管道安裝管理系統在項目工程中的應用
發布時間：
2015-04-14
管道安裝管理系統在項目工程中的應用
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。保證管道工程質量對裝置的穩定運行，提高工程項目的經濟效益、社會效益都具有重大意義。
管道工程質量的控制涉及人員、材料、機具、檢驗等多個環節。根據《壓力管道安全技術監察規程—工業管道》的要求，每一個焊口必須包含材質和規格、位置、編號、焊工、無損檢測方法和結果等相關信息，而一個石化項目往往涉及上千條管線，數萬個焊口，材料種類繁多，數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驗收規范的要求等問題。隨著計算機軟硬件技術的進步，運算、存儲功能近年得到飛速發展，采用計算機技術處理海量的工程信息具有獨到的優勢。因此開發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，是我們在執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合國內實際情況而開發產生的系統，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。
軟件采用一個統一的數據庫帶多個終端的模式，公司、項目經理部的焊接、進度、材料、采購、檢驗、資料等多個部門及人員協同使用，實現操作同步、數據共享。軟件分為系統設置、工藝評定、焊工管理、焊接技術、進度控制、材料管理、交工資料等七個模塊。
系統設置
系統設置分為組織機構、人員權限、檢驗比例、抽檢規則、管線初始化、壁厚等級表、等級材質對照表等模塊組成。
組織機構及權限設置，解決了公司、項目、專業組織管理及人員相互之間隸屬關系問題，同時規定了各部門及人員的操作權限。其中權限設置很重要，由于使用軟件的部門及人員較多，甚至有業主、管理方的使用接口，為了確保數據的準確、唯一，系統設置了“系統管理員、項目管理員、數據錄入、數據查看、臨時”等多種權限，以及“項目經理、各專業工程師、焊接工程師、采購、倉儲”等多種登錄角色。不同的登陸角色、權限，對不同模塊及數據的編輯、錄入、查看設置不同的操作模式。
管線初始化設置是本軟件的一個基礎數據，需要錄入管線的很多基本信息，如管線號、介質、口徑、管道等級、材質、焊口編號、焊縫類型等。后續的抽檢比例及規則，則是根據設計文件及驗收規范要求，利用管線初始化設置中的幾個特征值定義，如介質、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。管徑壁厚數據表，則是根據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字化方式保存于數據庫中，便于各項目使用。將工藝評定規范中相關評定原則，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環節。
焊工管理
將焊工的合格項目代號、有效期等信息錄入數據庫。提取其中和焊工操作資格有關的信息，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置中的信息關聯，在后續的焊接記錄中，可以通過軟件自動判別，避免沒有相應資格的人員參與焊接工作。
焊接技術
焊接過程管理，通過“焊接技術”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、外觀檢驗結果、材料爐批號等，由施工現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據庫。一個大中型的石化項目，每天可能有數千條這樣的信息，需要錄入。其余管線號、焊口號、口徑等相關信息則引用自“系統設置模塊中的”管線初始化設置。即“管線初始化設置”和“焊接記錄”構成了管道安裝過程管理的基礎數據。
利用計算機的自動判別，可以糾正現場操作的某些失誤，如將焊工資質中的相關信息與管線信息中有關材質、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。在數據錄入過程中，也可避免一些人為疏忽，確保數據的準確及完整性。
在建立了大量的基礎數據后，通過軟件編程，可以快速處理很多日常工作，如焊接日報、管段預制完成情況、焊縫組批無損檢驗，以及后續的試壓包進度控制、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、可燃介質鋼制管道工程施工及驗收規范》及條文說明的要求，焊縫組批以管道級別、材料類別、介質、壓力等級相同為原則，并兼顧焊工的因素，如采用人工統計或辦公軟件處理，工作量巨大、繁瑣且極易犯錯，而通過軟件中“抽檢比例及規則設置”，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。
無損檢測的結果也在焊接記錄界面錄入，通過統計分析，可以實時得出每個系統、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量狀態的分析統計數據，以便及時發現問題、解決問題，確保工程質量符合規范要求。
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，進而統計出單個系統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、試壓包設置中，定義了整個項目的焊口以及該焊口所在的系統、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、統計功能，根據項目進度控制人員的要求，盡可能提供多種多樣的進度統計功能，可以按照不同的時段、檢查等級、管線號、分區域、管道等級、焊口形式等等方式，統計出計劃的工作量、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，可以通過軟件統計，整理出接近完成的試壓包、系統，有重點地安排工作，使系統及整個項目的移交做到有條不紊。
交工資料
在軟件中設置部分交工資料表格模板，在前期大量管線、焊口、檢驗數據的基礎上，將資料表格和數據庫進行鏈接，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，以適應不同項目、不同驗收規范的要求。
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、類別、規格繁多，如從材質上區分有碳鋼、不銹鋼、鎳基合金、耐熱鋼、低溫鋼等，從類別上區分有三通、彎頭、大小頭、管臺、法蘭、盲板、閥門、螺栓、墊片等，從規格上區分則又不勝枚舉，材料單件往往達到數千之多。材料的預算、采購、入庫、領用、核算等分散在不同環節、人員，在以往的項目管理中，這些管理工作通常采用人工統計或辦公軟件處理，工作量比較大，并且數據在各個環節之間轉移、使用時，難免發生遺失、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，又開發了材料管理模塊，包含材料清冊、申請、入庫、領用、采購進度、統計報表等子模塊。
在材料基礎庫中，根據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，確保了數據的唯一性、準確性。在流程設置上，只有經過申請的材料，才能進入采購環節，進而進入入庫、領用環節。根據采購、財務部門的要求，利用數據庫中已有的信息，設計了采購進度控制、匯總統計、比較等功能，可以實時跟蹤材料采購進度、領用及庫存情況，有效控制工程進度及成本。例如，管道材料的申請根據管線號進行，一方面可以提高材料預算的準確度;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，還有助于完善管道安裝質量控制。在TSG D0001-2009《壓力管道安全技術監察規程—工業管道》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、爐批號，再根據管線初始化中關于材質的特征值，對應到該種材質的經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對應的爐批號，如果未能從下拉菜單中選到施工現場報送的焊接記錄中的爐批號，則有可能施工現場材料使用或者材料入庫操作時有錯誤現象，可以及時派員核查、糾正。
結語
這套焊接PIMS系統自開發以來，通過工程實踐，不斷修正、完善功能模塊，在多個國內外項目中得到應用。在管道安裝工程焊接質量、監控工程進度、系統移交、材料管理、工程成本控制等方面取得了很好的應用效果，極大地提高了工作效率和管理水平。
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