FPSO工程信息規范編制中的幾個關鍵問題

FPSO工程信息規范編制中的幾個關鍵問題

于有利

( 中海油能源發展采油服務公司，天津 300457)

摘要：考慮到FPSO產業對工程信息的完整性、規范性和一致性的高要求，參考已有的工程信息規范，結合FPSO產業的特點和管理現狀，重點解決工程模型的兼容性、規范的可執行性、編碼規則與現有系統的兼容性和設備完工資料移交等關鍵問題，并在海洋石油118建造項目中首次應用，取得了階段性的成果。

關鍵詞：FPSO；單點系泊；工程信息規范

DOI:10.3963/j.issn.1671-7953.2015.05.037

中圖分類號：U673.2;P751

文獻標志碼：A

文章編號：1671-7953(2015)05-0138-04

收稿日期：2015-07-30

作者簡介：第一于有利(1979-)，男，學士，高級工程師

Abstract:The rapid development of FPSO industry raises higher requirements on the integrity, standardization and consistency for engineering information for FPSO. So that establishing the engineering information specification for FPSO is urgently needed. By referencing the engineering information criterion, combining with the characteristics of FPSO industry and the status of management, some key problems are discussed about, such as the compatibility of engineering model, the executable of specification, the compatibility of numbering standards with the existing information system, delivery requirements of equipment as-built documentation, and so on. The specification is applied firstly in Haiyang-Shiyou 118 construction projects, gaining phase achievements.

修回日期：2015-09-01

研究方向:工程信息化

E-mail:yuyl2@cnooc.com.cn

浮式儲卸油裝置(floating production storage and offloading，FPSO)具有高技術、高投入、高回報、高風險及資產密集的特點[1]，是石油化工、海洋工程和船舶工程的集成產品，已經成為海上油氣田開發中非常重要、最有應用前景的大型裝備之一。在以往的FPSO設計、采辦、建造、安裝和運營過程中，由于缺乏完整的工程信息規范指導，不同的船廠、設備供應商及設計承包商提交的工程信息存在編碼混亂、格式多樣、信息缺失等問題，給生產運營、維修維護及改造帶來了諸多影響，直接的體現是工期延長、管理風險加大而且成本增加。所以，中國海油在2012年啟動了FPSO工程信息規范的編制工作，并在新建和改造項目中應用[2]。為了確保規范的連續性、適用性和擴展性，在FPSO工程資料管理的基礎上，借鑒國外石油公司相關規范，重點解決影響規范應用的關鍵問題，并在海洋石油118建造項目中成功應用。

1工程信息概述

FPSO的工程信息是指在項目的設計、采購、建造、安裝、調試等階段，由承包商和供應商創建和維護的典型階段版本及最終版本的文件和數據。FPSO的工程信息主要分為工程文件、工程模型和工程數據。

工程文件是指承包商和供應商提供的文字資料和圖紙的總稱。包括設計文件、建造完工資料、供應商文件、調試記錄文件、設備采辦文件。

工程模型包括智能P&ID、三維布置模型和計算模型。智能P&ID是指使用專用軟件繪制的P&ID圖，圖中的符號或圖形與相應的數據有關聯關系。P&ID是工藝過程表述的核心文件，P&ID中的工程位號信息是與DCS、MAXIMO等其他系統銜接的關鍵數據。三維布置模型是指使用專用軟件建立的工程模型。三維模型提供了高效直觀工程資料查看方式，通過模型可以快速檢索和查詢與其相關的設計文件或數據。計算模型是指使用專用的計算軟件建立的計算模型，其中包含了性能分析模型(包括穩性計算模型、運動分析模型、系泊系統分析模型)、結構計算模型(包括總體強度模型和局部強度模型)、疲勞分析模型和工藝計算模型。

工程數據包括設計數據和供應商數據。設計數據是承包商在設計階段所定義的各種數據，主要是指在模型中對各個元素所定義的屬性。供應商數據主要是指供應商提供的各類設備的詳細屬性。本規范根據設備分類提供一套完整的位號屬性模板，供應商應按照本規范要求的模板進行填寫，并與其他相關文件資料一起移交。

2工程信息管理現狀

2.1工程信息移交現狀

FPSO的建造過程中，涉及到設計方、船廠、單點公司及設備供應商等多家單位，這些單位管理會因水平和信息化程度參差不齊，導致提交圖紙和文件的格式不統一，工程信息與現場不一致，甚至是工程信息缺失，將給生產、維修及改造帶來困難。

2.2編碼規則現狀

MAXIMO是海上生產維修的業務系統，制定有詳細的編碼規則，已運行多年，為FPSO的精細化管理奠定了基礎[3]。由于未制訂FPSO工程信息編碼規則，以往FPSO建造項目中，各方都是按照自己的習慣或企業規范進行編碼，往往會出現設備沒有工程位號，或工程位號不統一，給MAXIMO等信息系統的數據收集帶來了困難，增加了工程位號調整和修改圖紙的工作量。

2.3工程信息管理現狀

FPSO工程信息的管理可以分為檔案管理、電子化管理和數據化管理。目前FPSO的工程信息的管理正處于由電子化管理向數字化管理轉變的過程中，FPSO工程信息規范的編制和應用將加快轉變過程。各階段特點見表1。

表1　工程信息管理各階段對比分析表

3規范編制要求

3.1規范編制原則

目前，中國海油已經完成固定平臺、海管海纜、陸地終端、模塊鉆機修井機和水下生產系統工程信息規范的編寫工作[4]。

3.1.1連續性

FPSO作為海洋石油開發設施大家族的成員，在現有工程信息規范的基礎上，利用現有規范成果，補充FPSO的差異。

3.1.2唯一性

指圖紙文件編碼、設計專業編碼、區域劃分及房間命名等編碼，不允許重復，避免沖突與混亂。

3.1.3實用性

工程信息規范最終是要在工程設施的全生命周期中使用，編碼規則要簡單易懂、便于使用、適于記憶。

對于工程信息移交規范，要適應不同層次的承包商/供應商，要求提交的內容有量化的要求、工作方法及驗收標準。

3.1.4擴展性

制定工程信息編碼規則時，要考慮可擴展性，防止因數據擴充而重構編碼結構。這需要在編碼開始之前就考慮到更多可能出現的情況，并在編碼規則上留出余量，使其更好地適應工程設施的實際情況。

3.2規范編制內容

FPSO工程信息規范包括工程信息編碼規則和工程信息移交規范兩部分。工程信息編碼規則包括地理信息、圖紙文件、設計專業、工程材料、設備完工資料、建造完工資料和工程模型等的編碼規則。工程信息移交規范包括工程文件、工程模型、工程數據的移交內容、移交方式、驗收標準及相應的模板文件。

4規范編制需要考慮的關鍵問題

4.1FPSO建造運營特點與規范的結合

FPSO與固定平臺的建造模式、運營模式存在較大差異，FPSO工程信息規范應充分考慮FPSO在建造和運營中的特點，并在規范中予以體現。

4.2工程模型的兼容性

對于FPSO而言，各模塊所使用的三維設計軟件不同，上部模塊主要采用PDMS，船體部分一般使用TRIBON，單點公司APL使用Autodesk Navisworks。由于包括三維模型在內的所有工程信息都要導入到EDIS(engineering digital information

表2　FPSO建造、運營特點及對策

system，工程數字化信息系統)系統中[5]，并且要求3個模塊的模型應能拼成一個整體，在EDIS系統中瀏覽、查詢和關聯，所以需要對主流的三維設計軟件進行兼容性測試。

使用PDMS、PDS、TRIBON、SM 3D、AM及SP3D三維設計模型導入到SPF平臺進行測試研究，通過研究找到將設計模型導入到SPF平臺的關鍵因素及生成方法，并根據導入深度的不同提出3種導入方式，實現上述模型的導入。通過逆向工程信息數字化技術對在役設施進行建模，解決在役設施的工程模型兼容性問題[6]。

4.3規范的可執行性

FPSO工程信息規范中的編碼規則和移交規范是對承包商和供應商移交工程信息提出的最低要求，而往往由于承包商和供應商的管理水平和工作習慣存在差異，在執行的時候會遭到抵觸。為了讓各承包商和供應商更好地執行規范，在規范編寫過程中，邀請包括設計方、建造方和主要承包商親身參與，并邀請其參加規范審查，避免今后在執行過程中有矛盾，同時也能收集專業性意見，完善規范的編制。

考慮到規范執行過程中的困難，在規范編制過程中，盡可能減少編碼位數和復雜程度，易于操作，能夠滿足不同層次的承包商和供應商的需求，并為其保留一定的自主性。其中電纜、管線數量眾多，編碼簡化力度最大，減少了信息收集的工作量。圖紙文件編碼有時會與承包商和供應商自己的編碼沖突，則考慮使用雙碼，既保留承包商和供應商自己的編碼，又增加本單位要求的編碼，以便方便今后使用。

規范編制不能超過現狀太多，否則就會帶來抵觸情緒，不利于規范的執行和推廣。目前，規范應在允許的范圍內放寬要求，讓更多的承包商和供應商接受、執行，盡可能收集到完整的工程信息，待時機成熟后，升級規范。

4.4編碼規則與現有系統的兼容性

制定編碼規則時應參考MAXIMO系統數據收集規范中的內容，盡量涵蓋FPSO上所有的設備和位置，并對可能出現的新型設備預留編碼空間，以便后續不斷完善。避免由于編碼規則不完善，導致MAXIMO數據收集時臨時增加編碼，使圖紙與MAXIMO系統數據無法一一對應或造成MAXIMO系統數據缺失，無法歸集成本。

移交規范編制中工程數據的移交要求中，完全參考了MAXIMO和ERP系統中設備技術參數收集模板。在項目建造過程中，收集設備技術參數，節省了MAXIMO和ERP系統數據收集時間，并能保證數據的可靠性。

4.5設備完工資料移交

FPSO上設備眾多，設備供應商信息管理能力參差不齊，導致設備完工資料的收集存在兩極分化現象。設備完工資料收集成為工程信息收集的難點，工作量也最大。

設備完工資料移交要求可直接附加到設備采辦合同中，督促承包商和供應商執行。編制標準化目錄結構、設備完工資料編碼規則、移交要求、設備完工資料移交計劃等輔助文件，保證設備完工資料的完整性和準確性。

5結束語

FPSO工程信息規范編制完成后，已經在海洋石油118建造項目中首次應用，取得了階段性成果。海洋石油118建造項目專門成立了EDIS工作部門，負責工程信息的收集工作，得到了708所、大連船廠、APL等諸多承包商的大力支持。目前，已經按照編碼規則和移交規范的要求完成了基本設計文件和詳細設計文件的收集工作，工程模型和工程數據的審核正在緊張進行中。

FPSO工程信息規范將在今后的FPSO建造和改造項目中推行，這需要工程項目組、設計方、建造方、供應商和承包商相互配合，不斷完善，取得更好的效果。

參考文獻

[1] 楊貴強，張春建，劉振國.FPSO全生命周期風險管理[J].中國造船，2007,48(S)：665-671.

[2] 陳華宇.工程信息編碼的構建及其意義[J].中國檔案, 2011,12:53-54.

[3] 于有利.鄭曉濤，張榮，等.利用MAXIMO實現FP-SO資產管理精細化[J].中國造船，2010,51(S2):679-682.

[4] 白降麗.林業生態工程信息分類與編碼體系研究[J].浙江農林大學學報,2014, 31(4):619-624.

[5] 王屹.工程數字化信息系統EDIS的設計與應用[D].大連：大連海事大學，2010.

[6] 羅建，劉耀華，王在峰，等.石油石化生產設施逆向工程信息數字化技術應用實踐[J].中國海上油氣，2013，25(4):77-80.

About the Key Problems of Engineering Information Specification for FPSO

YU You-li

(CNOOC Energy Technology & Services-Oil Production Service Co., Tianjin 300457, China)

Key words: FPSO; single point mooring; engineering information specification