管道安装管理系统在项目工程中的应用
发布时间：
2015-04-14
管道安装管理系统在项目工程中的应用
前言
管道工程在石油化工装置工程中举足轻重，是个重要分部工程。相对于其他分部工程而言，其工序繁多，工期最长，投入资源最多。保证管道工程质量对装置的稳定运行，提高工程项目的经济效益、社会效益都具有重大意义。
管道工程质量的控制涉及人员、材料、机具、检验等多个环节。根据《压力管道安全技术监察规程—工业管道》的要求，每一个焊口必须包含材质和规格、位置、编号、焊工、无损检测方法和结果等相关信息，而一个石化项目往往涉及上千条管线，数万个焊口，材料种类繁多，数十成百名焊工参与焊接工作，因此过程控制信息量巨大是管道安装工程的一个重要特点。在以往的项目执行过程中，这些海量的信息采用人工记录或者办公软件进行处理，存在协同效率低下，过程控制记录错误较多，无损检测比例不易达到相关验收规范的要求等问题。随着计算机软硬件技术的进步，运算、存储功能近年得到飞速发展，采用计算机技术处理海量的工程信息具有独到的优势。因此开发一套适合于石化项目管道安装工程的软件，对于解决上述问题无疑会起到积极的作用。
PIMS管道安装管理系统，是我们在执行一些外资项目过程中，吸取了西方工程公司先进的管理理念并结合国内实际情况而开发产生的系统，适用于中大型石化项目管道安装工程的信息管理及工程控制。
软件采用一个统一的数据库带多个终端的模式，公司、项目经理部的焊接、进度、材料、采购、检验、资料等多个部门及人员协同使用，实现操作同步、数据共享。软件分为系统设置、工艺评定、焊工管理、焊接技术、进度控制、材料管理、交工资料等七个模块。
系统设置
系统设置分为组织机构、人员权限、检验比例、抽检规则、管线初始化、壁厚等级表、等级材质对照表等模块组成。
组织机构及权限设置，解决了公司、项目、专业组织管理及人员相互之间隶属关系问题，同时规定了各部门及人员的操作权限。其中权限设置很重要，由于使用软件的部门及人员较多，甚至有业主、管理方的使用接口，为了确保数据的准确、唯一，系统设置了“系统管理员、项目管理员、数据录入、数据查看、临时”等多种权限，以及“项目经理、各专业工程师、焊接工程师、采购、仓储”等多种登录角色。不同的登陆角色、权限，对不同模块及数据的编辑、录入、查看设置不同的操作模式。
管线初始化设置是本软件的一个基础数据，需要录入管线的很多基本信息，如管线号、介质、口径、管道等级、材质、焊口编号、焊缝类型等。后续的抽检比例及规则，则是根据设计文件及验收规范要求，利用管线初始化设置中的几个特征值定义，如介质、管道等级，由软件自动赋值给每一条管线，进而赋值到每一个焊口。管径壁厚数据表，则是根据口径及管道等级定义各个焊口材料的厚度，自动赋值给每条管线，为后续的无损检测委托单提供焊口的厚度。
工艺评定
工艺评定模块，是将公司有效的工艺评定以数字化方式保存于数据库中，便于各项目使用。将工艺评定规范中相关评定原则，链接到项目实际焊接工作中，可以避免没有进行过工艺评定的材料进入焊接作业环节。
焊工管理
将焊工的合格项目代号、有效期等信息录入数据库。提取其中和焊工操作资格有关的信息，如焊接方法、材料类别、焊接位置、壁厚、管径大小等。将这些信息与管线初始化设置中的信息关联，在后续的焊接记录中，可以通过软件自动判别，避免没有相应资格的人员参与焊接工作。
焊接技术
焊接过程管理，通过“焊接技术”模块，是本软件的核心部分，分为焊接记录、组批、检验委托、试压包管理、焊接日报、尾项管理及管段预制等模块组成。
每个焊口的焊接信息，如完成日期、焊工、焊接位置、焊接方法、外观检验结果、材料炉批号等，由施工现场原始的每日焊接报表，通过“焊接记录”操作界面录入软件数据库。一个大中型的石化项目，每天可能有数千条这样的信息，需要录入。其余管线号、焊口号、口径等相关信息则引用自“系统设置模块中的”管线初始化设置。即“管线初始化设置”和“焊接记录”构成了管道安装过程管理的基础数据。
利用计算机的自动判别，可以纠正现场操作的某些失误，如将焊工资质中的相关信息与管线信息中有关材质、厚度、管径等链接，在焊接记录输入阶段，可以判断该焊工是否具备此条管线上的焊接操作资格。在数据录入过程中，也可避免一些人为疏忽，确保数据的准确及完整性。
在建立了大量的基础数据后，通过软件编程，可以快速处理很多日常工作，如焊接日报、管段预制完成情况、焊缝组批无损检验，以及后续的试压包进度控制、尾项管理等。尤其是焊缝组批无损检验工作，如按照通常石化项目采用的SH3501-2011《石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范》及条文说明的要求，焊缝组批以管道级别、材料类别、介质、压力等级相同为原则，并兼顾焊工的因素，如采用人工统计或办公软件处理，工作量巨大、繁琐且极易犯错，而通过软件中“抽检比例及规则设置”，则可以简单高效地完成焊缝组批工作，且可以在操作界面轻松完成随机抽样点口，避免人为因素。
无损检测的结果也在焊接记录界面录入，通过统计分析，可以实时得出每个系统、每条管线、每个焊工的焊接完成量、检测比例及一次合格率等反映整个工程质量状态的分析统计数据，以便及时发现问题、解决问题，确保工程质量符合规范要求。
在试压包管理界面，定义了每个试压包中包含的管线号、焊口，明确了每个试压包所包含的焊接工作量，通过和录入的焊接信息比较，则可轻易地分析出每个试压包的工作进度，进而统计出单个系统乃至整个项目的管道安装完成进度。
进度控制
在管道初始化、试压包设置中，定义了整个项目的焊口以及该焊口所在的系统、试压包，可以使我们在工程前期，即可知道该项目管道安装焊接工程量，再结合工期计划，可以对施工人员、机具、场地、施工次序等进行合理的安排。在项目进行过程中，通过软件编程各种过滤、筛选条件，利用计算机强大的计算、统计功能，根据项目进度控制人员的要求，尽可能提供多种多样的进度统计功能，可以按照不同的时段、检查等级、管线号、分区域、管道等级、焊口形式等等方式，统计出计划的工作量、完成的工作量、余留的工作量等便于工程进度的控制。
特别在工程后期，可以通过软件统计，整理出接近完成的试压包、系统，有重点地安排工作，使系统及整个项目的移交做到有条不紊。
交工资料
在软件中设置部分交工资料表格模板，在前期大量管线、焊口、检验数据的基础上，将资料表格和数据库进行链接，可以自动生成管线清单、扩检焊口、管道焊接记
录表、泄露真空试验、耐压试验、吹扫清洗记录等一系列管道安装竣工资料表格。这个资料输入输出格式也可以在软件中更改，以适应不同项目、不同验收规范的要求。
材料管理
大中型石化项目管道安装工程涉及的材料，其材质、类别、规格繁多，如从材质上区分有碳钢、不锈钢、镍基合金、耐热钢、低温钢等，从类别上区分有三通、弯头、大小头、管台、法兰、盲板、阀门、螺栓、垫片等，从规格上区分则又不胜枚举，材料单件往往达到数千之多。材料的预算、采购、入库、领用、核算等分散在不同环节、人员，在以往的项目管理中，这些管理工作通常采用人工统计或办公软件处理，工作量比较大，并且数据在各个环节之间转移、使用时，难免发生遗失、错漏，给工程成本及施工进度的控制造成一定的困难。
在前述焊接部分管理软件使用一段时间后，又开发了材料管理模块，包含材料清册、申请、入库、领用、采购进度、统计报表等子模块。
在材料基础库中，根据材料分类原则并参考五金手册的材料分类方法，建立二级材料目录，建立工程中涉及的所有材料明细。后续的材料申请、采购等操作过程，全部基于这个材料明细，确保了数据的唯一性、准确性。在流程设置上，只有经过申请的材料，才能进入采购环节，进而进入入库、领用环节。根据采购、财务部门的要求，利用数据库中已有的信息，设计了采购进度控制、汇总统计、比较等功能，可以实时跟踪材料采购进度、领用及库存情况，有效控制工程进度及成本。例如，管道材料的申请根据管线号进行，一方面可以提高材料预算的准确度;另一方面还可以参照材料入库情况，由计算机自动匹配材料齐全的管线，进入预制工作，极大地提高了施工效率。
将材料管理模块嵌入同一个系统，还有助于完善管道安装质量控制。在TSG D0001-2009《压力管道安全技术监察规程—工业管道》中，对管道组成件的标志及管子在切割和加工前的标记移植作出了严格的规定，并且要求能够在管道竣工轴测图上清楚地反映和追溯管道组成件，因此在施工资料中显示焊缝两侧材料的炉批号，就显得比较重要。在管道材料入库时，要求录入每件管道元件的材质、炉批号，再根据管线初始化中关于材质的特征值，对应到该种材质的经检验入库的所有管道元件的炉批号。在“焊接记录”操作界面录入“炉批号”时，只能在该栏下拉菜单中选取该材质对应的炉批号，如果未能从下拉菜单中选到施工现场报送的焊接记录中的炉批号，则有可能施工现场材料使用或者材料入库操作时有错误现象，可以及时派员核查、纠正。
结语
这套焊接PIMS系统自开发以来，通过工程实践，不断修正、完善功能模块，在多个国内外项目中得到应用。在管道安装工程焊接质量、监控工程进度、系统移交、材料管理、工程成本控制等方面取得了很好的应用效果，极大地提高了工作效率和管理水平。
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