調試管理系統在陵水17-2項目中的應用

任勁松，周迎春，宋健輝，姬曉東，齊海寧

（海洋石油工程股份有限公司，天津300450）

0 引言

隨著人類對于能源需求量的逐漸增大[1]，國家海洋戰略地位的逐步提升、海洋工程建造的不斷擴大，油氣產業項目數量不斷增加，傳統的管理模式已遠遠無法適應高標準、嚴要求的建造項目，需要先進的工程信息化管理軟件系統來助力提升項目工程管理水平[2]，以在保證項目質量的同時快速高效地收集、整理、使用設計、材料及施工數據來推動項目進度[3-4]。針對建造完成的調試環節，為了提高工作效率及調試管理工作精細度，需要將傳統的線下管理方式轉換成數字化管理方式。

在某種程度上來說，工程信息化管理軟件系統就是工程項目管理模式的縮影[5]。當前國際知名的石油公司對工程項目普遍采用項目管理軟件進行管理[6-11]，例如康菲石油公司在蓬萊19-3 項目中采用SAP 管理系統軟件，ACT 作業者集團在惠州25-31 項目中采用的MIPS 管理系統軟件，YAMAL項目采用的ICAPS管理軟件等。但國際項目管理系統軟件在針對預調試和調試管理方面，以及適應國內項目（中海油海上油氣田開發工程項目）方面也有其固有的缺點，即預調試、調試工作作為項目的中后期環節，在國際項目管理中參與管理系統的使用，但沒有專門針對預調試和調試全流程各個環節的管理系統。加之國內項目一般沒有一套覆蓋全項目流程完整的數字化管理系統，更沒有專門針對調試工作的管理系統，因此急需引進一套針對調試業務的軟件，并在此基礎上進行必要的定制開發，實現調試模塊的業務需求。

本文首先介紹了國際項目中調試管理的流程，包括從機械完工MC（Mechanical Completion），預調試、調試到系統移交過程。基于這個調試流程，介紹了PCMS III調試管理系統的功能特點，該系統是基于SC（Smart Completion）軟件進行二次開發。最后，介紹了該調試管理系統在陵水17-2項目中的應用流程，通過將調試管理流程數字化，實現了對調試工作全流程各個環節的管理要素和內容的管理，優化了調試管理流程，大大提高了調試管理的效率。

1 PCMS III調試管理系統

調試管理是工程建造管理系統的關鍵業務，如圖1所示，國際項目中調試工作流程一般分為以下5步：

圖1 國際項目中調試管理流程

（1）系統劃分及數據錄入（系統劃分管理、數據錄入管理）；

（2）機械完工管理（機械完工記錄管理、 PUNCH管理、機械完工證書管理）；

（3）預調試管理（預調試記錄管理、PUNCH 管理、預調試證書管理）；

（4）調試管理（調試記錄管理、 PUNCH 管理、調試證書管理）；

（5）系統移交（完工證書管理、完工文件管理）。

基于國際上知名石油公司的調試管理系統，打造了一套海工特色的調試管理系統—PCMS III（工程建造管理系統）調試管理系統。PCMS III 調試管理系統是基于鷹圖公司的Smart Completion（SC）軟件針對國際標準的完工交付管理模式進行定制開發的。PCMS I 和PCMS II分別是針對建造和質控的管理系統，PCMS III 調試管理系統的開發，形成完整的建造板塊業務閉環，完成工程項目建造管理系統的整體部署。

該系統采用用來追蹤項目完工進展的數據庫，它能夠跟蹤在項目上安裝的各專業的每一個位號。以位號作為連接，在項目的各階段，它都是檢測、試驗和調試的基本要素。子系統中所含各專業裝置元件工作完成，就代表子系統達到完工狀態，當若干個子系統都完成時，就意味著系統達到完工狀態，當所有系統都完成時，就意味著整個項目達到完工狀態。這樣整個完工調試項目所有工作都被劃分到不同的系統、子系統中，完工的執行過程，是從子系統著手，有組織地完成完工調試交付工作。每個系統可以獨立地平行執行，不受其他系統的影響，將項目的機械完工、預調試、調試工作交叉執行，提高了效率，縮短了項目周期。Smart Completions 根據這種“金字塔”型的動態鏈接結構可以從系統追溯到各專業具體的活動和狀態，以達到精細化管理、控制的目的。

該系統能夠系統地管理從機械完工，到預調試、調試，直到交接各個階段的工程活動。包括機械完工、預調試、調試的全部工程活動，包括安裝檢驗、預調試檢查測試、調試程序調試、任務計劃與安排、設備維護、尾項清單管理、上電通知管理、移交證書管理、進度狀態報表、資產和文檔管理和移交管理等。

2 在陵水17-2項目中的應用

2.1 數據準備

2.1.1 系統子系統劃分和P&ID圖紙mark-up

系統∕子系統的定義及劃分是機械完工管理的基礎性工作，也是后續各項工作開展的依據[12]。子系統是機械完工取證基本單位，也是調試報驗的基本單位[13]。在項目初期，調試團隊會根據調試需求，對工藝、機械、電氣和儀表專業進行系統子系統的劃分。將所有設備、儀表、電纜和管線都劃分到各個子系統中，當一個子系統的所有設備都完成了ITR 表單，意味著該子系統完成調試，并將所有相關設備的檢查表單都歸類到該子系統下。陵水項目工共劃分了54 個系統，205 個子系統，其中上模116 個子系統，生活樓27 個子系統，船體44 個子系統，水下及海管18 個子系統。根據系統的復雜度，及調試報驗的方便性，將一個系統劃分成幾個子系統，例如系統號為60 的消防水系統，分為60.101 消防泵，60.102消防水管網及軟管站，60.103 噴淋閥及分部管網，60.104 上模甲板泡沫系統和60.105 直升機甲板泡沫系統共5個子系統。

系統子系統確定后，再對工藝系統的P&ID 圖紙進行標注（mark-up），在圖紙上用不同顏色標注子系統，定義了子系統的區域范圍，里面包含相關的設備、管線和儀表。機械、電氣和儀表專業根據P&ID 的Mark-UP圖紙，確定各專業的設備的子系統歸屬。系統及子系統的信息將錄入到PMCSIII調試管理系統中。

2.1.2 文檔的整理及導入

設計文檔主要包括P&ID 的Mark-up圖紙、設備規格書、標定報告、回路圖等，導入到調試管理系統后，可以關聯到對應的設備，方便在系統中查看到相關的技術圖紙。也可以將相關圖紙打包下載，作為檢查單的附件。

模板包括定義ITR（Inspection Test Record）模板、證書模板。在陵水項目中，共定義了70 種ITR，包括機械、電氣、儀表和管線各專業。證書模板包括MC 完工證書、預調試完工證書和調試完工證書。

表1 系統子系統表（示例）

2.1.3 項目數據信息的整理及錄入

各專業基礎數據主要為機械、電氣、儀表、配管專業的基礎信息，通過設備號、回路號、電纜號、線管號等信息可直接檢索調用相應內容。以位號作為連接，在項目的各階段，它都是檢測、試驗和調試的基本要素。子系統中所含各專業裝置元件工作完成，就代表子系統達到完工狀態，當若干個子系統都完成時，就意味著系統達到完工狀態，當所有系統都完成時，就意味著整個項目達到完工狀態。這樣，整個項目調試所有工作都被劃分到不同的系統，子系統中，完工的執行過程，是從子系統著手，有組織地完成調試交付工作。

2.2 MC（Mechanical Completion）機械完工

在海洋工程國際項目中，會引入MC 階段，作為施工到調試的過渡階段。在以往的國內項目中，從施工之后進入預調試調試階段，對調試中發現的施工問題，只能在調試過程發現。一般留給調試的時間非常緊張，當發現問題時，再由施工去整改，會對項目進度造成很大的影響。因此在陵水項目中，結合國際項目的特點，將MC 引入到國內項目中，由MC 去跟蹤施工和QC 檢驗的過程，將發現問題的時間提前，這樣就為下一階段的調試工作創造了良好的條件。

PCMS 三期調試管理系統，結合MC 的特點，開發了MC 管理模塊，將MC 納入到該系統中進行管理，并作為調試階段的輸入條件。調試管理要素鏈接至MC 管理模塊，進行系統∕子系統匹配，建立數據接口，獲取MC 完成狀態；實現與施工MC 管理的功能和接口的銜接，當子系統獲得MC 證書后，釋放子系統至調試管理模塊，作為調試具備檢查條件的依據。

在陵水項目中，共生成2 萬多份MC 階段的ITR 檢查表單。

2.3 預調試/調試

當子系統獲得MC 證書后，才能釋放子系統至預調試∕調試管理模塊，作為調試ITR 具備檢查條件的依據。預調試工作包括對設備的冷態測試、回路測試等。

調試階段，按照子系統進行調試，測試子系統中包含的各種設備，涉及到生產系統，需要用介質進行模擬測試。調試完成后，按照子系統移交給業主和操作方。通過這種按照子系統進行調試的模式，可以更全面無遺漏包含所有設備，同時也方便移交，因為移交的子系統本身是可以獨立運行的。

在陵水項目中，共生成5 000 多份預調試階段的ITR檢查表單，和205個子系統的調試階段的程序。

表2 基礎數據模板

2.4 尾項管理

對于MC、預調試和調試報驗過程中產生的尾項可手動錄入和表格自動錄入，實現A、B和C項分類、狀態跟蹤、確認消除等功能。尾項清單既可以在尾項清單管理模塊里創建并和任務關聯，也可以在使用移動設備執行數字任務的過程中自動創建并關聯相關任務。

根據實際工程進展，用戶在系統中對尾項清單進行跟蹤、審核、更新，并實時監測尾項的狀態。在尾項清單管理模塊中可以查看所有尾項列表及完成狀態。如要關閉尾項清單，具有關鍵種類或優先級的尾項清單自動拒絕完成的任務；如果是非關鍵的，可以將任務標記為部分完成。

2.5 進度管理

對于項目中各類證書、punchlist 尾項、工作項、MC都可進行進度管理。根據系統∕子系統對管理對象的完成狀態可系統生成數據透視表，表格及圖形報告。綜覽圖表將會顯示系統和子系統的矩形圖，并且不同時期和階段之間的轉移日期也會顯示在圖表里。

2.6 表單

系統根據定義的ITR 表單的模板，對所有的設備生成對應的ITR 表單，自動填充表中的信息，例如系統子系統描述、位號、位置和設備描述等信息，并對每份表單生成對應二維碼。現場檢查完成并簽署表單之后，系統管理員將其掃描上傳，系統可以根據二維碼自動識別，多頁整合，分類，保存，并且自動更新任務和系統狀態。該功能可以使得項目在完工時提交一整套的電子文件，而且為項目的文件管理節省了大量的人力。陵水項目中共生成了3萬多份的檢查表單。

按系統內預先定義的數據連接結構，自動批量創建系統或專業的工作包，在項目中可以將這些工作包分配給工作組執行完成。

2.7 系統移交

實現基于紙張完工資料以及電子完工資料的管理，按照APIRP 1 FSC 規范，生成完工交接包。移交包包括了系統邊界圖、各專業清單、檢驗測試記錄、設備維護記錄、未完成項清單狀態、相關文件和圖紙、移交證書等。系統移交包將數據、文件和其他相關內容以一種方式傳輸到下游用戶或工作組，以便于他們可以輕松地使用。移交包既可以按照系統生成，也可以按照子系統生成。項目移交文件上傳后，系統中各子系統、各專業的移交情況，均能直觀統計出來。

3 應用效果分析

在陵水項目初期，通過對專業，設備類型和調試階段的分類，系統∕子系統的劃分，MC 基礎數據整理及檢查表單，計量檢測儀表的數據整理，調試文件目錄的整理和調試程序的模板的定義等工作，完成了調試數字化管理的前期工作。在陵水項目中完成項目數據的管理，包括各專業設備清單，MarkUp 的P&ID 圖紙及調試相關數據表等設計文件的管理，完成了MC 基礎數據錄入共19 188 條，生成MC 檢查表單28 589 張，完成了預調試和調試階段調試表格2 100 份，完成了激活通告150份和MC 證書120 份和陸地尾項1 201 項管理。通過PCMS3 調試管理流程數字化和標準化的流程，優化調試管理流程，簡化調試文件表單的管理步驟，將節省大量的時間和人力投入，大大提高了調試效率，為項目帶來了巨大的利潤。

4 結束語

本文總結了國際項目中海洋工程項目的一般調試流程，介紹了PCMS III 調試管理系統的各項功能，最后介紹了在陵水17-2項目中應用的流程。

通過首次將MC 應用在國內項目中，結合國際項目的特點，將MC 引入到國內項目中，由MC 去跟蹤施工和QC檢驗的過程，將發現問題的時間提前，這樣就為下一階段的調試工作創造了良好的條件。

圖2 進度管理曲線

PCMS III 調試管理系統已經應用在陵水17-2 油氣田開發項目中，取得了很好的應用效果，優化了調試過程管理流程，節省了大量的人力投入。逐步推廣在國內外其他項目中使用，通過將調試管理流程數字化，形成了標準化的流程，優化了調試管理流程，簡化了調試文件表單的管理步驟，節省了大量的時間和人力投入，大大提高了調試效率。