基于渐进明细的海洋平台详细设计计划编制与进度控制方法研究

摘要：海洋平台详细设计是海上油气田建设的关键环节，也是工程实施阶段的首个步骤，在工程建设中作用重大，直接关系到油气田建设目标能否实现。详细设计进度受人力投入、人员水平等诸多因素影响，图样文件能否按时提交直接制约采办工作和施工工作的连续性，因此，详细设计阶段的进度控制工作十分关键。基于渐进明细的原则，对平台详细设计计划的分层分级进行总结，对计划编制和进度跟踪控制的一般方法和流程进行梳理归纳，并结合工程应用实例，得到一种平台详细设计进度控制的方法，可为后续海洋平台建设项目详细设计计划编制和进度控制提供参考。

关键词：

海洋平台；详细设计；计划；工作分解结构；进度控制；渐进明细

0引言

海洋平台是海上油气田开发的关键工程设施，目前常用的是导管架固定平台，由导管架、钢桩、上部组块、生活楼、钻机模块等组成，通过立管与海底管道相连。固定式海上平台被认为是水深500m以浅最为经济的油气资源开发方式。随着海洋油气开发的迅速发展，采用超高强度钢材设计的导管架平台开始逐渐应用于200m～350m的较深水域，300m水深级导管架平台技术是未来一段时间内南海中等水深油气田经济高效开发的关键技术[13]。为适应复杂多变的海洋气候工作环境，如风、波浪、流、海水侵蚀、海冰、台风等，设计建造安全、经济适用的平台设施显得尤为重要。

平台设计是海上油气田开发建设中一项非常重要且复杂的工作，各阶段设计深度和用途不同。详细设计是根据合同要求确定的工作范围，在批准的基本设计成果的基础上，进行详细的设计计算分析，并对基本设计成果进行优化和深化，细化为可实施的图样文件，报业主审查批准后，作为后续加工设计和施工的基础。做好详细设计阶段的进度管理，确保详细设计计划与采办计划、建造施工计划合理衔接，对于海洋工程项目进度管控十分重要，是工程项目进度目标能否实现的关键。

1详细设计计划分级

工程计划的编制是一个循序渐进的过程，根据计划使用用途和编制时所具备的条件，在项目进度目标和基准计划的基础上逐步细化。海洋平台详细设计进度计划按渐进明细的原则可以分为5级，海洋平台详细设计计划分级如图1所示。在项目前期准备和实施进程中，随着可参考的信息越来越具体，影响项目执行的各项因素越来越清晰，计划将被持续细化和改进。

（1）里程碑计划。详细设计作为最底层工作分解结构（WBS），各单体详细设计作为作业项，明确各单体详细设计的计划开始和计划完成时间，

用于项目前期规划和招投标阶段，规定平台详细设计的进度目标。

（2）总体控制计划。各单体详细设计作为最底层WBS，在里程碑计划的基础上，根据各单体所涉及的专业，对各专业详细设计计划的开始时间和完成时间进行规划，一般用于投标阶段，作为承包商的投标计划和技术标书的组成部分，对招标文件要求的里程碑进行响应。

（3）总体实施计划。该计划一般由总包商负责编制报批，根据工程项目合同确定工作范围，涵盖包括详细设计在内的各个板块的工作，是项目实施的基准计划。各专业详细设计作为最底层WBS，在总体控制计划的基础上细化明确各专业具体详细设计工作和成果文件的时间安排，如规划导管架结构专业建模、计算、图样、规格书等的开始时间和完成时间。

（4）运行计划。该计划由承担具体详细设计工作的设计单位或分项目组负责编制并提交总包项目组审批。在总体实施计划的基础上，将图样、规格书、报告等成果文件进一步细化，如将导管架结构图样细化为主结构图和附属结构图，明确每一份图样文件的时间安排。

（5）出图计划。该计划由各专业部室负责编制，在运行计划的基础上，根据详细的出图目录清单，明确各专业每一份图样文件各个版次的提交时间。出图计划对于详细设计与采办、现场施工工作的匹配性分析十分关键，是后续采办计划、加工设计计划及施工计划编制的基础，也是实际执行过程中进度跟踪控制和进度衡量的基准。

2计划编制流程

根据合同工作范围和要求、项目总体里程碑计划、基本设计文件、以往项目实施经验等，编制详细设计进度计划，详细设计计划编制一般流程如图2所示。采用专业的计划软件进行编制，对于出图计划也可使用Excel表格，便于筛选和查看。

21建立工作分解结构，确定权重划分

海洋平台详细设计成果包括数量庞大的图样文件和模型数据等。工作分解结构（WBS）是以可交付成果为导向，用系统的方法按一定的原则对项目对象进行逐级分解和分组的方法，其层级每下降一层，代表作业定义更为详细。工作分解结构是项目计划编制和管理的核心，必须包含项目涉及的所有工作范围，不可漏项。

根据所编制计划的级别、项目工作范围、复杂程度和规模大小等，海洋平台详细设计WBS一般划分见表1。

根据要编制的计划级别，选择对应的WBS构成，并结合以往项目经验、费用预算占比、预估工作量、重要程度等，综合确定各层级WBS权重划分。

22确定作业项

作业项是最底层WBS包含的所有活动，也是为完成WBS必须开展的各项工作，根据所编制的计划级别和合同规定的工作范围确定。例如，导管架详细设计结构专业包含的作业项有建模、结构计算、规格书、图样、料单、报告等，涵盖了结构专业所有的工作内容。作业项是开展工期估算、建立逻辑关系、编制进度计划及执行和监控项目工作的基础[4]。

23排列作业顺序

在设计活动中，各个专业的工作有多处交叉和合作[5]，海洋平台详细设计包含的各作业项之间存在一定的逻辑关系，其是排列作业顺序的基础，包括工艺关系、组织关系、外部制约关系等。在工程项目计划编制时，除了首尾作业项，其余所有的作业项必须至少有一项紧前作业和一项后续作业，否则无法计算得出准确的时间参数信息和关键路径。

工艺关系是由工艺流程或工作程序决定的，属于强制性逻辑关系。组织关系是组织因项目整体需要或资源调配需要而人为确定的作业之间的先后关系，属于软逻辑关系，如进行平台详细设计计划编制时，可以根据现场实际需求，将部分非关键图样文件适当后延，确保有限的设计人力投入到最关键的设计工作当中。外部制约关系是来自于外部的因素，对于详细设计工作来说，部分图样文件的提交依赖于外部信息的输入，如组块0版的主结构小梁图需要获得相关设备厂家的资料，配管三维图的提交需要获得相关设备的管线接口位置信息等。

24预估资源投入，确定作业工期

作业工期的长短主要取决于投入资源的数量和质量。专业设计人员作为关键资源，其投入数量及投入人员的经验水平、专业能力、责任心等因素直接决定了作业时间。根据图样目录清单确定各作业项的具体工作量，参考以往项目实施经验和统计数据、企业定额等，预估各项作业设计人力投入工时，结合作业日历和可投入的设计人力，计算即得到该作业工期。如作业项计划工时难以准确预估时，也可使用类别估算法、三点估算法等确定作业工期。

某项资源的投入并非无限，对于工程设计公司而言，各专业设计人员数量往往较为固定，需要对众多的详细设计项目进行人力分配，因此具体到某个项目的设计人力时一般是一定的。在进行作业工期评估时，各设计工种高峰期人力投入不得超过该工种实际可获得数量，包括自有和外取，如超过资源上限，需要通过“削峰填谷”的方法进行资源优化平衡，如将同步作业调整为流水作业，减少资源高峰期投入量，使资源投入计划尽可能贴近实际。

25建立进度计划初稿

按照上述步骤使用专业计划软件输入相关信息数据并计算得到进度计划初稿，包括作业代码、作业名称、计划工期、计划开始时间和计划完成时间等，得到网络图和横道图，明确总浮时、自由浮时等时间参数。

26计划优化调整

计划初稿编制完成后，应进行分析检查，检查高峰期设计人力投入是否合理、资源使用是否均衡、关键图样和资料单提交时间是否满足采办需求和现场施工需求、受关键设备厂家资料制约的图样文件提交计划是否与采办计划相匹配、关键路径设置是否合理等。如发现问题，则应对计划进行优化调整，调整的主要方法包括修改某些作业的起止时间、增加或减少人力投入，以调整某些作业的实施周期、优化作业之间的逻辑关系等。通过工期和资源的优化平衡，选择最优组合，确保设计计划满足项目需求。

27编制计划配套计划文件

正式的详细设计进度计划确定并通过审批后，将作为基准计划，据此编制进度曲线、各专业人力投入计划、出图计划、进度计算表及关键设备厂家资料需求计划等，作为后续进度跟踪控制的管理工具和基础。

3进度跟踪与控制

海洋平台详细设计进度与设备材料采办进度、现场施工进度关系十分密切。详细设计材料单和设备技术标书的提交是采办发标的前提，详细设计图样是现场加工设计和施工工作开展的基础，同时设备厂家资料也是详细设计工作的输入，现场施工是对详细设计质量的验证。

详细设计进度跟踪控制主要依据详细设计出图计划、进度曲线、关键路径等计划工具。在详细设计阶段，计划人员对照出图计划，跟踪落实每一份图样文件各个版次的状态和实际提交时间。一方面，与计划提交时间进行对比，明确是否有滞后；另一方面，根据所有成果文件各个版次的实际状态和权重划分，自下而上汇总计算详细设计实际进度，与计划进度曲线对比，确定进度偏差情况。同时，根据迭代燃尽图更新实际工作量完成情况，展现进度发展趋势，作为进度控制的依据和参考。

根据进度跟踪结果，分析滞后的原因和其对后续作业、关键路径及项目整体进度的影响，根据分析结果采取必要的措施纠偏，如增加专业设计人力投入、安排适当加班、召开进度协调会议等，确保关键路径不出现延误、不影响后续的采办工作和现场施工工作。当设计进度滞后较多、进度偏差超过允许值或出现重大进度变更等状况而无法有效指导设计工作及后续工作时，应及时调整升版进度计划。

详细设计阶段的进度管控要重点把握关键图样的提交时间，如导管架主结构图、节点加强环图、静水压溃环详图等。特别注意设备材料采办资料单和技术标书的提交时间与采办计划、现场需求计划的匹配性；明确关键设备厂家资料提交计划，即采办包授标后多久厂家提供哪些资料，作为详细设计工作的输入条件；注意各专业尤其是结构专业和配管专业图样提交时间与建造施工时间的匹配性，并留出足够的加工设计时间。

4工程应用案例

南海某气田开发拟新建一座4腿4裙桩导管架无人井口平台WHPA，水深约62m，导管架重量约为1500t、组块重量约为1000t。根据项目总体三级计划安排和合同要求，为避免导管架在南海季风期进行海上安装，导管架应不晚于2017年9月25日前实现陆地完工，具备装船条件，从详细设计开始到陆地完工仅7个月，整体工期十分紧张。设计单位依据常规设计流程制订了详细设计4级计划，某WHPA平台详细设计4级计划如图3所示，明确了所有图样文件的开始时间和完成时间。

在4级计划基础上，进一步细化编制出图计划及其他进度控制配套文件，明确了导管架成果文件各个版次的提交时间。

总包项目组对导管架出图计划和建造计划进行了匹配性分析，部分结构图样0版提交时间不能满足开工需求，需采取有效措施进行优化。考虑到该导管架较为常规，0版图样在B版图样的基础上大幅度修改的概率很小，最终决定采办B版结构图样进行结构预制工作，待0版图样下发后进行复核，无问题后进行结构总装。

实际执行过程中，项目组安排专人对照出图计划每周跟踪实际图样提交状态，导管架开工所需的结构图样按时提交，确保了导管架于2017年5月10日按时建造开工，开工后图样连续供应，有效保障了现场施工进度，导管架于2017年9月23日较合同提前2d实现陆地建造完工，为后续海上安装工作的顺利进行奠定了坚实基础。

5结语

海上油气田平台详细设计作为工程项目建设的实质性输入，不仅需要对前期基本设计质量进行复核，而且也需要对基本设计成果进行优化和细化，得到供采办和施工的成果文件。在制订详细设计进度计划时，既要满足详细设计流程和工序的内在要求，也要做好与后续采办与施工计划的合理匹配和衔接，以满足项目总体进度目标和渐进明细的原则。本文结合工程应用实例，对详细设计计划编制的一般步骤和方法进行了整理分析，对计划跟踪控制方法进行了总结，对于后续海上油气田平台详细设计进度控制工作具有一定的参考意义。

参考文献

[1]邵卫东，付殿福，慈洪生深水导管架的上部组块施工方案的选择[J]船海工程，2022，51（6）：7276

[2]张艳芳，赵佳宁，黄怀州，等300m水深级深水导管架拖航分析方法[J]船海工程，2023，52（2）：102104，136

[3]刘华祥，袁玉杰，曾靖波，等导管架平台用钢现状及展望[J]中国海上油气，2020，32（4）：164170

[4]宋青武，郭庆，高本金，等海洋平台组块施工总承包计划的编制与跟踪[J]石油工程建设，2016，42（5）：7579

[5]周航石油化工项目设计进度计划的编制[J]项目管理技术，2019，17（12）：136141

收稿日期：20240523

作者简介：

王圣强（1981—），男，高级工程师，研究方向：海洋油气工程项目管理。

宋青武（通信作者）（1986—），男，高级工程师，研究方向：海洋油气工程项目管理。

张子硕（1993—），男，工程师，研究方向：海洋油气开采。

邓楚晗（1994—），女，计划工程师，研究方向：海洋油气工程项目管理。

王洪亮（1989—），男，经济师，研究方向：海洋油气工程项目管理。