前端工程设计(FEED)的重要性
前端工程设计(Front End Engineering Design,简称FEED)是在详细工程设计、采购和施工之前采用的一种工程设计方法。它是一个重要的工程设计阶段,用于控制项目费用,并在提交投标前全面规划项目。一般在国际工程项目中采用FEED阶段设计。
研究表明,FEED阶段仅占项目成本的约2%,但正确执行的FEED项目可以在设计和执行过程中减少高达30%的成本。因此,FEED阶段是项目成功的关键时期。
基础设计FEED的目标
前端工程设计的主要目标是:
- 定义清晰的项目范围,明确技术和项目特定要求。
- 制定系统的项目方法和设计基础。
- 准确估算项目成本,以获取预算授权。
- 降低项目风险。
- 在详细设计阶段估计项目的持续时间和进度。
国际工程中的项目阶段
- Feasibility Study
- Concept Development/Design
- Pre-FEED
- Front End Engg. & Design (FEED)
- Detailed Engineering
- Procurement
- On-site/Offsite Fabrication
- Construction
- Erection/Installation
- Pre-commissioning
- Commissioning
- Start-up
从参与方角色划分,FEED 是由业主与前期设计咨询团队(通常是欧美工程咨询公司)共同完成的,FEED 的设计成果文件即用于业主方投资成本的估算,又用于 EPC 总承包的招标工作,我们中国 EPC 总包方投标时所购买的 Bidding package 就包含了 FEED 设计,如何准确理解 FEED 设计原则,对制作合理而又有竞争力的投标报价至关重要。
FEED 设计的完成,标志着前期规划设计阶段的结束,执行阶段的开始。
FEED阶段的关键文件
FEED 设计通常包含了以下内容:
- 工厂所有主要设施的布置图
- 工作范围
- 为详细设计的提供依据的 BOD (basic of detailed design) 文件
- 环境参数(例如,海洋、地震、冰等)
- 项目场地信息
- 主要过程数据
- 考虑了厂区运行要求的结构设计基准期
- 意外载荷的定义(例如,与船只碰撞、物体坠落、火灾和爆炸)
- 首选材料类别
- 设计法规、规范和推荐做法
- 腐蚀保护要求
- 说明在有或没有桩基础的情况下将影响施工的施工方法和程序
- 任何其他会影响详细设计的业主要求
本阶段还应完成以下任务:
- 准备详细和最终的工艺流程图(PFD)
- 准备过程和仪器图(P&ID)
- 准备设备和材料清单、数据表和规格
- 准备详细的工程设计、预调试和调试工作范围
- 准备详细的设计时间表和成本估算
在FEED阶段,会产生一系列初步工程文件,这些文件作为详细工程设计阶段的起始文件。这些文件合称为“FEED Package”。一个良好的FEED Package应能充分反映客户的项目特定要求,以避免在执行阶段出现重大变更。FEED Package是EPC或EPCM项目设计执行的基础。
前端工程设计(FEED)项目的交付成果包括以下内容:
- 工艺流程图(PFD)
- 初步管道和仪表图(P&ID)
- 工艺建模
- 技术规格书和设计基础的创建
- 设备规格和尺寸确定
- 安全设备的尺寸确定和选择
- 水力热力计算
- 管道尺寸确定
- 总体厂区平面图
- 管道材料规格书(PMS)
- 接口表
- 管道采购规格书
- 管道布置设计基础
- 管道应力分析设计基础
- 接口登记册
- 拆除范围细节/图纸
- 总体厂区平面图概念说明
- 设计基础的假设
- 装置布局
- 管架段
- 管道壁厚计算
- 阀门数据表
- 管道路线/土建载荷的初步应力分析
- 管道支撑标准图
- 特殊件清单
- 管道标准装配图纸
- 管道工作范围
- 初步三维模型
以上是以管道工程为例的前端工程设计交付成果,它们为项目的后续详细工程设计和施工提供了重要的基础和参考依据。
综上所述,FEED 设计在较短的时间内,以较小的成本,为工业项目的投资建设和运行管理的顺利进行,提供了书面化、规范化的依据,起到了承上启下的作用。