海洋石油平台建造过程中深入实施电仪专业一体化建造工艺研究

祁永青，魏 然，于永俊，陈启卫，丛 珊

(海洋石油工程(青岛)有限公司，山东 青岛 266520)

当前，世界经济仍处于缓慢复苏过程，国际油价将继续处于中低水平，国内经济增速放缓，海洋工程行业竞争更加剧烈，面对更加复杂严峻的外部环境，海洋工程企业为打好“保增长”的翻身仗，提质增效成为当务之急，而海洋石油平台的一体化建造无疑是一把重要利器。在持续推进海洋石油平台一体化建造的数据统计中发现，电仪专业的一体化在海洋石油平台的一体化建造过程中权重很大，电仪专业预装件占到总预装件的比例超过80%，但是电仪专业一体化建造方案中的结构散件只占本专业结构散件总量的48%，实际预装率只有43%。由此可见，电仪专业的一体化建造权重大，预装率还有很大的提升空间，重点实施电仪专业的一体化建造工艺，对提升海洋石油平台一体化建造工艺的实施效果意义重大。

1 一体化建造的项目管理

在海洋石油平台传统建造模式下，甲板片预制完成后直接进行涂装，涂装完成后直接进行总装，各专业的小型结构散件涂装完成后在结构总装阶段进行安装。该模式使得大量结构散件在结构总装阶段侧进安装，增加了大量的人工和吊机投入，增加了安全风险，而且在安装过程中大量破坏油漆，补漆作业不但造成材料浪费，还污染了作业环境，而且油漆存在很大的质量隐患。

为解决上述问题，项目管理人员在海洋石油平台建造过程中推行一体化建造施工工艺。在项目初期确定一体化建造实施策略，调整各专业的设计、施工顺序，将结构总装工作后移，结构专业附属结构及其他专业部分设计、安装工作前移，以项目管理作为推动力，结合四级计划，编制一体化实施计划和一体化实施方案，在施工阶段协调各项作业严格按照已编制的一体化方案及计划实施，实现各甲板片的整体涂装和整体吊装。

2 电仪专业一体化方案设计

海洋石油平台建造过程中，通常以甲板片为基本单位进行预制、涂装和吊装，实施一体化建造的项目，甲板片的预制方案要包含一体化方案章节，包括结构、机械、通风、配管、电仪等专业一体化安装清单。该清单除了要标明参加一体化建造的支架是在预舾装阶段安装还是预安装阶段安装外，还要标明该支架的预制图纸编号和安装图纸编号，以便施工单位查找图纸。电仪专业的结构散件是否进行一体化安装以及进行哪个阶段的一体化安装，原则与一体化方案的总体原则相同，考虑的主要因素包括甲板片涂装垫墩高度、甲板片运输小车行走区域、吊装碰撞区域以及重量控制等。电仪专业一体化安装清单模板如表1所示。

表1 电仪专业一体化安装清单模板

2.1 电仪专业的3D建模

从理论上讲，海洋石油平台每个甲板片上部、下部的结构散件及设备设施，主要包括电缆托架及其支架、灯具及其支架、接线箱及支架、控制按钮及其支架、探头及其支架、各类设备及其底座以及各类电缆穿舱件，都可以根据上述原则进行一体化设计。但在实际实施过程中，电仪专业参与一体化安装的主要有电缆托架及支架、灯具支架、设备底座，除了设备是到货不及时不能满足一体化安装因素外，其他未能实施一体化安装主要原因是不能精确定位。

在海洋石油平台的3D设计中，电仪专业进行PDMS建模的设备设施主要包括：电缆托架及支架、电仪设备、灯具等，照明接线箱、仪表接线箱、控制按钮、探头、管线仪表、电缆穿舱件以及电缆分支路径等尚未实现建模或者只是进行示意性建模(不具备精确定位条件)，不具备实施一体化建造的前提条件。因此，在今后的工作中，必须扩大电仪专业的建模范围，实现照明接线箱、仪表接线箱、控制按钮、探头、管线仪表、电缆穿舱件以及电缆分支路径的建模工作，进一步提高一体化实施方案中结构散件的数量，从而为电仪专业一体化建造工艺的深入实施创造技术条件。

2.2 电仪专业一体化的图、料准备

使用传统工艺建造海洋石油平台，电仪专业加工设计的启动时间往往比结构专业滞后三个月左右，而在一体化建造工艺下，电仪专业加工设计需要与结构专业同时启动，配合结构专业编制甲板片预制方案，编制电仪专业一体化实施清单，并根据一体化实施计划要求，进行电仪专业结构散件预制图纸、安装图纸的绘制工作，结合各类材料的采办周期，编制钢材采办料单、电缆托架采办料单以及各类施工散料的采办料单，由项目组组织采办人员进行材料采办，以便在各项施工前实现图料匹配。

3 电仪专业一体化建造管理

在海洋石油平台的建造计划里，甲板片的预制、涂装、吊装是关键路径上的关键活动，编制一体化实施计划时，方案、图纸、材料采办、结构散件预制等活动，要围绕这几个关键活动展开，并将预舾装、预安装调整为关键活动，加入到关键路径中去，即一体化的非关键路径要满足关键路径的要求，并融入到关键路径中来，进度网络图如图1所示。因此，一体化建造的实施阶段就是非关键路径进入关键路径并与之重合的重要阶段，必须加强该阶段的施工管理，确保各项作业严格按照计划执行。

图1 一体化建造工艺进度网络图

3.1 结构散件预制

在海洋石油平台建造领域，除二级结构、三级结构外，结构专业梯子、栏杆，非结构专业的管支架、托架支架、杂散设备支架等统称结构散件。电仪专业结构散件预制图纸、材料匹配后，施工单位开始进行预制工作。在传统建造工艺下，结构散件按照预制、涂装、返场、结构总装阶段安装这一模式进行，而在一体化建造工艺下，结构散件被细分为预舾装散件、预安装散件、非一体化安装散件，预舾装散件不做涂装送至甲板片预制释放场地，预安装散件涂装后送至甲板片待吊装场地，非一体化散件涂装后送至结构总装场地，其预制、涂装、返场时间严格按照一体化实施计划执行。

流程的细化意味着管理难度的增加，结构散件预制能否按照一体化实施方案执行直接决定着一体化的预装率。因此，在结构散件预制初期，项目管理人员要深入到生产一线，协助施工单位梳理生产流程，将预舾装散件、预安装散件、非一体化散件分开预制、单独存放、独立运输，引入托盘化管理理念，杜绝混放、混装现象的发生，为一体化安装创造物质条件。

3.2 预舾装一体化

在甲板片预制完成进行涂装前安装管支架、设备底座、电仪支架、通风管道支架等结构散件，完成后进行整体涂装，称为预舾装阶段。在该阶段，电仪专业的主要工作是安装电仪专业结构散件。因此，在甲板片预制的同时，施工技术人员、施工管理人员配置到位，提前熟悉图纸，跟踪材料状态，根据工作量组织施工人员，确保施工图纸、电仪专业结构散件、施工人员以及工机具到位与甲板片释放同步，确保甲板片释放后能立即开始结构散件的安装工作。

根据一体化施工计划，预舾装阶段施工工期为3-5个工作日，工作量比较大，这就要求施工人员要高效施工，同时要加强质量管理，提高一次合格率，避免返修造成的工期损失，确保在计划时间内完成结构散件的安装、焊接、外观释放工作。

3.3 预安装一体化

甲板片涂装完成后运输至总装场地，安装栏杆、管支架、电仪支架等已涂装的结构散件以及格栅、管线、托架等，完成后进行整体吊装，称为预安装阶段。在该阶段，电仪专业的主要工作是安装受小车运输影响的支架，并根据到货情况安装托架、电仪设备等。在甲板片涂装释放前，施工技术人员、施工管理人员要做好图纸、材料的梳理工作，将安装材料提前倒运至甲板片待吊区，根据工作量及施工时间调配施工人员，确保甲板片涂装释放运输至待吊区即可开展预安装工作。

根据甲板片运输方案，甲板片涂装垫墩高度为1.45 m，在该高度下实施的预安装一体化称为低位预安装一体化，施工时间为2～3个工作日；根据一体化实施方案，部分结构、配管专业安装件安装高度较高，项目管理人员结合工作量及工期情况，确定将个别甲板片架高至3.2 m左右，进行高位预安装一体化，施工时间通常为7～10个工作日。无论是是低位预安装一体化还是高位预安装一体化，电仪专业的工作量是一定的，因此，施工计划按照2～3个工作日编制，该阶段安装的电仪结构散件，除了要完成焊接工作，还要安排涂装专业完成底漆修补工作。

4 结语

一体化建造施工工艺，是在海洋石油平台传统建造工艺的基础上，通过调整各专业施工工序，在甲板片预制涂装前、吊装前完成部分结构散件、管线、托架及小型设备安装工作，结构总装期间的侧装作业、动火作业、补漆作业大幅减少，降低了高空作业风险，施工环境得以保证，人工、吊机投入大幅降低，不仅提高了工效，还降低了社会成本。与此同时，电仪专业的一体化建造的实施率和预装率还有很大的提升空间，需要项目管理人员、技术人员以及施工人员细心组织，共同努力，将海洋石油平台的一体化建造工艺推向更高水平。

(本文文献格式：祁永青，魏然，于永俊，等.海洋石油平台建造过程中深入实施电仪专业一体化建造工艺研究[J].山东化工,2018,47(7):112-113.)