吳東輝 施彬彬 徐志明 吳健勇
江蘇啟安建設(shè)集團(tuán)有限公司 江蘇南通 226200
在石油化工建設(shè)工程中,機電(MEI)安裝是核心部分,涉及設(shè)備、管道、電儀等多個專業(yè)。機電安裝的建設(shè)周期長,跨越多個專業(yè)、部門,需要的設(shè)計、采購、保管信息量大,施工過程中還會產(chǎn)生大量的信息。采用信息化管理方式,搭建數(shù)據(jù)平臺,有效地采集、儲存、管理、使用這些信息,不僅可以在施工過程中實現(xiàn)進(jìn)度、成本、質(zhì)量等方面的精細(xì)化管理,還可以為將來裝置的運行、維保提供依據(jù)。
石油化工機電工程信息化管理的核心,是利用信息管理系統(tǒng),把建設(shè)過程中設(shè)計、采購、施工和管理等各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)集成起來。各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)由對應(yīng)部門在工作中注入,以工程數(shù)據(jù)源的單一性來確保準(zhǔn)確性,再通過建立數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)聯(lián),實現(xiàn)信息資源的共享和綜合利用。
石油化工生產(chǎn)裝置都有大量的動、靜設(shè)備,其采購、安裝、調(diào)試等各階段的工作,在整個工程建設(shè)過程中所占用的資源及需要的時間相對較多,需要獲得和生成的信息量也比較大,其中以進(jìn)度信息、質(zhì)量信息和設(shè)備資料信息最為重要。
因為設(shè)備進(jìn)場并安裝完成后才能開始后續(xù)管道、儀表、保溫等工作,采用信息化手段對設(shè)備施工的進(jìn)度及質(zhì)量進(jìn)行有效控制,可以有力保障整個項目進(jìn)度目標(biāo)的順利實現(xiàn)。進(jìn)度的控制,本質(zhì)上就是對各個階段時間節(jié)點的控制。在信息系統(tǒng)中,由采購、倉儲、施工等部門實時輸入采購進(jìn)度、工序完成信息,如圖1 所示。
采購進(jìn)度信息包括計劃到貨、實際到貨、開箱檢驗和存放地點等;工序完成信息,根據(jù)不同設(shè)備類型,可以包括基礎(chǔ)復(fù)測與處理、安裝就位、一次找正、地腳螺栓灌漿、二次找正、基礎(chǔ)灌漿、軸對中、填料安裝、單機試車、強度及嚴(yán)密性試驗等,以及特殊設(shè)備所需要的其他信息。
圖1 設(shè)備進(jìn)度信息
工程質(zhì)量的控制,本質(zhì)上就是對各個工序完成情況的檢驗與試驗,以完整表達(dá)其工序完成度。在信息系統(tǒng)中輸入相關(guān)檢驗、試驗記錄,既可及時獲得質(zhì)量狀態(tài),又可以形成實時的數(shù)字化施工資料,并使得最終竣工資料的整理變得輕而易舉。建設(shè)各方管理人員通過信息系統(tǒng),可以及時獲得各項實時數(shù)據(jù),了解當(dāng)前的進(jìn)度狀態(tài),以便根據(jù)項目整體進(jìn)度要求,為后續(xù)施工作出妥善安排。圖2 所示為某臺設(shè)備的軸對中記錄。
在整個建設(shè)過程中,每臺(套)設(shè)備在設(shè)計、采購保管階段也會產(chǎn)生大量的信息。如設(shè)計階段,會產(chǎn)生設(shè)計規(guī)定、數(shù)據(jù)表、安裝圖等;采購保管階段,會產(chǎn)生使用說明書、運轉(zhuǎn)試驗保管、備件清單和產(chǎn)品圖紙等。這些設(shè)計、采購、施工等各階段信息以不同數(shù)據(jù)形式,由對應(yīng)部門在工作中實時輸入數(shù)據(jù)平臺,再由信息系統(tǒng)加以關(guān)聯(lián)整合,即可完整獲得對應(yīng)設(shè)備在各個階段的資料,實現(xiàn)各部門間信息的無縫交流和綜合利用,也為以后該設(shè)備的運行及維護(hù)帶來極大的數(shù)據(jù)使用便利。圖3 為某臺設(shè)備在設(shè)計、采購、施工等階段所形成的數(shù)據(jù)匯集,且可以實時查閱相關(guān)文檔及數(shù)據(jù)。
在石油化工生產(chǎn)裝置中,電儀系統(tǒng)通常包括設(shè)備、設(shè)施以及橋架、線纜、儀表管路等。在工程建設(shè)中,其設(shè)備、設(shè)施的管理過程與前述設(shè)備管理基本一致,如電機、變壓器、盤柜和儀表等,包括采購、工序完成及質(zhì)量控制信息等。圖4 為某臺儀表在設(shè)計、施工階段產(chǎn)生的部分信息,以及上傳的儀表數(shù)據(jù)。
橋架與線纜管理,偏重于工程量的統(tǒng)計及進(jìn)度控制。在信息系統(tǒng)中,對應(yīng)實時輸入各橋架或線纜編號前一道工序的完成情況,可以為后道工序的工作安排提供量化的有效信息。圖5 和圖6 分別為電氣橋架信息和電氣電纜信息。
圖2 設(shè)備檢驗記錄
圖3 設(shè)備各階段數(shù)據(jù)匯集
圖4 儀表信息及數(shù)據(jù)表
圖5 電氣橋架信息
圖6 電氣電纜信息
儀表管路通常包括測量(導(dǎo)壓)、取樣、信號、氣源等。其中的總管,如氣源總管通常納入工藝管道管理。其他小口徑儀表管路,如氣源分配器至儀表、取樣至分析小屋等,通常以儀表位號作為管理對象編號,通過實時輸入工序完成情況及耐壓、嚴(yán)密性、泄露等檢試驗信息,從而獲得其工程進(jìn)度和質(zhì)量狀態(tài)。
石油化工生產(chǎn)裝置中的管道專業(yè),涉及的管線數(shù)量眾多,所需的人力、物力資源相對其他專業(yè)是最多的,其進(jìn)度及質(zhì)量的控制是能否按期完成工程建設(shè)的關(guān)鍵。
管道工程在設(shè)計、施工階段需求及產(chǎn)生的信息量很大。如設(shè)計階段的管道一覽表,每條管線包含介質(zhì)種類、設(shè)計(操作)壓力和溫度、材料類別及等級、檢試驗要求、防腐絕熱類別等20 余項信息,成為后續(xù)施工階段的指導(dǎo)準(zhǔn)則。每條管線都由各種各樣的管材、管件、閥門和墊片等材料組成,并且由于管線介質(zhì)、壓力和溫度的不同,各條管線之間材料的種類及等級差異較多,管道材料規(guī)格種類多、數(shù)量大。因此,施工階段管道材料的匯總、采購、入庫、發(fā)放領(lǐng)用等環(huán)節(jié)中所需要及產(chǎn)生的信息量龐大。一個石化項目往往涉及上千條管線,且基本都屬于壓力管道,連接方式以焊接為主,焊口量通常數(shù)以萬計。根據(jù)《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——工業(yè)管道》的要求,每一個焊口都必須包含材質(zhì)和規(guī)格、位置、編號、焊工、無損檢測方法和結(jié)果等相關(guān)信息;管道安裝的進(jìn)度,通常以焊接工作量(達(dá)因)作為主要參照依據(jù),焊口數(shù)量和口徑的初始和完成的信息化統(tǒng)計與分析,成為控制管道工程進(jìn)度的重要依據(jù)。上述這些海量的信息,只有采用信息化系統(tǒng)加以管理,通過數(shù)據(jù)平臺集成、關(guān)聯(lián),建設(shè)各方管理人員方可以及時獲得各項實時數(shù)據(jù),便于施工進(jìn)度及質(zhì)量的精準(zhǔn)管控。
石化裝置設(shè)備、電儀、管道等專業(yè)在建設(shè)過程中,會在各個階段產(chǎn)生巨量的信息。把這些信息數(shù)字化并加以統(tǒng)計、對比與分析,是實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、系統(tǒng)管理的有效手段。同時,把建設(shè)過程中各個階段產(chǎn)生的信息以數(shù)字化方式有序保存,可為后續(xù)的工程數(shù)字化交付和運營維護(hù)奠定良好的信息基礎(chǔ),以適應(yīng)建筑業(yè)信息化水平提高的迫切需求。