试车讲座01流程型装置生命周期活动模型

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1、流程工业建设项目的试车第一章 流程型装置生命周期活动模型李 达 2012,4试车讲座试车讲座 1 6/16/20221工业 Industries 工业是指采集原料（自然物质资源和对农产品及工业品），并把它们在工厂中进行商业化加工，制成商品的工作和过程。 通常也指相关的物质生产部门即采掘工业与加工工业的总称，有时也扩展到建筑业。 分类： 离散型加工制造业：制造可移动的、可数的产品； 流程型加工业即流程工业：生产可移动、不可数的产品； 建筑业：制造不可移动的、依附于土地的产品。试车讲座试车讲座 1 6/16/20222离散型加工制造业的特点u产品是由许多零部件组成；u各零部件的加工装配过程是彼此独

2、立的；u整个产品的加工工艺是离散的；u制成的零件通过部件装配和总装配，最终成为成品；u机械制造、电子设备制造行业的生产过程均属于这一类型；u生产管理特点：除了要保证及时供料和零部件的加工质量外，重要的是控制零部件的生产进度，保证生产的成套性。u生产线以输送带(链)连接，一般为加工或装配链：英文 “Lines” 试车讲座试车讲座 1 6/16/20223流程工业的特点u工艺过程是连续进行的、流动的、不能中断；u工艺过程的顺序是固定不变的；u生产设施按照工艺流程布置；u原料经过固定的工艺流程连续不断的被加工成产品；u起源于化学工业，扩展到其他工业；u原材料工业、化工、炼油、水泥、造纸等工业都属于流

3、程工业u生产管理特点：要保证连续供料和确保每个生产环节在工作期间必须正常运行。u源于英文process industry 也有翻译为过程工业，翻译为流程工业似乎更贴切，毕竟该类型工业大多以“流体”或“粉体”的方式处理原材料，生产产品。u生产线以管道连接， “流体”就像其血液，在其装置内流动，英文为：“Streams”试车讲座试车讲座 1 6/16/20224关于“process industries”的翻译a试车讲座试车讲座 1 6/16/20225关于“process industries”的翻译bPROCESS流程工业流程工业是德国弗戈工业媒体集团全球知名期刊PROCESS的中文版，创刊于

4、1998年，是中国石化、化工、制药、电力、环保水处理等流程行业领域的专业期刊。它全面报道、深度分析流程流程工业工业生产过程中的工艺、管理、技术、设备信息及典型案例，为中国石油石化、电力、化工、制药、环保水处理等流程行业提供领先实用的企业级解决方案。 试车讲座试车讲座 1 6/16/20226关于“process industries”的翻译c试车讲座试车讲座 1 6/16/20227化工厂、化学工业与流程工业u“化工厂”越来越少炼油厂、化肥厂、制药厂、农药厂、油漆厂、涂料厂、橡胶厂、粘合剂厂、染料厂、树脂厂、塑料厂、炸药厂凡是能使用被老百姓理解的厂名的化工厂都不愿意被称作化工厂。u工业行业越来

5、越多制药工业、石油工业、冶金工业、水泥工业、造纸工业、玻璃工业、水处理行业、火工行业流程工业中凡是能逃离的都不愿留在“化学工业”，皆标新立异、另起炉灶了，但到头来仍然还是属于“流程工业”。试车讲座试车讲座 1 6/16/20228流程工业的定义2.13 process industry 流程工业（IEC 62337 2006)Industry that uses chemical reactions, separations, or mixing techniques in order to create new products, modify existing products or tr

6、eat waste and includes the following types of industries: chemical, petrochemical, waste treatment, paper, cement, etc. It does not include such industries as equipment/machine manufacturing or other similar industries. Industries which are subject to special requirements and or validation, etc. are

7、 also not included.是指利用化学反应、分离或混合技术制造新产品，改善已有产品或处理废弃物的工业及以下类型的工业：化学工业、石油化学工业、废弃物处理工业、造纸工业、水泥工业等。但它不包括装备制造工业或与其类似的工业。也不包括某些有着特殊要求或需要特殊批准的工业。2.13 过程工业 process industry GBZ 22135-2008 即如下工业类型：化工、石化、垃圾处理、造纸、水泥等。过程工业不包括设备/机械制造和与其相似的工业类型，也不包括制药和其他高度专业化的工业。试车讲座试车讲座 1 6/16/20229The definition of Engineering

8、工程的原始定义u将科学或数学的原理应用到具体工农业生产部门中用于系统、工艺、机器的设计、建造及运行的具体实践过程u或形成的各学科的总称试车讲座试车讲座 1 6/16/202210 土木(公共及民用)建筑工程 Civil Engineering 制造工程 Manufacture Engineering流程工程 Process Engineering工程学科的分类方法之一试车讲座试车讲座 1 6/16/202211土木(公共及民用)建筑工程Civil Engineering关于建设一切不可移动的、立地生根的地面或地下的人类生活的庇护所或生产活动所需的设施的活动及学科。俗话：该房子、修路试车讲座试车

9、讲座 1 6/16/202212制造工程 Manufacture Engineering 通过制造或组装有固定形状的部件实现其可移动作品的功能的活动及其学科，如制造交通工具、机器设备、工具、家具、电器、服装、玩具、武器俗话：作成型的东西，制造物件试车讲座试车讲座 1 6/16/202213流程工程Process Engineering 改变无固定形状原材料的物理或化学性质的活动过程及其学科，如化工、冶金、水处理、制药、食品加工、炼油、原材料加工俗话：加工或制造没有固定性形状的材料试车讲座试车讲座 1 6/16/202214项目 PROJECTu项目是指一系列独特的、复杂的并相互关联的活动，这些

10、活动有着一个明确的目标或目的，必须在特定的时间、预算、资源和规范的限定内完成。u项目参数包括项目范围、质量、成本、时间、资源。u项目是一件事情、一项独一无二的任务，也可以理解为是在一定的时间和一定的预算内所要达到的预期目的。试车讲座试车讲座 1 6/16/202215装置 PLANT土地、建筑物、及其他固定设施（机器、仪器等）等要素组成的用于生产特定产品的有机集合体。具体的，实实在在的物生命周期一般要比项目长装置是项目的产品试车讲座试车讲座 1 6/16/202216Life Cycle of a Process Plant流 程 型 装 置 的 生 命 周 期试车讲座试车讲座 1 6/16/

11、202217ISO 15926 工业自动化系统与集成工业自动化系统与集成流程型装置流程型装置（含石油及天然气设施）的生命周期数据总貌（含石油及天然气设施）的生命周期数据总貌试车讲座试车讲座 1 6/16/202218流程型装置生命周期活动模型Activity Model of Process Plant Life-Cycle试车讲座试车讲座 1 6/16/202219流程型装置生命周期活动模型的由来 Development of Activity Model of Process Plant Life-Cycleu 源于流程型装置工程活动模型(PPEAM)最早发表于1994年u 英国“流程工业

12、产品模型数据交换标准协会”简称PISTEP（Process Industries STEP Consortium）的研究成果u 2004年被ISO采纳作为国际标准并更名为流程型装置生命周期活动模型 (Activity Model of Process Plant Life-Cycle)u 活动分为三层： 第一层为化学工程师的工作,从工艺概念设计、工艺详细设计、装置的试车、装置的运行直至装置的退役处理； 第二层为其他工程师的工作,从工程概念设计、施工图设计、装置的施工及预试车、装置和设备的维护直至装置的拆毁及厂址的复原； 第三层为设备制造、物流供应及服务工作，包括设备、材料及服务的定购及其过程控

13、制。试车讲座试车讲座 1 6/16/202220参与流程型装置工程活动模型(PPEAM)编制的会员单位u AMEC Engineering Ltdu AKZO Engineering bvu SINTEFu Shell Internationalu Harrow Associatesu ICI Engineering Ltdu Nuclear Electric plcu British Nuclear Fuels plcu National Institute of Standards & Technologyu Process Industries STEP Consortium (PIST

14、EP)u Lloyds Register of Shippingu Ingevision Framatome dInformationu Eutech Engineering Solutions Ltdu University of Newcastle upon Tyneu The British Petroleum Company plcu John Brown Engineers & Construction Ltd试车讲座试车讲座 1 6/16/202221试车讲座试车讲座 1 6/16/202222试车讲座试车讲座 1 6/16/202223Produce Detailed Proce

15、ss Design (a)工艺流程详细设计 (a)Produce the detailed process design which provides the specifications, requirements, codes and standards, design and operation philosophies required for the Detailed Engineering Design and Commissioning.编制详细的工艺流程设计，规定了工程施工图设计和试车所需的技术规格、要求、标准、规范，设计和运行操作的基本原理1. Produce Piping

16、& Instrumentation Diagrams 绘制PID图2. Produce Functional Specification for Equipment 提出设备功能条件3. Produce Control Requirements Specifications 提出自控要求条件3.1 Identify Control Requirements 判定自控要求条件3.2 Identify Trip Requirements 判定警报及连锁触发条件3.3 Produce Control Requirements Specification 提出自控要求条件试车讲座试车讲座 1 6/16

17、/202224Produce Detailed Process Design (b)工艺流程详细设计 (b)4. Satisfy Safety Requirements 满足安全要求4.1 Define Relief & Blowdown Philosophy 制定减灾及事故排放策略4.2 Define Protective System (including Fire) Philosophy 制定灾害防护系统的设置策略4.3 Define Hazardous Areas 确定危险区域及分级4.4 Produce Safety & Environment Case 编制当地权威部门要求的安全及

18、环境研究报告5. Produce Plant Operating Procedures Produce any procedures that may be required for Commissioning or Operation of the plant. 制定装置试车和运行所需的各种程序试车讲座试车讲座 1 6/16/202225试车讲座试车讲座 1 6/16/202226Construct and Pre-Commission Plant装置的施工建设及预试车 u5. Pre-Commission 预试车u 5.1 Clean Plant for Testing and Commi

19、ssioning为试验和试车所作的装置清洗u 5.2 Prepare Equipment for Commissioning为试车所做的设备准备This would include packing the vessels with non feedstock material, including flow dispersers, catalyst etc. 应包括容器、塔器内非原料物质(含填料及催化剂等)的充填u 5.3 Perform Pre-commissioning Tests 实施预试车试验Test the individual items of equipment before i

20、nert or process fluids are introduced, e.g. testing pump motors etc.在惰性或工艺流体引入前，逐台试验设备，例如试验泵的电动机u 5.4 Perform Baseline Inspection 实施最基本的检查Perform the baseline inspection of e.g. pressure systems 实施最基本的检查，例如系统压力核查u6. Handover to Process Commissioning 移交给工艺试车团队试车讲座试车讲座 1 6/16/202227试车讲座试车讲座 1 6/16/202

21、228Commission Process & Handover Plant (a)试车过程及装置移交 (a)uProve operation of all plant systems as defined by the detailed design specifications such that the plant can be accepted for operation to manufacture product. u证实全装置各个系统达到了详细设计所规定的各项运行要求，可以接收运行、生产产品。uCommissioning typically consists of a numbe

22、r of stages progressing from activities using either non or inert process materials to the use of production process materials.u典型的试车由一系列渐进的，从使用非活性或惰性的工艺介质到使用生产工艺物料的活动步骤组成。试车讲座试车讲座 1 6/16/202229Commission Process & Handover Plant(b)试车过程及装置移交 (b)8.1. Produce Commissioning Plan 编制试车计划8.2. Train Commis

23、sioning Personnel 培训试车员工8.3. Commission Plant 装置试车8.3.1 Perform Trip Tests 实施联锁触发试验8.3.2 Perform Cold Commissioning 实施冷试车8.3.3 Perform Hot Commissioning 实施热试车8.3.4 Tune Control Systems 调试控制系统8.4. Perform Acceptance Testing 实施验收试验8.4.1 Identify Plant Performance Envelope 判定装置的运行数据包8.4.2 Compare Perfo

24、rmance to Specification 对比性能数据8.4.3 Identify Corrective Actions & Responsibility判别缺陷和责任8.5. Handover Plant for Operation 将装置移交给生产运行8.5.1 Update Operating Procedures 更新操作程序8.5.2 Finalise Agreement with Regulatory Bodies 取得监管机构的最终许可8.5.3 Perform Plant Handover 办理装置正式移交试车讲座试车讲座 1 6/16/202230Cold Commis

25、sioning 冷试车8.3.2 Perform Cold Commissioning 实施冷试车Prove operation of the plant as defined by the detail design specifications by the introduction of inert feedstock materials into the plant and performing the unit operations designed to effect transformation into product or products.向装置内引入惰性物料，实施为产出产

26、品所设计的各种单元操作，验证装置达到了详细设计规定的各项运行性能。试车讲座试车讲座 1 6/16/202231Hot Commissioning 热试车8.3.3 Perform Hot Commissioning8.3.3 实施热试车Prove operation of the plant as defined by the detail design specifications by the introduction of production feedstock materials into the plant and operating the plant to prove the

27、process transforms feedstocks to products.通过向装置内引入工艺物料证实装置达到了各项详细设计规定的运行性能，并通过运行证实装置可以将原料转化为产品。试车讲座试车讲座 1 6/16/202232试车讲座试车讲座 1 6/16/202233Operate Plant 装置的运行 a1. Ensure Safe Plant Operation 确保装置安全运行1.1 Obtain Operating Procedures 获取操作程序1.2 Obtain Operating Schematics 获得操作原理说明1.3 Define Safety and S

28、ecurity Procedures 制定安全及保卫制度1.4 Obtain Certificate to Operate 获得运行许可1.5 Maintain Safety Case 更新安全预案1.6 Train Operating Personnel 培训操作人员2. Plan and Schedule Plant Operations 装置运行方案及详细计划2.1 Define Operating Modes 确定运行模式2.2 Plan Plant Operations 制定装置运行方案2.3 Schedule Plant Operations 制定装置的详细运行计划试车讲座试车讲座

29、 1 6/16/202234Operate Plant 装置的运行 b3. Operation of Plant 装置运行3.1 Configure Plant 装置的合理配置3.2 Start-up Plant 装置开车3.3 Monitor Plant Performance 监督装置运行情况3.4 Optimise Plant Operations 装置运行最佳化3.5 Account for Plant Performance 装置性能核算3.6 Shut-down & Clean out Plant 装置停车及清洗3.7 Dispose of Inventory 库存的处理4. Request and approve Work on Plant 装置的报修和批准4.1 Identify Requirement for Engineering Work 确定维修工作要求4.2 Request Engineering Work 申报维修请求4.3 Approve Work Permits 批准维修许可证4.4 Ensure Safe Working Conditions 确保安全维修条件4.5 Accept Engineering Work 维修作业的验收试车讲座试车讲座 1 6/16/202235完试车讲座试车讲座 1 6/16/202236