电缆预裁在海工电仪生产中的优势及推行的可行性分析与研究

刘同全， 宋维艳

(1.大连船舶重工集团海洋工程有限公司， 辽宁 大连 116113； 2.大连船舶重工集团设计研究所有限公司， 辽宁 大连 116083)



电缆预裁在海工电仪生产中的优势及推行的可行性分析与研究

刘同全1， 宋维艳2

(1.大连船舶重工集团海洋工程有限公司， 辽宁 大连 116113； 2.大连船舶重工集团设计研究所有限公司， 辽宁 大连 116083)

摘要如何采取措施在海洋工程电仪生产中实现降本增效的目标，在目前的经济环境中显得异常关键。由于在当下的环境下，电缆预裁并未被海洋工程所广泛采用，规模化敷设电缆时绝大部分电缆(少量电缆由施工人员根据经验或估算预裁)只能采取现场裁切敷设的方法进行。这种方法由于缺乏对电缆进行科学统筹地分配与管理，以及工艺纪律未被严格执行等方面的影响，往往造成较大的浪费。该文通过翔实的数据论述了电缆预裁的优点，以丰富的理论及实践经验提出了电缆预裁的条件，并对目前在海洋工程的电仪施工中推行电缆预裁进行了可行性分析。

关键词电缆预裁电缆现场敷设裁切正常电缆浪费量电缆敷设效率电缆滚筒集群支架

0引言

电缆预裁是相对于电缆现场敷设裁切而言的，是指在电缆现场敷设前，依据相关的电缆托盘表(电缆清册)规定的电缆长度，对电缆进行系统性、规模化的预先裁切，按照先裁后敷(对单一滚筒而言)等工艺原则，分区将裁切好的电缆依次卷入电缆滚筒备用的一种电缆敷设工艺。此是生产准备的重要组成部分。

尽管从事海洋工程的有关船厂(公司)的部分人员对电缆预裁有着不同的看法，而且电缆预裁在当下的环境下并未被广泛采用，但在海洋工程施工现场我们会注意到，从机舱到主甲板，从小外径的仪表电缆到3×240 mm2的大外径动力电缆，施工单位的工人们都在不同程度地进行着电缆预裁。只不过这种电缆预裁缺少计划性、组织性且不具规模化而已。但这一现象从一个侧面充分证明电缆预裁施工工艺是具有群众基础、符合生产实际的，并终将会得到大多数施工队伍的欢迎和采纳。

1电缆预裁的优点

众所周知,一般6～10万吨的常规船(比如散货船),其电缆敷设量约8～10万米。而一般的海工项目，比如自升式钻井平台，其电缆敷设量约30万米左右(比如大连船舶重工集团海洋工程有限公司的Seadrill JU2000自升式系列钻井平台为35万米以上)，而一艘16万吨左右的FPSO，其电缆敷设量约70万米。如此巨大的电缆敷设量，对于具有多个分包商或一个分包商多个施工组及大量劳动力同时分别于不同区域进行大规模电仪施工来说，电缆预裁至少具有如下几方面的优点。

1.1科学统筹地分配管理电缆

对于大规模电仪施工来说，具有多个分包商或一个分包商多个施工组及大量劳动力同时分别于不同区域进行电缆敷设工程历来是确保电仪工程按时完工的关键所在。而大多数的同一规格型号的电缆通常集成于一到两个电缆滚筒上，针对多个分包商(施工组)来讲，粗略地将电缆分配给三到四个以上的分包商(施工组)，势必会产生较大的浪费。而将一到两个电缆滚筒分配给一到两个分包商(施工组)敷设，待他们敷设完成各自的电缆后再转交给其他的分包商(施工组)，这一方面会影响其他分包商(施工组)的施工进度，进而影响整个项目的进程，另一方面首批敷设的分包商(施工组)何时完成该种电缆的敷设以及哪个分包商(施工组)浪费了多少电缆等难以追踪控制。电缆预裁则可以很好地解决上述问题，实现对电缆科学统筹地分配和管理。

1.2最大限度地利用电缆

相对于电缆现场敷设裁切的电缆预裁，其最大的优势之一是避免浪费，最大限度地利用电缆。当然这要基于合理的、相对较高质量的生产设计。电缆现场敷设裁切，由于其缺少计划性及整个项目的整体统筹性，过度依赖施工队的现场施工工艺、实践经验及职业素质，再加上船厂(公司)相应的奖惩措施不健全或缺失，以及电缆最终的敷设长度是项目电仪施工方结算工程款的重要依据等原因，易造成电缆现场敷设过程中电缆非正常的浪费量难以控制，进而造成较大的电缆浪费。比如在电缆现场敷设裁切中，由于缺少整体统筹性，常导致一个电缆滚筒剩余的30 m或40 m电缆(包括较大外径的电缆)无法满足施工长度要求的现象发生，通常船厂(公司)与电缆厂家的原价返厂电缆的协议长度为大于等于50 m。

表1为南方某船厂(公司)海洋工程CJ50(JU Drilling Platform)项目电缆现场敷设裁切的非正常电缆浪费量抽样调查表。

从该电缆浪费量抽样调查统计表中，我们可以看出以下几点内容。

(1) 现场测量时，实际浪费量是指电缆到达设备后，留出进入设备的必要弯度以及到达相应的最远接线端的长度后多余的总长度。

(2) 正常电缆浪费量是指电缆到达设备后，留出进入设备的必要弯度以及到达相应的最远接线端后，根据不同的电缆外径而留出的0.5～1.5 m的长度，多于这个长度的称之为非正常电缆浪费量。

(3) 由于现场采集时间所限,未能采集到较长全船主干电缆的现场数据。经统计，全船主干电缆占比在20%左右。由于施工方经常是在电缆通路尚未畅通的情况下，即尚不具备电缆敷设条件时敷设电缆，将电缆的其中一端大量盘踞在主甲板上(见图1)，导致全船主干电缆的非正常浪费量大于区域及区域主干电缆非正常浪费量。

(4) 大外径动力电缆非正常电缆浪费量的绝对值较小，但由于总长度较小因而占比较大。

(5) 小外径的动力/控制/仪表电缆，造成非正常电缆浪费的占比反而较高。

(6) 上述抽样调查表可以概括区域及区域主干电缆统计，其非正常电缆浪费量的平均占比为25.3%。上述(3)项中已经阐述全船主干电缆的非正常浪费量大于区域及区域主干电缆非正常浪费量，故我们可以选取区域及区域主干电缆非正常电缆浪费量的平均占比25.3%作为全船电缆非正常浪费量占比。基于高水平生产设计的电缆预裁，非正常浪费量可以控制在5%以内。

(7) 经技术部门统计，南方某船厂(公司)海洋工程CJ50项目的电缆消耗量约为376 892 m，按上述浪费量的平均占比25.3%计算，非正常电缆浪费量为95 354 m。这一电缆浪费量相当于一艘6～10万吨的常规船(比如散货船)的电缆敷设量。

表1　海洋工程CJ50项目非正常电缆浪费量抽样调查表

图1　南方某船厂(公司)技术人员在施工现场对电缆现场敷设裁切的非正常电缆浪费量抽样调查的照片

1.3节省时间提高效率

如果电缆预裁基于的生产设计水平不高，针对具有较高现场施工工艺、实践经验及职业素质的施工队，再加上相应比较健全的公司奖惩措施，很可能出现采用电缆预裁施工的非正常电缆浪费量反倒高于电缆现场敷设裁切的非正常电缆浪费量。但是采用电缆预裁施工工艺却可以显著提高电仪的施工效率，缩短建造周期。NOV/CAMERON钻井设备的调试进程一直是我们提高海工建造效率、缩短建造周期的瓶颈，较早地完成常规的电仪项目是对推进NOV/CAMERON缩短调试周期的最有力的敦促。电缆预裁施工工艺是完成常规电仪项目的最重要环节。

在电缆现场大规模敷设裁切中，至少三十几种不同型号规格的电缆对应的三十几个电缆滚筒的现场存放场地就是一个较大的难题。在不同型号规格的电缆交替敷设过程中，吊机不时地调换电缆滚筒的位置也是一个繁琐的工序。由于在电缆穿过舱壁或甲板处未做好停止标记，易造成电缆拉过头而需再拉回来的情况。在电缆的起、终两端绑扎电缆临时标牌，标牌上注明电缆代号、规格、型号等信息以及对电缆的两端切口进行包扎封口等是必不可少的过程。厂家提供的电缆滚筒很难转动，且厂家提供的部分电缆滚筒会在施工过程中散架，并存在安全隐患。对于大外径的电缆现场切割较为费时。这些都严重影响电缆敷设的施工效率。

表2为项目电缆现场敷设裁切与电缆预裁时劳动效率方面的对照表。

表2　电缆现场敷设裁切与电缆预裁效率对照表

(1) 劳动效率是指单位劳动投入的产出水平，它反映一定量劳动投入所得的有效成果的数量。

(2) 正常情况下，有效的劳动时间与所得的有效成果的数量成正比。故我们选取单位时间内真正用于敷设电缆的时间来初步衡量电缆现场裁切与电缆预裁时不同的电缆敷设效率。

(3) 由表2可知，电缆预裁时的电缆敷设效率较电缆现场裁切提高了100.6%。

(4) 按电缆敷设量约30万米左右计算，电缆预裁2人约需60天，合计为960工时；而现场敷设裁切40人约需120天，合计为38 400工时。按电缆预裁时的电缆敷设效率较电缆现场裁切提高了100.6%，电缆预裁后40人敷设30万米电缆约需18 641工时，节约了18 799(38 400-18 641-960=18 799)工时，相当于40人每人节约了58天时间。

1.4合理安排劳动力

在海洋工程电仪施工过程中，电缆大规模敷设所需要的劳动力最多，而在一道工序及接线调试等阶段则相对较少。对于劳动力市场日趋紧张的现实环境来讲，施工队若在所需劳动力少时裁掉部分人员，那么在大量需要劳动力时就很难再找到充沛的劳动力。这就涉及到如何合理地分配劳动力的问题。在施工现场劳动力需求较少时，抽调部分人员进行电缆预裁，不光合理地安排了劳动力，还完善了生产准备，显著提高了生产效率。

2电缆预裁的条件

电缆预裁是个复杂的系统工程，涉及到多部门方方面面的工作。但在电仪施工中推行电缆预裁至少要有四个必要条件：其一是生产设计图纸能否给出准确的电缆长度；其二是施工队伍能否严格按照生产设计的图纸进行施工；其三是物资部门能否确保关键电缆全部到货、整个项目电缆到货比例至少达到90%以上；其四是电缆预裁的设施及场地。

3电缆预裁的可行性分析与研究

既然电缆预裁在海洋工程大规模电仪生产中毋庸置疑地具有诸如上所述的多方面优点，那么目前在一般的船厂(公司)是否具备了在海洋工程电仪施工中推行电缆预裁的条件呢？下面从这四个方面浅谈一下。

3.1生产设计图纸

设计单位目前生产设计采用的通常是可以三维建模的Tribon(或国产的“东欣”等)软件。在民船设计中，他们采用的是通过三维建模的电缆托架和设备，在图纸上测量尺寸进而给出每根电缆的最终长度，并据此预裁。这一设计方法产生了比较好的电缆预裁效果。这说明一般设计单位在设计上早就具备了推行电缆预裁的技术基础。

另一方面，通过三维建模的Tribon(或国产的“东欣”等)软件，设计人员可以针对电缆预裁进行二次建模，增加电缆节点图及电缆托架上电缆剖面图的数量，在丰富实践及设计经验的基础上，可以得到更为准确的电缆长度，更好地支持电缆预裁工作。

3.2施工队伍

目前大多数船厂(公司)的电仪生产由本厂(公司)职工或多家外协公司承担，他们在电仪施工方面具备了一定的实践经验和管理能力。尽管在施工工艺、整体协调、技术素质等方面还有待改进，但相对而言还是比较优秀的。故通过船厂(公司)技术部门加强现场管理、技术指导，以及创造有利条件，并让施工人员严格按照生产设计的图纸进行施工。

3.3电缆到货情况

物资部门能否确保在电缆预裁前关键电缆全部到货，且整个项目电缆到货比例至少达到90%以上，这在推行电缆预裁中尤为重要。现代社会是个物资丰富的社会，只要设计部门能够按时给出相应的电缆信息，物资部门以其丰富的项目经验、多渠道的商业网络，满足此项要求应该没有问题。

3.4电缆预裁的设施及场地

如果委托电缆厂家预裁，自然就不需要相关的设施及场地。但委托厂家预裁，除了船厂要支付一定的电缆裁切费用外，电缆的采购必须是大部分电缆来自同一厂家，这在经营上是对船厂(公司)的无形束缚。另一方面，容易因电缆裁切过长或长度短缺而造成较大的浪费。船厂(公司)应培养自己的电缆预裁人员。

我们建议电缆预裁由船厂(公司)自行组织管理通过施工队具体落实。除了因为该部分费用通常已经包含在施工队的工程款中以及形成船厂(公司)自己的电缆预裁工艺外，关键可以避免因设计失误而造成较大的浪费，同时可以通过电缆预裁让施工队预演了一次电缆敷设的过程。尽管电缆预裁是基于合理的、相对较高质量的生产设计上进行的，并且理论上讲可以针对任何项目(不分首制项目还是系列项目中的后续)，并可以实现接近100%的电缆预裁。但不管首制还是系列项目中的后续，我们都将坚持要求施工方在电缆预裁前对关键路径、大外径电缆以及特殊路径进行现场测绘。电缆预裁就是依据相关的电缆托盘表(电缆清册)规定的电缆长度，按照现场的系统性实际敷设顺序及先裁后敷(对单一滚筒而言)等的工艺原则，将裁切好的电缆依次卷入电缆滚筒备用的电缆敷设工艺，因此它恰恰是电缆敷设前的一次预演，对施工方来讲百利而无一害。

在海洋工程施工中自行实施电缆预裁就需要相应的电缆预裁设施及场地。一定数量的电缆滚筒、两台齿链式无级变速卷扬绞车机、小型10 t行吊、电缆滚筒集群支架以及叉车等即可构成两套功能齐全的电缆预裁生产线。室内电缆预裁场地可以按照单个项目电缆敷设量30万米、预留两个项目的预裁电缆储备量来加以考虑。这样的电缆预裁设施对船厂(公司)来讲是不难解决的；电缆预裁场地尽管有些难度，但立足于船厂(公司)的长远发展也是应该且可以解决的。

4结束语

基于电缆预裁综上所述的多方面优点以及我们一般船厂(公司)基本具备了在电仪施工中推行电缆预裁的实际情况，且电缆预裁已经在诸如大连中远船务等国内海洋工程施工中采用，从提高海洋工程建造的生产效率，力图在海工电仪生产中实现降本增效的目标，立足船厂(公司)长远发展及建立世界一流的海洋工程公司的期望。

The Feasibility Analysis and Advantages for Pushing Forward the Cable Pre-cutting During the E/I Construction in Offshore Engineering

LIU Tong-quan1， SONG Wei-yan2

(1.Dalian Shipbuilding Industry Offshore Co., Ltd.， Dalian Liaoning 116113, China；2. Dalian Shipbuilding Industry Engineering and Research Institute Co., Ltd.，Dalian Liaoning 116083, China)

AbstractIt is extreme key issue in the present economic environment to implement the goal of cost reduction and efficiency increase in the E/I production of offshore engineering. The most part of cables(a small amount of cables to be pre-cut by the construction personnel according to their experience or estimate) can only be pulled by the method of cutting on site when large-scale cables to be laid, due to cable pre-cutting has not been widely adopted by offshore engineering in the current environment. This method often causes great waste due to lack of allocating and management of scientific and overall consideration to the cable and technology discipline is not strictly enforced and etc. In this article the cable pre-cutting advantages to be discussed through detailed data, the cable pre-cutting conditions to be given by rich theory and practical experience, and the feasibility analysis to be processed for pushing forward the cable pre-cutting during the E/I construction of offshore engineering at the present.

KeywordsCable pre-cuttingCable pulling and cutting on siteCable normal wasteCable pulling efficiencyCable rotary drum collective supports

中图分类号U665

文献标志码A

作者简介：刘同全(1968-)，男，助理工程师，技术部电气室主任。