化工項目基礎(chǔ)工程設(shè)計管道專業(yè)耗時分析

鄧金濤(中海油石化工程有限公司，山東 濟南 250000)

0 引言

化工項目基礎(chǔ)工程設(shè)計成品雖然不作為施工藍(lán)圖，但是確定了項目各裝置的主布置方案，并估算出項目建設(shè)投資，對于建設(shè)方合理確定各裝置規(guī)模及安排投資有重要作用。管道專業(yè)作為化工項目設(shè)計主導(dǎo)專業(yè)之一，需要完成裝置內(nèi)設(shè)備、管道布置，統(tǒng)籌給排水、熱工、儀表、電氣等專業(yè)布置，并向建筑、結(jié)構(gòu)、概預(yù)算等專業(yè)提出設(shè)計條件[1]。在化工項目中，管道專業(yè)設(shè)計周期較長，是影響項目進度的關(guān)鍵步驟，對其工作耗時進行研究分析，并確定耗時較多的原因，對于縮短設(shè)計工期及項目進度控制有重要意義。

1 項目簡介及基礎(chǔ)工程設(shè)計管道專業(yè)工作內(nèi)容

本文研究的項目為新建項目，為精細(xì)化工類項目，主要產(chǎn)品有破乳劑和清水劑，產(chǎn)品主要用途是，在原油開采過程中，用于脫出原油和重油中的水分，降低油井中原油粘度，防止油井堵塞[2]。該項目主要由工藝生產(chǎn)裝置、輔助設(shè)施、公用工程等設(shè)施構(gòu)成，管道專業(yè)工作內(nèi)容較多的有兩個生產(chǎn)裝置，以及罐區(qū)和灌裝站。

在基礎(chǔ)設(shè)計階段，管道專業(yè)主要接收工藝系統(tǒng)專業(yè)的管道及儀表流程圖(P&ID)、建議設(shè)備布置圖等條件，統(tǒng)一規(guī)劃完成生產(chǎn)裝置內(nèi)設(shè)備布置圖、完成工藝系統(tǒng)所規(guī)定的管道布置設(shè)計、統(tǒng)綜合材料，并向相關(guān)專業(yè)發(fā)布設(shè)備布置圖、設(shè)備荷載表、可燃有毒氣體報警儀位置及概預(yù)算等條件，最后將設(shè)計文件整理歸檔。

2 對各工段工作內(nèi)容耗時分析

選取管道專業(yè)工作內(nèi)容較多的兩個生產(chǎn)裝置、一個罐區(qū)和灌裝站四個工段作為研究對象，每個工段一個設(shè)計人。本項目基礎(chǔ)設(shè)計周期為3個月，各裝置設(shè)計人每天對工作內(nèi)容和實際耗時進行記錄，每周進行項目匯總。最終分別統(tǒng)計出各工段設(shè)計過程中設(shè)備布置、管道布置、提條件、材料統(tǒng)計、成品文件整理五項工作內(nèi)容的耗時情況，詳見表1。

表1 四個工段各項工作耗時統(tǒng)計表 單位：小時

3 用排列圖法對四個工段進行耗時分析

排列圖也被叫做帕累托圖或者主次圖，由若干直方圖構(gòu)成，直方圖的高度代表頻率大小，并按由高到低的順序進行排列，是QC小組(質(zhì)量控制小組)活動常用的基本方法之一，常用來解決造成問題原因眾多的情況，可以用來找出真正的原因。二八原理是排列圖法的理論基礎(chǔ)，簡要來說就是百分之二十的原因?qū)е铝税俜种耸膯栴}的發(fā)生。[3]排列圖用雙直角坐標(biāo)系表示，左側(cè)縱坐標(biāo)表示頻數(shù)，即實際耗時；右側(cè)縱坐標(biāo)表示頻率，即耗時占總耗時的比例；分析線表示累積頻率；橫坐標(biāo)表示各工作內(nèi)容。將四個裝置耗時數(shù)據(jù)繪成排列圖，來確定耗時較多的工作內(nèi)容，結(jié)果見圖1～圖4。

圖1 生產(chǎn)裝置A管道設(shè)計耗時排列圖

以圖1為例進行詳細(xì)分析，橫坐標(biāo)是生產(chǎn)裝置A管道設(shè)計的各項工作內(nèi)容，左側(cè)縱坐標(biāo)是各項工作內(nèi)容的實際耗時，右側(cè)縱坐標(biāo)是各項工作內(nèi)容的耗時比例，分析線表示累計的耗時比例。圖中柱形越高，表示該項工作內(nèi)容耗時比例越高。通過對四個裝置的排列圖分析得出，雖然不同工段各工作內(nèi)容耗時數(shù)不同，但一致的是管道布置和材料統(tǒng)計是耗時比例最高的兩項，分別占到總耗時的40%和25%以上。

圖2 生產(chǎn)裝置B管道設(shè)計耗時排列圖

圖3 罐區(qū)管道設(shè)計耗時排列圖

圖4 灌裝站管道設(shè)計耗時排列圖

4 原因及對策

(1)管道布置應(yīng)滿足管道及儀表流程圖(P&ID)、設(shè)備性能的要求，還要滿足便于安裝施工、生產(chǎn)操作及檢維修的要求，而且要布置美觀、規(guī)整、節(jié)省材料，是綜合性較強的工作。

其耗時多的主要原因：首先，管道布置綜合性強，要考慮的因素多，從而導(dǎo)致實際耗時多；其次，P&ID、設(shè)備信息等設(shè)計輸入的完整性、準(zhǔn)確性會直接影響設(shè)備布置、管道布置方案的合理性，若設(shè)計輸入修改還會造成管道設(shè)計人的返工；最后，設(shè)計人的能力和經(jīng)驗，設(shè)計人經(jīng)驗豐富布置的方案就更合理，從而減少方案的變更修改，反之就會耗費更多的時間。

對策：首先，設(shè)計人要多學(xué)習(xí)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、多總結(jié)提高自己的設(shè)計水平；其次，確定布置方案時，專業(yè)負(fù)責(zé)人、校審人員要協(xié)調(diào)各方，考慮全面；再次，還可以開發(fā)自動布管軟件，提高工作效率；最后，工藝、設(shè)備等專業(yè)要提高P&ID、設(shè)備信息等設(shè)計輸入的質(zhì)量。

(2)材料統(tǒng)計主要包括管道材料、保溫材料、涂漆材料、支架材料、靜電接地材料等，其中耗時最多的是管道材料。統(tǒng)計管道材料工作需要根據(jù)管道布置圖及管道材料規(guī)定計算出管道的長度以及彎頭、三通、法蘭、緊固件等數(shù)量，再根據(jù)P&ID統(tǒng)計出閥門、特殊件的數(shù)量。

其耗時多的主要原因：人工手動統(tǒng)計，工作量大；涉及內(nèi)容多，統(tǒng)計復(fù)雜、繁瑣、重復(fù)性強。

對策：首先，捋順材料統(tǒng)計邏輯過程，開發(fā)高效的材料統(tǒng)計軟件來代替人工統(tǒng)計過程；其次，對于保溫、涂漆材料，材料規(guī)格多，制定統(tǒng)計規(guī)則，便于實際操作。

5 結(jié)語

本文對基礎(chǔ)工程設(shè)計階段某化工項目四個工段管道專業(yè)設(shè)計人的耗時情況進行統(tǒng)計，用排列圖方法確定了耗時多的關(guān)鍵步驟是管道布置和材料統(tǒng)計，并分別分析了其耗時較多的主要原因，提出了相應(yīng)的對策。同時，在具體工程設(shè)計中，因工程項目都有其獨特性，還需具體問題具體分析，才能更合理的確定工期、控制設(shè)計進度。