湛江南海西部石油合众近海建设有限公司 524057
摘要：近几年，在经济迅速发展下，能源需求量大幅度上升，其中对石油能源的需求量逐年增加，海底石油开采具有越来越重要的作用。海洋工程传统的建造模式是典型的顺序工程，把结构建造视为首道作业，结构分段建造并涂装后组装并固定于滑道上进行其他专业的施工。在其他专业的施工过程中，需要进行大量的脚手架高空作业，对结构进行切割、焊接并安装相关设备设施，破坏结构涂层后又重新补涂。
关键词：海洋工程；一体化建设；电仪讯
前言：传统的海洋工程建造模式是典型的顺序工程，把结构建造视为首道作业。壳舾涂一体化建造下通过采用标准化零件，减少切割、焊接工作量和脚手架高空作业，针对电仪讯专业，为实现壳舾涂一体化建造，新的电仪安装工艺必不可少。本文通过对传统海洋工程施工工艺和在与国外公司合作实验的壳舾涂一体化建造项目中应用到新的电仪安装新工艺和的对比介绍，陈述壳舾涂一体化建造具有减少现场修改、降低生产成本、提高建造效率等等的优点。并根据实验项目总结出在实际应用中会出现的问题，希望对国内海洋工程企业在改进建造工艺、提高生产效率方面有所启发。
一、传统安装工艺介绍
1.1电仪讯主要工作内容
海洋工程电仪讯专业主要的安装工作内容包括电仪讯盘柜及变压器安装（高、中、低压、照明、伴热盘等）、电仪讯设备安装（灯具、探头、喇叭、接线箱等）、电缆托架安装以及穿舱件安装。
1.2传统安装工艺
其中，每一个步骤又可以分为诸多细项，具体如下：
（1）钢材采购、到货：制作钢材采办料单（根据设备资料和典型图）→采购（招标、评标、定标）→材料运输到货→验货→入库。（2）底座、支架预制：设计预制图纸（根据设备资料及三维模型）→施工料单→领料（运输至预制场地）→预制（下料、打磨、组对、焊接、报检、喷砂、涂漆\浸锌、运输至安装场地）。（3）设备设施安装：支架定位→焊接（穿舱件需切割结构甲板）→报检→补漆→设备定位安装→报检。
传统的安装方法步骤较为繁杂，最大的特点就是在结构完成后进行电仪讯专业安装。施工过程繁杂，增加了吊装、切割以及脚手架高空作业量，破坏了涂层，需要进行大量的防腐修补工作。以一个万吨级海洋平台为例，由于穿舱件的安装，需要切割甲板和钢舱壁的工作量多达3300余处，切割完后需要焊接，焊接完成后报检，重新进行防腐处理。电缆托架支架一般为4000m左右，需要高空作业焊接的支架焊接点约有6000处。此外，还有200余屏盘柜，800余盏灯具等设备设施需要安装，在安装过程中都需要焊接并进行防腐处理。各专业施工时动火交叉作业增加了施工时的安全风险。在实际施工过程中，增加了物力人力的投入。
图1
二、一体化的电仪安装工艺
2.1新的安装工艺步骤及特点
新的电仪安装设计包含的步骤主要包括以下几部分：
（1）产品采购、到货：提取安装件采办料单（根据三维模型）→采购（固定厂家）→材料运输到货→验货→入库。（2）设备设施安装：设备定位（根据三维模型、布置、定位图纸）→安装（部分需要切割安装件）→报检。
新的安装工艺主要特点在于实现了安装件的标准化、产品化。所有的安装件由专业的公司生产，施工现场仅需简单的切割作业。所有的焊接工作都在舾装和涂装前完成。安装件在三维模型库中就已经进行编号，模型创建时一次性解决了材料采办、预制图纸、设备布置定位问题。
2.2标准化、产品化安装件介绍
在实验项目中，电仪讯的安装工作包含了盘柜、灯具、插座、喇叭、接线箱、电缆托架安装、穿舱件安装。根据项目中具体资料，所有的安装件都已经形成了标准化、产品化生产，提供了整套的解决方案。在安装件厂家的产品编号与PDMS三维软件中建模使用的安装件的编号对应。
（1）盘柜安装件。
图1是盘柜安装件的一种形式，盘柜安装件根据盘柜重量和安装形式会有所选择。盘柜较重时选用适用于重型盘柜的，壁挂式盘柜选用壁挂式专用的安装件。共有的程序是将安装件在结构施工时就焊接于结构上，涂装时对其上部做保护然后与结构一起做整体涂装。涂装完成后舾装时借助于成品的结构件用螺栓连接进行盘柜的安装。
（2）电仪讯设备安装件。图2是舷内一种灯具安装标准件的形式，仅利用简单的成品连接件连接在托架上。在实验项目中，所有的舷内灯具都是利用适用于在托架上安装的成品安装件安装在托架上。另外，舷外的荧光灯都是利用成品连接件连接在栏杆上，而柱装的灯具都是利用成品连接件螺栓连接在预焊接好的钢结构上。若是传统项目，图3中灯具一般采用角钢设计吊装支架，出预制图，再经过领料、下料、打磨、组对等等工序，然后在脚手架上将角钢支架焊接于结构上，再做防腐。由此可见，新的安装方法不但减少了设计图纸、材料采办预制环节，施工时也减少了焊接等工序。有明显的优势。另外，像探头、喇叭、接线箱等也均有专门的安装件安装在托架或专门的产品化支架上，均为螺栓安装连接。
图2
（3）托架安装。托架安装工作量大，支架焊接数量多，均属于高空作业。以往施工工艺在具体施工中还存在碰撞的情况，需要重新修改支架位置。使用新的安装方法有明显的优势。
图3是应用于实验项目的托架安装形式。图中文字标注的Starter是电缆托架的生根点，Starter预先在结构预制的时候焊接，与结构一起整体涂装。电缆托架安装时仅需要现场切割U型槽钢件便可安装，方便快捷。另外，由于安装件灵活，即使设计图纸有碰撞情况，也可以现场修改，不需要重新修改支架位置。同时支架也不需要在脚手架上进行焊接防腐处理，仅需螺栓连接。
图3
（4）穿舱件安装。穿舱件的安装属于电仪讯施工中工作量比较繁琐的一部分。主要包括护管和MCT，护管主要用于室外具有相同危险区域等级的地方电缆贯穿甲板使用，封堵的护管和MCT用于不同危险区域或用于贯穿钢舱壁时使用。新的工艺最大的优点在于不用像传统的安装方法一样需要待结构完成后重新切割、焊接，所有的切割、焊接作业在结构预制时一并完成，而是预先进行开孔，并将对应的产品化的钢结构件焊接好，产品化的穿舱件是在结构完成后进行安装。
三、结论
（1）设计问题。建造工艺基于设计而又影响设计，一体化建造相对于以往的设计，需要电仪讯专业设计进度超前并且细化。目前的情况是三维设计时电仪讯设计往往是在结构设计完成后才逐步开展，设备、托架支架的定位点设计均没有在结构设计时进行考虑。穿舱件设计往往是在结构预制已经开始时候才具备设计条件，所以无法实现在涂装前安装相关结构件。
（2）配套问题。标准化、产品化的安装件需要相关厂家与工程设计和制造企业配合研制生产。
（3）软件问题。目前三维软件的应用还没有细化到相关零件可以直接与生产厂家的产品编号对应，而且三维建模时也没有具体的考虑后续的安装工艺。壳舾涂建造一体化在海洋工程发达的国家已成为成熟的技术，在挪威已经形成了一整套成熟的设计和建造体系，有相关配套的生产产品的厂家作为支持，可以有效的降低生产成本，提高建造效率。在实验项目实际的实施过程中，对整个项目的设计和管理均有较高的要求，需要相当长的时间才能消化吸收并建立起一套适合国内企业情况的设计和施工模式。
参考文献：
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论文作者:陈嘉伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/15
标签：托架论文; 结构论文; 海洋工程论文; 支架论文; 设备论文; 石油论文; 工艺论文; 《基层建设》2017年第35期论文;