炼油厂的整厂停车检修

作者:Dominik Stephan 文章来源:PROCESS德文版 发布时间:2014-09-03

要想在赛跑中冲到前面,就应该选择正确的跑步策略。流程设备检修也不例外,准备充分的停车检修能够弥补流程设备停产检修期间的损失。我们亲临并见证了科威特石油公司的荷兰鹿特丹Europoort炼油厂的二次起飞。

上午7点整,欧洲最大的海港——位于鹿特丹市的Europoort海港笼罩在黎明前的茫茫夜色中。狂风和大雨击打着海岸,岸边上出现了一个个金黄色的水洼。空气中充斥着柴油、咸盐和雨水混合的气味。此时,整个海港还感觉不到任何生产工作的迹象。几只海鸥挥动着翅膀在黑暗中飞行,这些海鸥从Calandkanal方向飞来,向着Schleppverband北海方向飞去。鹿特丹最大的化工生产基地开始了新的一天,科威特石油公司的荷兰鹿特丹Europoort炼油厂的厂区里,员工们已经开始了孜孜不倦的劳作,但目前精炼厂流出来的不再是成品油。


图1 协调好来自欧洲各国的15家企业的团队合作是一项非常重要的工作。虽然Bilfinger公司承担着管理中心的任务,但是某些特定的具体任务还是要交给外协厂来完成

炼油设备已经“干了”,用炼油厂的专业术语来讲意味着流程设备“修成正果”。这是炼油设备正常的停车检修,周期性的设备维护。但这绝不表示炼油设备完全停止运行。一丝不动的设备不能挣钱,一天不生产就等于丢掉了大把的钞票。虽然大型流程设备的停车检修是生产中常有的事,但是整个炼油厂的停产则是专家级人物也不会天天碰到的事情。过去,鹿特丹的炼油厂是每两年检修一半的炼油设备,这是第一次全厂停产检修。不要奇怪,这次停产检修已经做好了非常充分的准备:早上7点钟全厂数百名操作者同时切断了生产厂内的电源,其中包括许多身着Bilfinger集团公司蓝黄色工作服的员工。

专啃硬骨头的专家

曼海姆工业技术服务集团是一家炼油设备大修、检修领域的专业技术公司,从2006年起就是科威特石油公司子公司Q8公司的合作伙伴。这家德国技术服务企业已经参与了Eurppoort炼油厂4套炼油设备的停产检修工作。但整个炼油厂的所有设备停车检修还是第一次。如果您亲临现场的话,这些庞然大物一定会让您目不暇接。Bilfinger公司负责中欧市场大型炼油设备的负责人Reiner Gross先生是一位流程设备工程师,并且在这一大型检修项目中担当保障合同顺利执行的协调经理。科威特石油公司的有关人员也与他保持联系,提出一些工程、项目和工作中的不足之处,这样协调经理能够对这些问题及时进行协调。

相对独立的建筑工地上有许多人在整理活动模板,没有人在那里悠闲地抽着烟。所有人的大衣领子翻了起来,或者三五成群、或者独自一人都在忙碌着。Gross先生肯定的说道:“那个形单影只的人是一位起重机驾驶员。”这位工程师非常熟悉和了解这些人。此时,太阳升起来了,“他们昨天晚上安装好了吊车。现在,班组长正在向他的手下布置今天的工作。”实际上,昨天的最后一分钟有着非常重要的意义,因为它是今后一段时间内工作顺利行进的基础。每一个工作步骤都进行了最后一次的详细说明,并且都需要在“最后一分钟的风险分析(LMRA)”中确认没有危险。若在“最后一分钟的风险分析”里少说了点什么,则可能会导致整个检修工程的停工。“生产准备人员跑步前进!”Schuh先生补充说道。Schuh先生是Bilfinger公司大型流程设备检修市场的负责人,也是保证项目顺利进行的大修经理。


图2 火花飞溅:Bilfinger公司的员工与6个项目合作企业的化工技术专家和钳工在工作现场协同工作。在鹿特丹炼油厂的维修车间里合作团队正在修理拆卸下来的管道附件和阀门,完成大修之后再安装到流程设备之中

这是一个非常大的流程设备检修项目:仅需要更换的零部件就要储备16万件。19台大型鼓风机的尺寸规格和飞机的螺旋桨一样,与它们同时更换的还有冷却水箱。确定下来的子项目共计80个。当炼油厂和化工企业的设备需要检修时,大量的反应塔、管道、阀门需要排空、拆卸、检验、更新和更换是非常少见的。几百步的操作步骤、多达10万个操作过程都需要很好地协调和展开。在对一台设备的修理、检测和维护保养时,另一台设备正在更换零部件,或者进行设备改造和性能优化。每一个工作步骤的停滞不前都很容易带来上百万的经济损失。流程设备的检修就像心脏手术一样,操作手法只有少数专家才能掌握。这种非常棘手的任务正是Bilfinger公司的专长,曼海姆工业技术服务公司的38000名员工2012年在流程工业领域中实现了大约36亿欧元的销售收入。在鹿特丹,这家工业技术服务公司扮演着项目承包商的角色,在设备运营商科威特石油公司公司的项目中,Bilfinger公司承担着规划设计、协调项目各分包商企业的工作。在有15家企业参加的合作中,这是一个非常沉重的担子。

团队合作是关键

在炼油厂的一间利用塑料和防水帆布搭建的临时车间里,磨削设备时发出了刺耳的磨削声。焊接和钳工拆解、修理管道附件和阀门时火花四处飞溅。喷灯的呼呼声中掺杂着金属手锤的敲打声。铲叉沿着薄薄的帆布墙开来驶去。Bilfinger公司一位身着蓝黄工作服的员工把护目镜推上了额头,抚摸了一下刚刚拆解开的反应釜磨削棱边。然后把另一位同事叫来:“这些员工是来自SGS公司的。SGS公司是一家材料检测的专业技术公司。”Gross先生说道。“我们把设备拆卸开,在安装前做好所有的准备工作,但我们的检测工作是单独进行的。”

利用喷雾罐,这些专家为拆解开的零部件棱边加装了一层细密的、有着金属光泽的氧化防护层。在大型的U型金属架上的线圈会在零部件中产生很强的磁场。这样,零部件中的裂纹或者不均匀的地方都可以在磁场作用下被细微的金属粉末显现出来了。这种被称为Fluxen的磁力探伤方法能够准确地发现可能在生产使用过程中带来严重后果的零件材料损伤。最后,这些零部件都需要检验员点头,确认被检测的零件没有损伤,并做好清晰的合格标记。Gross先生介绍说,与SGS公司的工作协调仅仅是不同公司、不同子项目之间相互合作的一个例子。


图3 所有的标志都标示着“Go”:在流程设备的大修中,设备运营商起着决定性的作用。鹿特丹市的3500名员工都在为炼油设备的重新起动努力工作着

遍布整个欧洲的网络工厂

在这样的技术服务工程项目中,Bilfinger公司可以充分地利用自己的流程设备检修网络工厂。这一网络工厂把整个欧洲各个子公司的所有员工和资源都联系到了一起,能够组成跨国界、跨专业的技术团队。这也就使得Bilfinger公司能够为任何一个地区的流程工业企业提供具有全球性技术、知识水平的解决方案。“这一战略使我们成为了全球性流程设备大修技术服务的供应商。”Bilfinger公司负责工业维护领域的行政总裁Gerald Pilotto先生说道。鹿特丹的项目仅仅是他们所完成的一个展示型项目,这一项目的团队来自4个国家,讲3种不同的语言,但却能亲密无间地合作。

当然,这对项目对于规划设计者来说也是一个非常严峻的考验,仅Bilfinger公司来自欧洲7家子公司在炼油厂工作的员工就多达730人。在这一海港城市中还来了130多名部门负责人、工程师、管理员和调度员。还有其他参与这一工程项目的升降设备操作者、叉车驾驶员、辅助工和专家。Schuh先生估计,所有参加这一流程设备大修项目的人员总数达到了3500人左右。因此,轮班到食堂吃中午饭的现象也可以理解了。


图4 “跨国界、跨专业的技术团队使我们成为了全球性流程设备大修技术服务的供应商。”
——Gerald Pilotto先生,Bilfinger公司工业维护领域行政总裁

计划外的检修

当然,满足临时性提出的特殊要求是需要时间的。而处理、解决计划外的事情往往是对大修管理者提出的最难的挑战。Gross先生说:“当然我们对每一个需要检修的工作步骤都事先做好了计划。”在钳工拿起扳手拆卸第一个螺钉之前就已经制定了所有需要检修的零部件计划和操作工艺规程。准确的时间进度计划对人员分配、工具使用和保证进度起到了很好的帮助作用。这也保证了大修施工人员不会被一台使用了30年的老设备所伤害,有时候有些流程设备零部件仅仅只需要拆卸下来、清理后就可以安装上去。但在拆卸下来后常常也能够发现一些磨损或者建筑基础构建上的缺陷。例如,为了防火在流程设备的部件中使用了石棉材料,但在所有的文件资料中都找不到与石棉有关的文字记载。这时,只有不知疲倦的施工队剥开输送管桥和防护围栏的隔热层,按照正确的专业技术方法对这种致癌的石棉材料进行处理。他们的辛勤劳动避免了可能带来的时间和资金的损失。其他多余的零部件也必须拆除掉,即便是计划外的也需要拆除掉,因为现在的技术规范已经不允许再使用它们,这也会增加成本费用。有时还需要在几天时间里从世界的某个地方买到相应的配件。而采购这类配件能够避免流程设备的大修工期的推后、减少停工的损失。除了精确的规划设计和成本核算之外,灵活而又果断的反应也是大修项目成功的关键。在面对几百万的损失时,优柔寡断是绝不允许的。在保证安全的问题上没有例外,也没有人能够例外。因此安全防护设施、气体报警器和多层次的技术培训都是不可或缺的。每个炼油厂里面可燃的、腐蚀性的和有害健康的产品、原材料等各不相同,没有一家炼油厂的设备与另外一家是完全相同的。


图5 精确到毫米的工作精度:清理、维护、检验之后要把管道重新安装到位,准确的定心是准确安装的关键

不仅在零部件生产加工中实行了零误差的原则,而且在项目管理中也不能有一丝一毫的偏差。对于Bilfinger公司来讲,这是一份价值3000万欧元的大定单,而对于科威特石油公司和鹿特丹市来讲,这是未来的生产基地。“这一大修计划已经为未来的发展做好了规划。在大修没有完成之前不会有进一步的投资。”Gross先生说。到今天为止,建于1980年的炼油设备还没有加氢裂化装置,这一大修要使老式的石油化工生产设备达到现代化的技术水平。石化企业要想获得长期的成功,就必须要有这样的现代化设备。鹿特丹Eurppoort炼油厂也不会例外“计划已经制定好了,设备的安装场地已经有了,但只有在大修成功之后才能开始。”不仅仅是赛车比赛本身有很多的看头,修车也有着决定性的作用和意义。

欧洲石化产业基地的流程设备大修

鹿特丹市是欧洲最重要的石油生产基地。这一海港城市可以停靠满载的超级油轮、利用输油管道把油轮和安特卫普、鲁尔工业区连接起来。2004年,鹿特丹市生产的石油产品多达1.01亿t。鹿特丹市的石化中心是Europoort和Botlek两大海港,共有6个停靠油轮的装卸码头。这里也有科威特石油公司的子公司Q8公司。这家炼油厂的主要产品是润滑油(每年将近200万桶),同时也生产天然气、汽油、柴油、沥青、硫和煤油。Q8公司在鹿特丹市共有大约350名员工。

从2006年起Bilfinger公司就是Q8公司的技术服务和工程技术合作伙伴,共参与了4次流程设备的停机检修。2013年时按照全新的大修计划方案对Q8公司的流程设备进行了技术更新,用了两年的时间准备设备重新起动所需的备件,在两个月左右的时间里集中、彻底地解决5年来积攒下来的停机检修任务。其中,润滑油生产线和汽油生产线都停止生产,并进行维护保养,再重新起动。

大型检修项目的工作汇总表

Bilfinger公司的7个子公司(Bilfinger北方维修公司、Bilfinger IS 荷兰公司、Bilfinger斯洛伐克公司、Bilfinger化工技术服务公司、Bilfinger VAM公司、Bilfinger PSD公司和Bilfinger管道公司)的730多名员工参加了鹿特丹的大修项目。

机械加工以及管道附件和管道生产制造使用的工时超过了48000h,动用了60名员工。

施工工地的现场施工和协调共计7万工时,动用了140名员工。

反应塔、锅炉、管道和阀门现场检修的钳工工时为55000h,动用了200名员工。

在Bitterfeld生产厂中准备大修备件的总工时为8000h。

搭建的工作台、安装平台的总面积高达135000m2。

高峰时有105名架子工在现场劳作。

拆除管道、管道附件和阀门隔热层的员工人数就高达85人。

最后,整理现场、清洁设备的员工多达80人。

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