化工項目基礎工程設計管道專業耗時分析

鄧金濤(中海油石化工程有限公司，山東 濟南 250000)

0 引言

化工項目基礎工程設計成品雖然不作為施工藍圖，但是確定了項目各裝置的主布置方案，并估算出項目建設投資，對于建設方合理確定各裝置規模及安排投資有重要作用。管道專業作為化工項目設計主導專業之一，需要完成裝置內設備、管道布置，統籌給排水、熱工、儀表、電氣等專業布置，并向建筑、結構、概預算等專業提出設計條件[1]。在化工項目中，管道專業設計周期較長，是影響項目進度的關鍵步驟，對其工作耗時進行研究分析，并確定耗時較多的原因，對于縮短設計工期及項目進度控制有重要意義。

1 項目簡介及基礎工程設計管道專業工作內容

本文研究的項目為新建項目，為精細化工類項目，主要產品有破乳劑和清水劑，產品主要用途是，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裝置、輔助設施、公用工程等設施構成，管道專業工作內容較多的有兩個生產裝置，以及罐區和灌裝站。

在基礎設計階段，管道專業主要接收工藝系統專業的管道及儀表流程圖(P&ID)、建議設備布置圖等條件，統一規劃完成生產裝置內設備布置圖、完成工藝系統所規定的管道布置設計、統綜合材料，并向相關專業發布設備布置圖、設備荷載表、可燃有毒氣體報警儀位置及概預算等條件，最后將設計文件整理歸檔。

2 對各工段工作內容耗時分析

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

表1 四個工段各項工作耗時統計表 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，簡要來說就是百分之二十的原因導致了百分之八十的問題的發生。[3]排列圖用雙直角坐標系表示，左側縱坐標表示頻數，即實際耗時；右側縱坐標表示頻率，即耗時占總耗時的比例；分析線表示累積頻率；橫坐標表示各工作內容。將四個裝置耗時數據繪成排列圖，來確定耗時較多的工作內容，結果見圖1～圖4。

圖1 生產裝置A管道設計耗時排列圖

以圖1為例進行詳細分析，橫坐標是生產裝置A管道設計的各項工作內容，左側縱坐標是各項工作內容的實際耗時，右側縱坐標是各項工作內容的耗時比例，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容耗時數不同，但一致的是管道布置和材料統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 生產裝置B管道設計耗時排列圖

圖3 罐區管道設計耗時排列圖

圖4 灌裝站管道設計耗時排列圖

4 原因及對策

(1)管道布置應滿足管道及儀表流程圖(P&ID)、設備性能的要求，還要滿足便于安裝施工、生產操作及檢維修的要求，而且要布置美觀、規整、節省材料，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，從而導致實際耗時多；其次，P&ID、設備信息等設計輸入的完整性、準確性會直接影響設備布置、管道布置方案的合理性，若設計輸入修改還會造成管道設計人的返工；最后，設計人的能力和經驗，設計人經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，設計人要多學習規范、標準、多總結提高自己的設計水平；其次，確定布置方案時，專業負責人、校審人員要協調各方，考慮全面；再次，還可以開發自動布管軟件，提高工作效率；最后，工藝、設備等專業要提高P&ID、設備信息等設計輸入的質量。

(2)材料統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。統計管道材料工作需要根據管道布置圖及管道材料規定計算出管道的長度以及彎頭、三通、法蘭、緊固件等數量，再根據P&ID統計出閥門、特殊件的數量。

其耗時多的主要原因：人工手動統計，工作量大；涉及內容多，統計復雜、繁瑣、重復性強。

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

5 結語

本文對基礎工程設計階段某化工項目四個工段管道專業設計人的耗時情況進行統計，用排列圖方法確定了耗時多的關鍵步驟是管道布置和材料統計，并分別分析了其耗時較多的主要原因，提出了相應的對策。同時，在具體工程設計中，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、控制設計進度。