油氣管道儀表與自動化系統項目管理探析

張天禹

國家管網集團西南管道有限責任公司蘭成渝輸油分公司

一、概述

進入新世紀，我國的各項科技創新能力得以發展，在各行各業中發揮了重要的作用。隨著全新的信息技術進步，社會諸多領域都在科技因素推動下發生了較大的變化，提高了行業生產能力水平，科技改變生活，科技推進生產，在技術的引領下，行業進步越來越快。在能源建設上科技也發揮了重要的作用，其中儀表在科技因素的帶動下不斷創新突破，當前已經實現了數字化、智能化、標準化控制，為了跟上時代的進步，能源建設在儀表領域中實現了科技控制與管理，儀表自控系統就是在科技的推動下得以建立并且廣泛應用。

二、儀表與自動化系統項目管理的主要內容

我國能源建設雖然起步晚，但是在建設質量與速度上已經國際領先，在很多的領域實現了零的突破。自2000年以來，我國經濟總量大幅提升，對油氣資源的需求量不斷增長，我國油氣長輸管道建設呈現了成倍的增長，科技推動下使配套儀表與自動化系統水平也呈現了大幅提高的態勢。雖然在技術進步上有一定的提升，但是與先進發達國家相比，還存在差距，要想全面趕上世界先進水平，還需要進一步努力，一是做好技術創新。油氣企業需要解放思想，積極引進先進的技術，做好行業上的技術創新，進一步提高國際品牌競爭力，使國內產品能夠走向世界舞臺，綜合競爭實力必須要得以重視，才能在技術應用上創新實踐。二是采用先進儀表與自動化系統管理理念方法。管理是第一要務，要通過科學的管理不斷提高生產建設能力，在油氣建設和運行中體現綜合實力。三是建立獨立的儀表自動化系統監理機制。有了先進的管理還不夠，更需要在整體機制上下功夫，要不斷深入研究，建立起符合我國發展能力的自動化系統技術環節。結合各生產渠道的實際，將管理結構分階段控制和管理。有力的把握油氣管道設計、評審、招標、采購、項目施工、工廠驗收、現場驗收、投產運營等各個環節。

三、儀表與自動化系統工程各階段項目管理重點

1.自動化系統項目設計階段

（1）前期設計。前期設計內容較為復雜，是整個工程建設的關鍵所在，要掌握可行性研究、初步設計、施工圖紙設計等幾個重點階段，每一個階段的設計都關系到后期的建設與運營。前期需要充分做好調研與分析，根據相關科研成果，并結合生產實際和運行單位需求做好整體方案預案，按照初步的設計思路，形成審核預案，交到上級主管單位進行項目的建設審查，各相關部門做好協調與溝通，如企業工藝部門、生產運行部門、系統集成單位及其他相關部門，各部門需要對預案分析，根據自身的運營特點提出修改意見。充分整合生產工藝及設備各種數據要求，并在設計標準、規范范圍內修訂，確保各部門意見融合運用，體現先進的科學設計。為了保證設計的合理性，還需要相關設計人員到現場調查，規定時間內完成現場施工調查，融到方案圖紙中，通過多方面的調研，最終提交企業各相關部門專家組評審，根據不同的信息、專家意見等拿出結果，最終在規定時間內形成完整精準、滿足生產工藝要求、達到使用功能的施工圖紙。設計完成的文件要提交到規劃、生產、安全、消防、環保、管道、暖通及總圖部門，通過審核后才能得以實施。

（2）招標方案的編制。招標方案及招標文件是重點，關系到項目是否落地，更關系到后期的建設成本投資，那么，在方案編制過程中，需要全面把握重點內容，把訴求體現到文本中，在文本中應說明項目主要內容、工程建設工期、項目報價范圍、投標單位相關佐證資料、明確評分標準等，利于招標單位組織投標文件。要把握市場規律，根據項目特點公開招標、邀請招標、單一來源談判等，做好選商工作。投標方要根據文件的相關要求，細致準備各類文件以備投標使用。企業提供的資料要細致，包括現場臨時設施總平面布置圖、施工組織設計方案、安全保障措施、企業信用手冊、企業施工業績、企業資質證書、企業經營許可證、工器具準備、施工進度安排、人員資質等。通過招標現場會，對各投標施工單位做好審核評定，聽取專家意見建議，選擇經驗足、實強力、責任好的施工單位，確保項目建設質量與安全。

（3）規范化、標準化的自動化程序及PLC機柜設計。自動化設計已經應用到油氣能源建設中，要做好方法選擇，當前，為了滿足生產建設需求，主要應用的是PLC程序，根據生產的實際能夠保證各環節的控制與管理，要有效做好PLC程序編制才能解決生產問題，保證油氣質量與安全。編程前需要統一標準，根據這一標準進一步提出編程要求，要對油氣各個細節把握才能做好編程。通過科學的編程設計，滿足當下生產需要，同時，也需要適應未來工程人員做技術調整，PLC程序方便快捷，使用中較為方便，能夠被技術人員在短期內讀懂。編程好壞決定了生產運營，那么，編程時需要做好如下工作，一是要統一標簽、點名命名等的運行規則；二是程序編制需要根據油氣資源運營的流程編制，并遵循工藝操作原理、操作原則和控制邏輯圖；三是程序編制過程中重視注釋使用，便于后期技術人員能夠更加方便的讀寫和維護管理；四是主程序及各子例程名稱統一定義，要保證系統性與完整性，具體如表1所示。

表1 液體管道部分子程序命名結構說明

為了有效提高自動化系統工程建設標準，需要優化做好統一、規范、可靠的PLC機柜，這對于后期的操作尤其重要，PLC機柜需要有統一的設計，滿足要求、標準和規范的同時，更要重點考慮布局合理、空間設計、功能實現等，有利于做好后期測試和維護，在使用中更加方便安全。

2.自動化項目施工階段

自動化項目管理是一個系統性工程，進行整體的管理過程中，重點關注施工階段項目管理，這一部分是重中之重，涉及方面復雜多樣，也更容易出現控制風險。管道儀表與自動化系統工程設備至關重要，需要根據實際施工標準與規范訂制，技術要求高、專業較強、施工作業時間緊、信號采集點多、調試時間少等影響，施工過程中，也容易出現不可控因素的影響，特別是附屬設備、管道工藝設施對整體施工產生較大影響，不利于整體控制。儀表安裝和布局不能提前開工，需要根據土建、工藝要求，做好設計布局，技術條件較高、專業制約較大，很多的不協調問題都會大量的在施工階段一一出現。這個階段的管理與控制，要充分掌握項目質量管理、進度管理、安全管理三個方面。

（1）項目質量管理。自動化儀表安裝質量管理關系到后期的使用，現階段包括安裝中采取的作業技術和管理活動兩部分，要合理組織人員綜合評估，施工單位科學調配、管理人員有效安排監控、施工人員精心施工才能完成這項工作。儀表與自動化系統工程施工附屬性強，在施工階段涉及各個部分，可以說，這一階段幾乎受到所有專業約束，如果沒有先進的技術支撐是很難高質量完成的。要想做好實施，就需要把握先進的工藝，各專業要協調配合，包括儀表盤柜基礎預制、調節閥測量儀表安裝、儀表設備接地極等，這些流程牽涉到土建、工藝、設備、電氣等不同的部門與專業，為了保證順利建設，就要以現場為基礎，和所有的部門配合完成。施工時，需要把握技術、監理協作，嚴格掌控施工每道工序，做好檢查檢驗，嚴格把關保證質量與安全，如果檢查中發現上一道工序未達質量驗收標準，則需要立即整改，整改驗收合格后方能進入下一道工序進行施工。

（2）項目進度管理。儀表與自動化系統工程項目要做好進度管理，才能確保施工的順利進行，實現對工程進度合理控制與管理，才能最大限度保證工程在預期時間交付使用，進度管理直接影響到企業的經濟與社會效益。項目進度管理由進度計劃制定和進度計劃控制兩部分組成。儀表自動化工程涉及各個專業領域，和所有的專業都產生交叉，流程復雜、環節較多，要想做好進度管理，就需要形成科學合理的計劃，做好進度計劃編制是實施的關鍵點，計劃編制時要了解其他專業的施工進程與環節，根據不同的環節流程設計好計劃，以此保證分工不分家，使實施計劃銜接得當。要保證計劃的合理性、科學性，通過監理單位審查后才能具體實施，整個建設項目進度計劃要根據不同的節點進行，必要時可以天為單位做好每日更新，保證計劃的周密與精準。

（3）項目安全管理。安全生產、人人有責。實施階段的安全關系到每一個單位與人員，要把握好安全性，把安全放在首位，這樣才能保證整個生產經營活動的質量，只有通過良好的安全管理，才能給企業帶來社會信譽和經濟效益，有效保證國家和集體財產人身安全。為了保證安全，需要充分對現場調研，組織施工期間做好檢查監督，定期回訪做好安全周期檢查，要在安全生產上建立健全規章制度，出臺安全操作規程和作業指導書，提出應急預案，確保施工進度安全。

3.自動化項目驗收階段

自動化系統項目驗收是使用前的綜合評定，驗收階段主要包括工廠驗收、現場測試、交接驗收、竣工驗收四大部分。不同的驗收階段包含不同的驗收內容、標準和方法，根據各階段生產的實際做好設計，使驗收更加科學與精準，驗收過程中，要填寫相應記錄，并形成關聯度較高的文件。通常，施工相關單位和建設單位驗收要求需要參照《輸油管道設計規范》、《輸氣管道設計規范》、《自動化儀表工程施工及驗收規范》、《石油與天然氣管道工程竣工驗收細則》及《油氣管道SCADA系統驗收規范》等來進行，通過符合實際的驗收標準，全面對儀表自動化系統工程質量提出監督審核，達到使用前要求。

（1）工廠驗收。工廠驗收測試是源頭，主要是在SCADA系統設備工廠完成后的驗收，主要是在出廠前完成，要對設備清單、質量功能測試，做好相關的驗收工作。其主要的目的是驗證系統硬件及軟件是否符合設計要求、配置是否正確、系統功能是否完整，所有的測試都需要在裝箱前完成。SCADA系統工廠驗收一般情況下是建設單位、設計單位、系統集成商和監理單位共同參加，對發現的問題及時進行修正，避免出現經濟損失。工廠驗收測試完成后需要提交的材料，如表2所示。

表2 工廠驗收測試需要提交的材料

（2）現場驗收。現場驗收主要是油氣管道建設工程投產前完成，要通過全面的驗收測試，保證SCADA系統功能完整、可靠，保證當初設計功能的全部實現。SCADA系統設備和工藝設備現場安裝后需要開展測試，這項測試為第二次測試，第一次測試是在工廠驗收時進行，在此基礎上的現場測試驗收至關重要，直接影響到設備與環境的協調度。測試的內容主要有系統硬件測試、PLC程序檢查、控制功能測試、上位機組情況功能測試。對于現場驗收要組織各專業人員進行，包括建設單位、設計單位、運行單位、監理單位、施工單位等。對驗收合格的需要施工單位提交SAT測試報告，并做好書面備忘，具體如表3所示。

表3 現場驗收測試需提交的材料

（3）交接驗收。交接驗收是最后重要的工序，主要是在管道投產后進行的，管道投產試運行72h后要對整體運行情況測試跟蹤，及時發現不合理的問題。對重點環節測試，特別是關系到生產運營安全的部位，要做到運行所需的必要條件，對照相關的維護資料和設備做好綜合性測試，以此，保證自動化系統功能的全部實現。SCADA系統交接驗收前要具備如下條件：一是油氣管道運行環境；二是SCADA系統保證能夠正常運行；三是SAT出現的問題要全面做好整改完畢。

（4）竣工驗收。工程竣工驗收是對整個自動化系統工程項目最終的綜合性檢查。一般情況下，施工單位需要提前做好預驗收，這樣就能夠及時發現存在的問題，對發現問題有效解決后，再報請設計、施工、設備供應、工程質量監督部門進行最終驗收，做好工程項目整體的質量安全檢查，所需提供資料如表4所示。

表4 現場驗收測試需提交的材料

四、結束語

油氣管道儀表與自動化系統項目作為重要的內容，在油氣建設運行中發揮重要的作用，要掌握各階段實施項目管理的相關內容，收集自動化項目施工驗收階段材料，為后期的使用維護提供保障，發揮項目管理優勢，確保項目管理模式能夠更好地為企業自動化系統項目服務，推動經濟建設良性發展。