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)預裝件占到總預裝件的比例超過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制、涂裝和吊裝，實施一體化建造的項目，甲板片的預制方案要包含一體化方案章節(jié)，包括結(jié)構(gòu)、機械、通風、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舾裝階段安裝還是預安裝階段安裝外，還要標明該支架的預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)散件及設備設施，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、設備底座，除了設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設計中，電儀專業(yè)進行PDMS建模的設備設施主要包括：電纜托架及支架、電儀設備、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，甲板片的預制、涂裝、吊裝是關鍵路徑上的關鍵活動，編制一體化實施計劃時，方案、圖紙、材料采辦、結(jié)構(gòu)散件預制等活動，要圍繞這幾個關鍵活動展開，并將預舾裝、預安裝調(diào)整為關鍵活動，加入到關鍵路徑中去，即一體化的非關鍵路徑要滿足關鍵路徑的要求，并融入到關鍵路徑中來，進度網(wǎng)絡圖如圖1所示。因此，一體化建造的實施階段就是非關鍵路徑進入關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)絡圖

3.1 結(jié)構(gòu)散件預制

在海洋石油平臺建造領域，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)散件預制圖紙、材料匹配后，施工單位開始進行預制工作。在傳統(tǒng)建造工藝下，結(jié)構(gòu)散件按照預制、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)散件被細分為預舾裝散件、預安裝散件、非一體化安裝散件，預舾裝散件不做涂裝送至甲板片預制釋放場地，預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裝率。因此，在結(jié)構(gòu)散件預制初期，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，將預舾裝散件、預安裝散件、非一體化散件分開預制、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 預舾裝一體化

在甲板片預制完成進行涂裝前安裝管支架、設備底座、電儀支架、通風管道支架等結(jié)構(gòu)散件，完成后進行整體涂裝，稱為預舾裝階段。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安裝一體化稱為低位預安裝一體化，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。無論是是低位預安裝一體化還是高位預安裝一體化，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)建造工藝的基礎上，通過調(diào)整各專業(yè)施工工序，在甲板片預制涂裝前、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.)