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科技創(chuàng)新
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管道安裝管理系統(tǒng)在項目工程中的應(yīng)用
發(fā)布時間：
2015-04-14
管道安裝管理系統(tǒng)在項目工程中的應(yīng)用
前言
管道工程在石油化工裝置工程中舉足輕重，是個重要分部工程。相對于其他分部工程而言，其工序繁多，工期最長，投入資源最多。保證管道工程質(zhì)量對裝置的穩(wěn)定運行，提高工程項目的經(jīng)濟效益、社會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、機具、檢驗等多個環(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，每一個焊口必須包含材質(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，而一個石化項目往往涉及上千條管線，數(shù)萬個焊口，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重要特點。在以往的項目執(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行處理，存在協(xié)同效率低下，過程控制記錄錯誤較多，無損檢測比例不易達到相關(guān)驗收規(guī)范的要求等問題。隨著計算機軟硬件技術(shù)的進步，運算、存儲功能近年得到飛速發(fā)展，采用計算機技術(shù)處理海量的工程信息具有獨到的優(yōu)勢。因此開發(fā)一套適合于石化項目管道安裝工程的軟件，對于解決上述問題無疑會起到積極的作用。
PIMS管道安裝管理系統(tǒng)，是我們在執(zhí)行一些外資項目過程中，吸取了西方工程公司先進的管理理念并結(jié)合國內(nèi)實際情況而開發(fā)產(chǎn)生的系統(tǒng)，適用于中大型石化項目管道安裝工程的信息管理及工程控制。
軟件采用一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫帶多個終端的模式，公司、項目經(jīng)理部的焊接、進度、材料、采購、檢驗、資料等多個部門及人員協(xié)同使用，實現(xiàn)操作同步、數(shù)據(jù)共享。軟件分為系統(tǒng)設(shè)置、工藝評定、焊工管理、焊接技術(shù)、進度控制、材料管理、交工資料等七個模塊。
系統(tǒng)設(shè)置
系統(tǒng)設(shè)置分為組織機構(gòu)、人員權(quán)限、檢驗比例、抽檢規(guī)則、管線初始化、壁厚等級表、等級材質(zhì)對照表等模塊組成。
組織機構(gòu)及權(quán)限設(shè)置，解決了公司、項目、專業(yè)組織管理及人員相互之間隸屬關(guān)系問題，同時規(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)的準確、唯一，系統(tǒng)設(shè)置了“系統(tǒng)管理員、項目管理員、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)查看、臨時”等多種權(quán)限，以及“項目經(jīng)理、各專業(yè)工程師、焊接工程師、采購、倉儲”等多種登錄角色。不同的登陸角色、權(quán)限，對不同模塊及數(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)置是本軟件的一個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，需要錄入管線的很多基本信息，如管線號、介質(zhì)、口徑、管道等級、材質(zhì)、焊口編號、焊縫類型等。后續(xù)的抽檢比例及規(guī)則，則是根據(jù)設(shè)計文件及驗收規(guī)范要求，利用管線初始化設(shè)置中的幾個特征值定義，如介質(zhì)、管道等級，由軟件自動賦值給每一條管線，進而賦值到每一個焊口。管徑壁厚數(shù)據(jù)表，則是根據(jù)口徑及管道等級定義各個焊口材料的厚度，自動賦值給每條管線，為后續(xù)的無損檢測委托單提供焊口的厚度。
工藝評定
工藝評定模塊，是將公司有效的工藝評定以數(shù)字化方式保存于數(shù)據(jù)庫中，便于各項目使用。將工藝評定規(guī)范中相關(guān)評定原則，鏈接到項目實際焊接工作中，可以避免沒有進行過工藝評定的材料進入焊接作業(yè)環(huán)節(jié)。
焊工管理
將焊工的合格項目代號、有效期等信息錄入數(shù)據(jù)庫。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、檢驗委托、試壓包管理、焊接日報、尾項管理及管段預(yù)制等模塊組成。
每個焊口的焊接信息，如完成日期、焊工、焊接位置、焊接方法、外觀檢驗結(jié)果、材料爐批號等，由施工現(xiàn)場原始的每日焊接報表，通過“焊接記錄”操作界面錄入軟件數(shù)據(jù)庫。一個大中型的石化項目，每天可能有數(shù)千條這樣的信息，需要錄入。其余管線號、焊口號、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)。
利用計算機的自動判別，可以糾正現(xiàn)場操作的某些失誤，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，如焊接日報、管段預(yù)制完成情況、焊縫組批無損檢驗，以及后續(xù)的試壓包進度控制、尾項管理等。尤其是焊縫組批無損檢驗工作，如按照通常石化項目采用的SH3501-2011《石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗收規(guī)范》及條文說明的要求，焊縫組批以管道級別、材料類別、介質(zhì)、壓力等級相同為原則，并兼顧焊工的因素，如采用人工統(tǒng)計或辦公軟件處理，工作量巨大、繁瑣且極易犯錯，而通過軟件中“抽檢比例及規(guī)則設(shè)置”，則可以簡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抽樣點口，避免人為因素。
無損檢測的結(jié)果也在焊接記錄界面錄入，通過統(tǒng)計分析，可以實時得出每個系統(tǒng)、每條管線、每個焊工的焊接完成量、檢測比例及一次合格率等反映整個工程質(zhì)量狀態(tài)的分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以便及時發(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，定義了每個試壓包中包含的管線號、焊口，明確了每個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試壓包的工作進度，進而統(tǒng)計出單個系統(tǒng)乃至整個項目的管道安裝完成進度。
進度控制
在管道初始化、試壓包設(shè)置中，定義了整個項目的焊口以及該焊口所在的系統(tǒng)、試壓包，可以使我們在工程前期，即可知道該項目管道安裝焊接工程量，再結(jié)合工期計劃，可以對施工人員、機具、場地、施工次序等進行合理的安排。在項目進行過程中，通過軟件編程各種過濾、篩選條件，利用計算機強大的計算、統(tǒng)計功能，根據(jù)項目進度控制人員的要求，盡可能提供多種多樣的進度統(tǒng)計功能，可以按照不同的時段、檢查等級、管線號、分區(qū)域、管道等級、焊口形式等等方式，統(tǒng)計出計劃的工作量、完成的工作量、余留的工作量等便于工程進度的控制。
特別在工程后期，可以通過軟件統(tǒng)計，整理出接近完成的試壓包、系統(tǒng)，有重點地安排工作，使系統(tǒng)及整個項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、檢驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，將資料表格和數(shù)據(jù)庫進行鏈接，可以自動生成管線清單、擴檢焊口、管道焊接記
錄表、泄露真空試驗、耐壓試驗、吹掃清洗記錄等一系列管道安裝竣工資料表格。這個資料輸入輸出格式也可以在軟件中更改，以適應(yīng)不同項目、不同驗收規(guī)范的要求。
材料管理
大中型石化項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、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，材料單件往往達到數(shù)千之多。材料的預(yù)算、采購、入庫、領(lǐng)用、核算等分散在不同環(huán)節(jié)、人員，在以往的項目管理中，這些管理工作通常采用人工統(tǒng)計或辦公軟件處理，工作量比較大，并且數(shù)據(jù)在各個環(huán)節(jié)之間轉(zhuǎn)移、使用時，難免發(fā)生遺失、錯漏，給工程成本及施工進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間后，又開發(fā)了材料管理模塊，包含材料清冊、申請、入庫、領(lǐng)用、采購進度、統(tǒng)計報表等子模塊。
在材料基礎(chǔ)庫中，根據(jù)材料分類原則并參考五金手冊的材料分類方法，建立二級材料目錄，建立工程中涉及的所有材料明細。后續(xù)的材料申請、采購等操作過程，全部基于這個材料明細，確保了數(shù)據(jù)的唯一性、準確性。在流程設(shè)置上，只有經(jīng)過申請的材料，才能進入采購環(huán)節(jié)，進而進入入庫、領(lǐng)用環(huán)節(jié)。根據(jù)采購、財務(wù)部門的要求，利用數(shù)據(jù)庫中已有的信息，設(shè)計了采購進度控制、匯總統(tǒng)計、比較等功能，可以實時跟蹤材料采購進度、領(lǐng)用及庫存情況，有效控制工程進度及成本。例如，管道材料的申請根據(jù)管線號進行，一方面可以提高材料預(yù)算的準確度;另一方面還可以參照材料入庫情況，由計算機自動匹配材料齊全的管線，進入預(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，對管道組成件的標志及管子在切割和加工前的標記移植作出了嚴格的規(guī)定，并且要求能夠在管道竣工軸測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，就顯得比較重要。在管道材料入庫時，要求錄入每件管道元件的材質(zhì)、爐批號，再根據(jù)管線初始化中關(guān)于材質(zhì)的特征值，對應(yīng)到該種材質(zhì)的經(jīng)檢驗入庫的所有管道元件的爐批號。在“焊接記錄”操作界面錄入“爐批號”時，只能在該欄下拉菜單中選取該材質(zhì)對應(yīng)的爐批號，如果未能從下拉菜單中選到施工現(xiàn)場報送的焊接記錄中的爐批號，則有可能施工現(xiàn)場材料使用或者材料入庫操作時有錯誤現(xiàn)象，可以及時派員核查、糾正。
結(jié)語
這套焊接PIMS系統(tǒng)自開發(fā)以來，通過工程實踐，不斷修正、完善功能模塊，在多個國內(nèi)外項目中得到應(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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