化工装置原始启动程序与标准化

随着我国许多大型化工装置建设投产以及国家对基本建设管理办法的不断改革和完善，化工装置由基本建设（或重大技术改造）施工收尾转入装置原始启动，其程序划分和职责转换日益规范化和标准化，化工装置的原始开车（安全试车）标准程序一般包括单机试车、工程中间交接、装置联动试车、投料试车和生产（装置）考核5个阶段。每个阶段必须符合规定的条件、程序和标准要求，方可进入下一个阶段。化工装置安全试车工作应遵循“单机试车要早，吹扫气密要严，联动试车要全，投料试车要稳，试车方案要优，试车成本要低”的原则，做到安全稳妥，力求一次成功。化工装置原始开车（安全试车）的工作流程如图2-2所示。

图2-2　化工装置原始开车（安全试车）的工作流程图

（一）单机试车

单机试车又名单机试运或单体试车，是指现场安装的驱动装置空负荷运转，或单台机器、机组以水、空气等为介质进行的负荷试车，以检验其除受工艺介质影响外的机械性能和制造、安装质量。单机试车阶段的划分一般是从配电所第一次送电开始直到最后一台动设备试车完毕。一般情况下，要求每台动设备连续正常运转4～24h（各行业均有条例规定），经各方联合确认合格后即可视为通过。

1.单机试车的目的

单机试车的目的是针对运转机械设备（动设备）而言，如各种泵、风机、压缩机、搅拌机、干燥机及与其相关的电气、仪表、计算机等的检测、控制、联锁、报警系统等。在接近或达到额定转速的情况下检验其运行情况。尽早发现其存在的各种缺陷并加以消除，以便为下一步联动试运和化工投料打好基础。

2.单机试车的条件

单机试车多数情况下是采取分区域、分阶段组织，在这种情况下进行单机试车至少要具备以下条件。

（1）机组安装完毕，质量评定合格。

（2）系统管道耐压试验和冷换设备气密试验合格。

（3）工艺和蒸汽管道吹扫或清洗合格。

（4）动设备润滑油、密封油、控制油系统清洗合格。

（5）安全阀调试合格并已铅封。

（6）同试车相关的电气、仪表、计算机等调试联校合格。

（7）试车所需要的动力、仪表风、循环水、脱盐水及其他介质已到位。

（8）试车方案已批准，指挥、操作、保运人员到位；测试仪表、工具、防护用品、记录表格准备齐全。

（9）试车设备与其相连系统已隔离开，具备自己的独立系统。

（10）施工单位已经整理完试车需要的工程安装资料，并且能为试车人员借阅这些资料提供方便。

3.单机试车的原则

（1）公用工程系统要坚持早竣工、早试车、早稳定的试车原则，为主体装置提早单机试车创造条件，为化工投料试车一次成功提供可靠保证。

（2）单机试车要早，达不到标准，必须反复试车和处理。不允许把问题带到全系统联动试车阶段。

按照建设部门和化工部门等各有关方面编造的工程建设施工以及验收规范规定，单机试车阶段的工作属于安装施工工作内容的一个组成部分，其实施应以施工单位（常称为乙方）为主。但是，由于该工作涉及供电、供水、供汽和通风等内容，特别是与后续的联动试车、化工投料阶段有着很密切的关联，因此，通常还需建设生产单位（常称为甲方）给予积极的协助和配合。

一套化工装置在建成投产之前或者大检修之后，均需按规定进行压力试验（通称试压）、系统吹扫、清洗、气密、干燥、酸洗与钝化等，这些重要的试车程序都在单机试车阶段完成。

（二）工程中间交接

1.工程中间交接的含义

工程中间交接是指单项工程或部分装置按设计文件所规定的范围全部施工安装完成，并经管道系统和设备的内部处理、电气和仪表调试及单机试车合格后，施工单位和建设单位相互间办理的交接工作。

对于不同的工程项目管理体制，中间交接有不同的含义，在我国现行的以工程建设单位和施工单位为甲乙方分工负责的传统的基本建设管理体制下，工程中间交接是在单机试车和系统吹扫、清洗完成后进行。工程中间交接应由建设单位组织，施工、设计单位参加，分别在工程中间交接协议书及其附件上签字。中间交接签字后，该装置将由建设单位接手管理和操作，联动试车正式开始，施工单位转入配合角色。工程中间交接标志着工程施工安装阶段的结束，这只是建设单位对施工安装一个阶段的认可和装置保管、使用责任的移交，并不解除施工单位对工程质量和交工验收应负的责任。

2.工程中间交接的条件

工程中间交接是在工程实践中随着各项工程建设的不断总结而逐步完善的。工程中间交接应具备以下条件。

（1）工程按设计内容施工完成。

（2）工程质量初评合格，合资企业的工程质量要达到国家及合资企业标准。

（3）工艺、动力管道的耐压试验完成，系统清洗、吹扫完成，保温基本完成，工业炉煮炉完成。

（4）静设备强度试验、、无损检验、清扫完成，安全附件（安全阀、防爆门等）已调试合格。

（5）动设备单机试车合格（需实物料或特殊介质而未试车者除外）。

（6）大机组用空气、氮气或其他介质负荷试车完成，机组保护性联锁和报警等自控系统调试联校合格。

（7）装置电气、仪表、计算机、防毒、防火、防爆等系统调试联校合格。

（8）装置区施工临时设施已拆除，工完、料净、场地清，竖向工程施工完成。

（9）对联动试车有影响的“三查四定”（三查：查设计漏项、查工程质量及隐患、查未完工程量；四定：定任务、定人员、定时间、定措施。）项目及设计变更处理完成，其他未完施工尾项责任、完成时间已明确。

（10）现场满足HSE（安全、环境与健康）管理规定的试车要求。

（三）装置联动试车

联动试车是指对规定范围内的机器、设备、管道、电气、自动控制系统等，在各自达到试车标准后，以水、空气为介质或与生产物料相类似的其他介质代替生产物料所进行的模拟试运行，是在尽量接近正式生产状态下对全系统所有设备进行联合试运转的过程。

1.联动试车的目的、内容和条件

（1）联动试车的目的是检验装置的设备、管道、阀门、电气、仪表、计算机等的性能和制造、安装质量是否符合设计与规范的要求，验证系统的安全性、完整性，并对试车指挥和操作人员进行培训等。

（2）联动试车阶段的工作一般包括系统的置换、气密、干燥、填料和“三剂”（催化剂、干燥剂和化学试剂）充填、加热炉烘炉、循环水系统预膜、仪表系统调试、以假物料（通常是空气和水、油等）进行单机或大型机组系统试运及系统水试运、油联运及实物或代用物料进行的“倒开车”等，一般应先从单系统开始，然后扩大到几个系统或全装置的联运。

（3）联动试车应具备的条件如下。

①装置中间交接完毕。②设备位号、管道介质名称及流向标志完毕，公用工程已平稳运行。③岗位责任制已建立并公布。④技术人员、班组长、岗位操作人员已经确定，经考试合格并取得上岗证。⑤试车方案和有关操作规程已印发到个人。⑥试车工艺指标经生产部门批准并公布。⑦联锁值、报警值经生产部门批准并公布。⑧生产记录报表已印制齐全，发到岗位。⑨机、电、仪修和化验室已交付使用。⑩通信系统已畅通。⑪安全卫生、消防设施、气防器材和温感、烟感、有毒有害可燃气体报警、电视监视、防护设施已处于完好状态。⑫岗位尘毒、噪声监测点已确定。⑬保运队伍已组成并到位。

2.联动试车的方案

（1）联动试车由生产单位负责编制方案并组织实施，施工、设计单位参加。

（2）联动试车方案应包括以下内容。

①试车目的。②试车的组织指挥。③试车应具备的条件。④试车程序、进度网络图。⑤主要工艺指标、分析指标、联锁值、报警值。⑥开停车及正常操作要点，事故的处理措施。⑦试车的物料数量与质量要求。⑧试车保运体系。

（3）联动试车前，必须有针对性地组织参加试车人员认真学习方案。

联动试车要求操作工人相继全部进入操作岗位，“保镖队伍”（即紧急抢修力量）也同时进入现场。因此，联动试车给受培训的操作工人提供了动手实践的机会。联动试车阶段要尽最大可能为化工投料做好一切准备，保证化工投料一次成功。由于各个化工装置的工艺、设备不同，因而联动试车的内容、程序也不尽相同，这也是化工装置原始启动过程中工艺程序复杂多变，甲、乙双方职责和工作交叉最频繁的一个阶段。在制定总体试车方案时要给予充分的重视。

（四）化工投料试车

投料试车是指全部装置用设计文件规定的工艺介质打通生产流程，进行各装置之间首尾衔接的试运行，以检验其除经济指标外的全部性能，不发生重大事故，并生产出合格产品。化工投料试车是对一个化工装置的工艺技术、设计艺术、设备制造、安装质量、公用工程条件、“三废”治理、物资供应和销售水平、人员培训质量、生产管理制度、安全、消防、救护、生活后勤以及外事、财务工作等方面的综合检验，也是资金的一次集中使用和增值的过程。投产顺利，项目的筹划得到生产实践的初步肯定，工厂将为社会发展作出贡献，企业也将获得预期的经济效益。投产不顺利，甚至发生重大事故，企业将承受巨大的损失。因此，必须确保化工装置投料试车的顺利进行。

1.投料试车的条件

投料试车必须高标准、严要求，按照批准的试车方案和程序进行，在投料前严格检查和确认投料试车应具备的条件，具体包括以下几方面。

（1）按照公司安全环保部的要求，完成向政府安全生产监督部门办理试车方案备案的手续。

（2）工程中间交接完成。

（3）联动试车已完成。

（4）人员培训已完成。(www.xing528.com)

（5）各项生产管理制度已落实。

（6）经上级批准的投料试车方案已组织有关生产人员学习。

（7）保运工作已落实。

（8）供排水系统已正常运行。

（9）供电系统已平稳运行。

（10）蒸汽系统已平稳供给。

（11）供氮气、供风系统已运行正常。

（12）化工原材料、润滑油（脂）准备齐全。

（13）备品配件齐全。

（14）通信联络系统运行可靠。

（15）物料贮存系统已处于良好待用状态。

（16）运销系统已处于良好待用状态。

（17）HSE评估完毕，安全、消防、急救系统已完善。

（18）生产调度系统已正常运行，开车队和专家组人员已到现场。

（19）环保工作达到“三同时”，现场保卫、生活后勤服务已落实。

（20）化验分析准备工作已就绪。

2.投料试车方案

（1）投料试车应由生产管理部门负责编制方案并组织实施，设计、施工单位参加。

（2）装置投料试车方案的基本内容如下。

①装置概况及试车目标。②试车组织与指挥系统。③试车应具备的条件。④试车程序与试车进度。⑤试车负荷与原燃料平衡。⑥试车的水、电、汽、风平衡。⑦工艺技术指标、联锁值、报警值。⑧开停车与正常操作要点及事故处理措施。⑨环保措施。⑩安全、防火、防爆措施及注意事项。⑪试车保运体系。⑫试车难点及对策。⑬试车存在的问题及解决办法。

（3）投料试车总结。

生产单位要做好试车各阶段（生产准备，单机试车，系统清洗、吹扫、气密，系统置换、干燥，联动试车，投料试车等）各种原始数据的记录和积累。

生产单位在投料试车结束后半年内，在对原始记录进行整理、归纳、分析的基础上，写出试车总结（包括总体试车总结和分装置的试车总结）。

试车总结中应重点包括下列内容。

①各项生产准备工作。②试车的实际步骤与进度。③试车实际网络与原计划网络的对比图。④开停车事故统计分析。⑤试车过程中遇到的难点与对策。⑥试车成本分析。⑦试车的经验与教训。

3.投料试车过程分析

化工装置投料（简称化工投料）是指一套化工装置经过土建安装、单体试运、中间交接和联动试运之后，对装置投入主要原料进行试生产的过程。为了进行装置单机试运、联动试运、“逆式开车”等而投入的部分物料不能称为化工投料。习惯上将第一次投入原料的日期称为化工投料日，而将第一次生产出合格产品的日期称为投产日，自投料日至投产日的过程称为化工投料过程。

4.化工投料试车准则

化工投料是一个化工装置从设计、安装到原始启动、投入生产漫长过程中最关键的阶段，同时也是风险最大的一步。一旦进入化工投料，物料在装置中将开始发生反应，温度、压力、流量、速率等主要参数均将接近或达到设计值，所有设备均将接受实载负荷的考验。如果出现操作不当或各种外部条件失谐，都可能发生各种事故。从经济角度来看，化工原料及燃料一般要占产品成本的60%～80%，投料之后，如不能尽快生产出合格产品，或虽然本装置生产了合格产品而下游装置不能及时衔接，必将造成严重的经济损失。因此，在化工投料之前，必须严格按照标准，检查是否已确实具备了投料条件，并根据投料试车方案平稳有序地进行，保证化工投料一次成功。根据多年的经验，大家公认的准则是“单机试车要早，吹扫气密要严，联动试车要全，投料试车要稳，试车方案要优，试车成本要低”。

“单机试车要早”，就是要尽量抓紧在总体试车网络中还未占据关键线路的机会，尽早地把设备问题通过单机试运暴露出来并加以消除。由于尚未占据关键线路，所以给设备缺陷的处理留出一段比较充裕的时间，而如果不在“早”字上下工夫，单机试车已经处于关键线路的地位，这时发现的设备缺陷已经没有足够的时间进行处理，往往遗留隐患，埋下祸根，以致在化工投料或日常生产中出现问题。“联动试车要全”，就是要严格按照联运内容和联运标准做完该做的事。因为单机试车多数是检验运转设备，而联动试车则包括了传动和静止设备，诸如单机设备的带负荷运转，静置的所有组成部分都要处理得当并在尽可能接近投料生产的条件下进行“实弹演习”。为了切实保证化工投料试车的必要条件，近年来许多装置在化工投料之前，组织一次以安全部门为主的，有生产技术、消防环保、保卫、后勤服务等有关方面共同参加的化工投料安全大检查，对装置的状态进行投料前最后一次全面综合性的检查，得到确认后再开始化工投料，也是一种可以借鉴的办法。

5.建设工程质量对投料试车的影响

工程质量通常指设备安装质量。但对化工装置的顺利投产而言，这还远远不够。广义的工程质量包括设备的设计、制造，工艺技术的成熟可靠，装置的良好设计和正确安装，设备投产前的各种预处理（清洗、吹扫、装填、调校等），也可以称为综合工程质量。从实践结果看，在化工投料中出现的各种问题，大多数是由工程质量问题引起的。在开工阶段，若出现设备设计、制造质量问题，往往设备已无法退换，需要在现场花费大量人力、物力和财力来处理这些问题。为了保证设备的制造质量，除去制造厂自身的努力外，工程项目的业主在选择制造厂家时必须十分慎重，签订合同之后大力加强制造现场的监督和严格执行检验、验收制度都是十分必要的。为了避免安装质量问题，要对安装过程的关键数据，特别是那些对工艺操作产生影响的安装数据，生产单位要及早提请安装单位和参加该工作人员加以重视并加强现场监督，以确保投料试车的顺利进行。良好的工程综合质量是化工投料一次成功的坚实基础。

6.操作人员素质对投料试车的影响

现代化工装置操作条件十分苛刻，操作步骤十分严格。例如，中央控制室DCS内操等岗位的操作技术复杂，对操作人员的技能素质要求很高。因此，投料试车阶段具有一批训练有素、经验丰富的操作人员常常可以使化工投料试车的过程得以缩短。操作队伍（包括管理干部）的操作技能和素质是化工投料试车一次成功的关键，如何发挥好技术骨干的作用，对于化工投料试车过程影响深远。

对于新建或改建的企业，要充分依托老厂，“成建制”地从同类型装置或性能接近的装置调入一批有经验的生产技术管理人员和操作人员，包括车间负责人、班组长以及主要操作岗位人员在内的技术骨干。毫无疑问，这些人员将是保证化工投料顺利进行的骨干力量。也可根据需要聘请一定数量的国内技术专家和操作骨干担任技术指导，一部分人也可以参加倒班。这些人一般不代替操作人员的实际操作，只作为开车技术指导，帮助把关，对于指导正常操作和协助紧急处理可以发挥很好的作用。

7.企业开工组织管理对投料试车的影响

在化工投料试车阶段，装置首次进行启动，各项公用工程的使用、原料及燃料的供应、成品的贮运销售、设备的维修和抢修、生活后勤的保障等都面临实战状态。包括安装施工人员、生产企业人员、装置设计人员、开车技术指导人员和外国专家（对引进装置）五方面的人员要共同工作。因此，一般采取开工指挥部的临时组织形式统一组织和指挥各个方面的力量，开工指挥部尤其要抓好总体试车方案和化工投料试车方案，组织好从单机试车、联动试车、中间交接、化工投料直至考核过程的工作交接、职能转换、整改消缺、试车保运等一系列工作。一般从单机试车开始就要尽早地组织工厂生产、检修、技术人员进入施工现场，熟悉情况，检查质量，参与试车、调校、整改保运工作，以便工厂人员尽早掌握和熟悉装置情况。内部指挥灵活畅通、外部衔接配合紧密的投料试车组织系统和开工指挥体系是投料一次成功的重要保证。

（五）生产考核

生产考核是指在化工投料试车完成产出合格产品后，生产装置达到安全稳定运行的条件下，为考核设计文件及合同规定的内容而进行的一定时限（一般规定为72h）的满负荷运行和测定，是对装置进行生产能力、工艺指标、环保指标、产品质量、设备性能、自控水平、消耗定额等是否达到设计要求的全面考核。生产考核也是新建化工装置原始启动的最后一个阶段。由建设（生产）单位组织，总承包、设计单位参加。必要时，科研单位也要参加。

1.生产考核的目的

生产考核的目的是在设计规定的条件下，全面检验整个化工装置的工程质量和工艺、设备的特性，确定该装置各项指标是否能够达到设计规定值或合同保证值，为最后的工程竣工验收提供依据。

2.生产考核的条件

生产考核应在装置满负荷或高负荷持续稳定运行一段时间，并具备下列条件后进行。

（1）影响生产考核的问题已经解决。

（2）设备运行正常，备用设备处于良好待用状态。

（3）自动控制仪表、在线分析仪丧、联锁已投入使用，

（4）分析化验的采样点、分析频次及方法已经确认。

（5）原料、燃料、化学药品、润滑油（脂）、备品配件等质量符合设计要求，储备量能满足考核时的需要。

（6）公用工程运行稳定并能满足生产考核的参数要求。

（7）上、下游装置的物料衔接已落实，产品、副产品等出厂渠道已畅通。

3.生产考核的内容

（1）装置生产能力。

（2）原料、燃料及动力消耗。

（3）主要工艺指标。

（4）产品质量。

（5）自控仪表、在线分析仪表和联锁投用情况。

（6）机电设备的运行状况。

（7）“三废”排放达标情况。

（8）环境噪声强度和有毒有害气体、粉尘浓度。

（9）设计和合同上规定要考核的其他项目。