提高海底管道铺设效率的方法探(参评)

第1页提高海底管道铺设效率的方法探讨满新宝（海洋石油工程股份有限公司，天津塘沽，300452）摘要海底管道铺设项目的施工工期一般较长，其铺设效率对整个工程项目的成本、进度和风险控制具有重要影响。本文以陆丰7-2项目为例，对提高海底管道铺设效率的方法进行了探讨。关键词：海底管道；铺设效率；提高；方法0引言海底管道铺设多采用大型铺管作业工程船，其作业成本极高，通过选用适合作业船舶和先进的施工工艺、提高铺设效率来降低工程成本及风险是建设方和施工方的共同目标。由于海底管道铺设是在船舶作业线中进行焊接、检测、保温、防腐等各工作环节，具有流水线作业性质，影响铺设效率的因素众多，因此在确定船舶资源和施工工艺后，采用科学的数理统计、分析方法，制定有效的措施对提高海管铺设效率具有重要意义。1项目概要LF7-2项目海管规格为12”/18”双层管，总长15km，内管壁厚17.5mm，外管壁厚14.3mm，每隔450米一个锚固件，主作业船为蓝疆，采用双节点铺设（陆地预制成双节点）。施工前期，由于受到返修率等问题影响，铺设效率较低，现场通过采用降低返修率、缩短各工序工作时间、降低各工序之间无效等待时间等有效措施，使得铺设效率稳步提升。截至2013年7月11日，蓝疆由初期日平均铺设10根提高至32根，最高达到35根，铺设效率提升比例为350%。图1日铺设数据统计2海底管道铺设效率提高方法2.1海底管道铺设效率阶段性分析方法海底管道铺设受到起始、终止铺设工艺特点，设备、机具稳定性，施工人员心理状态变化等因素影响，铺设效率普遍具有阶段性特点，每个阶段制约铺设效率的关键因素不同。对项目进行阶段性划分，识别每个阶段的影响效率的关键因素，针对性地制定应对措施，尽量地缩短磨合阶段的时间，快速平稳过渡到提升阶段，延长稳定阶段是缩短项目工期的重要方法。第2页通过对不同项目、不同船舶、不同管线规格的施工效率进行统计、分析，结果表明中长距离（10-35公里）管线一般可分为三个阶段：第一阶段为磨合期，第二阶段为铺设效率提升期，第三阶段为铺设效率稳定期，三个阶段的铺设效率特点见图2。图2铺设效率阶段性特点统计陆丰7-2项目遵循铺设效率阶段性的一般规律，可划分三个阶段，每个阶段的特点和关键影响因素见表1。表1陆丰7-2项目阶段性特点项目阶段阶段性特点关键影响因素提升效率对策第一阶段铺设效率低人员经验、设备稳定性返修率起始铺设工艺决定降低走船速度降低返修率第二阶段铺设效率提升工人熟练程度协调配合意识缩短工序时间，改善各工序搭接情况第三阶段铺设效率稳定设备故障，环境因素、工人心理因素采取适当激励措施提高工人积极性2.2关键路径法海管铺设作业具有流水线作业特点，不同的工作布置在不同的站点完成，同一工作的不同工序在各站中依次进行。直接影响整个作业线铺设效率的工作为关键工作，由关键工作构成关键路径，通过控制关键工作（或非关键路径上的可能影响到关键路径改变的工作）从而缩短关键路径时间是关键路径法的核心思想。第3页走船AUT/返修加热/除锈/防腐/检测拉外管关键路径内管对口/预热内管焊接外管对口外管封底走船外管盖面AUT/返修走船无作业走船喷砂/阳极走船一站三站五站六站七站涂覆/检测走船喷砂/涂覆/检测九站八站无作业十站走船走船无作业四站岩棉填充三站图3陆丰7-2项目关键路径流程图2.3关键因素法影响关键工作用时和质量的主要因素为关键因素，通过采用项目阶段性分析方法对项目进行阶段性分析，结合关键路径法识别出每个阶段的关键因素，对关键因素制定针对性的措施，是提高海管铺设效率的重要方法。2.3.1第一阶段关键因素分析及措施第一阶段的是问题多发阶段，设备工艺布置、设备故障、焊接返修过高是影响此阶段关键因素，而返修率过高问题占效率影响比重最大。本项目采用因果分析法，从人员、机具、材料、方法、环境等方面进行分析，并采取有效措施降低返修率。（1）焊接质量缺陷（未熔合）原因分析：材料人员环境工机具工艺方法焊口不合格（未熔合缺陷）操作自动焊设备的经验不足操作不规范，对质量控制因素理解不到位高返修率使心理压力增加，产生负面情绪对设备状态和焊接工艺持怀疑态度自动焊备件损坏焊丝受潮未烘干海管直线度超差混合气体比例不符合要求空气湿度大风力大焊接参数设置不正确电焊机有故障电流和电压不稳定内对中器气压不足导致涨力不够海管坡口质量不满足要求轨道安装垂直度超差焊口打磨方法不规范两台焊机之间的接头处理不满足要求图4焊接不合格因果分析图（2）采取的措施：1)人的因素检查焊工持证情况，焊接工程师对焊接人员进行焊接培训和焊接工艺规格书交底，组织第4页进行大量的焊件练习，纠正不规范的操作方法，提高技能水平；由于焊接合格率和焊工自身利益相关，重视焊工因返修问题而产生的心理压力而影响水平的正常发挥，遵循特事特办的原则处理焊接质量记录对焊工的自身影响问题，对焊工进行正确的心理引导。2)机具换用备用焊接设备和对中器，焊接工程师调节焊接参数，对电流和电压波动范围进行监测和调节。3)材料主要焊接材料为自动焊消耗备件、焊丝和焊接气体。备件严格执行出入库管理制度，焊丝按技术要求存放，使用前进行烘干，对气体配合比进行监测；4)工艺方法焊接工程师进行全过程事前质量控制，做好坡口、轨道安装、组对、焊接等重要工序的质量控制。5)环境采取有效的防风措施和降湿措施，禁止风扇正对焊接站送风，保证作业线排风系统正常运转；2.3.2第二阶段关键因素分析及措施经过第一阶段的磨合，返修问题得到解决，焊工心理趋于稳定，完成起始铺设后走船恢复正常，开始进入第二阶段（铺设效率提升期）。此阶段的关键因素为单个工序的用时和各工序之间的搭接，通过加强工人对本职工作对整个工作流程的影响的认知，合理部署各站点的人员站位，加强各站中工序的搭接和各工作站之间的工作搭接管理，优化施工流程等方面来提高铺设效率。2.3.3第二阶段关键因素分析及措施经过第二阶段效率提升阶段后，第三阶段的工作效率达到稳定状态，各问题得到了有效解决，此阶段的关键因素为设备故障、环境因素、工人心理因素。针对性的重点措施如下：1）加强设备保养和故障排查，保障备用设备状态良好，规范设备操作，避免人为原因造成设备故障率增加；2）夏季施工，南海温度和湿度大，增加降温设施、物品、药品等供给改善工人作业环境；3）开展两班作业人员的作业竞赛，提高人员积极性；4）长时间的高强度海上施工，人员疲乏和心理的变化会导致工作效率受到影响，但此阶段接近工程完工里程碑，人员的急切完工心理会转化为能动性，如加以良好的心理干预和引导，采取适当的激励措施可极大提高工人的积极性。因此，此阶段常是出现最高效率或次高效率阶段（见图2）。2.4效率提升方法的应用效果通过采用上述方法，陆丰7-2项目不同阶段各关键工作的效率均得到了有效提升（见表2），从而使得整体海管铺设效率大幅度提高。第5页表2各关键工作效率提升统计序号施工内容工作时间（分钟）缩短时间（分钟）第一阶段（6.17-6.19）第二阶段（6.27-6.29）第三阶段（7.5-7.11）一阶段至二阶段二阶段至三阶段1一站内口组对8.04.03.04.01.02一站内口焊接64.024.022.040.02.03走船7.03.03.02.00.04三站AUT检验3.53.03.00.50.05三站防腐保温0.50.50.56.00.06拉外管和口2.01.01.010.00.03结束语本文以陆丰7-2项目为实例，对提高海管铺设效率的方法进行了探讨，提出了项目阶段性分析方法、关键路径法和关键因素分析法，运用各方法对影响海底管道铺设效率的因素进行合理分解，从技术、管理、环境、人力心理等各层面进行分析，并针对性的制定改进措施。此方法论对提高海底管道铺设效率、降低项目成本的方法研究具有一定的借鉴和参考意义。参考文献：[1]朱绍华.文昌油田深水管道安装技术.中国海上油气(工程),2003,15(1):15-17.[2]金立果等.数学统计法在提高焊接合格率上的应用.《新疆石油科技》2009,03[2]王彦博等.浅谈如何提高海管作业效率.《第十三届中国科协年会第13分会场-海洋工程装备发展论坛论文集》,2011[3]李盼等.关于如何提高海管铺设作业效率的研究.第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(下)[C],2011DiscussionofIncreaseSubseaPipelineLayingEfficiencyManXinbao(InstallationCompany,OffshoreOilEngineeringCo.,Ltd.,Tianjin300452,China)AbstractTheconstructionperiodofthesubseapipelinelayingprojectisnormallylong,sothesubseapipelinelayingefficiencyisveryimportantforthecostcontrol,progesscontrolandhazardcontroloftheentireproject.ThisthesisdiscussesthemethodsofincreasesubseapipelinelayingefficiencybasingontheLF7-2project.Keywords:SubseaPipeline,LayingEfficiency,Method作者介绍：满新宝：海洋石油工程股份有限公司安装公司，天津市塘沽区闸北路3号536信箱，022-25807439，[e-mail]