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中化二建集團有限公司，山西 太原030021

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，石油化工工程建設(shè)的規(guī)模越來越大，大型建設(shè)項目安裝工程的單體裝置管道工程量越來越大。石油化工大型建設(shè)項目工藝管道安裝工程具有材料種類多、焊接工程量大、焊接檢測量大、質(zhì)量管控環(huán)節(jié)多、質(zhì)量要求高、施工周期長等特點，在項目過程中做到焊接質(zhì)量和進度的動態(tài)管理是石油化工裝置項目建設(shè)管理的重點和難點[1]。

為了管理好工藝管道的焊接質(zhì)量和施工進度，項目部應(yīng)在施工前建立管道焊接數(shù)據(jù)庫，施工過程持續(xù)動態(tài)更新與施工現(xiàn)場同步。常態(tài)運行的焊接數(shù)據(jù)庫可以加快管道試壓包資料編制整理，有效加快梳理焊接及檢測尾項，進而推進現(xiàn)場試壓進度。

在浙江石油化工有限公司4000 萬t/ d 煉化一體化項目二期2#300 萬t/ a 蠟油催化裂化裝置管道安裝工程施工過程中建立并使用了Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫，對現(xiàn)場管道焊接的進度、焊接質(zhì)量、試壓進度、分包費用控制起到了良好的作用，證明了焊接數(shù)據(jù)庫對工藝管道的焊接質(zhì)量和施工進度管理的重要性。

1 Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成

1.1 Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫的特點

（1）Excel 表格形式相對直觀，操作簡單。Excel 作為最常用的辦公軟件之一，無需專業(yè)培訓(xùn)，上手容易。Excel表形式的工藝管道焊接數(shù)據(jù)庫建立快捷、維護容易。

（2）Excel 表中函數(shù)眾多，方便運算。Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫工作簿中建立多個工作表進行關(guān)聯(lián)映射，使用如IF、SUMIF、VLOOKUP、XLOOKUP，可以對焊接數(shù)據(jù)優(yōu)化統(tǒng)計；使用數(shù)據(jù)透視表分類匯總功能，高效準(zhǔn)確的實現(xiàn)焊接數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

1.2 Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫的主要字段內(nèi)容

為滿足管道焊接、無損檢測、進度、質(zhì)量控制要求，管道焊接數(shù)據(jù)庫包括焊接單線圖數(shù)據(jù)、特性表數(shù)據(jù)、焊接日報數(shù)據(jù)、焊工數(shù)據(jù)及無損檢測數(shù)據(jù)等[1]，各部分?jǐn)?shù)據(jù)圍繞關(guān)鍵字段管道編號、焊縫編號、焊工代號關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)庫各部分?jǐn)?shù)據(jù)關(guān)系如圖1 所示。

（1）焊接單線圖數(shù)據(jù)是每條管線的焊接基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，由管道編號、單線圖號、焊口編號、規(guī)格、圖紙寸口、公稱直徑、壁厚等級、材質(zhì)、焊接位置、接頭形式、焊接方法、焊材牌號、預(yù)熱溫度等組成焊縫靜態(tài)信息。焊接方法、焊材牌號、預(yù)熱溫度等是基于焊接工藝評定及焊接作業(yè)指導(dǎo)書選用的焊接作業(yè)信息，其余是焊口的基本信息管道技術(shù)人員在設(shè)計單線圖上標(biāo)注焊口號后，數(shù)據(jù)庫編制人員從焊接單線圖中直接提取的各焊口信息，統(tǒng)一錄入數(shù)據(jù)庫中。

（2）特性表數(shù)據(jù)是基于設(shè)計文件《管道特性表》中提供的有關(guān)各管線檢測、熱處理、監(jiān)檢、試壓要求信息，主要包括：管道編號、管道級別、壓力管道類別、RT 合格級別、檢測比例、熱處理要求、試壓包號等。管道施工前期在編制管道焊接數(shù)據(jù)庫的同時要安排人員根據(jù)《管道特性表》結(jié)合《工藝流程圖》進行試壓包劃分，將試壓包號錄入數(shù)據(jù)庫中，便于施工過程及試壓過程按試壓包逐條管線進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

（3）焊接日報數(shù)據(jù)是每個施焊班組上報的每天焊接的焊口信息，管道焊接日報表如表1 所示。管道施工過程中，要求施工班組每日記錄《管道焊接日報表》，并上報給區(qū)域技術(shù)人員，技術(shù)人員審核并更新焊接數(shù)據(jù)庫。

表1 管道焊接日報表

（4）焊工數(shù)據(jù)是參與管道施焊的焊工所有信息，主要包括：焊工姓名、焊工代號、身份證號、焊接持證項目、持證有效期、適焊類別、適焊最小管徑、適焊最大壁厚，其中適焊類別、適焊最小管徑、適焊最大壁厚等信息是基于質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局下發(fā)的《特種設(shè)備作業(yè)人員證》考試合格的作業(yè)項目代號及《特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則》（TSG Z6002-2010）[2]查詢出焊工施焊范圍信息，管道施焊前應(yīng)根據(jù)焊工施焊范圍信息合理安排作業(yè)焊工，避免超范圍施焊。

（5）無損檢測數(shù)據(jù)，主要包括：管道編號、焊口編號、焊工代號以及各項檢測（如RT、PT、硬度等檢測）委托單、委托日期及檢測結(jié)果等信息，便于跟蹤檢測委托情況，同時根據(jù)檢測結(jié)果計算焊工班組周期性焊接合格率，達到焊接合格率控制的目的。

1.3 Excel 焊接數(shù)據(jù)庫的標(biāo)題字段

通過關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)整合焊接單線圖數(shù)據(jù)、特性表數(shù)據(jù)得到Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫標(biāo)題字段，具體如表2 所示。

表2 Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫標(biāo)題字段

2 Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫的建立

2.1 焊接數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)劃分

Excel 表格優(yōu)勢在于可在一個工作簿中建立多個工作表，Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫根據(jù)使用功能分為數(shù)據(jù)庫主表、索引工作表、數(shù)據(jù)分析表。

索引工作表參照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范如《石油化工鋼管尺寸系列》（SH/ T3405-2017）、《石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗收規(guī)范》（SH/ T3501-2021）[3]、《特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則》（TSG Z6002-2010）相關(guān)要求以及焊接工藝評定、焊接作業(yè)指導(dǎo)書建立，索引工作表包括：《鋼管尺寸對照表》、《管道級別及檢測比例表》、《材質(zhì)類別代號表》、《焊工數(shù)據(jù)表》、《焊材選用表》等。

數(shù)據(jù)分析表是利用Excel 函數(shù)如條件求和SUMIF及數(shù)據(jù)透視表功能對焊接數(shù)據(jù)庫主表的分析統(tǒng)計滿足不同需求的表格，包括：《試壓包檢測情況表》《試壓包焊接情況表》《周期焊接合格率表》《進度糾偏表》《工程量預(yù)算表》等，依托各數(shù)據(jù)分析表實現(xiàn)實時掌控焊接、檢測數(shù)據(jù)，對施工進度、檢測進度及焊接質(zhì)量進行全方面管理，并達到及時糾偏作用。

Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)根據(jù)錄入情況劃分為：

（1）靜態(tài)數(shù)據(jù)：施工前期，根據(jù)編制焊接單線圖錄入的焊口各項信息。

（2）動態(tài)數(shù)據(jù)：施工過程中，錄入的施工班組上報的焊接日報數(shù)據(jù)、技術(shù)人員委托的檢測委托單以及檢測結(jié)果數(shù)據(jù)。

（3）衍生數(shù)據(jù)：利用Excel 函數(shù)，數(shù)據(jù)庫主表通過對索引表查詢反饋自動生成的數(shù)據(jù)。例如錄入公稱直徑及公稱壁厚，使用VLOOKUP 或XLOOKUP 函數(shù)對《鋼管尺寸對照表》索引得到對應(yīng)的外徑和壁厚。

采用衍生數(shù)據(jù)減少了數(shù)據(jù)錄入，通過建立索引工作表，利用Excel 函數(shù)索引返回自動生成所需數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)錄入準(zhǔn)確性。

2.2 靜態(tài)數(shù)據(jù)及衍生數(shù)據(jù)

Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫建立階段，主要完成兩個工作：一是建立索引工作表；二是數(shù)據(jù)庫主表中靜態(tài)數(shù)據(jù)的錄入，包括單線圖數(shù)據(jù)和特性表數(shù)據(jù)，管道焊接數(shù)據(jù)庫中錄入的靜態(tài)數(shù)據(jù)會自動生成的相應(yīng)衍生數(shù)據(jù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)及其對應(yīng)的衍生數(shù)據(jù)如圖2 所示。

圖2 主要靜態(tài)數(shù)據(jù)及其衍生數(shù)據(jù)關(guān)系圖

采用衍生數(shù)據(jù)大大減少了數(shù)據(jù)錄入，使焊接數(shù)據(jù)庫建立更加快捷準(zhǔn)確。例如：浙江石化煉化一體化項目二期2#300 萬t/ a 蠟油催化裂化裝置管道焊接量42 萬DIN，約12 萬行數(shù)據(jù)，項目部組織6 名技術(shù)人員，僅用1 周時間完成了焊點圖的編制以及焊接數(shù)據(jù)庫建立，同時完成了試壓包劃分。

3 Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫的維護

Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫維護階段，主要是管道焊接日報、檢測數(shù)據(jù)等動態(tài)數(shù)據(jù)的錄入，保持焊接數(shù)據(jù)庫動態(tài)更新與現(xiàn)場同步。施工過程錄入的主要動態(tài)數(shù)據(jù)及其衍生數(shù)據(jù)如圖3 所示。

圖3 動態(tài)數(shù)據(jù)及其衍生數(shù)據(jù)關(guān)系圖

管道焊接數(shù)據(jù)庫錄入焊工代號，數(shù)據(jù)庫自動更新該名焊工的焊工數(shù)據(jù)，技術(shù)人員從數(shù)據(jù)上直觀辨別是否存在超范圍施焊行為。

Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫電子文檔且數(shù)據(jù)量大，具有電子文檔的一切特性：容易修改、容易刪除、容易復(fù)制、容易損壞。數(shù)據(jù)庫維護中要做好以下幾點：

（1）專人負(fù)責(zé)維護，每日更新，與現(xiàn)場同步。

（2）電子版文檔如數(shù)據(jù)庫、電子版委托單等要定期進行備份存檔。

（3）紙版文件如焊接日報、無損檢測委托單、無損檢測結(jié)果回復(fù)單及時存檔，保證數(shù)據(jù)可追溯性。

（4）管道焊接數(shù)據(jù)庫如果采用共享文檔形式，在線多人編輯時，對數(shù)據(jù)庫各字段設(shè)置編輯權(quán)限，防止人為誤操作或惡意修改。

4 Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用

Excel 表格自帶數(shù)據(jù)透視表功能，快速排列和匯總復(fù)雜數(shù)據(jù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多次篩選求和功能，加快辦公效率，提高數(shù)據(jù)分析系的準(zhǔn)確率。

4.1 進度管理方面應(yīng)用

（1）利用Excel 數(shù)據(jù)透視表功能建立《試壓包檢測情況表》《試壓包焊接情況表》，實時直觀反映出每個試壓包每條管線的剩余焊接量、剩余檢測量，方便技術(shù)人員進行焊接及檢測掃尾工作，推進試壓進度。

例如：用數(shù)據(jù)透視表以試壓包號、管道編號作為行條件同時對圖紙寸口、已焊接量進行求和計算，得到每個試壓包中每條管線總寸口、已焊接量，再計算得到每個試壓包每條管線的剩余焊接量及焊接完成比例，得到《試壓包焊接情況表》（見圖4）。

圖4 試壓包焊接情況表Excel 操作圖

（2）試壓包交工資料是Word 表格，可以利用Word郵件合并功能，實現(xiàn)Excel 向Word 批量處理數(shù)據(jù)，快速導(dǎo)出試壓包資料。例如：Word 版《管道焊接工作記錄》（SH/ T3503-J415）[4]作為模板，使用郵件合并，以Excel管道焊接數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)源文件，設(shè)置焊接記錄表及焊接數(shù)據(jù)庫域鏈接，根據(jù)所需數(shù)據(jù)庫倒數(shù)管線的行號，批量向Word 焊接記錄表導(dǎo)入Excel 數(shù)據(jù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的復(fù)制粘貼，大大提高工作效率。

（3）利用Excel 函數(shù)SUMIF 實時統(tǒng)計各施工隊進度情況，根據(jù)各隊現(xiàn)有人數(shù)、剩余工期以及日均完成工作量，制定《進度糾偏表》（見表3），直觀反映焊工數(shù)量是否滿足工期要求。

表3 進度糾偏表

4.2 質(zhì)量管理方面應(yīng)用

利用Excel 數(shù)據(jù)透視表功能建立《周期焊接合格率表》，對委托日期、施工隊、焊工代號等作為條件，對一次檢測片數(shù)及返修片數(shù)進行求和計算，得到每個施工班組、每名焊工的周期焊接合格率如周合格率、月合格率、累計合格率等情況，根據(jù)《周期焊接合格率表》（見圖5）對焊工進行動態(tài)考核，有效控制實體焊接質(zhì)量。

圖5 周期焊接合格率表Excel 操作圖

4.3 經(jīng)營管理方面應(yīng)用

現(xiàn)行工藝管道分包執(zhí)行固定單價計價方式，如60 元/ 寸口，分包成本=單價*工程量（總寸口）。這就要求精確統(tǒng)計每個分包的月焊接量及總焊接量，在焊接數(shù)據(jù)庫中使用數(shù)據(jù)透視表建立《工程量預(yù)算表》（見圖6），可直接提取相關(guān)數(shù)據(jù)，便于分包預(yù)結(jié)算工作。

圖6 工程量預(yù)算表Excel 操作圖

4.4 Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫優(yōu)點

通過Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫在多個項目的實踐證明，Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫具有如下優(yōu)點：

（1）錄入快捷：數(shù)據(jù)庫中靜態(tài)數(shù)據(jù)從圖紙直接提取，采用衍生數(shù)據(jù)減少數(shù)據(jù)錄入項數(shù)，建立快捷；

（2）維護容易：過程錄入數(shù)據(jù)少，更新維護省時；

（3）統(tǒng)計全面、準(zhǔn)確：數(shù)據(jù)層面為進度管理、質(zhì)量管理、經(jīng)營管理提供數(shù)據(jù)支撐；采用函數(shù)、數(shù)據(jù)透視表自動計算，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確直觀；

（4）數(shù)據(jù)層面掌控現(xiàn)場，及時糾偏：焊接質(zhì)量控制、施工進度糾偏。

5 結(jié)論

Excel 管道焊接數(shù)據(jù)庫從數(shù)據(jù)層面精確了反饋管道焊接及檢測各項信息，管道數(shù)據(jù)庫的使用加快了焊接及檢測尾項清理，有效推動管道焊接、檢測、試壓進度，同時也滿足了焊接質(zhì)量的數(shù)據(jù)管控，有利于大型項目管道安裝工程的高效、精準(zhǔn)、系統(tǒng)管理。