海洋平台建造模拟施工的应用及工艺优化

海洋平台建造模拟施工的应用及工艺优化

发表时间：2016-10-12T15:47:46.613Z 来源：《基层建设》2016年12期作者：王刚

[导读] 摘要：对于海洋中大型平台的建造，通常需要多方面的参与才能完成。由于设计图和材料的准备等前期的工作将工程时间压缩的过短，再加上开发周期的缩短，使整个过程的建造时间出现紧张的情况，短时间内要完成工程的建造，这就对总体方案的统筹提出较高的要求。

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摘要：对于海洋中大型平台的建造，通常需要多方面的参与才能完成。由于设计图和材料的准备等前期的工作将工程时间压缩的过短，再加上开发周期的缩短，使整个过程的建造时间出现紧张的情况，短时间内要完成工程的建造，这就对总体方案的统筹提出较高的要求。要想保证质量和工期的高要求，就要对建造工艺不断优化，对整体的工艺进行研究，模拟施工并进行研究，对管理方式进行讨论，选择最优的平台建造方法。

关键词：海洋平台建造；模拟施工；工艺优化

我国自改革开放以来就开始对海洋工程进行开发，现阶段大型综合组块的建造工艺已经比较成熟，但是随着工期、质量要求的提升，现今的建造方式相对落后，已经达不到工程的要求，在较短时间内的建造过程中就会产生很多矛盾，不仅不能保证工期还会影响工程的质量。本文主要通过分析怎样调整工期、质量、安全生产、以及过程流程之间的问题和施工中怎样优化管理流程、提升技术水平来促进工程的进步，主要选择模拟施工和工艺优化的手段来进行。具体如下：

一、建造工艺上的短板

（一）工程期限

根据相关数据统计显示[1]，在2008年建造一个5000t的海洋平台要一年多的时间，2010年建造一个7000t的海洋平台要11个月时间，2015年建造一个8000t的海洋平台期限为8个月，数据显示，建造工期呈现缩短的趋势，在缩短的工期中建造过程迎来了新的挑战。传统的建造工艺已经达不到工程的要求，给整个工程带来了巨大的影响。第一，由于工期的缩短，将很多项目集中到了一起，不能再按照结构的顺序进行逐项开展工作，这就会造成人力资源的短缺，还会产生各专业交叉工作，产生制约。第二，设计和材料的采购不能及时的满足工程的需求，供不应求又会加大工程的压力。第三，对于建造来说还是在最后的阶段进行，在之前的设计、采购等缓解若延误了工期就会给最后的建造提出了更高的要求，带来巨大的压力。

（二）工程质量

由于工期的缩短，导致很多专业不能按照顺序进行开展，造成很多专业出现交叉工作的现象，这样就会引发质量问题，主要表现在：第一，专业没有进行合理安排，会造成返工；第二，交叉工作会导致原始设计的改动；第三，因设计和设计变更引发的质量问题；第四，由于采购的不及时，设备没有及时的供应等。归结起来还是因为工期缩短导致的一系列问题。例如图1所示，主要是因为电仪支架与舾装工序安排不合理引起的舾装重复作业；因为设计的变动，使灯具支架和安全设备产生碰撞；采购不及时、不精准，设备晚于需求时间、开孔顺序不一致。

图1工程质量问题

（三）工程费用

基于工期的缩短，在一段时间内，很多人力、物力、财力会集中使用，短时期内的费用的使用会呈现出高增长的现象，主要包括，交叉工作、设计的更改、重复建造等造成的补修以及索赔。

二、模拟施工的应用

模拟施工是现代过程建造中较为先进的管理理念，是指在工程实施前做的预后，主要包括，预测各专业间的矛盾，并制定解决方案[2]。

（一）模拟施工的条件。只要公司的设计方法、材料采购、生产管理等均达到标准要求是，才可进行模拟施工。在实施的过程中还需要完善的设计图纸，充足的材料，完善的材料采购体系，明确的工作界面。

（二）模拟施工的流程。技术人员格局设计图纸和过程的情况制定建造方案，根据方案制定用工单，再进行工单、图纸和材料一并下发到各项目组，项目组再根据工单进行编制，编制好的工单下发到车间，在车间根据图纸和材料进行施工，并对其活动进行跟踪，车间随时将跟踪结果汇报给项目组，项目组根据反馈情况进行调整生产计划，调整后的信息及时的反馈给技术人员，技术人员根据调整情况进行改进模拟实施。

（三）模拟施工的效益。（1）模拟施工可以将施工步骤细化，以项目组作为基础，制定每日或每周的工作量的方法，避免较差工作带来的管理混乱，有效的避免了质量的不合格现象，并有效的减少返工，减少费用的损失，减少资源的浪费。材料、图纸和工单的同时下发，生产车间可以科学化的对施工过程和材料的使用进行监控，对工作量进行统计，合理的安排日工程量，提高工作效率。（2）有效的帮助项目组在工程结束后结算机制转换成在实施中月定期和业主进行费率结算收款，提升了项目费用和结算的有效性和及时性，解决资金断流的现象，保障工程的顺利进行，创造巨大的经济效益。（3）可以有效的避免设计中的重复更改造成的过程的重复的修理，减少了繁琐的零杂工作。（4）使核算更加精准。避免了常规核算中的由于工作量的变动和人为的因素产生的误差，还可以对材料的使用率进行精准的计算，减少资源浪费现象。（5）在工程实施前就可以对后期生产中的风险进行预测，并制定相应的解决方案，避免在工程实施中出现风险因素对工程的影响。

三、工艺优化

工艺优化的对象是特定的项目或组块，根据其特点制定有针对性的建造方案，明确建造工序。对已经完成的方案和工序进行分析，制定施工计划，最后对该过程进行施工[3]。

（一）工艺优化的目的。通过对现阶段海洋平台健造过程的分析可知，出现的主要问题就是工期缩短，导致各专业间的矛盾，所以，要求我们要重新审视工艺，并不断的进行创新和改进，所以，工艺的优化对施工来说是十分必要的。模拟施工的前提就是工艺优化，所以，在施工前要对其对象进行综合的分析研究，制定有针对性的建造工序。例如舾装专业，建造一个8000t的组块平台，内舾装面积7590m2，在传统的方式中，因为工艺的不合理，工期的紧张，导致保温棉被重复的安装，重复的被破坏，变更面积970m2，变更比率占到了12.78%，给工期、质量以及费用带来了不可弥补的损失。若是在实施前制定合理的建造工序，解决掉所有热工作业需完成的必备条件，例如图纸和材料，在热工作业完成后再进行舾装工作，就可以提升12.78%的有效利用率。

（二）模块化。

模块化施工的具体流程主要表现在以下方面：第一，分别运用正造的建造方法预制组块的水平片，保证每层水平片分别带对应的插尖和立柱加厚段。第二，在预制水平片的同时，也预制管线支架、电仪支架、机械底座等。第三，在不影响喷涂、运输、吊装的前提下以及在每层甲板喷砂之前，进行各层机管电仪的相关附件的安装，让其与甲板结构一起整体喷砂、喷漆，以上工作做好后。第四，进行整体吊装、空间总体组装。第五，将剩余附件也进行安装。

模块化的优势主要变现如下：（1）优化施工顺序。在预制甲板片的过程中，结构专业施工的时候采取综合考虑舾装、电仪、机械、防腐、配管等专业技术的工作，这样有效的降低了各专业交叉工作中产生的冲突和工作的重复率。（2）保障了工作的安全，在预制甲板片的过程中，工作大部分在地面进行，都是整体预制，整体吊装的，降低了高空作业的频率。（3）节约资源，在安装完毕甲板片以及附件时，成片后整体吊装，降低动火作业，进而降低后期的补漆，省时省力省资源。

【总结】：

综上所述，现阶段我国在建造海洋平台的过程中还存在着明显的不足，主要问题表现在工期的缩短上，然而模拟施工的应用可以在工程实施前就对后期会出现的冲突做了预计，并制定相应的解决方案，对施工流程做具体的细化，提高管理质量和生产效率，对项目材料进行严格把控。工艺优化不同于常规的建造方式，而是在建造方案下发后才开始进行计划。

参考文献：

[1]孙紫麾，舒欣欣，许军，王佳垚，印文涛，....海洋平台建造模拟施工的应用及工艺优化[J].中国海洋工程技术年会，2014，55（2）：316-323

[2]李永川，张昆，杨铁宁，魏然，刘焕龙，....一体化施工工艺在海洋平台建造中的应用[J].中国海洋工程技术年会，2014，55（2）：79-83

[3] 陈宝洁.海洋平台安全建造管理[J].油气田地面工程，2013（9）：13-14