摘要:本文结合制药工程项目安装施工过程,重点分析制药厂房建设施工技术难特点,并针对性地提出措施和对策,总结制药工程项目施工管理要点,同时对关键施工工序及质量控制点进行分析,可供同类型工程参考。
关键词:制药工程、施工难特点、管理要点、质量控制
生物制药产业被誉为21世纪的朝阳产业,据权威机构预测,十三五末我国生物制药产业规模将达到万亿级水平,而2018年我国生物制药产业产值仅为3000~4000亿。可想而知,生物制药产业未来尚有巨大发展空间,制药厂房建设将迎来集中爆发期。随着制药厂房建设项目越来越多,施工过程中也暴露出诸多质量问题,诸如工艺管线布置错综复杂导致操作不便、设备安装找正找平误差过大导致失稳、管道支架滑落、油漆脱落、结构开裂、气密不严等问题。鉴于存在上述问题,本文从技术保质量的角度深入分析制药工程项目施工难特点,对关键施工工艺及质量控制点进行剖析,提出针对性的技术解决措施和对策,总结施工管理要点,从而为将来制药工程项目施工质量管控提供参考。
1 制药工程项目施工难特点分析
制药工程项目因工艺系统复杂并且对工艺参数有特殊要求,和普通建设工程项目相比,具有工艺精度高、施工难度大等特点,而我国制药工业相对落后,在制药工程建设专业领域至今尚未形成头部企业,制药工程建设仍由普通机电安装或传统化工等施工企业承包完成,这些施工企业普遍存在制药工程项目施工经验不足,施工技术体系不成熟,工程管理秩序混乱等问题。下面以某制药项目401车间为例,从技术角度对其施工难特点进行分析。
该车间由氯甲基化系统、精制乙醇系统、酯化废水系统、溴代洗料水系统、尾气废水回收系统、脱溴水系统、脱保护基废液回收系统、侧链水管道系统、冰醋酸回收系统、公共管道系统组成,设备共计282台,涵盖不锈钢反应釜及储罐、搪瓷反应釜及储罐、离心机、回收塔、蒸发器、换热器、泵、导热油电加热机组等设备的安装。整个工程项目包括钢结构、设备、工艺管道、仪表自控、电气工程等分部分项工程,工艺系统复杂,工艺介质繁杂,设备类型众多,工艺管道材质类别多样,对施工安装技术要求极高,主要体现在以下几个方面:
(1)特种材质工艺管道焊接:因制药工艺特殊要求,一些工艺介质具有极强的腐蚀性,工艺管道及设备材料一般选用耐腐蚀性好的合金,根据不同工艺要求,工艺管道材质有钛及钛合金、双相不锈钢、316L、奥氏体铬镍不锈钢(2520不锈钢)等,上述特种材质在常规机电安装或一般工业厂房安装项目上应用较少。因此,施工企业对特种材质的焊接施工经验不足,焊接环境要求、焊接方法及焊接工艺参数的确定存在困难,是施工的难点之一;
(2)大型设备吊装:同样因制药工艺特殊要求,制药工程建设项目存在大量反应釜、精馏塔等非标异形设备的安装,反应釜通常高径比较小,外形为矮胖型;精馏塔高径比较大,外形为瘦长型,以某回收塔为例,其直径为DN900,高度为20.5米,重量约60吨,正是因为反应釜、精馏塔等设备或直径大,或高度高,在厂房受限空间安装上述设备,对设备吊装工艺、吊装方法都有特殊要求,对设备吊装技术要求较高,也是施工的难点之一;
(3)材料管理:该项目工艺管道材质种类较多,很多有色金属及合金材质的管道、管件、阀门,不同材质的管道及附件的存储,对管理要求较高,因为不同材料堆放在一起容易引起电化学氧化腐蚀,造成材料渗碳、腐蚀损坏,材料堆放管理也是该项目的施工难点之一;
(4)深化设计与施工:由于制药工程核心工艺属于研发配方工艺,业主投入大量资金自主研发或重金购买专利商工艺包技术,因此核心工艺技术及设备属于绝密,通常不会轻易外泄,业主仅将部分土建结构、管廊、电气等通用专业施工图设计委托给设计院,即便是新项目建设需要施工图纸,绝大部分也是业主工艺专业工程师现场指挥或交底,而且制药项目通常具备新技术、新工艺、新设备、新材料的“四新”特点,即使业主自己出的设计图纸也是经常变更,因此对施工企业深化设计要求较高,需要具备边设计、边施工的能力,这也是制药工程施工的重点。
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2 技术措施和对策
针对上述施工难特点,在施工组织部署过程中,提出如下应对的技术措施和对策:
(1)特种管道材质焊接之前必须开展焊接工艺评定,焊接方法、焊接材料及焊接工艺参数经评定认可的焊接工艺,将作为该特种材质的焊接施工工艺。同时,强化焊接工人技术理论和实际操作能力的提升,焊工考试合格方能上岗,技术管理上要求每道管道焊缝必须编号,并提前编制焊接工艺规程,每个编号焊缝的焊接都需详细记录焊接过程并签署焊工姓名,对于焊缝无损检测通过率低的焊工采取淘汰制,真正把好焊接质量关。
(2)大型设备吊装之前必须编制吊装工艺方案,对吊装工艺或吊装方法要进行详细的安全可行比较,大型设备吊装必须吊装工艺计算,主要开展设备重心计算、设备抬头状态的受力计算、主吊具受力计算等,经受力分析计算合格的吊装工艺,具备条件的还需邀请外部吊装专家进行安全论证,经专家论证合格的吊装工艺方可使用。
(3)材料管理应在材料进场之前划定材料堆放场所,根据不同材质材料分类堆放,合金管道应堆放在枕木上,各种规格的材料堆放整齐、标识清楚,有专人管理,材料进出需登记,并编制材料进出台账,材料员根据施工进度编制材料需求计划,定期发布库存材料动态。
(4)针对制药工程“四新”特点,运用BIM三维工厂设计技术对管线实施综合排布,设备进行优化布置,随时根据业主需求开展深化设计,三维实体设计可避免管线碰撞,检查设计漏项或缺项,设计变更方便快捷,同时可通过BIM完成可视化交底指导施工,运用BIM5D平台还可以做到材料精准算量、施工过程模拟推演、施工进度计划管理、吊装工艺计算等,真正做到边设计边施工,实现制药厂的数字化交付。
3 关键施工工序与质量控制
(1)本工程大型设备吊装工序为工程关键施工工序之一,主要质量控制点就是确保吊装工艺三级审核和专家论证,吊装工艺计算正确,吊车吊具选择安全可靠。
(2)本工程工艺管道安装工序也为工程关键施工工序之一,因制药工程工艺要求,对管道焊接工艺要求高,焊接质量的优劣直接关系到本工程安全生产及营运,对本工程的管道焊接必须严格控制。焊接过程中,严格按设计要求进行坡口角度和尺寸,加强现场旁站监督焊接过程,对无损检测有缺陷的焊缝,立即通知焊工及时返修,确保焊缝返修次数不多于2次。
4 施工管理要点
(1)重大施工组织或施工方案需经专业工程师、技术总工、总工程师三级审核,存在重大安全隐患的施工方案如大型设备吊装方案需经专家论证;
(2)特种材质焊接必须严格执行NB/T47014-2011要求开展焊接工艺评定,开展焊工技能考试与评价工作,建立焊接工人、焊接工程师、焊接大国工匠的焊接技术体系,围绕项目实施过程进行焊接质量严格监管,确保每道焊缝实施焊接均有记录并能追溯焊接工人、焊接责任工程师及其他焊接工艺参数信息等;
(3)加强现场施工管理,对材料进出施工现场严格执行项目管理制度,材料进场需检验合格,并确保材料存放管理有序;
(4)强化项目BIM应用能力,鼓励年轻人大胆开展BIM正向设计,构件丰富的BIM族库,建立BIM应用技术体系、BIM应用目标及标准,创建快速建模系统。
5 结束语
在制药厂房建设工程安装施工过程中,除上述重点关注的问题外,还会不断地出现新的技术难题,对施工管理也有新的要求,技术管理人员和施工技术人员还需在不断的摸索过程中积累经验,不断加强专业技能,相信将来的制药厂房施工安装技术会越来越高。
第一作者简介:杨林(1985—),男,湖北云梦人,工程师,主要从事石油储运、化工制药工程项目建设、设计管理、技术管理、技术咨询等工作
参考文献:
[1]李长松.浅析制药工艺工程项目施工质量控制[J].黑龙江科技信息,2016(34):38
论文作者:杨林,王小年,吴光海,刘鸿,闫志奇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签:工艺论文; 材料论文; 设备论文; 管道论文; 材质论文; 工程项目论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第19期论文;