朱峰 高榮俊 薛春芳 姚恒洋 戴磊

(1. 天津修船技術(shù)研究所， 天津市 300456 ）

（2.海洋石油工程股份有限公司設(shè)計院， 天津市 300456）

海工平臺的一體化建造工藝是指在甲板片吊裝前，對該甲板片內(nèi)的結(jié)構(gòu)散件和附件提前完成安裝和組對的建造方法與過程，該工藝的應(yīng)用，能夠極大減少海洋平臺總裝階段的補(bǔ)漆工作，同時減少高空作業(yè)并降低大型吊機(jī)的占用時間和使用頻率，能夠顯著提高工作效率，避免高空作業(yè)的風(fēng)險。在目前的海洋平臺建造過程中，已被推廣。但在一體化工藝的編制工程中，由于各專業(yè)散件數(shù)量繁多且分散，以蓬萊某項(xiàng)目為例，各專業(yè)最終一體化散件和附件數(shù)量如表一，共計2207個。各專業(yè)編制、核對時，投入了較多的人力。且在計算散料重量及重心時，有的專業(yè)按均布取值，計算方法不夠嚴(yán)密，結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

表一

1 一體化建造工藝要素

目前，海工平臺的一體化建造工藝按工程計劃要求分為預(yù)舾裝和預(yù)安裝，預(yù)舾裝是甲板片噴涂前需要預(yù)裝的結(jié)構(gòu)散件，主要是支架、馬甲及地漏盒，預(yù)安裝是甲板片在噴涂后，吊裝前需要進(jìn)一步完善的結(jié)構(gòu)散件及管線、托架及欄桿等，一體化建造工藝需要考慮甲板片的墊墩位置，運(yùn)輸小車（SPMT）的位置和行程，設(shè)備通道，海上安裝，吊裝等因素。

在編制一體化工藝時，首先，需要確定預(yù)安裝和預(yù)舾裝的禁區(qū)，禁區(qū)分絕對禁區(qū)和相對禁區(qū)。絕對禁區(qū)是指甲板片預(yù)制墊墩、SPMT、臨時墊墩、結(jié)構(gòu)散件、吊點(diǎn)及吊具以及設(shè)備通道和海上組對空間。相對占位是指絕對禁區(qū)的延伸，一般規(guī)定的運(yùn)輸高度200mm內(nèi)，以及墊墩、甲板片相接、吊點(diǎn)布置、設(shè)備通道、海上組對500～1000mm范圍，需要根據(jù)現(xiàn)場要求確定。在預(yù)舾裝階段，絕對和相對禁區(qū)內(nèi)的附件和散件均不得安裝，在預(yù)安裝階段，安裝SPMT空間內(nèi)和行程范圍內(nèi)的附件和散件，并在甲板片強(qiáng)度和吊裝許可的前提下，優(yōu)先考慮6寸以上管線的安裝。

吊裝前應(yīng)根據(jù)各專業(yè)最終安裝的清單，計算重量和重心，校核甲板片強(qiáng)度及干涉。

2 一體化建造工藝流程

一體化建造工藝流程如下圖1，各專業(yè)根據(jù)結(jié)構(gòu)下發(fā)的預(yù)制、運(yùn)輸、吊裝方案，首先編制理論的預(yù)舾裝、預(yù)安裝清單及重量和重心分布，并由結(jié)構(gòu)專業(yè)進(jìn)行整體的強(qiáng)度校核及現(xiàn)場的條件反饋，各專業(yè)再根據(jù)強(qiáng)度校核和反饋結(jié)果，下發(fā)最終的一體化建造工藝的清單。編制一體化工藝的主要工作為編制預(yù)舾裝、預(yù)安裝清單及計算其重量和重心。

圖1

3 利用PDMS編制一體化建造工藝

利用PDMS編制一體化建造工藝主要用到了PDMS軟件的2個功能，一個是碰撞檢查，一個是報表應(yīng)用。

3.1 碰撞檢查

PDMS中的每個基本元件都有空間占有屬性（OBST）默認(rèn)為硬占有，碰撞檢查實(shí)際是利用了碰撞類型中HH類型。編制一體化工藝前，需按照甲板片預(yù)制方案和甲板片吊裝運(yùn)輸方案把預(yù)制和臨時墊墩、設(shè)備通道、SPMT位置等信息錄入并建于同一SITE下，本文以PDMS SP4.0版本為例，從主菜單選擇Utilities＞Clashes，彈出的菜單欄如圖2。

圖2

在check欄中加上述SITE，在Obstruction欄中選擇各專業(yè)需要一體化的附件和散件，在Options欄和Report欄中選擇碰撞的報告模板和文件輸出路徑，生成的報表如圖3，A列為各專業(yè)需要一體化的散件和附件，B列為發(fā)生碰撞的位置，通常，報表中沒有出現(xiàn)散件和附件可以預(yù)舾裝，與SPMT發(fā)生碰撞的應(yīng)為預(yù)安裝，其余碰撞則不能進(jìn)行一體化安裝 。

圖3

3.2 報表應(yīng)用

把需要編制一體化建造工藝的全部附件和散件按專業(yè)、層高等分類建于不同SITE，從主菜單選擇Utilities＞Standdard Reporting＞Reports＞Great，創(chuàng)建抽取報表的模板和路徑，創(chuàng)建模板時，在Columns欄中至少定義桿件號、數(shù)量、重量、絕對，如果為了后續(xù)跟蹤和驗(yàn)證，還可以添加規(guī)格、材質(zhì)、長度和相對坐標(biāo)等的描述，如圖4所示：

圖4

依次選取SITE，生成的報表如圖5所示：

圖5

3.3 整理數(shù)據(jù)

把兩次報表經(jīng)過簡單整理，利用EXCEL的函數(shù)（Vlookup）進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配，未匹配到的數(shù)據(jù)是可以預(yù)舾裝，匹配到的數(shù)據(jù)中，與SPMT碰撞的可以預(yù)安裝。這樣就可以不需反復(fù)計算和逐一核對模型或詳圖得到一份準(zhǔn)確的包含編號、重量、重心的（坐標(biāo)）的一體化清單。

4 結(jié)論

本論文對利用PDMS編制一體化建造工藝提供了一種體質(zhì)增效的思路，由于海洋平臺專業(yè)較多，一體化清單綜合考慮因素繁多，需要在使用PDMS進(jìn)行各專業(yè)設(shè)計時，統(tǒng)籌考慮，統(tǒng)一管理，包括的各SITE、ZONE的命名，層高的細(xì)化等，才能更快、更準(zhǔn)確的達(dá)到預(yù)期要求。