FPSO工程信息規(guī)范編制中的幾個(gè)關(guān)鍵問題

于有利

( 中海油能源發(fā)展采油服務(wù)公司，天津 300457)

摘要：考慮到FPSO產(chǎn)業(yè)對(duì)工程信息的完整性、規(guī)范性和一致性的高要求，參考已有的工程信息規(guī)范，結(jié)合FPSO產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)和管理現(xiàn)狀，重點(diǎn)解決工程模型的兼容性、規(guī)范的可執(zhí)行性、編碼規(guī)則與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性和設(shè)備完工資料移交等關(guān)鍵問題，并在海洋石油118建造項(xiàng)目中首次應(yīng)用，取得了階段性的成果。

關(guān)鍵詞：FPSO；單點(diǎn)系泊；工程信息規(guī)范

DOI:10.3963/j.issn.1671-7953.2015.05.037

中圖分類號(hào)：U673.2;P751

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1671-7953(2015)05-0138-04

收稿日期：2015-07-30

作者簡(jiǎn)介：第一于有利(1979-)，男，學(xué)士，高級(jí)工程師

Abstract:The rapid development of FPSO industry raises higher requirements on the integrity, standardization and consistency for engineering information for FPSO. So that establishing the engineering information specification for FPSO is urgently needed. By referencing the engineering information criterion, combining with the characteristics of FPSO industry and the status of management, some key problems are discussed about, such as the compatibility of engineering model, the executable of specification, the compatibility of numbering standards with the existing information system, delivery requirements of equipment as-built documentation, and so on. The specification is applied firstly in Haiyang-Shiyou 118 construction projects, gaining phase achievements.

修回日期：2015-09-01

研究方向:工程信息化

E-mail:yuyl2@cnooc.com.cn

浮式儲(chǔ)卸油裝置(floating production storage and offloading，F(xiàn)PSO)具有高技術(shù)、高投入、高回報(bào)、高風(fēng)險(xiǎn)及資產(chǎn)密集的特點(diǎn)[1]，是石油化工、海洋工程和船舶工程的集成產(chǎn)品，已經(jīng)成為海上油氣田開發(fā)中非常重要、最有應(yīng)用前景的大型裝備之一。在以往的FPSO設(shè)計(jì)、采辦、建造、安裝和運(yùn)營(yíng)過程中，由于缺乏完整的工程信息規(guī)范指導(dǎo)，不同的船廠、設(shè)備供應(yīng)商及設(shè)計(jì)承包商提交的工程信息存在編碼混亂、格式多樣、信息缺失等問題，給生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、維修維護(hù)及改造帶來(lái)了諸多影響，直接的體現(xiàn)是工期延長(zhǎng)、管理風(fēng)險(xiǎn)加大而且成本增加。所以，中國(guó)海油在2012年啟動(dòng)了FPSO工程信息規(guī)范的編制工作，并在新建和改造項(xiàng)目中應(yīng)用[2]。為了確保規(guī)范的連續(xù)性、適用性和擴(kuò)展性，在FPSO工程資料管理的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外石油公司相關(guān)規(guī)范，重點(diǎn)解決影響規(guī)范應(yīng)用的關(guān)鍵問題，并在海洋石油118建造項(xiàng)目中成功應(yīng)用。

1工程信息概述

FPSO的工程信息是指在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建造、安裝、調(diào)試等階段，由承包商和供應(yīng)商創(chuàng)建和維護(hù)的典型階段版本及最終版本的文件和數(shù)據(jù)。FPSO的工程信息主要分為工程文件、工程模型和工程數(shù)據(jù)。

工程文件是指承包商和供應(yīng)商提供的文字資料和圖紙的總稱。包括設(shè)計(jì)文件、建造完工資料、供應(yīng)商文件、調(diào)試記錄文件、設(shè)備采辦文件。

工程模型包括智能P&ID、三維布置模型和計(jì)算模型。智能P&ID是指使用專用軟件繪制的P&ID圖，圖中的符號(hào)或圖形與相應(yīng)的數(shù)據(jù)有關(guān)聯(lián)關(guān)系。P&ID是工藝過程表述的核心文件，P&ID中的工程位號(hào)信息是與DCS、MAXIMO等其他系統(tǒng)銜接的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。三維布置模型是指使用專用軟件建立的工程模型。三維模型提供了高效直觀工程資料查看方式，通過模型可以快速檢索和查詢與其相關(guān)的設(shè)計(jì)文件或數(shù)據(jù)。計(jì)算模型是指使用專用的計(jì)算軟件建立的計(jì)算模型，其中包含了性能分析模型(包括穩(wěn)性計(jì)算模型、運(yùn)動(dòng)分析模型、系泊系統(tǒng)分析模型)、結(jié)構(gòu)計(jì)算模型(包括總體強(qiáng)度模型和局部強(qiáng)度模型)、疲勞分析模型和工藝計(jì)算模型。

工程數(shù)據(jù)包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和供應(yīng)商數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是承包商在設(shè)計(jì)階段所定義的各種數(shù)據(jù)，主要是指在模型中對(duì)各個(gè)元素所定義的屬性。供應(yīng)商數(shù)據(jù)主要是指供應(yīng)商提供的各類設(shè)備的詳細(xì)屬性。本規(guī)范根據(jù)設(shè)備分類提供一套完整的位號(hào)屬性模板，供應(yīng)商應(yīng)按照本規(guī)范要求的模板進(jìn)行填寫，并與其他相關(guān)文件資料一起移交。

2工程信息管理現(xiàn)狀

2.1工程信息移交現(xiàn)狀

FPSO的建造過程中，涉及到設(shè)計(jì)方、船廠、單點(diǎn)公司及設(shè)備供應(yīng)商等多家單位，這些單位管理會(huì)因水平和信息化程度參差不齊，導(dǎo)致提交圖紙和文件的格式不統(tǒng)一，工程信息與現(xiàn)場(chǎng)不一致，甚至是工程信息缺失，將給生產(chǎn)、維修及改造帶來(lái)困難。

2.2編碼規(guī)則現(xiàn)狀

MAXIMO是海上生產(chǎn)維修的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，制定有詳細(xì)的編碼規(guī)則，已運(yùn)行多年，為FPSO的精細(xì)化管理奠定了基礎(chǔ)[3]。由于未制訂FPSO工程信息編碼規(guī)則，以往FPSO建造項(xiàng)目中，各方都是按照自己的習(xí)慣或企業(yè)規(guī)范進(jìn)行編碼，往往會(huì)出現(xiàn)設(shè)備沒有工程位號(hào)，或工程位號(hào)不統(tǒng)一，給MAXIMO等信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集帶來(lái)了困難，增加了工程位號(hào)調(diào)整和修改圖紙的工作量。

2.3工程信息管理現(xiàn)狀

FPSO工程信息的管理可以分為檔案管理、電子化管理和數(shù)據(jù)化管理。目前FPSO的工程信息的管理正處于由電子化管理向數(shù)字化管理轉(zhuǎn)變的過程中，F(xiàn)PSO工程信息規(guī)范的編制和應(yīng)用將加快轉(zhuǎn)變過程。各階段特點(diǎn)見表1。

表1　工程信息管理各階段對(duì)比分析表

3規(guī)范編制要求

3.1規(guī)范編制原則

目前，中國(guó)海油已經(jīng)完成固定平臺(tái)、海管海纜、陸地終端、模塊鉆機(jī)修井機(jī)和水下生產(chǎn)系統(tǒng)工程信息規(guī)范的編寫工作[4]。

3.1.1連續(xù)性

FPSO作為海洋石油開發(fā)設(shè)施大家族的成員，在現(xiàn)有工程信息規(guī)范的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有規(guī)范成果，補(bǔ)充FPSO的差異。

3.1.2唯一性

指圖紙文件編碼、設(shè)計(jì)專業(yè)編碼、區(qū)域劃分及房間命名等編碼，不允許重復(fù)，避免沖突與混亂。

3.1.3實(shí)用性

工程信息規(guī)范最終是要在工程設(shè)施的全生命周期中使用，編碼規(guī)則要簡(jiǎn)單易懂、便于使用、適于記憶。

對(duì)于工程信息移交規(guī)范，要適應(yīng)不同層次的承包商/供應(yīng)商，要求提交的內(nèi)容有量化的要求、工作方法及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.4擴(kuò)展性

制定工程信息編碼規(guī)則時(shí)，要考慮可擴(kuò)展性，防止因數(shù)據(jù)擴(kuò)充而重構(gòu)編碼結(jié)構(gòu)。這需要在編碼開始之前就考慮到更多可能出現(xiàn)的情況，并在編碼規(guī)則上留出余量，使其更好地適應(yīng)工程設(shè)施的實(shí)際情況。

3.2規(guī)范編制內(nèi)容

FPSO工程信息規(guī)范包括工程信息編碼規(guī)則和工程信息移交規(guī)范兩部分。工程信息編碼規(guī)則包括地理信息、圖紙文件、設(shè)計(jì)專業(yè)、工程材料、設(shè)備完工資料、建造完工資料和工程模型等的編碼規(guī)則。工程信息移交規(guī)范包括工程文件、工程模型、工程數(shù)據(jù)的移交內(nèi)容、移交方式、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的模板文件。

4規(guī)范編制需要考慮的關(guān)鍵問題

4.1FPSO建造運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)與規(guī)范的結(jié)合

FPSO與固定平臺(tái)的建造模式、運(yùn)營(yíng)模式存在較大差異，F(xiàn)PSO工程信息規(guī)范應(yīng)充分考慮FPSO在建造和運(yùn)營(yíng)中的特點(diǎn)，并在規(guī)范中予以體現(xiàn)。

4.2工程模型的兼容性

對(duì)于FPSO而言，各模塊所使用的三維設(shè)計(jì)軟件不同，上部模塊主要采用PDMS，船體部分一般使用TRIBON，單點(diǎn)公司APL使用Autodesk Navisworks。由于包括三維模型在內(nèi)的所有工程信息都要導(dǎo)入到EDIS(engineering digital information

表2　FPSO建造、運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)及對(duì)策

system，工程數(shù)字化信息系統(tǒng))系統(tǒng)中[5]，并且要求3個(gè)模塊的模型應(yīng)能拼成一個(gè)整體，在EDIS系統(tǒng)中瀏覽、查詢和關(guān)聯(lián)，所以需要對(duì)主流的三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行兼容性測(cè)試。

使用PDMS、PDS、TRIBON、SM 3D、AM及SP3D三維設(shè)計(jì)模型導(dǎo)入到SPF平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試研究，通過研究找到將設(shè)計(jì)模型導(dǎo)入到SPF平臺(tái)的關(guān)鍵因素及生成方法，并根據(jù)導(dǎo)入深度的不同提出3種導(dǎo)入方式，實(shí)現(xiàn)上述模型的導(dǎo)入。通過逆向工程信息數(shù)字化技術(shù)對(duì)在役設(shè)施進(jìn)行建模，解決在役設(shè)施的工程模型兼容性問題[6]。

4.3規(guī)范的可執(zhí)行性

FPSO工程信息規(guī)范中的編碼規(guī)則和移交規(guī)范是對(duì)承包商和供應(yīng)商移交工程信息提出的最低要求，而往往由于承包商和供應(yīng)商的管理水平和工作習(xí)慣存在差異，在執(zhí)行的時(shí)候會(huì)遭到抵觸。為了讓各承包商和供應(yīng)商更好地執(zhí)行規(guī)范，在規(guī)范編寫過程中，邀請(qǐng)包括設(shè)計(jì)方、建造方和主要承包商親身參與，并邀請(qǐng)其參加規(guī)范審查，避免今后在執(zhí)行過程中有矛盾，同時(shí)也能收集專業(yè)性意見，完善規(guī)范的編制。

考慮到規(guī)范執(zhí)行過程中的困難，在規(guī)范編制過程中，盡可能減少編碼位數(shù)和復(fù)雜程度，易于操作，能夠滿足不同層次的承包商和供應(yīng)商的需求，并為其保留一定的自主性。其中電纜、管線數(shù)量眾多，編碼簡(jiǎn)化力度最大，減少了信息收集的工作量。圖紙文件編碼有時(shí)會(huì)與承包商和供應(yīng)商自己的編碼沖突，則考慮使用雙碼，既保留承包商和供應(yīng)商自己的編碼，又增加本單位要求的編碼，以便方便今后使用。

規(guī)范編制不能超過現(xiàn)狀太多，否則就會(huì)帶來(lái)抵觸情緒，不利于規(guī)范的執(zhí)行和推廣。目前，規(guī)范應(yīng)在允許的范圍內(nèi)放寬要求，讓更多的承包商和供應(yīng)商接受、執(zhí)行，盡可能收集到完整的工程信息，待時(shí)機(jī)成熟后，升級(jí)規(guī)范。

4.4編碼規(guī)則與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性

制定編碼規(guī)則時(shí)應(yīng)參考MAXIMO系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集規(guī)范中的內(nèi)容，盡量涵蓋FPSO上所有的設(shè)備和位置，并對(duì)可能出現(xiàn)的新型設(shè)備預(yù)留編碼空間，以便后續(xù)不斷完善。避免由于編碼規(guī)則不完善，導(dǎo)致MAXIMO數(shù)據(jù)收集時(shí)臨時(shí)增加編碼，使圖紙與MAXIMO系統(tǒng)數(shù)據(jù)無(wú)法一一對(duì)應(yīng)或造成MAXIMO系統(tǒng)數(shù)據(jù)缺失，無(wú)法歸集成本。

移交規(guī)范編制中工程數(shù)據(jù)的移交要求中，完全參考了MAXIMO和ERP系統(tǒng)中設(shè)備技術(shù)參數(shù)收集模板。在項(xiàng)目建造過程中，收集設(shè)備技術(shù)參數(shù)，節(jié)省了MAXIMO和ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集時(shí)間，并能保證數(shù)據(jù)的可靠性。

4.5設(shè)備完工資料移交

FPSO上設(shè)備眾多，設(shè)備供應(yīng)商信息管理能力參差不齊，導(dǎo)致設(shè)備完工資料的收集存在兩極分化現(xiàn)象。設(shè)備完工資料收集成為工程信息收集的難點(diǎn)，工作量也最大。

設(shè)備完工資料移交要求可直接附加到設(shè)備采辦合同中，督促承包商和供應(yīng)商執(zhí)行。編制標(biāo)準(zhǔn)化目錄結(jié)構(gòu)、設(shè)備完工資料編碼規(guī)則、移交要求、設(shè)備完工資料移交計(jì)劃等輔助文件，保證設(shè)備完工資料的完整性和準(zhǔn)確性。

5結(jié)束語(yǔ)

FPSO工程信息規(guī)范編制完成后，已經(jīng)在海洋石油118建造項(xiàng)目中首次應(yīng)用，取得了階段性成果。海洋石油118建造項(xiàng)目專門成立了EDIS工作部門，負(fù)責(zé)工程信息的收集工作，得到了708所、大連船廠、APL等諸多承包商的大力支持。目前，已經(jīng)按照編碼規(guī)則和移交規(guī)范的要求完成了基本設(shè)計(jì)文件和詳細(xì)設(shè)計(jì)文件的收集工作，工程模型和工程數(shù)據(jù)的審核正在緊張進(jìn)行中。

FPSO工程信息規(guī)范將在今后的FPSO建造和改造項(xiàng)目中推行，這需要工程項(xiàng)目組、設(shè)計(jì)方、建造方、供應(yīng)商和承包商相互配合，不斷完善，取得更好的效果。

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About the Key Problems of Engineering Information Specification for FPSO

YU You-li

(CNOOC Energy Technology & Services-Oil Production Service Co., Tianjin 300457, China)

Key words: FPSO; single point mooring; engineering information specification