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科技創(chuàng)新

欲窮千里目 更上一層樓

（唐 · 王之煥）

管道安裝管理系統(tǒng)在項(xiàng)目工程中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間：

2015-04-14

　　管道安裝管理系統(tǒng)在項(xiàng)目工程中的應(yīng)用

　　前言

　　管道工程在石油化工裝置工程中舉足輕重，是個(gè)重要分部工程。相對(duì)于其他分部工程而言，其工序繁多，工期最長(zhǎng)，投入資源最多。保證管道工程質(zhì)量對(duì)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，提高工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益都具有重大意義。

　　管道工程質(zhì)量的控制涉及人員、材料、機(jī)具、檢驗(yàn)等多個(gè)環(huán)節(jié)。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(gè)焊口必須包含材質(zhì)和規(guī)格、位置、編號(hào)、焊工、無損檢測(cè)方法和結(jié)果等相關(guān)信息，而一個(gè)石化項(xiàng)目往往涉及上千條管線，數(shù)萬個(gè)焊口，材料種類繁多，數(shù)十成百名焊工參與焊接工作，因此過程控制信息量巨大是管道安裝工程的一個(gè)重要特點(diǎn)。在以往的項(xiàng)目執(zhí)行過程中，這些海量的信息采用人工記錄或者辦公軟件進(jìn)行處理，存在協(xié)同效率低下，過程控制記錄錯(cuò)誤較多，無損檢測(cè)比例不易達(dá)到相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范的要求等問題。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的進(jìn)步，運(yùn)算、存儲(chǔ)功能近年得到飛速發(fā)展，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理海量的工程信息具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。因此開發(fā)一套適合于石化項(xiàng)目管道安裝工程的軟件，對(duì)于解決上述問題無疑會(huì)起到積極的作用。

　　PIMS管道安裝管理系統(tǒng)，是我們?cè)趫?zhí)行一些外資項(xiàng)目過程中，吸取了西方工程公司先進(jìn)的管理理念并結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況而開發(fā)產(chǎn)生的系統(tǒng)，適用于中大型石化項(xiàng)目管道安裝工程的信息管理及工程控制。

　　軟件采用一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)帶多個(gè)終端的模式，公司、項(xiàng)目經(jīng)理部的焊接、進(jìn)度、材料、采購(gòu)、檢驗(yàn)、資料等多個(gè)部門及人員協(xié)同使用，實(shí)現(xiàn)操作同步、數(shù)據(jù)共享。軟件分為系統(tǒng)設(shè)置、工藝評(píng)定、焊工管理、焊接技術(shù)、進(jìn)度控制、材料管理、交工資料等七個(gè)模塊。

　　系統(tǒng)設(shè)置

　　系統(tǒng)設(shè)置分為組織機(jī)構(gòu)、人員權(quán)限、檢驗(yàn)比例、抽檢規(guī)則、管線初始化、壁厚等級(jí)表、等級(jí)材質(zhì)對(duì)照表等模塊組成。

　　組織機(jī)構(gòu)及權(quán)限設(shè)置，解決了公司、項(xiàng)目、專業(yè)組織管理及人員相互之間隸屬關(guān)系問題，同時(shí)規(guī)定了各部門及人員的操作權(quán)限。其中權(quán)限設(shè)置很重要，由于使用軟件的部門及人員較多，甚至有業(yè)主、管理方的使用接口，為了確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、唯一，系統(tǒng)設(shè)置了“系統(tǒng)管理員、項(xiàng)目管理員、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)查看、臨時(shí)”等多種權(quán)限，以及“項(xiàng)目經(jīng)理、各專業(yè)工程師、焊接工程師、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)”等多種登錄角色。不同的登陸角色、權(quán)限，對(duì)不同模塊及數(shù)據(jù)的編輯、錄入、查看設(shè)置不同的操作模式。

　　管線初始化設(shè)置是本軟件的一個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，需要錄入管線的很多基本信息，如管線號(hào)、介質(zhì)、口徑、管道等級(jí)、材質(zhì)、焊口編號(hào)、焊縫類型等。后續(xù)的抽檢比例及規(guī)則，則是根據(jù)設(shè)計(jì)文件及驗(yàn)收規(guī)范要求，利用管線初始化設(shè)置中的幾個(gè)特征值定義，如介質(zhì)、管道等級(jí)，由軟件自動(dòng)賦值給每一條管線，進(jìn)而賦值到每一個(gè)焊口。管徑壁厚數(shù)據(jù)表，則是根據(jù)口徑及管道等級(jí)定義各個(gè)焊口材料的厚度，自動(dòng)賦值給每條管線，為后續(xù)的無損檢測(cè)委托單提供焊口的厚度。

　　工藝評(píng)定

　　工藝評(píng)定模塊，是將公司有效的工藝評(píng)定以數(shù)字化方式保存于數(shù)據(jù)庫(kù)中，便于各項(xiàng)目使用。將工藝評(píng)定規(guī)范中相關(guān)評(píng)定原則，鏈接到項(xiàng)目實(shí)際焊接工作中，可以避免沒有進(jìn)行過工藝評(píng)定的材料進(jìn)入焊接作業(yè)環(huán)節(jié)。

　　焊工管理

　　將焊工的合格項(xiàng)目代號(hào)、有效期等信息錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。提取其中和焊工操作資格有關(guān)的信息，如焊接方法、材料類別、焊接位置、壁厚、管徑大小等。將這些信息與管線初始化設(shè)置中的信息關(guān)聯(lián)，在后續(xù)的焊接記錄中，可以通過軟件自動(dòng)判別，避免沒有相應(yīng)資格的人員參與焊接工作。

　　焊接技術(shù)

　　焊接過程管理，通過“焊接技術(shù)”模塊，是本軟件的核心部分，分為焊接記錄、組批、檢驗(yàn)委托、試壓包管理、焊接日?qǐng)?bào)、尾項(xiàng)管理及管段預(yù)制等模塊組成。

　　每個(gè)焊口的焊接信息，如完成日期、焊工、焊接位置、焊接方法、外觀檢驗(yàn)結(jié)果、材料爐批號(hào)等，由施工現(xiàn)場(chǎng)原始的每日焊接報(bào)表，通過“焊接記錄”操作界面錄入軟件數(shù)據(jù)庫(kù)。一個(gè)大中型的石化項(xiàng)目，每天可能有數(shù)千條這樣的信息，需要錄入。其余管線號(hào)、焊口號(hào)、口徑等相關(guān)信息則引用自“系統(tǒng)設(shè)置模塊中的”管線初始化設(shè)置。即“管線初始化設(shè)置”和“焊接記錄”構(gòu)成了管道安裝過程管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　利用計(jì)算機(jī)的自動(dòng)判別，可以糾正現(xiàn)場(chǎng)操作的某些失誤，如將焊工資質(zhì)中的相關(guān)信息與管線信息中有關(guān)材質(zhì)、厚度、管徑等鏈接，在焊接記錄輸入階段，可以判斷該焊工是否具備此條管線上的焊接操作資格。在數(shù)據(jù)錄入過程中，也可避免一些人為疏忽，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確及完整性。

　　在建立了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，通過軟件編程，可以快速處理很多日常工作，如焊接日?qǐng)?bào)、管段預(yù)制完成情況、焊縫組批無損檢驗(yàn)，以及后續(xù)的試壓包進(jìn)度控制、尾項(xiàng)管理等。尤其是焊縫組批無損檢驗(yàn)工作，如按照通常石化項(xiàng)目采用的SH3501-2011《石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》及條文說明的要求，焊縫組批以管道級(jí)別、材料類別、介質(zhì)、壓力等級(jí)相同為原則，并兼顧焊工的因素，如采用人工統(tǒng)計(jì)或辦公軟件處理，工作量巨大、繁瑣且極易犯錯(cuò)，而通過軟件中“抽檢比例及規(guī)則設(shè)置”，則可以簡(jiǎn)單高效地完成焊縫組批工作，且可以在操作界面輕松完成隨機(jī)抽樣點(diǎn)口，避免人為因素。

　　無損檢測(cè)的結(jié)果也在焊接記錄界面錄入，通過統(tǒng)計(jì)分析，可以實(shí)時(shí)得出每個(gè)系統(tǒng)、每條管線、每個(gè)焊工的焊接完成量、檢測(cè)比例及一次合格率等反映整個(gè)工程質(zhì)量狀態(tài)的分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，確保工程質(zhì)量符合規(guī)范要求。

　　在試壓包管理界面，定義了每個(gè)試壓包中包含的管線號(hào)、焊口，明確了每個(gè)試壓包所包含的焊接工作量，通過和錄入的焊接信息比較，則可輕易地分析出每個(gè)試壓包的工作進(jìn)度，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)出單個(gè)系統(tǒng)乃至整個(gè)項(xiàng)目的管道安裝完成進(jìn)度。

　　進(jìn)度控制

　　在管道初始化、試壓包設(shè)置中，定義了整個(gè)項(xiàng)目的焊口以及該焊口所在的系統(tǒng)、試壓包，可以使我們?cè)诠こ糖捌?，即可知道該?xiàng)目管道安裝焊接工程量，再結(jié)合工期計(jì)劃，可以對(duì)施工人員、機(jī)具、場(chǎng)地、施工次序等進(jìn)行合理的安排。在項(xiàng)目進(jìn)行過程中，通過軟件編程各種過濾、篩選條件，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)功能，根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度控制人員的要求，盡可能提供多種多樣的進(jìn)度統(tǒng)計(jì)功能，可以按照不同的時(shí)段、檢查等級(jí)、管線號(hào)、分區(qū)域、管道等級(jí)、焊口形式等等方式，統(tǒng)計(jì)出計(jì)劃的工作量、完成的工作量、余留的工作量等便于工程進(jìn)度的控制。

　　特別在工程后期，可以通過軟件統(tǒng)計(jì)，整理出接近完成的試壓包、系統(tǒng)，有重點(diǎn)地安排工作，使系統(tǒng)及整個(gè)項(xiàng)目的移交做到有條不紊。

　　交工資料

　　在軟件中設(shè)置部分交工資料表格模板，在前期大量管線、焊口、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，將資料表格和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行鏈接，可以自動(dòng)生成管線清單、擴(kuò)檢焊口、管道焊接記

　　錄表、泄露真空試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、吹掃清洗記錄等一系列管道安裝竣工資料表格。這個(gè)資料輸入輸出格式也可以在軟件中更改，以適應(yīng)不同項(xiàng)目、不同驗(yàn)收規(guī)范的要求。

　　材料管理

　　大中型石化項(xiàng)目管道安裝工程涉及的材料，其材質(zhì)、類別、規(guī)格繁多，如從材質(zhì)上區(qū)分有碳鋼、不銹鋼、鎳基合金、耐熱鋼、低溫鋼等，從類別上區(qū)分有三通、彎頭、大小頭、管臺(tái)、法蘭、盲板、閥門、螺栓、墊片等，從規(guī)格上區(qū)分則又不勝枚舉，材料單件往往達(dá)到數(shù)千之多。材料的預(yù)算、采購(gòu)、入庫(kù)、領(lǐng)用、核算等分散在不同環(huán)節(jié)、人員，在以往的項(xiàng)目管理中，這些管理工作通常采用人工統(tǒng)計(jì)或辦公軟件處理，工作量比較大，并且數(shù)據(jù)在各個(gè)環(huán)節(jié)之間轉(zhuǎn)移、使用時(shí)，難免發(fā)生遺失、錯(cuò)漏，給工程成本及施工進(jìn)度的控制造成一定的困難。

　　在前述焊接部分管理軟件使用一段時(shí)間后，又開發(fā)了材料管理模塊，包含材料清冊(cè)、申請(qǐng)、入庫(kù)、領(lǐng)用、采購(gòu)進(jìn)度、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等子模塊。

　　在材料基礎(chǔ)庫(kù)中，根據(jù)材料分類原則并參考五金手冊(cè)的材料分類方法，建立二級(jí)材料目錄，建立工程中涉及的所有材料明細(xì)。后續(xù)的材料申請(qǐng)、采購(gòu)等操作過程，全部基于這個(gè)材料明細(xì)，確保了數(shù)據(jù)的唯一性、準(zhǔn)確性。在流程設(shè)置上，只有經(jīng)過申請(qǐng)的材料，才能進(jìn)入采購(gòu)環(huán)節(jié)，進(jìn)而進(jìn)入入庫(kù)、領(lǐng)用環(huán)節(jié)。根據(jù)采購(gòu)、財(cái)務(wù)部門的要求，利用數(shù)據(jù)庫(kù)中已有的信息，設(shè)計(jì)了采購(gòu)進(jìn)度控制、匯總統(tǒng)計(jì)、比較等功能，可以實(shí)時(shí)跟蹤材料采購(gòu)進(jìn)度、領(lǐng)用及庫(kù)存情況，有效控制工程進(jìn)度及成本。例如，管道材料的申請(qǐng)根據(jù)管線號(hào)進(jìn)行，一方面可以提高材料預(yù)算的準(zhǔn)確度;另一方面還可以參照材料入庫(kù)情況，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)匹配材料齊全的管線，進(jìn)入預(yù)制工作，極大地提高了施工效率。

　　將材料管理模塊嵌入同一個(gè)系統(tǒng)，還有助于完善管道安裝質(zhì)量控制。在TSG D0001-2009《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程—工業(yè)管道》中，對(duì)管道組成件的標(biāo)志及管子在切割和加工前的標(biāo)記移植作出了嚴(yán)格的規(guī)定，并且要求能夠在管道竣工軸測(cè)圖上清楚地反映和追溯管道組成件，因此在施工資料中顯示焊縫兩側(cè)材料的爐批號(hào)，就顯得比較重要。在管道材料入庫(kù)時(shí)，要求錄入每件管道元件的材質(zhì)、爐批號(hào)，再根據(jù)管線初始化中關(guān)于材質(zhì)的特征值，對(duì)應(yīng)到該種材質(zhì)的經(jīng)檢驗(yàn)入庫(kù)的所有管道元件的爐批號(hào)。在“焊接記錄”操作界面錄入“爐批號(hào)”時(shí)，只能在該欄下拉菜單中選取該材質(zhì)對(duì)應(yīng)的爐批號(hào)，如果未能從下拉菜單中選到施工現(xiàn)場(chǎng)報(bào)送的焊接記錄中的爐批號(hào)，則有可能施工現(xiàn)場(chǎng)材料使用或者材料入庫(kù)操作時(shí)有錯(cuò)誤現(xiàn)象，可以及時(shí)派員核查、糾正。

　　結(jié)語

　　這套焊接PIMS系統(tǒng)自開發(fā)以來，通過工程實(shí)踐，不斷修正、完善功能模塊，在多個(gè)國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目中得到應(yīng)用。在管道安裝工程焊接質(zhì)量、監(jiān)控工程進(jìn)度、系統(tǒng)移交、材料管理、工程成本控制等方面取得了很好的應(yīng)用效果，極大地提高了工作效率和管理水平。

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