法蘭管理系統(tǒng)在海洋石油工程建造中的應(yīng)用

王超眾徐 庚吳 濤邢同超王 朝

(海洋石油工程(青島)有限公司，青島 266520)

0 引 言

近年來，法蘭管理越來越受到國內(nèi)外海洋工程項目的重視，無論是海洋平臺、LNG大型管廊或核心工藝模塊，還是各類FPSO項目，都非常關(guān)注法蘭節(jié)點的緊固情況。法蘭管理做不到位，在建造階段容易發(fā)生泄漏，為試壓氣密工作帶來潛在的危險，在投產(chǎn)階段更易發(fā)生安全事故，所以法蘭節(jié)點不但要做法蘭管理，而且還要嚴(yán)格把控。

法蘭管理的主要工作在于螺栓緊固，對于不同的節(jié)點，由于法蘭、螺栓、墊片以及使用潤滑油的不同，使得各節(jié)點需要采用不同的緊固方式，如使用力矩扳手或液壓拉伸機，選擇合適的緊固方式以后還要按照操作流程逐步施加扭矩或拉伸，每一個節(jié)點完成以后都要掛牌并出具報告。根據(jù)以往的經(jīng)驗，5 000 t的井口平臺至少就有1 000多個法蘭節(jié)點，萬噸級中心平臺的節(jié)點數(shù)量少則兩三千，多則四五千，如何快速高效地幫助現(xiàn)場工人識別、選取螺栓緊固工具，幫助檢驗人員出具節(jié)點報告，幫助項目管理人員實時動態(tài)跟蹤法蘭節(jié)點的施工情況，本文提供了一個參考。

1 法蘭管理系統(tǒng)

管線作為海洋石油工程的“經(jīng)脈”，四通八達。設(shè)備處、閥門處和經(jīng)常檢修處等位置常使用法蘭連接。法蘭連接若處理不當(dāng)則極易成為泄漏點，特別是對于運輸高危介質(zhì)的管線，一旦發(fā)生泄漏將造成極其嚴(yán)重的后果。法蘭管理在此背景下應(yīng)運產(chǎn)生，其最終目的是要確保管線的法蘭節(jié)點在測試和運行期間無泄漏。

一般來講，技術(shù)人員須根據(jù)項目具體要求編制法蘭管理作業(yè)指導(dǎo)書。對于每一個法蘭連接點，操作人員須按照指導(dǎo)書的要求裝配法蘭，檢驗人員根據(jù)指導(dǎo)書中量化的指標(biāo)進行檢驗，合格后出具報告并對此法蘭節(jié)點掛牌標(biāo)識。在常規(guī)項目中，法蘭節(jié)點數(shù)據(jù)、法蘭節(jié)點狀態(tài)等信息都是離線數(shù)據(jù)，沒有標(biāo)準(zhǔn)化也沒有動態(tài)跟蹤。為實現(xiàn)法蘭節(jié)點數(shù)據(jù)的動態(tài)跟蹤和實時共享，本項目參與人員搭建了一個網(wǎng)頁版的法蘭管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳下載、節(jié)點報告的生成、節(jié)點狀態(tài)的實時顯示等功能，其登錄界面如圖1所示。

圖1 法蘭管理系統(tǒng)登錄界面

法蘭管理系統(tǒng)的開發(fā)流程如圖2所示。

圖2 法蘭管理系統(tǒng)開發(fā)流程示意圖

2 法蘭管理系統(tǒng)開發(fā)

系統(tǒng)開發(fā)前，開發(fā)人員須詳細調(diào)研目標(biāo)人員的使用需求。該系統(tǒng)目標(biāo)人員為法蘭管理工作的技術(shù)人員、操作人員、檢驗人員和管理人員，其中技術(shù)人員為系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，操作人員直接調(diào)取數(shù)據(jù)使用，檢驗人員須對數(shù)據(jù)進行二次加工、生成報告并標(biāo)記節(jié)點狀態(tài)，管理人員根據(jù)節(jié)點狀態(tài)實時掌控法蘭管理工作進度并據(jù)此安排工作。

需求明確以后，開發(fā)人員可開展界面設(shè)計、代碼開發(fā)等工作。本系統(tǒng)后臺利用Python下的Django框架實現(xiàn)，采用了MVC的軟件設(shè)計模式。本系統(tǒng)采用的Django的版本為2.2，Python版本為3.6。系統(tǒng)前端框架使用了Bootstrap，它是基于 HTML、CSS、JAVASCRIPT 的開源工具包，簡潔靈活，使Web 開發(fā)更加方便快捷。法蘭管理系統(tǒng)的運行流程如圖3所示。

3 法蘭管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和報告準(zhǔn)備

項目開始前，技術(shù)人員和檢驗人員須根據(jù)項目要求和業(yè)主要求制訂本項目法蘭節(jié)點數(shù)據(jù)模板和報告模板。

法蘭節(jié)點數(shù)據(jù)模板應(yīng)盡可能詳細，包含施工過程中可能要用到的各種數(shù)據(jù)。一般來講，法蘭節(jié)點數(shù)據(jù)應(yīng)包含以下內(nèi)容：

(1) 節(jié)點信息： 包含法蘭節(jié)點號、管線號、試壓包號、管線尺寸、管線系統(tǒng)、管線等級等。

(2) 法蘭信息： 包含法蘭尺寸、法蘭磅級、法蘭類型等。

圖3 法蘭管理系統(tǒng)的運行流程

(3) 螺栓信息： 包含螺栓尺寸、螺栓數(shù)量、螺栓材質(zhì)等。

(4) 墊片信息： 包含墊片類型、墊片材質(zhì)等。

(5) 使用工具： 包含工具類型、工具編號、工具量程等。

(6) 緊固信息： 包含緊固方式、緊固值、緊固步驟、潤滑情況等。

(7) 人員信息： 包含操作人員、見證人員、操作時間等。

數(shù)據(jù)模板制訂的好壞會直接影響操作人員效率的高低，比如螺栓緊固方式和緊固值的選擇，常規(guī)項目一般要求操作人員根據(jù)法蘭管理程序中的要求進行施工，但程序內(nèi)容太多，查詢表格容易出錯，現(xiàn)場操作起來也不是很方便。如果直接將這些內(nèi)容統(tǒng)一到法蘭節(jié)點數(shù)據(jù)模板中，則可直接提升操作人員的工作效率至少5%。

檢驗人員應(yīng)根據(jù)項目的實際需求制訂報告模板，模板應(yīng)清晰明了，圖4展示了一個法蘭節(jié)點報告模板的示例(僅截取了部分內(nèi)容)。

圖4 法蘭節(jié)點報告模板示例

4 法蘭管理數(shù)據(jù)共享和報告生成

按照節(jié)點數(shù)據(jù)模板，技術(shù)人員根據(jù)圖紙文件統(tǒng)計出項目中所有需要做法蘭管理的節(jié)點，上傳至法蘭管理系統(tǒng)，相關(guān)人員可登錄同一網(wǎng)站下載，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。檢驗人員通過點擊“下載報告”按鈕可實現(xiàn)報告自動生成。節(jié)點數(shù)據(jù)上傳、下載以及生成報告功能如圖5所示。

圖5 節(jié)點數(shù)據(jù)上傳下載和生成報告功能

通過數(shù)據(jù)共享，技術(shù)人員、操作人員、檢驗人員和管理人員共用一套數(shù)據(jù)，可減少中間環(huán)節(jié)，避免數(shù)據(jù)混亂。保守估算，這套系統(tǒng)至少能為本項工作提升10%的工作效率。

在生成報告方面，本功能可直接節(jié)省檢驗人員一半的時間。按照傳統(tǒng)方式，檢驗人員制作一份報告需要10 min，本功能為批量生成，節(jié)點數(shù)量越多效率越高。在實際運行項目案例中，有1 200條節(jié)點數(shù)據(jù)，使用本功能以后，每份報告的綜合耗時減少為5 min，效率提升100%。

5 法蘭管理節(jié)點狀態(tài)實時掌控

法蘭管理工作實施后，管理人員最關(guān)心的數(shù)據(jù)就是整個項目一共有多少個節(jié)點，完成了多少個節(jié)點。法蘭管理系統(tǒng)通過對節(jié)點數(shù)據(jù)的狀態(tài)判定，可自動判斷節(jié)點完成狀態(tài)，并可按組塊、試壓包、系統(tǒng)等篩選條件生成柱狀圖和餅狀圖，如圖6所示。

圖6 法蘭節(jié)點數(shù)據(jù)的動態(tài)展示

通過該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集功能，管理人員可以非常直觀地掌握現(xiàn)場施工動態(tài)，節(jié)省與各方人員溝通的時間，為合理安排工作提供了良好的數(shù)據(jù)參考，進一步提升了項目管理效率。據(jù)估算，此項功能可提升管理人員至少10%的工作效率。

6 法蘭管理系統(tǒng)應(yīng)用前后對比

法蘭管理系統(tǒng)應(yīng)用前后對比如表1所示。

表1 法蘭管理系統(tǒng)應(yīng)用前后對比

7 結(jié) 語

法蘭管理在海洋工程項目中的重要性日益凸顯，在工程項目實際運行中，需嚴(yán)格遵循法蘭管理程序，并對節(jié)點數(shù)據(jù)進行實時動態(tài)掌握。按照傳統(tǒng)工作模式，需要人工處理大量數(shù)據(jù)，過程繁雜且易出錯，亟需一套流程化、系統(tǒng)化的平臺進行管理。本文從現(xiàn)場的實際需求出發(fā)，闡述了一種對法蘭節(jié)點數(shù)據(jù)進行采集、錄入、共享、跟蹤的思路和方法，經(jīng)過項目的運行和檢驗，提高了工作效率和準(zhǔn)確度，值得推廣。