石化工程整体化管理与实践

我国石化行业经过近20年的高速发展，在产业布局和产业链配套方面已经日趋完善，石化行业发展已经跨越了规模增长，进入到追求高质量发展的阶段。在此发展进程中，我国按照“宜油则油、宜烯则烯、宜芳则芳”的理念，开工建设了一大批大型现代化炼厂、现代化乙烯厂和现代化芳烃厂等石化产业基地。这些大型项目具有技术新、规模宏大、集成度高、关联范围广、建造周期长、安全环保要求苛刻等特点，是复杂的系统工程，其技术创新转化水平和工程管理模式的先进与否，直接决定着项目的建设水平和生产运营的竞争力。面对新的挑战，中国石化工程建设有限公司基于系统工程理论，依托这些重大工程实践，不断创新应用先进的工程技术和管理方法，提出了“融合共生”的管理思想，应用信息技术成果，构建了整体化工程管理模式，将技术研发、工厂规划、工程设计、装备制造、施工建设、产品交付、投产试车等工程各环节融为一体，实施全生命周期整体化管理，减少界面损耗、实现整体价值提升。在整体化管理模式的发展与完善中，设计建成了我国首座单系列千万吨级炼厂、世界第二大高酸天然气净化厂、首套百万吨级乙烯工程和首套自主技术芳烃联合装置以及煤化工、油气仓储等多项重大工程，为推动我国石化产业绿色发展做出重要贡献。工程实践表明，石化工程整体化管理模式具有既自成体系又深度融合、动态关联一致的巨大优势，很好地解决了石化工程这个复杂巨系统的不确定性和一系列工程技术创新的难题，大幅提升了科学技术的工程转化水平和工程建设的实施能力。这些项目投产后都取得了很好的经济效益和社会效益，获得多项国家科技进步奖以及优秀咨询、优秀设计和优秀工程总承包等奖励，培养了一大批优秀的工程技术和管理专家。在此过程中，中国石化工程建设有限公司也得到了全面发展，品牌价值和行业影响力不断提升，受到业界的充分肯定和高度评价。此外，我们也不断开拓境外市场，设计建成的沙特延布炼厂、马来西亚RAPID炼油及泰国聚丙烯等项目均取得优异的成绩，成为响应国家“一带一路”倡议的重大成果和石化工程“走出去”的国家新名片。

2018年正值中国石化工程建设有限公司成立65周年，为了继承和发扬65年来的优良传统，积极践行“一起，做更好的”的核心价值观和“敢为人先、追求卓越”的企业精神，进一步提升科学管理水平，从源头上为石化行业打造高质量发展的工厂“基因”，我们在整理、凝练和提升的基础上，组织编写了《石化工程整体化管理与实践》一书。本书结合石化工程项目特点，对石化工程整体化管理模式进行了全面系统的阐述，尤其是系统论述了以工程设计为枢纽，创新融合集约化、协同化、集成化、过程化和数字化管理方法，形成“五位一体”整体化管理模式的逻辑架构、核心内涵、具体做法和应用案例以及发展趋势。该模式具有以下五个方面的创新成果：一是创新集约化工厂规划设计方法，实现资源配置以及工厂建设与安全环保等协同治理的集约化目标；二是创新协同化工程研发方法，实现工程转化在研发、设计、制造和施工的全过程整体效能；三是创新集成化设计方法，发挥其在项目执行过程中的枢纽作用，打破专业和领域之间的壁垒，促进项目管理从繁杂到有序、从分散到集中，实现了整体高效管理；四是创新过程化风险管控体系，实现过程风险识别、监测和源头治理，化解风险叠加的矛盾，保障工程的安全高效建设；五是构建以数字化为支撑的工程平台，将工程的技术与管理信息转变为结构化和非结构化数据，经由信息流进行表达、传输和处理，为项目工程管理赋能，实现精益管理。本书汇聚了石化工业无数奉献者的科学管理创新成果，从多个侧面重点突出地反映了石化工程建设行业的管理水平和进展。

本书由孙丽丽等著，参加编写的人员还有：张秀东、郑立军、吴德飞、范传宏、李进锋、蒋荣兴、李蕾、彭飞、张华、彭颖、黄孟旗、姜明、苗月忠、计立明、陈艳民、徐健松、程伟华、孙成龙、秦永强、吴群英、王强、饶隽、王倩、张旭、孙守彬、张幼华、杨炯、张晓红、蹇江海、门宽亮、兰天路、李啸东、周桂娟、卫刚、潘子彤等，中国石化工程建设有限公司还有很多专家参与了部分内容的编写和研讨。参加编写的人员都是长期奋斗在科研、设计和项目管理一线的专家，具有较高的理论水平和丰富的实践经验。本书在编写过程中，得到了王基铭院士、徐承恩院士、杨启业院士、强茂山教授及石化行业内诸多专家学者的指导和帮助，化学工业出版社也给予了大力支持，付出了很大的辛劳，谨在此表示衷心的感谢！本书还参阅了许多国内外专家和学者的论著，也引用了一些同行的研究成果，在此一并致谢。

本书的专业涉及面广，内容复杂，囿于水平有限，书中可能存在各种不足和疏漏，敬请广大读者批评指正。

孙丽丽

2018年12月

《石化工程整体化管理与实践》基于作者数十年的石化工程技术研发、规划、设计和建设管理实践经验，根据工程项目与生态环境、社会利益“融合共生”的管理思想，全面论述了工程规划、工程转化、工程设计、工程建设直至交付的石化工程全生命周期的管理过程，系统阐述了集约化、协同化、集成化、过程化和数字化“五位一体”整体化管理的逻辑架构、管理内涵、管理方法和发展趋势，并配以大量鲜活生动的优秀案例。全书共分为七章，分别为绪论、石化工程项目方案规划集约化、石化工程项目协同化、石化工程项目集成化、石化工程项目管控过程化、石化工程项目数字化、石化工程项目整体化管理实践案例等。

《石化工程整体化管理与实践》对石油化工及其他流工程的工程项目建设具有普遍的指导作用，可供工程咨询、工程设计和工程建设管理人员学习参考，对工程项目管理学科研究和高等院校工程管理学科教学也有较好的参考价值。

孙丽丽，中国石化工程建设有限公司，教授级高工，全国工程勘察设计大师，2004年政府特殊津贴获得者，何梁何利基金科学与技术创新奖、首届中华国际科学交流基金会“杰出工程师”、中国石化突出贡献专家称号。

35年来，她始终工作在工程设计、研发和建设管理岗位，先后主持参与了70多项境内外项目的工程研发与设计建设；组织完成了20余项国家或省部级科研攻关项目；主持100余项重大生产建设项目包括大型总承包项目的实施并成功投产；主持石油化工集成化设计与数字化交付等10余项重大工程软件的开发与信息化系统建设。

她负责组织实施了我国首座单系列千万吨级现代化炼油厂、世界第二大超百亿方高酸天然气净化厂、芳烃成套技术国产化和海外合资炼厂沙特延布项目等境内外重大工程，在炼油化工、天然气处理等多项关键工程技术国产化方面作出了重要贡献，先后荣获国家科技进步特等奖2项、二等奖2项、国家优质工程金奖1项等44项省部级以上奖项。申请专利30余项，在国内外共发表学术论文40余篇。

第1章绪论1

1.1石化工业及工程项目特点1

1.1.1石化工业的特点1

1.1.2石化工程项目的特点5

1.2石化工程项目管理方法的演化7

1.2.1国际项目管理方法的演化7

1.2.2我国项目管理方法的演化9

1.2.3我国石化工程项目管理方法的演化11

1.3石化工程整体化管理13

1.3.1基本概念13

1.3.2基本特征14

1.3.3体系要素15

1.3.4逻辑模型20

1.3.5基本内涵21

1.3.6应用效果22

1.4石化工程项目管理发展趋势与展望23

1.4.1现代项目管理发展趋势23

1.4.2石化工程项目管理展望24

参考文献25

第2章石化工程项目方案规划集约化26

2.1概述26

2.1.1集约化理论发展历程26

2.1.2方案规划集约化的内涵26

2.1.3方案规划集约化的方法和内容28

2.2总流程规划集约化30

2.2.1总流程规划集约化目标和方法30

2.2.2总流程规划集约化的过程实施31

2.3总平面布置集约化45

2.3.1总平面布置集约化目标和方法45

2.3.2总平面布置集约化的过程实施46

2.4能量利用集约化52

2.4.1能量利用集约化目标和方法52

2.4.2能量利用集约化的过程实施54

2.5蒸汽动力系统设计集约化61

2.5.1蒸汽动力系统设计集约化目标和方法61

2.5.2蒸汽动力系统设计集约化的过程实施62

2.6环保治理集约化67

2.6.1环保治理集约化方法和原则67

2.6.2环保治理集约化的过程实施69

参考文献85

第3章石化工程项目协同化86

3.1概述86

3.1.1项目协同化的特点86

3.1.2项目协同化的发展过程88

3.1.3项目协同化的意义88

3.1.4项目协同化的方法89

3.2石化工程项目工程转化协同90

3.2.1工程转化的过程及特点90

3.2.2工程转化协同的要素91

3.2.3工程转化组织协同91

3.2.4工艺工程转化协同93

3.2.5关键设备工程转化协同99

3.2.6特殊流程控制协同105

3.3石化工程项目设计过程协同107

3.3.1设计过程的特点107

3.3.2设计过程协同的要素108

3.3.3设计内部协同108

3.3.4设计与外部相关方协同116

3.4石化工程项目设计采购施工试车的协同120

3.4.1设计采购施工协同的要素120

3.4.2设计与采购协同121

3.4.3设计与施工协同123

3.4.4采购与施工协同126

3.4.5施工与预试车协同126

3.4.6设计与投料试车协同127

参考文献127

第4章石化工程项目集成化130

4.1概述130

4.1.1项目集成化的发展过程130

4.1.2项目集成化的作用131

4.1.3项目集成化的内容132

4.2石化工程项目设计集成化134

4.2.1设计集成化的内涵及特点134

4.2.2设计集成化的目标135

4.2.3设计集成化的方法136

4.2.4设计集成化的实施137

4.3石化工程项目建造集成化148

4.3.1石化工程项目采购集成化148

4.3.2石化工程项目施工集成化165

4.4石化工程项目管理集成化174

4.4.1项目目标集成化175

4.4.2项目组织集成化176

4.4.3项目过程集成化178

4.4.4项目管理集成化信息平台183

4.4.5项目管理要素集成化185

4.4.6项目管理集成化的实施192

参考文献197

第5章石化工程项目管控过程化199

5.1概述199

5.1.1管控过程化的目的意义199

5.1.2管控过程化方法的发展变化200

5.1.3石化工程项目管控过程化方法的发展展望200

5.2石化工程项目技术管控过程化201

5.2.1项目技术管控过程化的内容201

5.2.2项目技术过程风险识别202

5.2.3项目技术管控过程化的实施203

5.3石化工程项目质量管控过程化218

5.3.1项目质量管控过程化的策划219

5.3.2项目质量管控过程化的实施226

5.3.3项目质量管控过程化的绩效评估233

5.3.4项目质量管控过程化的持续改进235

5.4石化工程项目HSE管控过程化238

5.4.1项目HSE管控过程化的策划239

5.4.2项目HSE管控过程化的实施249

5.4.3项目HSE管控过程化的绩效监视和测量255

5.4.4项目HSE管控过程化的持续改进257

5.5石化工程项目进度管控过程化259

5.5.1项目进度管控过程化的特点与原则259

5.5.2项目进度管控过程化的方法260

5.5.3进度计划的编制262

5.5.4进度计划的控制269

5.6石化工程项目费用管控过程化274

5.6.1费用管控过程化的内容274

5.6.2石化工程项目的费用构成276

5.6.3费用估算277

5.6.4费用控制280

参考文献286

第6章石化工程项目数字化288

6.1概述288

6.1.1基本概念288

6.1.2石化工程项目信息化发展现状和趋势288

6.2石化工程项目数字化管理方法289

6.2.1石化工程项目数字化关键要素289

6.2.2石化工程项目数字化构建方法290

6.3石化工程项目设计管理数字化291

6.3.1智能设计291

6.3.2典型的集成环境下的工程设计303

6.4石化工程项目材料与采购管理数字化307

6.4.1石化工程项目材料与采购管理数字化需求307

6.4.2典型的材料与采购管理数字化平台构建308

6.5石化工程项目施工管理数字化311

6.5.1石化工程项目管道施工管理数字化需求312

6.5.2典型的管道施工管理数字化平台构建312

6.5.3虚拟可视化施工管理315

6.6石化工程项目完工管理数字化317

6.6.1石化工程项目完工管理数字化需求317

6.6.2典型的完工管理数字化平台构建318

6.7石化工程项目管理数字化319

6.7.1项目主数据库系统319

6.7.2计划进度检测系统319

6.7.3项目成本控制系统319

6.7.4风险管理系统320

6.7.5工程项目电子文档管理系统320

6.8石化工程项目数字化交付325

6.8.1制定数字化交付策略326

6.8.2建立标准化类库327

6.8.3建立工厂分解结构330

6.8.4制定数字化交付方案330

6.8.5项目数字化交付管控流程332

6.8.6项目验收333

6.9石化数字化工厂建设334

6.9.1以集成化设计为源头的数字化工厂建设技术路线的特点334

6.9.2数字化工厂的框架结构335

6.9.3数字化工厂平台构建335

6.10石化智能工厂的发展趋势339

6.10.1智能工厂的特征339

6.10.2智能工厂的能力340

6.10.3智能工厂的重点建设内容341

6.10.4新技术的发展趋势342

6.10.5智能工厂的展望342

参考文献343

第7章石化工程项目整体化管理实践案例344

7.1首套千万吨级炼厂项目344

7.1.1项目简介344

7.1.2项目集约化管理方法的应用345

7.1.3项目协同化管理方法的应用350

7.1.4项目集成化管理方法的应用351

7.1.5项目过程化管理方法的应用355

7.1.6项目数字化管理方法的应用360

7.1.7应用效果361

7.2首套自有技术芳烃项目362

7.2.1项目简介362

7.2.2项目集约化管理方法的应用363

7.2.3项目协同化管理方法的应用366

7.2.4项目集成化管理方法的应用367