪表槽盒走钢架构顶部，需要电气和结构协商.....。
装置的布置还需要考虑噪音，噪音一般参考《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH3047和《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348），在职业卫生验收中也会参考此标准，装置中的噪音主要来自机泵（动设备）、调节阀、变压吸附（均压、逆放和抽真空步骤，设计时主要考虑流速和压降），噪音限制90dB，厂界区满足三类标准：


本次项目中依然沿用了上面的原则，压缩机集中布置、PSA吸附塔集中布置、真空泵与吸附塔间距最小节能,机泵润滑、冷却系统成套供应减少用地和安装难度......。
但是与之前的项目一样：总体的平面布置缺少伴热站点、软管站、消防软盘管、消防蒸汽管等的平面布置，消防炮、在线分析仪器（屋子）、循环采样器、仪表风线、助剂撬块等撬装设备的平面布置，往往这些影响了装置的整体美观和道路通行，这些需要在三维图中统一考虑。
小结：装置布置的巧妙和难点-装置的布置大到全厂的节约用地总体规划、道路设计、动力、电力、仪表和给排水管网，小到一套装置的设备塔器的排布、平台和梯子设置、伴热站点、地漏、地下各种井、中控室HIS和灯光的布置、机柜间的设置、甚至是一个洗嗽间的设置、操作台（如HIS和辅操台）及其画面的设置除了以上的规范和要求外，还需要考虑实际应用情况即新增设备的布置和已有设备布置的结合，布置得当则清晰明了神清气爽，不得当则一团乱麻容易误操作，此外布置还得与工厂规划和属地管理相结合，之前的规划中需要预留好空间（如留下新建装置的占地，则规划中的装置进出道路口、工艺预留接口、动力水电汽风和给排水管网、供配电高低压柜变频柜和仪表机柜间占地及接口、中控室HIS和辅操台预留位置、储运中间原料罐和组分罐、暖通、电信如CCTV和自动火灾系统接口等都需要考虑），经过几次的新建装置和产品升级感觉我们这些方面做得不够（特别是公用工程、供配电方面），西医思维缺乏总体的把握，在后文中控室HIS和辅操台的布置中再重点说。

(4)        电气和仪表的防爆
爆炸区域的划分可以参考GB50058和《工艺管道安装和设计手册》，我个人没有太明白。这个里面门道太多，特别是强电专业性太强，而且在工厂不能随意触摸、拆开，本身接触较少。如工厂的供配电我也只能看懂低压、仪表部分及电机的联锁启停自锁回路和仪表电气的信号交接回讯，高压部分特别是带变频器和综合保护的测量回路、启停回路、相差保护和三相偏流联锁回路专业性太强，看不懂。





由于工作中与电气人员接触太少（无论是设计人员还是维护、管理人员），这里面的讲究很多，对于以上的规范和手册个人理解不是很明白，以下的理解可能不太准确：设计中危险区域划分图是由电气专业设计的（前提是已有平面布置），查阅该图，对应所选仪表和电机的防爆等级，要求高于划分的等级要求。当然爆炸危险区域划分图上可能各个分区的等级不太一样，这个各个区的爆炸性气体组别有关，比如某个区域有氢气，某个区域没有氢气只有一般可燃性气体，那么我们一般在设计时就按最高的那个要求进行设计，也就按气体组别为C来要求，这样不会引起现场仪表的混乱，所以一般有氢气或乙炔气体的装置，仪表的防爆等级是ExiaIICT4,或者ExdIICT4。当然没有氢气或乙炔的装置，仪表的防爆等级一般按ExiaIIBT4,或者ExdIIBT4来设计。T4是指仪表的表面温度组别要求，分为六级，跟气体点燃温度有关，T6要求最高，即允许仪表（用电设备）由于自身用电发热而导致的最大表面温度。

(5)        管道分级、选材和设计寿命
在工艺设计文件中有管道数据表，其中最后一栏有管道类/级别：SHB*/GC*，这个分别是按照SH3059和《压力管道安全技术监察规程-工业管道》TSGD0001来进行，管道设计寿命一般为15年。还有GBJ235和SHJ501用的较少。
管道选材：通用按照SH3059选用；临氢介质按照纳尔逊曲线选材；含硫化氢介质的管道器材按最新版“柯柏曲线”进行选材。对含硫含酸腐蚀介质，应以该装置的原料来源、介质的实际含硫含酸量、介质的流速、介质温度等参数，按SH/T3129等标准的规定选择适当的材料。多数情况下，温度决定材质，压力和腐蚀裕量决定壁厚。
管子的壁厚由工艺根据流体压力和腐蚀性来决定，壁厚已经考虑了腐蚀裕量，腐蚀余量应该是在材料规格书制定之前，由材料或防腐专业提供给配管。
腐蚀裕量是设计中考虑材料在使用期内受到接触介质(包括大气)腐蚀而预先增加的壁厚裕量。又称“腐蚀裕度”。其取值大小由介质对材料的腐蚀速率与零部件的设计寿命所决定，一般取1-3mm。设计资料里面见管道材料等级表或等级规定。