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注册化工工程师第77讲
第十章化工工程项目管理
掌握项目的特性、项目管理的目标、主要内容,项目设计、采购、施工、开车管理的主要目标和内容,项目设计、采购、施工、开车经理的职责分工和接口关系,设计阶段的划分、各阶段的主要工作内容和深度规定,项目控制的目标和主要内容,项目进度计划工程师、费用估算师、费用控制工程师、材料控制工程师的主要任务和分工,运用赢得值原理进行费用/进度综合控制的步骤及项目质量控制的依据、质量体系文件。
有关化工工程项目管理的内容在专业考试中约占3%。
第一节概述
工程项目管理的目标就是运用各种知识、技能、手段和方法去达到或充分满足工程项目利害关系者的要求和期望。
工程项目管理的基本方法就是运用各种知识和资源通过计划、组织、协调、控制等工作方式,以达到工程项目的建设目标,满足各方需求。
工程项目管理的基本原理是目标的系统管理、过程控制管理和信息技术管理。
目标的系统管理就是把整个项目的工作任务和目标作为一个完整的系统来加以管理。
过程控制管理就是利用过程控制的原理,通过工作流(或业务流)对实现目标的过程及相关资源和投入过程进行动态管理,预先安排好过程最佳步骤、流程、控制方法以及资源需求,规定好组织内各部门之间的关键活动的接口,及时测量、统计关键活动的成果并及时反馈,不断改进,可以更有效地使用资源,既满足顾客的要求,又降低成本,保证质量和进度,使相关各方受益。
信息技术管理就是利用各种信息技术对项目的全过程进行有效管理,是提高项目技术水平的重要手段和标志。
工程项目管理包括:
项目业主对项目的管理,工程师对项目的管理,承包商对项目的管理,政府对项目的管理和银行对项目的管理。
不同的项目管理者其职责和目标不同。
工程项目不同的利害关系者其要求和期望不同:
①项目业主的要求和期望是投资少、收益高、时间短、质量合格。
②咨询部门的要求和期望是合理的报酬和按合同规定按时支付费用,适宜的工作进度并及时获得需要的项目信息和反馈意见。
③承包商的要求和期望是合理的利润和按合同规定按时支付费用,最小限度的设计、施工及合同变更,公众无抱怨,业主及政府能及时提供项目实施所需条件。
④政府的要求是与国家、地区的目标、政策、法律和法规一致。
⑤金融机构的要求和期望是贷款安全,能按时偿还贷款。
承包商对项目的管理从过程上讲,包括项目前期工作(项目建议书、可行性研究、询价报价、合同谈判)、设计、采购、招投标、施工、开车以及售后服务全过程的管理。
第二节工程项目管理概念
10.2.1项目和项目管理
1.项目
美国项目管理学会(PMI)把项目定义为“项目是一种临时性的创造一项惟一的产品和服务的任务”。
项目的临时性是指每一个项目都有一个明确的开始和明确的结束。
项目开始,项目就存在;项目结束,项目就不再存在。
项目的惟一性是指任何一个项目的产品和服务,总会有某些方面不同于其他项目的产品和服务。
项目是一项任务,而不是某个目的物。
例如我们不能把已经建设好的一座工厂叫做一个项目,而只能把建设或改造这座工厂称为一个项目。
建成的工厂是项目的产品,而不是项目本身。
2.项目管理
IS010006把项目管理定义为“项目管理包括在项目连续过程中对项目的各方面进行策划、组织、监测和控制等活动,以达到项目的目标”。
项目由一系列过程组成。
项目过程按其性质可分为两大类:
一类是与产品有关的过程,可理解为是创造项目产品的过程,对于工程建设项目而言,就是立项、设计、采购、施工、开车过程。
另一类是项目管理过程。
创造项目产品的过程与项目管理过程是并存的,相互联系的。
创造项目产品的过程关注的是项目产品的功能、特性和质量。
项目管理过程关注的是项目的效率和效益。
3.工程项目的特征
掌握工程项目的特征是做好工程项目管理的前提,因此必须深刻理解和掌握工程项目的特征,工程项目的主要特性是惟一性、一次性、整体性、固定性、不确定性、不可逆转性。
10.2.2项目管理过程和项目阶段
项目管理过程不因项目产品而改变,一般适用于大多数项目。
项目从开始到结束称为项目寿命周期。
它是项目阶段的集合。
项目阶段的标志是一项或多项可交付产品(或服务)的完成,例如一项可行性研究或一项设计完成等。
有代表性的工程建设项目阶段划分为可行性研究阶段、设计阶段、采购阶段、施工阶段和开车阶段。
项目阶段虽然被分离地进行描述,但在项目的实施运行中,阶段与阶段之间是有序交叉作业的。
例如采购阶段在时间上往往重叠于设计阶段和施工阶段。
项目管理的复杂性在于每个阶段的过程组之间是重叠的,而且各个阶段之间也是重叠的。
在项目管理实践中不能按每个阶段单独地分离管理,而是应对项目实行全过程的综合管理。
项目综合过程是各阶段过程的综合,又约束各阶段的过程。
项目综合过程的管理和控制主要由项目经理负责组织实施。
项目各阶段过程的管理和控制主要由设计经理、采购经理、施工经理、开车经理负责组织。
10.2.3项目的管理模式
工程项目的管理模式通常包括如下五种:
由业主、项目法人或建设单位自行组建项目管理机构;委托咨询公司协助业主、项目法人或建设单位进行项目管理;总承包或交钥匙模式;由专业公司代表业主进行项目管理;BOT模式,即建造-运营-移交模式。
10.2.4项目管理的知识领域
PMI将项目管理过程归纳为5个过程组、37个子过程,又把这些子过程归纳为项目管理的9个知识领域。
5个过程组包括:
启动过程组、策划过程组、实施过程组、控制过程组和收尾过程组。
各过程组的主要职责如下:
①启动过程组:
确认一个项目或一个阶段开始并委托组织去实施。
②策划过程组:
策划如何实施一个项目并形成一个计划,以期实现项目目标。
③实施过程组:
组织、协调人力及其他资源去完成计划。
④控制过程组:
通过监测项目进展和采取必要纠正措施保证达到项目目标。
⑤收尾过程组:
项目或阶段的正式接收和项目有序地结束。
图10.2-1所示为项目管理的9个知识领域和37个项目管理子过程。
10.2.5项目经理
项目经理是在公司授权下全面负责项目的管理工作,是项目的最高管理者。
项目经理负责制是项目经理对项目全面负责的一种项目领导体制。
责任是项目经理负责制的核心,权力是确保项目经理能够承担责任的条件和手段,利益是项目经理工作的动力。
责、权、利的统一则是项目经理负责制的根本保证。
1.项目经理的职责
①是公司法定代表人在工程项目上的全权委托代理人,代表公司行使承担工程项目承包合同中承包方的权利和义务,对公司法定代表人负责。
②按照公司的制度和授权,全面领导并主持项目的各项工作。
③负责按合同规定的承包工作范围、内容和约定的建设工期、质量标准、投资限额
2.项目经理的主要任务
①严格履行合同或协议,依据合同处理与业主及分包单位在执行合同中的变更、纠纷、索赔、仲裁等事宜。
②确定项目的工作分解结构(WBS)和组织分解结构(OBS)及编码系统。
运用赢得值原理进行项目的费用/进度综合管理和控制。
③拟定与业主、分包单位以及公司内、外各协作部门和单位的协调程序,建立完善的信息管理系统,包括会议和报告制度,保证信息交流畅通。
④确定项目实施的基本工作方法和程序,编制项目计划,明确项目的总目标和阶段目标,适时做出项目管理决策。
⑤做好工程交工、试车考核、竣工结算等工作,取得业主对工程项目的正式验收文件。
⑥组织做好项目总结和文件、资料的整理归档工作。
3.项目经理的主要会议
1)业主开工会议
业主开工会议的主要任务是进一步明确承、发包双方的职责,承包方的工作内容和基础条件,确定双方的联系渠道和协调事项,讨论确定项目的有关进度计划。
业主开工会议的主要内容包括:
(1)明确和核实合同规定的工作
依据合同规定的工作内容和基础条件,进一步明确和核实:
①承包方的工作范围和内容;
②工艺设计基础;
③项目基础资料;
④工程设计的任务和内容;
⑤采购的任务和内容;
⑥施工的任务和内容;
⑦开车的任务和内容;
⑧设计、采购和施工采用的标准规范;
⑨工厂总平面布置图;
⑩关键设备数据表。
(2)确定双方的联系渠道和协调事项
①确定双方的授权代表和主要工作人员名单及联系渠道;
②项目管理的协调内容和工作程序;
③设计工作的协调内容和工作程序;
④采购工作的协调内容和工作程序;
⑤施工工作的协调内容和工作程序;
⑥开车和性能考核的协调内容和工作程序。
项目管理包括费用、进度和质量管理。
2)项目开工会议
项目开工会议的主要任务是通过会议使项目组人员了解合同规定的任务、工作内容和项目的目标、管理规定、项目的统一规定、实施方案、进度计划、协调程序等,项目开工会议是项目正式启动的标志。
3)费用估算审核会议
项目费用估算是项目费用控制的基础,费用估算的准确性对项目控制的关系极大,项目费用估算是一个连续的动态过程,每次估算之后,项目经理必须组织审查,保证估算基础资料和估算方法的正确性,并根据估算的偏差幅度和风险分析决定不可预见费的安排和使用。
费用估算审核会议的主要会议内容包括:
①复核项目估算基础资料是否采用了最新版本资料。
②复核设计部门提出的设计文件,包括项目工程量、设备材料清单和本部费用等。
③复核采购部门提出的设备材料询价、订货资料,当前设备材料价格、运输费用和发展预测等。
④复核施工部门提出的施工费用估算,包括人工、机具、材料、临时设施及管理费用。
⑤审核费用估算师根据估算步骤和估算类型提出的本阶段费用估算汇总表。
⑥审核确定估算的偏差幅度和必须考虑的不可预见费额度。
⑦比较分析费用偏差,制定解决方案。
4)项目进展情况审核会议
项目进展情况审核会议是项目管理的重要例会,会议的主要任务是检查各项工作进展情况,及时解决项目执行的偏差和存在的问题,确保工程项目按预定的目标和计划执行。
项目进展情况审核会议的主要内容包括:
1工程进度计划执行情况;
2工程质量情况;
3费用计划执行情况;
④材料计划执行情况;
⑤财务收支计划执行情况;
⑥费用、进度综合计划执行情况;
⑦合同、协议执行情况;
⑧设计、采购、施工和开车工作进展情况;
⑨上次会议决定事项的执行情况;
⑩本次会议需要讨论确定的事宜,包括需业主解决的问题。
5)项目进展情况(向业主)汇报会议
向业主汇报项目进展情况的会议为项目组与业主联系的重要会议,由项目经理向业主通报项目的进展情况和存在的问题,特别是需要业主配合才能解决的问题。
会议汇报的主要内容包括:
1工程进展情况:
工程设计、采购、施工和开车进展情况;
②工程进度、质量和费用计划执行情况;
③工程外部条件情况:
资金供应、地方协作条件、交通运输情况,国外设备材料到货、报关情况,大件运输情况等;
④项目重大变更(需业主认可):
工程内容、标准、物价发生重大变化,国家政策变化如税收等;
⑤合同执行情况;
⑥存在的问题及解决方案。
6)项目经理必须参加的会议
①总体设计协调会议(若有);
②设计开工会议;
③工艺设计发表会议;
4PID-R版审核会议;
5管道平面设计图发表会议;
6基础工程设计审查会;
7采购情况审核会;
8关键设备厂商协调会;
⑨各种项目审核会。
第三节项目实施各阶段的管理
10.3.1设计管理
1.设计阶段和主要内容
我国传统的工程设计体制与国际通行的设计体制不同,其设计阶段划分也不同,因而设计程序、方法和设计内容、深度有较大的差异,这里将两种设计体制的程序和主要内容分别叙述如下:
1)我国传统的设计程序
我国传统的设计程序包括总体设计、初步设计和详细设计。
(1)总体设计
编制总体设计的目的是为了控制石油化工大型建设项目的工程设计规模,确定工程设计标准、设计原则和技术条件,优化工厂总平面布置,优化公用工程的设计方案,实现对建设项目总工艺流程、总平面布置、总定员、总进度和总投资的控制目标,提高投资效益,协调并统一总体设计文件的内容和深度。
总体设计亦称总体规划设计,总体设计的任务是根据批准的可行性研究报告,解决一个大型联合企业、矿区或小区内若干建设项目(装置)建设的总体部署和重大原则问题,达到优化工厂总平面布置、优化辅助生产设施,优化系统工程的设计方案,控制工程规模,确定工程设计标准、设计原则和技术条件,为开展初步设计和详细设计创造条件,实现对建设项目总定员、总占地、总投资的控制目标。
总体设计为独立的设计阶段,根据项目的情况由主管部门决定是否需要进行总体设计。
根据《石油化工大型建设项目总体设计内容规定》(SHSG-050-98)的规定,总体设计必须完成下列工作内容。
①一定:
定设计主项和分工;
②二平衡:
全厂物料平衡,全厂能量平衡;
③三统一:
统一设计指导思想,统一技术标准,统一设计基础(如气象条件、公用工程设计参数、原材料和辅助材料规格等);
④四协调:
协调设计内容,深度和工程有关规定,协调环境保护、劳动安全卫生和消防设计方案,协调公用工程设计规模,协调生活设施;
⑤五确定:
确定总工艺流程图,确定总平面布置图,确定总定员,确定总进度,确定总投资估算。
(2)初步设计
初步设计的主要目的是:
定设计方案、设备布置方案、定投资、定人员,目前更重视环保、安全、消防等方面是否执行国家规范。
供政府审批。
初步设计和总概算经上级主管部门审查批准后是确定建设项目的投资额、编制固定资产投资计划,组织主要设备定货、进行施工准备以及编制施工图设计的依据。
初步设计的主要任务是:
以投资估算(总概算)为中心,确定工艺方案、公用工程配套方案及环保、安全、消防、卫生等方案。
主要生成总平面布置图、PFD、设备一览表、PID、设备布置图、管线表、主要建筑物平、立、剖图、建筑物一览表、总概算表及分项概算表、环保、安全、消防、卫生专篇等初步设计文件。
初步设计文件应满足设计方案的比选、主要设备材料定货、土地征用、基建投资控制、施工图设计的编制、施工组织设计的编制、施工准备和生产准备等的要求。
根据“化工厂初步设计文件内容深度规定”(HG/T20688-2000)第1.1.2款,初步设计的主要依据共7条:
①批准的建设项目的设计任务书(可行性研究报告)及其批文;
②总体设计及其批文(有总体设计时)、引进技术(有引进技术的项目)合同的名称和合同号;
③与业主(建设单位)签订的设计合同;
④与业主(建设单位)召开的设计条件会议纪要;
⑤政府部门对消防、环境保护、劳动安全卫生等方面的批复文件;
⑥业主(建设单位)提供项目实施所需的原材料和公用工程供应报告以及其他的有关文件和协议等;
⑦设计中采用的新工艺、新技术、新设备、新材料的科学试验报告及技术鉴定书。
初步设计的内容深度也可根据业主要求按如下规定编制:
《石油化工装置基础设计(初步设计)内容规定》(SHSG-033-98);
《轻工业建设项目初步设计编制内容深度规定》(QBJS6-91);
《医药建设项目初步设计内容及深度的规定》(国药综经字(1995)第397号)。
初步设计主要内容:
根据“化工厂初步设计文件内容深度规定(HG/T20688-2000)”的要求,初步设计的主要内容包括:
1技术经济;
2总图运输;
3化工工艺及系统;
④布置与配管;
⑤空压站、氮氧站、冷冻站;
⑥厂区外管;
⑦分析化验;
⑧设备(含机泵、工业炉);
9自动控制及仪表;
10供配电;
(11)电信;
(12)土建;
(13)给水排水;
(14)供热系统;
(15)采暖通风及空气调节;
(16)维修;
(17)液体原料、产品储运;
(18)固体原料、产品储运;
(19)全厂设备、材料仓库;
(20)消防专篇;
(21)环境保护专篇;
(22)劳动安全卫生专篇;
(23)节能;
(24)行政管理设施及居住区;
(25)概算。
初步设计各章应以文字(说明书)、表格和图纸表达项目各专业的设计原则、设计标准、设计方案重大技术问题、投资概算和经济分析。
内容要按生产装置、辅助装置、公用工程、通讯及交通运输,办公及生活福利设施、投资概算、经济分析等予以编制,同样可依业主要求按《石油化工装置基础设计(初步设计)内容规定》、《轻工业建设项目初步设计编制内容深度规定》、《医药建设项目初步设计内容及深度的规定》进行编制。
(3)详细设计
详细设计也称之为施工图设计,施工图设计的主要任务是根据批准的初步设计文件及主要设备情况进行施工图设计计算,绘制施工图纸并编制有关施工说明,据以指导施工。
施工图设计深度应满足以下要求:
1设备材料订货及非标准设备的制造;
2指导施工;
3施工图预算的编制。
施工图预算经审定后,即作为预算包干、工程结算的依据。
常用的施工图设计深度规定如下:
《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》HG20519-92
《化工装置设备布置设计规定》HG20546-92
《化工装置管道布置设计规定》HG/T20549-1998
《石油化工管道布置设计通则》SH3012-2000
《石油化工工艺装置布置设计通则》SH3011-2000
《化工装置管道机械专业提出的设计条件规定》HG/T20645.4-1998
《化工装置管道机械设计规定》HG/T2.0645.2-1998
化工工艺设计施工图设计说明书包括的主要内容如下:
①工艺设计说明(设计依据、工艺说明、设计范围);
②管道设计说明;
③隔热隔声设计说明;
④防腐设计说明。
2)国际通行的设计程序和内容
目前国际通行的设计程序是由专利商提供工艺包(或由工程公司完成),由工程公司完成工艺设计和工程设计,其主要工作内容和工作程序如表10.3-1所示。
专利商或工程公司
工程公司
阶段名称
工艺包或基础设计
工艺设计
基础设计
详细设计
主导专业
工艺
工艺
系统,管道
系统,管道
主要文件
1.工艺流程图(WD)
2.工艺控制图(PCD)
3.工艺说明书
4.物料平衡及热量平衡计算
5.设备表
6.工艺数据表
7.概略布置图
8.原料、催化剂、化学品,公用物料的规格、消耗量及消耗定额
9.产品、副产品的规格及产量
10.分析化验要求
11.安全分析
12.三废排放及建议的处理措施
13.建议的设备布置图
14.操作指南
1.工艺流程图(PFD)
2.工艺控制图(PCD)
3.工艺说明书
4.物料平衡表
5.设备表
6.工艺数据表
7.安全备忘录
8.概略布置图
9.主要专业设计条件
1.管道仪表流程图(PID)
2.设备布置图(分区)
3.管道平面图(分区)以下由其他专业完成
1.设备计算及分析草图
2.设计规格说明书
3.材料选择
4.请购文件
5.地下管网图
6.电气单线图
7.各有关专业设计条件
1.管道仪表流程图(PID)
2.设备安装平剖面图
3.详细配管图
4.管段图(空视图)以下由其他专业完成
1.基础图
2.结构图、建筑图
3.仪表设计图
4.电气设计图
5.设备制造图
6.其他专业全部施工所需图纸文件
7.各专业施工安装说明
用途
提供工程公司作为工程设计的依据,并是技术保证的基础
把专利商文件转化为工程公司设计文件,发表给有关专业开展工程设计,并提供用户审查
为开展详细工程设计提供全部资料,为设备、材料采购提出请购文件
提供施工所需的所有详细图纸和文件,作为施工及材料补充订货的依据
注:
有的工艺包供应商还提供PID(A版)
基础设计的目的是为满足设备询价或订货、开展详细设计、施工安装招标以及上级主管部门和用户对项目审查的需要。
基础设计的主要内容是以工艺设计为中心,以工艺包设计为基础,主要考虑工艺、设备、环保、安全等方面的设计原则和主要设计方案。
主要生成设计基础数据、物料/热量平衡表、PFD、PID、设备数据表、仪表数据表公用工程消耗表、三废排放表、管道研究图、管道等级及总平面布置图等基础设计文件。
基础设计文件应满足上级主管部门或用户审查、设备定货、开展详细设计的要求。
管道及仪表流程图(PID)的主要设计内容包括:
(1)设备
①PID上应注明每台设备(包括备用设备)的设备名称、设备位号和设备的主要规格和设计参数。
②对成套供应的设备(如快装锅炉、冷冻机组、压缩机组等),要用点画线画出成套供应范围的框线,并加标注。
③接管与连接方式、管口尺寸、法兰面形式和法兰压力等级均应详细注明。
④零部件:
零部件如与管口相邻的塔盘、塔盘号和塔的其他内件(如挡板、堰、内分离器、加热/冷却盘)都要在PID中表示出来。
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