海洋石油平臺智能化場地建造提效措施

李金山，張旭東

(海洋石油工程股份有限公司，天津 300452)

1 項目簡介

海洋石油工程股份有限公司該項目組塊約8100吊重噸。東、西組塊共7層甲板片，18個房間。主要工作量包括機械設(shè)備88臺，管線3088根，電纜15萬m。

2 智能化系統(tǒng)應(yīng)用

通過DIMS系統(tǒng)在項目運行階段的應(yīng)用，在項目開工前期可有效應(yīng)用UDM數(shù)據(jù)對可施工桿件進(jìn)行梳理，按照DIMS系統(tǒng)工單模式，不斷對一體化施工進(jìn)行優(yōu)化。

3 總裝一體化周期及分析

由表1可看出，該項目組塊，各層甲板片預(yù)總裝施工工期最長為10天(西塊12.5 m)，最短為5.5天(西塊22.5 m)。結(jié)論：預(yù)總裝一體化工期平均為7.4天。自本項目第一層甲板片西塊12.5 m上總裝工位至27.5 m封頂，歷時70天。東塊第一層甲板吊裝至封頂，歷時80天，相比以往場地類似的組塊甲板封頂時間提前至少45天。

表1 總裝一體化周期及分析

4 總裝一體化提效效果

總裝階段施工主要分五大類，結(jié)構(gòu)、配管、機械、電儀訊、舾保通。一體化工作涵蓋預(yù)舾裝、預(yù)安裝工序在內(nèi)的所有桿件安裝工作，對標(biāo)一體化設(shè)計方案，實際完成的一體化安裝數(shù)量占設(shè)計方案數(shù)量的百分比。一體化占比指包含預(yù)舾裝、預(yù)安裝工序在內(nèi)的所有一體化安裝工作，對標(biāo)工作的總量，實際完成的一體化安裝數(shù)量占此項工作全部工作量的百分比。設(shè)計一體化的提升，可有效提高總裝階段施工效率，降低焊接過程中對油漆的破壞，可達(dá)到很好的降本增效的成果。

4.1 結(jié)構(gòu)專業(yè)

結(jié)構(gòu)專業(yè)預(yù)制階段在智能化系統(tǒng)和自動化設(shè)備的整體協(xié)作下，實現(xiàn)了自動化材料分揀、切割下料、組對焊接。通過DIMS系統(tǒng)工單排程在預(yù)舾裝階段一體化施工主要圍繞拉筋、立柱、墻皮安裝開展，通過一體化施工，有效降低結(jié)構(gòu)專業(yè)立柱、拉筋、墻皮等結(jié)構(gòu)物的空間施工和油漆破壞。同時地面施工的便利度也有效提高工作效率，減少空間作業(yè)可降低項目整體的安全、質(zhì)量風(fēng)險和交叉作業(yè)。

提升空間及亮點：提升吊機工況，優(yōu)化安全系數(shù)，既能滿足最大化一體化的安裝需求，也能滿足吊重需求。同時考慮使用吊索具時盡量避免與結(jié)構(gòu)拉筋立柱位置沖突。拉筋、立柱、墻皮、門框的安裝，減少大量空間吊裝作業(yè)。

4.2 機械專業(yè)

機械專業(yè)一體化施工主要圍繞設(shè)備底座及到貨設(shè)備安裝開展。設(shè)備底座是由施工自己預(yù)制均在預(yù)舾裝階段安裝完成。由于吊重限制機械設(shè)備安裝主要以東塊安裝為主、一體化安裝的設(shè)備主要以濾器、散泵等小型設(shè)備為主。通過一體化和空間安裝的施工人力進(jìn)行有效對比，單從人力投入人工數(shù)據(jù)看，提效并不明顯，但主要節(jié)省了空間吊裝人員及機械外租費用。機械專業(yè)一體化提效效果有：人工提效約31.25%；臺班節(jié)省5個臺班。

提升空間及亮點：提升吊機工況，優(yōu)化安全系數(shù)，既能滿足最大化一體化的安裝需求，也能滿足吊重需求。一體化設(shè)備保護(hù)到位，減少損壞的風(fēng)險、滑道梁一體化安裝。

4.3 配管專業(yè)

配管專業(yè)一體化施工主要圍繞地漏、管支架、管線安裝開展。地漏一體化完成工作占比97.74%，目標(biāo)完成率100.00%；管支架一體化完成工作占比49.93%，目標(biāo)完成率67.00%；管線一體化完成工作占比22.80%，目標(biāo)完成率30.34%；配管專業(yè)各主要作業(yè)項在一體化方面均有提升空間。目標(biāo)完成率未實現(xiàn)原因：地漏主要受定位位置影響，1個在甲板片合攏口位置，3個在井口位置，均需要甲板空間安裝后開展，后續(xù)建議設(shè)計時細(xì)化考慮，避開相互干涉位置。同時需要通過DIMS系統(tǒng)圖料匹配功能，根據(jù)總裝需求合理優(yōu)化工單下發(fā)機制，按照安裝需求進(jìn)行工單下發(fā)，有效降低成品件的閑置周期和存放。

管支架安裝，西塊一層主要因支架散件前期預(yù)制未到貨，部分噴涂未完成，無法滿足一體化安裝時間。其他各層管支架基本能滿足一體化需求，且根據(jù)實際情況，部分甲板片管支架一體化數(shù)量遠(yuǎn)超設(shè)計值，主要是由于一體化設(shè)計時與實際安裝時，圖紙、預(yù)制、噴涂等情況變化較大造成。管線安裝[1]，均于預(yù)總裝階段完成，部分管線受制于當(dāng)時預(yù)制未完成、圖料不匹配未開展預(yù)制(不銹鋼管線到貨較晚)、噴涂(部分碳鋼管線)未完成等影響。部分設(shè)備未安裝，部分與設(shè)備相連的管線也無法安裝。因此，一體化僅能根據(jù)當(dāng)時的材料供貨狀態(tài)完成最大化安裝，而并未實現(xiàn)目標(biāo)完成率。將一體化和空間安裝的施工人力作對比，配管專業(yè)人工提效相對機械專業(yè)較明顯，主要節(jié)省了平臺下倒料、空間吊裝、倒運人員用工。節(jié)省了大量的機械臺班投入。配管專業(yè)一體化取得的效果有：人工提效：約35.1%；臺班節(jié)省：52臺班。

提升空間及亮點：各專業(yè)散件預(yù)制應(yīng)按層，按預(yù)舾裝需求、預(yù)總裝需求有序開展預(yù)制工作，并及時送達(dá)現(xiàn)場，及時送噴涂。預(yù)制、涂裝、總裝三方做好有效交接工作。每層散件噴涂后至少在甲板片噴涂出片前兩天交接給總裝作業(yè)部相關(guān)專業(yè)。涂裝部進(jìn)料出料時也應(yīng)參照清單核對實物。從采辦源頭對管線、管件、法蘭、閥門、螺栓等材料到貨計劃全程跟蹤，要求供貨商按需求時間供貨。如不能全部供貨，可根據(jù)安裝需求分批、有序供貨，重點關(guān)注大尺寸管件、法蘭等材料到貨情況，首先滿足管線預(yù)制需求。建議做圖料匹配時[2]，還需嚴(yán)格分層，盡量將相連的單管下發(fā)到同一個工作包中，保證相連單管出涂后可連續(xù)安裝。支架、管線噴涂前做好標(biāo)記，便于區(qū)分和返號。在西塊一體化中，將部分管線包括穿甲板管線提前捆綁到位減少空間吊裝及倒運工作。同時提升RFID自動識別設(shè)備的投入與使用，減少工序過程中人員手動查詢與填寫的低效。

4.4 電儀訊專業(yè)

電儀訊專業(yè)主要圍繞馬腳、護(hù)管、底座、托架支架、托架、照明系統(tǒng)等工作開展一體化施工工作。托架支架一體化完成占比87.13%，目標(biāo)完成率為90.14%；托架一體化完成占比85.35%，目標(biāo)完成率為86.86%；燈支架一體化完成占比35.32%，目標(biāo)完成率為82.00%。電儀訊專業(yè)一體化總體完成率相對較高。東、西塊托架支架安裝未實現(xiàn)目標(biāo)完成率主要原因為西塊12.5 m部分托架支架未預(yù)制完成，影響預(yù)總裝。托架安裝主要受部分材料未到貨及未安裝的支架影響。燈支架主要受預(yù)制未完成、噴涂未完成無法滿足總裝的時間，無法安裝。將一體化和空間安裝的施工人力作對比，電儀訊專業(yè)人工提效相對較明顯，前期大量托架支架、托架、燈支架、墻皮支架等附件主要節(jié)省了平臺下倒料、空間吊裝、倒運人員用工。節(jié)省了大量的機械臺班投入。電儀訊專業(yè)一體化人工提效效果有：人工提效約43.65%；臺班節(jié)省73臺班。

提升空間及亮點：各專業(yè)散件預(yù)制按層，按預(yù)舾裝需求、預(yù)總裝需求有序開展預(yù)制工作，并及時送達(dá)現(xiàn)場，及時送噴涂。預(yù)制、涂裝、總裝三方做好有效交接工作。每層散件噴涂后至少在甲板片噴涂出片前兩天交接給總裝作業(yè)部相關(guān)專業(yè)。涂裝部進(jìn)料出料時也應(yīng)參照清單核對實物。新型支架屬于包工包料，涉及分包采辦支架、沖孔、浸鋅、切割組對，供貨周期較長。分包商需盡早采辦后續(xù)項目的新型支架材料，確保供貨周期，避免影響總裝安裝。因盤柜內(nèi)護(hù)管未到貨，為減少對油漆的破壞，提前用砂輪機將護(hù)管安裝位置開孔。一體化階段完成舷外燈具安裝及甲板下吊裝燈的安裝，并完成放線、接線工作。甲板吊裝后即具備亮燈條件。

4.5 舾保通專業(yè)

舾保通專業(yè)主要圍繞空調(diào)底座、保溫釘、舾裝龍骨、擋水扁鐵、保溫棉等開展一體化施工工作。空調(diào)底座一體化完成占比100%，目標(biāo)完成率100%；擋水扁鐵一體化完成占比86.42%，目標(biāo)完成率86.42%；舾裝龍骨一體化完成占比74.53%，目標(biāo)完成率74.53%；保溫釘一體化完成占比72.02%，目標(biāo)完成率72.02%；保溫棉一體化完成占比25.44%，目標(biāo)完成率25.44%。舾保通專業(yè)一體化總體完成率相對較高。除舾裝龍骨安裝外，其他舾保通一體化均在預(yù)舾裝階段完成。空調(diào)底座、甲板下保溫釘、龍骨框架一體化完成率相對較高。將一體化和空間安裝的施工人力作對比，舾保通專業(yè)人工提效差別不大，主要節(jié)省了平臺上倒料、空間吊裝、倒運人員用工。節(jié)省了部分機械臺班投入。舾保通專業(yè)一體化提效效果有：人工提效約22.38%；臺班節(jié)省52臺班。

提升空間及亮點：甲板下具備條件的已完成鋪棉，此項工作需要多專業(yè)協(xié)同，同時需在前期設(shè)計階段將機、電、儀、訊、管線、結(jié)構(gòu)等專業(yè)進(jìn)行精細(xì)化一體化梳理。

4.6 涂裝專業(yè)

一體化施工，可減少大量涂裝、油漆工作，減少人力投入及油漆的使用。一體化施工，可減少墻皮、拉筋、立柱與甲板焊接位置、管支架、電儀支架散件的馬腳、角鋼的焊接位置的油漆防腐工作量。各專業(yè)散件隨甲板片進(jìn)涂裝車間，一次完成打砂、三遍漆的防腐工作。有效避免了分開噴涂后，焊接前需要重新打磨支架、甲板相關(guān)焊接區(qū)域造成漆面被破壞需重新補漆的情況。一體化的提升對于油漆專業(yè)可有效降低成本，按照涂裝車間噴涂與現(xiàn)場補漆進(jìn)行對比，油漆修補的消耗量是車間內(nèi)部噴涂的3倍。

5 小結(jié)

通過上述分析，海洋石油平臺一體化施工模式較塘沽場地人工提效約12%，機械臺班提效約11.17%[3]。

結(jié)合一體化施工與傳統(tǒng)施工模式對比各自項目各專業(yè)工作量，結(jié)構(gòu)專業(yè)、機械專業(yè)、舾保通專業(yè)提效明顯。主要原因一是一體化施工期間完成了大量工作，直接減少了空間安裝、倒運工作，同時減少了機械臺班的使用。二是空間安裝受外部影響因素較少。結(jié)構(gòu)專業(yè)均在場內(nèi)完成預(yù)制，供貨周期相對可控；機械專業(yè)設(shè)備供貨無論提前或晚到，如不受吊重能力影響，一體化設(shè)備安裝還能得到提升。而且只要到貨，即便空間安裝也能第一時間完成安裝。舾保通專業(yè)一體化完成了大量動火焊接作業(yè)，剩余墻皮不完善、甲板動火作業(yè)影響的部分。因此，上述專業(yè)提效相對明顯。

配管專業(yè)、電儀訊專業(yè)空間安裝工效較低。雖在一體化階段提效明顯，但因為專業(yè)本身工序流程多、且受內(nèi)部、外部材料供貨、涂裝、架子、專業(yè)間工序制約等因素影響，造成整體安裝工效并未有效提高。

6 結(jié)語

隨著自動化、智能化設(shè)備的不斷投入，總裝階段提效工作已經(jīng)有了顯著提提升，但在物料到貨與施工計劃的匹配、圖料匹配、人員管理提升、吊裝設(shè)備能力提升、物料場內(nèi)流動自動化等幾個方面需要及時提高，從而達(dá)到智能化場地總裝階段能力的不斷提升。