提升水泥厂工程设计文件质量的思考

结合总承包项目实例，对影响工程执行起着关键作用的设计工作加以梳理分析，从合同条款的签订、做好设计工作以提升工程设计文件质量及一些需要引起注意的共性方面提出建议。0、引言EP/EPC执行过程是个系统工程，要做好这项工作，从投标伊始、合同谈判到合同执行，各个环节都要抓好。新型干法水泥生产工艺流程相对复杂，设计工作如同铸造工段的砂型制作，对整个工程起着至关重要和关键的作用。提出的技术方案先进性与经济性、设计文件的准确性与完整性等方面，直接影响着项目执行难度、进度、费用与最终的考核验收。将项目实践中对设计方面的一些思考加以梳理，希望能对今后总承包项目设计有借鉴意义，不断总结经验，提升水平。1、合同条款是开展设计工作的重要准则合同条款是承包商与业主双方在项目执行过程中需要共同遵守的准则，投标阶段应在仔细研读招标要求后开始技术工作，同时重视偏差表的填写，为以后的设计审批提供有利条件。每次提交业主审批的技术文件要做好充分的准备，这样才能在交流过程中不被动。一些业主总以各种理由希望设计方案做得高大上，我们要据理力争，双方难以达成一致时回到合同条款上来，不能背离合同提要求。例如某国外项目业主方聘请的咨询公司，设计审批时多次要求：在原料辊压机系统流程中的动态选粉机回V型选粉机溜子上，再额外增加一个10t料仓作为缓冲（合同流程不包含），对此我们从理论和实践上反复说明加此料仓没有必要，说服业主咨询公司收回额外提出的要求。另外重点提出的是针对合同考核指标一定要慎重。由于每个项目都有特殊性，应具体分析项目条件来核定考核指标参数，而不应以之前某项目达到的指标为依据、没有充分结合新签项目具体条件就套用到合同中，同时要重视加注性能考核期间业主基础条件应满足的要求。以F.L.Smidth公司为例，签署的水泥项目合同非常重视规避风险，对性能保证指标涉及的诸如原燃料物理性能、化学成分、环境因素等提出约束条件。笔者曾到过其总承包的俄罗斯欧洲水泥公司5 000t/d规模水泥生产线现场，由于原料水分大黏湿、加上气候寒冷，生产线出现很多问题，运转率较低。业主方非常不满意，提出索赔要求，对此总包方结合合同提出反驳理由：项目考核的一些基础条件没有满足合同条款的前提要求，最终业主也无法实现其索赔目标。贝宁某粉磨站总承包项目实例，按招标文件技术方案要求：熟料采用堆棚储存、移动小车往复布料方式，储量5万t。响应标书的投标布置方案中熟料堆料最大落差约23.4m（八、九层楼高），预期这种熟料堆存方案投产后扬尘会较大。向业主提出澄清意见，而业主为降低投资维持原方案不变。为规避风险，我方在合同谈判中明确提出扬尘较大的问题，经双方讨论后将业主对扬尘问题予以认同签署到合同中。同时对方案提出建议：堆料控制不要做成往复式，采用定点方式，前面形成一定斜堆再一步步堆高，尽量减少落差，以降低扬尘。另一个实例是国内某6 000t/d规模水泥熟料线总包项目，熟料烧成系统与余热发电同时考核（余热发电部分在主合同范围），考核时操作上通过降低顶级旋风筒出口温度和废气量对降低热耗有利，而吨熟料发电量会同时减少。通过热工测试以及实际生产数据统计，吨熟料标准煤耗与合同考核值94kg接近，按热平衡计算标准煤耗为95.2kg，则高于考核指标，通过优化操作进一步降低标准煤耗的空间有限；而吨熟料发电量要达到合同考核指标则有一定难度。对这种有特殊性，指标相互制约的项目，其考核难度在项目投标与合同谈判期间要引起注意。2、提升设计文件质量的几点建议2.1充分落实设计输入条件合同签订时应尽可能将完整的建厂条件附在合同内，包括原燃料物理性能、化学成分，环境温度等自然条件；若有余热发电，考核指标按余热发电运行与否应予以明确；也包括运输车辆外形等。如果这些前提条件发生变化，会对储量、产量、能耗、耐磨件寿命、车辆相关尺寸、生产操作等产生影响，而对于产生较大影响的情况，可以依据合同对相关参数和考核数据进行修正。2.2注重整体精细设计习惯上往往重视施工图设计而前期工作不够深入，多数业主思维方式却与此不同，他们认为投标阶段项目的主要部分就应该是确定的，例如投标阶段要求提供很详尽的设备技术参数表Datasheet。之后的基本设计（或技术设计）、施工图设计（或详细设计）是进一步细化过程，这就要求我们更加重视前期技术工作。通过优化设计，减小厂房跨距、层高、输送距离、风管长度等。提交业主审批的文件表达要清晰、完整、准确，其中因缺少设备资料等原因未完善部分要明确注明属于待定部分。像阀门等小设备不能简单画上单线条，要按设备实际外形画。设计中大的方案经过多级评审，一些大问题出现较少，业主审查时提出更多的问题是我们多年来的常见病和多发病，就是通常所说的“错、漏、碰、缺”，设计、审核、审定环节，要各自承担起相应的责任，技术管理方面在关注技术方案本身的同时，重视对设计的过程控制，设计、审核、审定是否认真按程序执行。特别是专业负责人，负责与业主、供货商、各专业等上传下达工作，岗位职责非常重要。改变过去水泥项目粗枝大叶的不好习惯，学习精细行业的做法，把一个个子项精雕细刻，用心做好。高质量的设计文件使得业主审批时间缩短，也为工程后续工作的开展创造有利条件。从几个总包项目反馈的信息来看，下列共性问题经常重复出现：（1）处理磨蚀性大物料的设备、溜子磨损。（2）钢结构斜撑挡路、碰设备。（3）收尘设计中落料点距离抽风口太近或太远；袋收尘器回转下料器位置高，检修不便；收尘器回灰溜子落差大，二次扬尘；回灰点距离抽风口太近，导致粉尘循环；有的袋收尘器可以方便地利用就近平台做斜梯至顶部，还是采用上下困难的笼式直爬梯。（4）煤磨原煤仓与袋收尘器所在框架两边建筑上面不通，巡检时要从一侧高处下到地面，再上到另一侧；相临平台近处不通，需远处绕行；楼梯、平台通行不便；户外楼梯踏步积水或积雪，湿滑不安全等。大家用三维设计，画面视觉很直观。一些项目还是多处出现上述问题，原因不外乎几点：建模不够准确、该有的线条漏画、专业协同不够、实际经验不足等，这几方面使得三维图形“欺骗”了你。一些细节方面在以后的设计中尤其值得注意，建议提升质量应从关键环节抓起，从细节做起，要改变过去一些老观念，总觉得出点小事无所谓，现场修修改改就解决了。但现在不一样，项目要向精细管理要效益，需要“眉毛胡子”一起抓，强调EP/EPC无小事。尤其是国外项目，拿一件小非标件举例，往往是经过国内制造厂加工好以后，经过包装、集港、出关、海运、入关、目的国内陆运输等多个环节送到工地。如果安装时发现存在问题，需要现场整改，像某EP项目安装工作不在合同范围，后果是既要给当地安装公司赔付工作量损失，又要花几倍于国内的费用重新整改，不但增加额外费用还会影响工期。这种“小事”积累多了，可能就会造成工期罚款。一个个小失误，影响却很大。将一些成熟的子项或子项的某一部分固化，做好标准设计的基础工作，对提高质量和工作效率很重要。坚持设计优化是很好的举措，这项工作做到位以后，要将成果长期应用到以后的设计中，一些没有必要的改变不要因人、因时而发生。同时，在此还要强调专业协调问题，这也是多年的上下游设计工序如何更好地衔接的问题。相关专业相互之间要加强沟通与协调，上游专业为后序专业做好基础资料、在收到返回资料后仔细查返；下游专业对接收内容做好消化理解，有不清、不明、不对之处及时反馈，相互协调沟通。不能各自为战，都从自己方便出发，互相推诿，以致造成很多错漏碰缺与不合理的设计产品。三维设计优点要充分发挥好，前提是各相关专业共同参与，细致精确。基础工作是工艺专业要依据准确、完整的设计输入（重点是设备资料）做好精准的模型和架构，其他专业在此基础上做好协调和反馈。真正做好了三维设计，理论上讲不应该出现现场相碰和没有通行空间的情况。2.3注意事项结合几个项目现场实际情况，黏湿物料处理、同一项目相似车间或同类设备布置风格、设备检修维护方面往往不尽如人意，要引起足够重视。2.3.1充分注意黏湿物料处理对于原、燃料采用黏湿物料的项目，处理不好出现下料不畅，对连续稳定生产和水泥质量将会带来不利影响，在物料储存、输送、计量等环节要充分考虑防堵措施。2.3.2相似车间、同类设备设计风格统一对于相似车间，如处理不同物料的破碎车间、堆场、粉磨车间等，布置风格要尽量一致；同类型设备布置方式、传动做法、检修方式等要统一。表1是同一个EPC项目的三个破碎车间，不同设计者做法不同，这就要求专业负责人发挥好协调作用。相似车间、同类设备风格统一，为项目执行与生产管理提供有利条件。表1同一个EPC项目的三个破碎车间设计mm2.3.3满足设备检修、维护需求从实际需要和业主要求，设备如何实现方便检修与维护要引起重视。设计者要对各种设备检修要求做深入了解，要清楚哪些是磨损件需要定期更换、哪些部件需要经常维护，要清楚破碎机锤头如何检修、立磨磨辊如何检修、辊压机辊子如何检修、通用设备如何检修等。同时明确检修起重机、检修葫芦用轨道是否需要伸出厂房外。随着总承包项目规模的大