1、大型化工裝置總體試車方案編制和優化大型化工裝置總體試車方案編制和優化 1976 年先后建成的我國四川化工廠第一套引進年先后建成的我國四川化工廠第一套引進大型合成氨大型合成氨尿素裝置和北京燕山石化公司引進大型乙尿素裝置和北京燕山石化公司引進大型乙烯及其下游產品裝置，在組織開工過程中，即開始使用烯及其下游產品裝置，在組織開工過程中，即開始使用了總體試車方案。經過不斷的實踐、總結和完善，在各了總體試車方案。經過不斷的實踐、總結和完善，在各個行業已逐步形成一種制度。個行業已逐步形成一種制度。 中國石油化工總公司于中國石油化工總公司于1990 年制定的年制定的“石油化工建設項目生產準備與石油化工建設項目

2、生產準備與投料試車工作制度投料試車工作制度”中規定：中規定：“建設單位應根據設計要求和（生產準備綱建設單位應根據設計要求和（生產準備綱要），于投料試車一年以前，在集思廣益的基礎上，編制出總體試車方案要），于投料試車一年以前，在集思廣益的基礎上，編制出總體試車方案”。總體試車方案與單個裝置試車方案的主要區別在于總體試車方案與單個裝置試車方案的主要區別在于“總體總體”二字，該方案的二字，該方案的主要目的是組織協調各裝置之間包括上下游裝置之間，主裝置和公用工程裝主要目的是組織協調各裝置之間包括上下游裝置之間，主裝置和公用工程裝置之間的相互配合關系以期安全順利而又最經濟的啟動一個工廠或大中型聯置之間的

3、相互配合關系以期安全順利而又最經濟的啟動一個工廠或大中型聯合裝置。合裝置。 特點和作用：特點和作用：大型化工裝置總體試車方案編制和優化 大型化工裝置在試車期間，只大型化工裝置在試車期間，只有投入，沒有產出，其資金損耗少有投入，沒有產出，其資金損耗少則幾百萬元，多則幾千萬元。數額則幾百萬元，多則幾千萬元。數額之大十分驚人。因此，通過總體試之大十分驚人。因此，通過總體試車方案的制定和實施，用最少的資車方案的制定和實施，用最少的資金迅速順利地啟動化工裝置并使之金迅速順利地啟動化工裝置并使之盡早步入盈利狀態盡早步入盈利狀態. 大型化工裝置總體試車方案編制和優化 大型化工裝置自開車之日起到通用折舊壽命期

4、的一般盈虧情況進行大量調大型化工裝置自開車之日起到通用折舊壽命期的一般盈虧情況進行大量調查后繪出了如圖查后繪出了如圖1-1-1-1的曲線。由圖可見，開工第一年是虧損最嚴重的一的曲線。由圖可見，開工第一年是虧損最嚴重的一年，而其虧損額往往要用年，而其虧損額往往要用35年時間才能填平。年時間才能填平。 大型化工裝置總體試車方案編制和優化 現代化工裝置大型化、超大型化的發展，即為企業帶來了規模效益，同時也形成了規模消耗。 巨額的資金投入必然要求開工組織者和所有開工人員要精心考慮和妥善安排每一個開工步驟擺放的順序、占用的時間、前后的銜接以及發生意外情況時的應急措施等，盡可能地優化整個開工步驟，縮短開工

5、周期，減少資金的投入，取得最佳的經濟效果。 大型化工裝置總體試車方案編制和優化 基本建設自身的規律來講，從施工安裝基本結束起，要經過單機試車、聯動試車、工程中間交接和投料試車直至生產考核五大步驟，由于各個單項工程不可能（也不必要）在一天之內同時完成，這就涉及到各個單項工程之間的合理安排和銜接 . 五大步驟之間甲方（工程發包方或建設單位）和乙方（工程承包方或施工單位）之間人員職責的轉換和配合，因此必須有一個統一的試車方案來約定各個方面的工作。 原始啟動，程序十分復雜，周期很長。為了準時實現化工投料產出合格產品的最終目標，許多單項工程，獨立裝置必須提前竣工投產。 大型化工裝置總體試車方案編制和優化

6、 一套大型合成氨尿素裝置，根據外方提供的技術資料要求，從第一臺儀表、空氣壓縮機啟動開始直到生產出合格尿素，一般約160 天。而實際執行結果，最長的達517 天。因此許多獨立裝置（如供電，水處理，輔助鍋爐，儲運工程等）必須提前竣工并投入生產，才能保證總體目標的實現。 大型化工裝置總體試車方案編制和優化化工物料何時進廠入庫 安排流動資金的借貸計劃 各種人員結束培訓進入裝置的時間 開工專家時間安排 即將生產的產品銷售和半成品的處理 大型化工裝置總體試車方案編制和優化原燃料質量的差異 局部設計的修改，新型設備、新型催化劑的使用也會產生某些新的疑難問題。 三廢的排放及處理 周邊條件的銜接，如水電汽等公用

7、工程的供應 大型化工裝置總體試車方案編制和優化單機試車（含系統吹掃） 中間交接 聯動試車 化工投料 裝置（或系統）考核 大型化工裝置總體試車方案編制和優化 單機試車階段還包括供配電系統的投用和儀表組件的單校,單機試車階段的劃分一般是從配電所第一次送電開始直到最后一臺動設備試車完畢。通常情況下，在時間上和聯動試車階段有部分交叉,一般情況下，要求每臺動設備連續正常運轉424小時。 系統吹掃與清洗和單機試車是不同性質的工作，由于其實施的時間多半與單體試車時間交叉，而且也是進行工程中間交接前的一項必要條件，因此，習慣上多將其劃入單機試車階段 . 大型化工裝置總體試車方案編制和優化 單機試車階段的工作屬

8、于安裝施工工作單機試車階段的工作屬于安裝施工工作內容的一個組成部分，其實施應以施工單位內容的一個組成部分，其實施應以施工單位（常稱為乙方）為主，但由于涉及到供電、（常稱為乙方）為主，但由于涉及到供電、供水、供汽、供風等內容，特別是吹掃方案供水、供汽、供風等內容，特別是吹掃方案的制定和執行以及以后的聯動試車，化工投的制定和執行以及以后的聯動試車，化工投料階段有著很密切的關聯，因此上通常建設料階段有著很密切的關聯，因此上通常建設生產單位（常稱為甲方）應給予積極的協助生產單位（常稱為甲方）應給予積極的協助和配合。和配合。大型化工裝置總體試車方案編制和優化 工程中間交接是在單機試車和系統吹掃、清洗完成

9、后進行。在一些特定情況下，系統吹掃可能分兩次進行，即中間交接前進行分段吹掃而中間交接后再進行一次全系統性的吹掃）。 中間交接應由建設單位組織，施工、設計單位參加，分別在工程中間交接協議書及其附件上簽字。工程中間交接標志著工程施工安裝階段的結束，它只是建設單位對施工安裝一個階段的認可和裝置保管、使用責任的移交，不解除施工單位對工程質量和交工驗收應負的責任。中間交接簽字后，該裝置（或該設備）將由建設單位（即通常稱甲方）接手管理和操作，聯動試車正式開始，施工單位轉入配合角色。大型化工裝置總體試車方案編制和優化 在某些特定場合在主要工序化工投料之前還要對部分工序的催化劑進行升溫、還原等預處理，以縮短整

10、個化工投料到生產出合格產品的周期 . 聯動試車由建設單位負責編制方案并組織實施，操作工人相繼全部進入操作崗位，保鏢隊伍（即緊急搶修力量）也應同時進入現場，聯動試車階段包括催化劑的裝填，系統的置換、氣密、干燥，加熱爐烘爐，循環水系統預膜等，最后在系統充入預定介質（如氣，水，油等）后全系統設備（含電氣、儀表或計算機控制系統）進行一定時間的聯動運轉。 大型化工裝置總體試車方案編制和優化 這也是化工裝置原始啟動過程中工藝程序復雜多變，甲乙各方職責和工作交叉最頻繁的一個階段。在制定總體試車方案時要給以充分的注意。 聯動試車的目的是在盡量接近正式生產狀態下對全系統所有設備，包括儀表、聯鎖、管道、閥門、供電

11、等進行聯合試運轉，并給初經培訓的操作工人一個動手實踐的機會，盡最大可能為化工投料做好一切準備，保證化工投上一次成功。 大型化工裝置總體試車方案編制和優化 原始啟動過程中最關鍵的階段，一旦進入化工投料，物料在裝置中將開始發生化工反應，溫度、壓力、流量、速度等主要參數均將接近或達到設計值，所有設備均將接受實載負荷的考驗。而如果出現操作不當或各種外部條件失諧，極可能發生各種事故，再從經濟角度來看，化工原燃料一般要占產品成本的60 %80%，投料之后，如不能盡快生產出合格產品，或雖然本裝置生產了合格產品而下游裝置不能及時銜接，必將造成嚴重的經濟損失。 大型化工裝置總體試車方案編制和優化 準則是“單機試

12、車要早，吹掃氣密要嚴，聯動試車要全，投料試車要穩，經濟效益要好。”這一階段的工作完全由生產建設單位負責組織執行，設計單位（或引進裝置開工技術專家）負責技術指導或技術咨詢，施工單位根據建設單位的要求組織保鏢隊伍撤出現場待命。大型化工裝置總體試車方案編制和優化 考核的方法應由提供技術方（設計，研究或國外工程公司等）和生產建設方共同擬定，考核時有關各方均應在場，共同確認考核結果并在有關文件上簽字。一般情況，考核時間為72小時.全面檢驗整個化工裝置的工程質量和工藝、設備的特性，確定該裝置各項指標是否能夠達到設計規定值或合同保證值，以為最后的工程竣工驗收提供依據。 大型化工裝置總體試車方案編制和優化要有

13、可靠的技術根據要有可靠的技術根據 必須要獲得各個裝置與其他裝置發生關聯關系的那些重要技術數據，這些數必須要獲得各個裝置與其他裝置發生關聯關系的那些重要技術數據，這些數據首先要來自該裝置的技術提供者（國內的研究院、設計院、引進裝置的工程公據首先要來自該裝置的技術提供者（國內的研究院、設計院、引進裝置的工程公司等）。大部分數據可以從他們提供的設計圖紙、開工手冊、技術文件中得到司等）。大部分數據可以從他們提供的設計圖紙、開工手冊、技術文件中得到 .技術經濟原則技術經濟原則 總體試車方案的總體性原則總體試車方案的總體性原則 在安全順利開車的基礎上，經濟效益的好壞則大有差別，一個總體方案編制在安全順利開

14、車的基礎上，經濟效益的好壞則大有差別，一個總體方案編制合理，執行認真的工廠，可以做到以合理的建設投資，最低的試車費用，最短合理，執行認真的工廠，可以做到以合理的建設投資，最低的試車費用，最短的開工時間，最好的產品質量和最小的環境影響達到原的開工時間，最好的產品質量和最小的環境影響達到原始啟動的目的。根據現始啟動的目的。根據現場實際出現的情況和問題，及時修訂和調整方案，實行動態管理。場實際出現的情況和問題，及時修訂和調整方案，實行動態管理。 總體方案不應代替單個裝置的試車方案，它應當考慮單個裝置考慮不到或無總體方案不應代替單個裝置的試車方案，它應當考慮單個裝置考慮不到或無法考慮的問題，它的內容應

15、當包括與啟動聯合裝置有關的各個方面的工法考慮的問題，它的內容應當包括與啟動聯合裝置有關的各個方面的工作。作。 大型化工裝置總體試車方案編制和優化1、工程概況（1）生產裝置、公用工程的規模及建設情況（2）原料、燃料供應及產品流向2、 總體試車方案的編制依據與編制原則3、 試車的指導思想和應達到的標準4、 試車應具備的條件5、 試車的組織與指揮系統（1）試車三級組織機構與指揮（2）技術顧問組（3）試車保運體系大型化工裝置總體試車方案編制和優化6、試車進度（1）試車進度的安排原則、試車進度、投入原料與出合格產品的時間。（2）試車程序、主要控制點、裝置考核與試生產時間安排。（3）試車統籌進度關聯圖7

16、、物料平衡（1）投料試車的負荷（2）主要原料消耗計劃指標與設計值（或合同保證值）的對比（3）物料平衡表a 主要產品產量匯總表b 主要原料消耗表c 投料試車運行狀態表d 經濟技術指標e 主要物料投入產出圖大型化工裝置總體試車方案編制和優化8、 燃料、動力平衡（1）燃料、水、電、汽、風、氮氣的平衡（2）附表a 燃料平衡表b 用電計劃表c 熱負荷表d 蒸汽用量平衡表e 用水平衡表f 氮氣平衡表9、 環境保護（1）環保監測及“三廢”處理（2）“三廢”處理的措施、方法及標準（3）“三廢”排放與處理一覽表大型化工裝置總體試車方案編制和優化10、 安全技術與工業衛生（1）安全設施（包括安全聯鎖系統、緊急排放

17、系統、報警、檢測系統，泄壓、防爆系統，關鍵設備保護措施，易燃、易爆、有毒物料的保管、使用，運輸措施，救護措施等）（2）工業衛生設施（包括防塵、防毒、防噪聲、防放射性等）11、 試車的難點及對策試車程序、“倒開車”，裝置負荷、物料平衡等方面的難點分析及相應的對策。12、 經濟效益預測（1）測算條件（2）測算結果及分析13、 其他需要說明和解決的問題大型化工裝置總體試車方案編制和優化在編制一個大型化工聯合裝置總體試車方案時，著重要體現系統工程理論的在編制一個大型化工聯合裝置總體試車方案時，著重要體現系統工程理論的3個特征：個特征：（1）目的性）目的性 總體試車的原則目的大都是一致的，這就是安全、優

18、質、快速、經濟的啟動系總體試車的原則目的大都是一致的，這就是安全、優質、快速、經濟的啟動系統使之早日轉入正常生產統使之早日轉入正常生產.經過充分的調查研究，妥善的處理各種矛盾，提出符合實經過充分的調查研究，妥善的處理各種矛盾，提出符合實際而又不落后于實際的奮斗目標和最終目的，乃是制定總體試車方案的首要基礎。際而又不落后于實際的奮斗目標和最終目的，乃是制定總體試車方案的首要基礎。（2）整體性）整體性 子系統的利益就必須服從整體系統的利益。子系統的利益就必須服從整體系統的利益。 （3）層次性）層次性 一個大型聯合裝置的總體試車方案，首先應由開工總指揮部（或總廠廠部，下一個大型聯合裝置的總體試車方案

19、，首先應由開工總指揮部（或總廠廠部，下同）提出總體目標下達給各個分指揮部（或各裝置，各車間，下同）。各分指揮部同）提出總體目標下達給各個分指揮部（或各裝置，各車間，下同）。各分指揮部在總體目標的指導下提出自己的試車方案，并將遇到的問題和建議反饋給總指揮部，在總體目標的指導下提出自己的試車方案，并將遇到的問題和建議反饋給總指揮部，總指揮部在此基礎上進行調查研究，調整修訂總體方案（實際執行中，這個過程也總指揮部在此基礎上進行調查研究，調整修訂總體方案（實際執行中，這個過程也可能要進行幾個回合），最后正式下達執行。可能要進行幾個回合），最后正式下達執行。 大型化工裝置總體試車方案編制和優化 為了解決

20、大量交叉工序之間的關聯和矛盾，在繁紛復雜的多變因素之中尋求最為了解決大量交叉工序之間的關聯和矛盾，在繁紛復雜的多變因素之中尋求最佳的組織方案，網絡技術便應運而生。圖佳的組織方案，網絡技術便應運而生。圖1-2 是一個簡單的工程項目建設總網絡圖。是一個簡單的工程項目建設總網絡圖。它可以將橫道圖不易表達的各工序之間的交叉制約關系直觀明了地表達出來。它可以將橫道圖不易表達的各工序之間的交叉制約關系直觀明了地表達出來。大型化工裝置總體試車方案編制和優化 網絡圖是由節點（網絡圖是由節點（node）和箭桿（）和箭桿（arc或稱邊）兩個元素組成。這兩或稱邊）兩個元素組成。這兩個元素的組合反映出一項計劃的個元素

21、的組合反映出一項計劃的3個重要內容個重要內容（1）工序。泛指一項需要消耗人力，物力或）工序。泛指一項需要消耗人力，物力或時間的具體活動過程，在網絡圖中用箭線表示，時間的具體活動過程，在網絡圖中用箭線表示，并在箭線上部注明工序名稱，在箭線下部注明并在箭線上部注明工序名稱，在箭線下部注明該項工序的持續時間，如圖該項工序的持續時間，如圖1-3 所示。所示。個工序之間的關系，用個工序之間的關系，用緊前工序、緊后工序、緊前工序、緊后工序、平行工序、交叉工序等平行工序、交叉工序等專用名稱代表，如圖專用名稱代表，如圖1-4所示。所示。大型化工裝置總體試車方案編制和優化（3）線路。是指由箭線（工序）和結點（事

22、項）組成的整體。在一個網絡）線路。是指由箭線（工序）和結點（事項）組成的整體。在一個網絡圖完成之后，從總起點（或稱總開工事項）開始到達項目終點（或稱總完工圖完成之后，從總起點（或稱總開工事項）開始到達項目終點（或稱總完工事項），順著結點和箭線的方向前進，一般至少有兩條以上的多條線路事項），順著結點和箭線的方向前進，一般至少有兩條以上的多條線路。 其中所需時間最長的線路，稱為整個網絡圖的其中所需時間最長的線路，稱為整個網絡圖的關鍵線路關鍵線路，有時為醒目，有時為醒目起見，可將該線路以雙線或粗線標出。凡在關鍵線路上的工序均稱為關鍵起見，可將該線路以雙線或粗線標出。凡在關鍵線路上的工序均稱為關鍵工序

23、，其上各事項稱為工序，其上各事項稱為關鍵事項關鍵事項。（2）事項。是指一個工序開始或結束的瞬時階段點。在網絡圖中，一般）事項。是指一個工序開始或結束的瞬時階段點。在網絡圖中，一般用圓圈和其中的符號（數字或字母）來表示。除去起點和終點事項外，每用圓圈和其中的符號（數字或字母）來表示。除去起點和終點事項外，每個圓圈都聯接兩條或兩條以上的箭線，所以這些圓圈稱為結點（或節點），個圓圈都聯接兩條或兩條以上的箭線，所以這些圓圈稱為結點（或節點），每個結點都含有雙重意義，既代表上一個工序的結束，又代表下一個工序每個結點都含有雙重意義，既代表上一個工序的結束，又代表下一個工序的開始。的開始。 大型化工裝置總體

24、試車方案編制和優化優化方案的首要問題是明確總體試車的總目標優化方案的首要問題是明確總體試車的總目標 目標分類目標分類進度型進度型 在規定的進度期限內，安全、優質、低耗地啟動裝在規定的進度期限內，安全、優質、低耗地啟動裝置，生產合格產品置，生產合格產品 .效益型效益型在一個大致的期限內以最少的物料消耗和最低的試車成本在一個大致的期限內以最少的物料消耗和最低的試車成本 試驗型試驗型 采用了某項新開發的技術或設備，裝置投產帶有某采用了某項新開發的技術或設備，裝置投產帶有某種試驗的性質，這時的總體試車方案就要突出技術攻關種試驗的性質，這時的總體試車方案就要突出技術攻關的特點的特點 .大型化工裝置總體試

25、車方案編制和優化總體試車方案優化的幾個方面總體試車方案優化的幾個方面1)關鍵線關鍵線路的排定路的排定 （1）選定起始事項和終點事項。）選定起始事項和終點事項。在化工裝置總體試車方案中，終點事項比較明確，一般在化工裝置總體試車方案中，終點事項比較明確，一般都以第一次生產出質量合格的最終產品為標志。都以第一次生產出質量合格的最終產品為標志。增加負增加負荷直至達到設計負荷的荷直至達到設計負荷的100%并完成考核工作才能并完成考核工作才能告一段落，但一般可把后一部分工作作為另一個階段另告一段落，但一般可把后一部分工作作為另一個階段另行安排計劃行安排計劃 總體試車方案的起點應盡量向前延伸，一般應以第總體

26、試車方案的起點應盡量向前延伸，一般應以第一臺電機單機試運啟動或以總配電所第一次變電為起點。一臺電機單機試運啟動或以總配電所第一次變電為起點。 （2）按工藝流程排出正常開工網絡）按工藝流程排出正常開工網絡 對于關鍵線路的排定有兩種方法，憑借編制者的經驗和對于關鍵線路的排定有兩種方法，憑借編制者的經驗和計算即可以看出關鍵線路。計算即可以看出關鍵線路。 這是制定總體試車方案首要的一步，也是對方案進行優化的基礎. 大型化工裝置總體試車方案編制和優化總體試車方案優化的幾個方面總體試車方案優化的幾個方面2)方案的優化方案的優化 關鍵線路工序自身的優化關鍵線路工序自身的優化總開工期是由關鍵線路上各工序時間總

27、和形成的。因此，在這個線路上的工序每縮短一天，總開工周期也將縮短一天，其經濟效果十分顯著。 重新確定各工序的時間重新確定各工序的時間在很多情況下，重視和在很多情況下，重視和不重視結果是不一樣的不重視結果是不一樣的 .通過組織措施縮短工序時間通過組織措施縮短工序時間投入一定的人力物力，均可投入一定的人力物力，均可大大縮短時間大大縮短時間. 通過技術措施縮短工序時間通過技術措施縮短工序時間 在關鍵線路上的工序分解在在關鍵線路上的工序分解在非非 關關 鍵線路時間內鍵線路時間內. 大型化工裝置總體試車方案編制和優化總體試車方案優化的幾個方面總體試車方案優化的幾個方面3) 總體網絡的優化總體網絡的優化在

28、單項工序優化的在單項工序優化的基礎上對總體網絡基礎上對總體網絡進行優化進行優化 ,總體網絡總體網絡優化的潛力很大，優化的潛力很大，一個花費不大的措一個花費不大的措施，常能收到事半施，常能收到事半功倍的效果功倍的效果。 盡量增設平行、交叉工序，減少關鍵盡量增設平行、交叉工序，減少關鍵線路上的工序。線路上的工序。關鍵線路上的工序越關鍵線路上的工序越多，總體試車所需時間也越長。多，總體試車所需時間也越長。 充分依托老廠充分依托老廠，最大限度地利用周，最大限度地利用周邊環境所能提供的一切有利條件。邊環境所能提供的一切有利條件。 突破傳統習慣，大力推行突破傳統習慣，大力推行“逆式開車逆式開車” 方案。方

29、案。實行逆式開車必須要具備兩個基實行逆式開車必須要具備兩個基本條件，一是后續裝置的設備安裝進度本條件，一是后續裝置的設備安裝進度必須提前，以使其有足夠的時間和關鍵必須提前，以使其有足夠的時間和關鍵工序交叉或平行作業。二是要有外供的工序交叉或平行作業。二是要有外供的物料供給系統和該工序產出物料的儲運物料供給系統和該工序產出物料的儲運處理處理系統。系統。 大型化工裝置總體試車方案編制和優化實行逆式開車的優點實行逆式開車的優點 a 可以把總體試車計劃網絡中處于關鍵線路上的許多工序調整到可以把總體試車計劃網絡中處于關鍵線路上的許多工序調整到非關鍵線路上來，從而有效地縮短了總體試車時間。非關鍵線路上來，從而有效地縮短了總體試車時間。b 可以把新裝置本身存在的大部分缺陷（這些