海洋石油平臺建造過程中深入實施電儀專業(yè)一體化建造工藝研究

祁永青，魏 然，于永俊，陳啟衛(wèi)，叢 珊

(海洋石油工程(青島)有限公司，山東 青島 266520)

當前，世界經(jīng)濟仍處于緩慢復(fù)蘇過程，國際油價將繼續(xù)處于中低水平，國內(nèi)經(jīng)濟增速放緩，海洋工程行業(yè)競爭更加劇烈，面對更加復(fù)雜嚴峻的外部環(huán)境，海洋工程企業(yè)為打好“保增長”的翻身仗，提質(zhì)增效成為當務(wù)之急，而海洋石油平臺的一體化建造無疑是一把重要利器。在持續(xù)推進海洋石油平臺一體化建造的數(shù)據(jù)統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)，電儀專業(yè)的一體化在海洋石油平臺的一體化建造過程中權(quán)重很大，電儀專業(yè)預(yù)裝件占到總預(yù)裝件的比例超過80%，但是電儀專業(yè)一體化建造方案中的結(jié)構(gòu)散件只占本專業(yè)結(jié)構(gòu)散件總量的48%，實際預(yù)裝率只有43%。由此可見，電儀專業(yè)的一體化建造權(quán)重大，預(yù)裝率還有很大的提升空間，重點實施電儀專業(yè)的一體化建造工藝，對提升海洋石油平臺一體化建造工藝的實施效果意義重大。

1 一體化建造的項目管理

在海洋石油平臺傳統(tǒng)建造模式下，甲板片預(yù)制完成后直接進行涂裝，涂裝完成后直接進行總裝，各專業(yè)的小型結(jié)構(gòu)散件涂裝完成后在結(jié)構(gòu)總裝階段進行安裝。該模式使得大量結(jié)構(gòu)散件在結(jié)構(gòu)總裝階段側(cè)進安裝，增加了大量的人工和吊機投入，增加了安全風(fēng)險，而且在安裝過程中大量破壞油漆，補漆作業(yè)不但造成材料浪費，還污染了作業(yè)環(huán)境，而且油漆存在很大的質(zhì)量隱患。

為解決上述問題，項目管理人員在海洋石油平臺建造過程中推行一體化建造施工工藝。在項目初期確定一體化建造實施策略，調(diào)整各專業(yè)的設(shè)計、施工順序，將結(jié)構(gòu)總裝工作后移，結(jié)構(gòu)專業(yè)附屬結(jié)構(gòu)及其他專業(yè)部分設(shè)計、安裝工作前移，以項目管理作為推動力，結(jié)合四級計劃，編制一體化實施計劃和一體化實施方案，在施工階段協(xié)調(diào)各項作業(yè)嚴格按照已編制的一體化方案及計劃實施，實現(xiàn)各甲板片的整體涂裝和整體吊裝。

2 電儀專業(yè)一體化方案設(shè)計

海洋石油平臺建造過程中，通常以甲板片為基本單位進行預(yù)制、涂裝和吊裝，實施一體化建造的項目，甲板片的預(yù)制方案要包含一體化方案章節(jié)，包括結(jié)構(gòu)、機械、通風(fēng)、配管、電儀等專業(yè)一體化安裝清單。該清單除了要標明參加一體化建造的支架是在預(yù)舾裝階段安裝還是預(yù)安裝階段安裝外，還要標明該支架的預(yù)制圖紙編號和安裝圖紙編號，以便施工單位查找圖紙。電儀專業(yè)的結(jié)構(gòu)散件是否進行一體化安裝以及進行哪個階段的一體化安裝，原則與一體化方案的總體原則相同，考慮的主要因素包括甲板片涂裝墊墩高度、甲板片運輸小車行走區(qū)域、吊裝碰撞區(qū)域以及重量控制等。電儀專業(yè)一體化安裝清單模板如表1所示。

表1 電儀專業(yè)一體化安裝清單模板

2.1 電儀專業(yè)的3D建模

從理論上講，海洋石油平臺每個甲板片上部、下部的結(jié)構(gòu)散件及設(shè)備設(shè)施，主要包括電纜托架及其支架、燈具及其支架、接線箱及支架、控制按鈕及其支架、探頭及其支架、各類設(shè)備及其底座以及各類電纜穿艙件，都可以根據(jù)上述原則進行一體化設(shè)計。但在實際實施過程中，電儀專業(yè)參與一體化安裝的主要有電纜托架及支架、燈具支架、設(shè)備底座，除了設(shè)備是到貨不及時不能滿足一體化安裝因素外，其他未能實施一體化安裝主要原因是不能精確定位。

在海洋石油平臺的3D設(shè)計中，電儀專業(yè)進行PDMS建模的設(shè)備設(shè)施主要包括：電纜托架及支架、電儀設(shè)備、燈具等，照明接線箱、儀表接線箱、控制按鈕、探頭、管線儀表、電纜穿艙件以及電纜分支路徑等尚未實現(xiàn)建模或者只是進行示意性建模(不具備精確定位條件)，不具備實施一體化建造的前提條件。因此，在今后的工作中，必須擴大電儀專業(yè)的建模范圍，實現(xiàn)照明接線箱、儀表接線箱、控制按鈕、探頭、管線儀表、電纜穿艙件以及電纜分支路徑的建模工作，進一步提高一體化實施方案中結(jié)構(gòu)散件的數(shù)量，從而為電儀專業(yè)一體化建造工藝的深入實施創(chuàng)造技術(shù)條件。

2.2 電儀專業(yè)一體化的圖、料準備

使用傳統(tǒng)工藝建造海洋石油平臺，電儀專業(yè)加工設(shè)計的啟動時間往往比結(jié)構(gòu)專業(yè)滯后三個月左右，而在一體化建造工藝下，電儀專業(yè)加工設(shè)計需要與結(jié)構(gòu)專業(yè)同時啟動，配合結(jié)構(gòu)專業(yè)編制甲板片預(yù)制方案，編制電儀專業(yè)一體化實施清單，并根據(jù)一體化實施計劃要求，進行電儀專業(yè)結(jié)構(gòu)散件預(yù)制圖紙、安裝圖紙的繪制工作，結(jié)合各類材料的采辦周期，編制鋼材采辦料單、電纜托架采辦料單以及各類施工散料的采辦料單，由項目組組織采辦人員進行材料采辦，以便在各項施工前實現(xiàn)圖料匹配。

3 電儀專業(yè)一體化建造管理

在海洋石油平臺的建造計劃里，甲板片的預(yù)制、涂裝、吊裝是關(guān)鍵路徑上的關(guān)鍵活動，編制一體化實施計劃時，方案、圖紙、材料采辦、結(jié)構(gòu)散件預(yù)制等活動，要圍繞這幾個關(guān)鍵活動展開，并將預(yù)舾裝、預(yù)安裝調(diào)整為關(guān)鍵活動，加入到關(guān)鍵路徑中去，即一體化的非關(guān)鍵路徑要滿足關(guān)鍵路徑的要求，并融入到關(guān)鍵路徑中來，進度網(wǎng)絡(luò)圖如圖1所示。因此，一體化建造的實施階段就是非關(guān)鍵路徑進入關(guān)鍵路徑并與之重合的重要階段，必須加強該階段的施工管理，確保各項作業(yè)嚴格按照計劃執(zhí)行。

圖1 一體化建造工藝進度網(wǎng)絡(luò)圖

3.1 結(jié)構(gòu)散件預(yù)制

在海洋石油平臺建造領(lǐng)域，除二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)外，結(jié)構(gòu)專業(yè)梯子、欄桿，非結(jié)構(gòu)專業(yè)的管支架、托架支架、雜散設(shè)備支架等統(tǒng)稱結(jié)構(gòu)散件。電儀專業(yè)結(jié)構(gòu)散件預(yù)制圖紙、材料匹配后，施工單位開始進行預(yù)制工作。在傳統(tǒng)建造工藝下，結(jié)構(gòu)散件按照預(yù)制、涂裝、返場、結(jié)構(gòu)總裝階段安裝這一模式進行，而在一體化建造工藝下，結(jié)構(gòu)散件被細分為預(yù)舾裝散件、預(yù)安裝散件、非一體化安裝散件，預(yù)舾裝散件不做涂裝送至甲板片預(yù)制釋放場地，預(yù)安裝散件涂裝后送至甲板片待吊裝場地，非一體化散件涂裝后送至結(jié)構(gòu)總裝場地，其預(yù)制、涂裝、返場時間嚴格按照一體化實施計劃執(zhí)行。

流程的細化意味著管理難度的增加，結(jié)構(gòu)散件預(yù)制能否按照一體化實施方案執(zhí)行直接決定著一體化的預(yù)裝率。因此，在結(jié)構(gòu)散件預(yù)制初期，項目管理人員要深入到生產(chǎn)一線，協(xié)助施工單位梳理生產(chǎn)流程，將預(yù)舾裝散件、預(yù)安裝散件、非一體化散件分開預(yù)制、單獨存放、獨立運輸，引入托盤化管理理念，杜絕混放、混裝現(xiàn)象的發(fā)生，為一體化安裝創(chuàng)造物質(zhì)條件。

3.2 預(yù)舾裝一體化

在甲板片預(yù)制完成進行涂裝前安裝管支架、設(shè)備底座、電儀支架、通風(fēng)管道支架等結(jié)構(gòu)散件，完成后進行整體涂裝，稱為預(yù)舾裝階段。在該階段，電儀專業(yè)的主要工作是安裝電儀專業(yè)結(jié)構(gòu)散件。因此，在甲板片預(yù)制的同時，施工技術(shù)人員、施工管理人員配置到位，提前熟悉圖紙，跟蹤材料狀態(tài)，根據(jù)工作量組織施工人員，確保施工圖紙、電儀專業(yè)結(jié)構(gòu)散件、施工人員以及工機具到位與甲板片釋放同步，確保甲板片釋放后能立即開始結(jié)構(gòu)散件的安裝工作。

根據(jù)一體化施工計劃，預(yù)舾裝階段施工工期為3-5個工作日，工作量比較大，這就要求施工人員要高效施工，同時要加強質(zhì)量管理，提高一次合格率，避免返修造成的工期損失，確保在計劃時間內(nèi)完成結(jié)構(gòu)散件的安裝、焊接、外觀釋放工作。

3.3 預(yù)安裝一體化

甲板片涂裝完成后運輸至總裝場地，安裝欄桿、管支架、電儀支架等已涂裝的結(jié)構(gòu)散件以及格柵、管線、托架等，完成后進行整體吊裝，稱為預(yù)安裝階段。在該階段，電儀專業(yè)的主要工作是安裝受小車運輸影響的支架，并根據(jù)到貨情況安裝托架、電儀設(shè)備等。在甲板片涂裝釋放前，施工技術(shù)人員、施工管理人員要做好圖紙、材料的梳理工作，將安裝材料提前倒運至甲板片待吊區(qū)，根據(jù)工作量及施工時間調(diào)配施工人員，確保甲板片涂裝釋放運輸至待吊區(qū)即可開展預(yù)安裝工作。

根據(jù)甲板片運輸方案，甲板片涂裝墊墩高度為1.45 m，在該高度下實施的預(yù)安裝一體化稱為低位預(yù)安裝一體化，施工時間為2～3個工作日；根據(jù)一體化實施方案，部分結(jié)構(gòu)、配管專業(yè)安裝件安裝高度較高，項目管理人員結(jié)合工作量及工期情況，確定將個別甲板片架高至3.2 m左右，進行高位預(yù)安裝一體化，施工時間通常為7～10個工作日。無論是是低位預(yù)安裝一體化還是高位預(yù)安裝一體化，電儀專業(yè)的工作量是一定的，因此，施工計劃按照2～3個工作日編制，該階段安裝的電儀結(jié)構(gòu)散件，除了要完成焊接工作，還要安排涂裝專業(yè)完成底漆修補工作。

4 結(jié)語

一體化建造施工工藝，是在海洋石油平臺傳統(tǒng)建造工藝的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整各專業(yè)施工工序，在甲板片預(yù)制涂裝前、吊裝前完成部分結(jié)構(gòu)散件、管線、托架及小型設(shè)備安裝工作，結(jié)構(gòu)總裝期間的側(cè)裝作業(yè)、動火作業(yè)、補漆作業(yè)大幅減少，降低了高空作業(yè)風(fēng)險，施工環(huán)境得以保證，人工、吊機投入大幅降低，不僅提高了工效，還降低了社會成本。與此同時，電儀專業(yè)的一體化建造的實施率和預(yù)裝率還有很大的提升空間，需要項目管理人員、技術(shù)人員以及施工人員細心組織，共同努力，將海洋石油平臺的一體化建造工藝推向更高水平。

(本文文獻格式：祁永青，魏然，于永俊，等.海洋石油平臺建造過程中深入實施電儀專業(yè)一體化建造工藝研究[J].山東化工,2018,47(7):112-113.)