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(shè)有限公司 北京 100101；2.中國石油大學(xué)（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(shè)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(shè)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(yīng)，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(fù)式壓縮機組（Ariel），以及空冷器、輔助系統(tǒng)等配套設(shè)施及舊站場改造。合同工作范圍包括勘察測量、詳細設(shè)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(biāo)，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(yù)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(yīng)緊張局面。

2 設(shè)計管理

天然氣增壓工程設(shè)計存在的主要難點，一是與現(xiàn)用生產(chǎn)設(shè)施接口多；二是預(yù)留場地狹??；三是天然氣介質(zhì)“高產(chǎn)、高壓、高含硫”。設(shè)計過程中，需要多次組織業(yè)主、設(shè)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(shè)施情況，有針對性地提出實施方案。

（1）現(xiàn)場勘察與設(shè)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(shè)計?？梢岳枚虝旱臋z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(shè)計集中辦公：召集采購人員到設(shè)計院與設(shè)計人員集中辦公，適時邀請核心設(shè)備供應(yīng)商到設(shè)計院面對面交流，共同審查PID 和平面圖，全面優(yōu)化設(shè)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(shè)計管理系統(tǒng)（Plant Design Management System,縮寫為PDMS）和云平臺等先進設(shè)計手段，在總平面布置、設(shè)備平豎面布置、壓縮機組及空冷系統(tǒng)等設(shè)計中劃分完善3D 設(shè)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(shè)計。在此基礎(chǔ)上，進一步開展碰撞檢查、人體工學(xué)設(shè)計、檢維修設(shè)計和安全通道設(shè)計。

（4）對初步設(shè)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(shè)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(xué)和機械兩方面進行全面分析，確保機組在復(fù)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?，F(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(guān)鍵設(shè)備壓縮機組的設(shè)計、制造、運輸和商檢清關(guān)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(shè)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(shè)備應(yīng)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(yīng)商招標(biāo)前介入，推動業(yè)主對項目關(guān)鍵設(shè)備如DCS 系統(tǒng)和13 臺壓縮機組進行預(yù)授標(biāo)；增壓機組采用Waukesha 燃氣驅(qū)和Ariel 往復(fù)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(yù)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(shè)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(zé)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(shè)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(biāo)結(jié)合物資出廠時間，綜合平衡運輸費用，科學(xué)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(fù)比較論證，一期核心設(shè)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(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵路徑的按期實現(xiàn)，創(chuàng)下了屬地國及國內(nèi)單件設(shè)備采用大型運輸機運輸?shù)南壤?/p>

（5）采購供應(yīng)鏈要實現(xiàn)全流程（采購、運輸、清關(guān)、商檢、報驗）無縫對接：例如，薩曼杰佩項目壓縮機組撬等關(guān)鍵設(shè)備當(dāng)天入境，協(xié)調(diào)所在國商檢局當(dāng)天清關(guān)商檢，當(dāng)天業(yè)主/ PMC/ 總包/ 施工方現(xiàn)場聯(lián)合檢查、驗收完成，當(dāng)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(biāo)與實際進度管理矛盾越加突出。而進度管理的關(guān)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(zhǔn)確，優(yōu)化關(guān)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(wù)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(zhǔn)備階段，提前制定開工準(zhǔn)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(shè)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(biāo)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(yīng)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(yù)測工期風(fēng)險。

（3）影響工程進度的關(guān)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(yīng)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(dāng)提升當(dāng)?shù)貑T工比例，分區(qū)塊/ 專業(yè)進行施工當(dāng)?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(dāng)?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(dāng)?shù)爻邪坦芾砣藛T、操作人員進行長期的各專業(yè)培訓(xùn)，提高技能水平；

（2）選拔當(dāng)?shù)毓芾砣藛T、班組長赴中國脫產(chǎn)學(xué)習(xí)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(dāng)?shù)毓蛦T利用非工作時間進行漢語學(xué)習(xí)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(fēng)險高，“邊施工、邊投運、邊生產(chǎn)、邊整改”局面復(fù)雜，質(zhì)量安全風(fēng)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(xùn)管理、績效管理”三個系統(tǒng)；推行“有感領(lǐng)導(dǎo)、屬地管理、直線責(zé)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(biāo)，積極參與、主動負責(zé)、共擔(dān)風(fēng)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(shè)置圍欄物理隔離，現(xiàn)場安保實行三級準(zhǔn)入管理，施工區(qū)、預(yù)制場、生產(chǎn)區(qū)均配置安保門禁監(jiān)督，進出人員實行“準(zhǔn)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(zhǔn)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(shè)備設(shè)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(fēng)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(shè)施性能等都應(yīng)反復(fù)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(shè)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(dāng)天清理，并運送到當(dāng)?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(guān)，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(dǎo)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(guān)鍵環(huán)節(jié)、重要設(shè)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(fù)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(fēng)險大。

（1）可組織壓縮機領(lǐng)域?qū)＜覅⑴c現(xiàn)場機組安裝、調(diào)試、投產(chǎn)指導(dǎo)，統(tǒng)籌組織協(xié)調(diào)項目投產(chǎn)管理和技術(shù)指導(dǎo)工作。每天召開機組調(diào)試投產(chǎn)“碰頭會”，通報當(dāng)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(biāo)。

（2）提前籌劃開工總體方案、總體應(yīng)急預(yù)案，制定詳細的開工實施計劃，為調(diào)試、投產(chǎn)工作做好預(yù)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(shè)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?？ㄆ鹿ば虿僮饕?guī)程，并設(shè)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(shè)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(wù)，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(yù)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(biāo)準(zhǔn)煤用量約326 萬t，相應(yīng)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(shè)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(yīng)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(fù)式壓縮機組的設(shè)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。