海洋油氣工程設(shè)施數(shù)字化交付應(yīng)用淺析

鄭興周　孫道青　高勛　毛麗娟

摘? ?要：工廠數(shù)字化、智能化是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，數(shù)字化交付是建設(shè)數(shù)字工廠的一個重要路徑。本文以數(shù)字化交付定義、特點入手，對海洋油氣工程設(shè)施數(shù)字化交付應(yīng)用進行簡要分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化交付? 智能工廠? 油田數(shù)字化? 海洋油氣工程

中圖分類號：F426.22;F270.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）03（c）-0046-02

Abstract： Digital and intelligent factory is the only way for the development of modern industry. Digital delivery is an important way to build digital factory. Based on the definition and characteristics of digital delivery， this paper analyzes the application of digital delivery of offshore oil and gas engineering facilities.

Key Words： Digital delivery; Intelligent factory; Oilfield digitization; Offshore oil and gas engineering

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字工廠建設(shè)的步伐越來越快，特別是三維數(shù)字化工廠建設(shè)更是目前的熱點。中國海洋石油集團公司也制定了建設(shè)數(shù)字化、智能化油田的發(fā)展規(guī)劃。三維數(shù)字工廠的建設(shè)有兩條技術(shù)路線，分別為逆向建模和數(shù)字化交付。其中數(shù)字化交付是大勢所趨，近些年石油化工企業(yè)在工程建設(shè)交付上越來越多的采用了數(shù)字化交付手段[1]，國家也頒布了《石油化工工程信息系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB/T 50609-2010和《石油化工工程數(shù)字化交付標準》GB/T 51296-2018等規(guī)范以適應(yīng)石油化工工程建設(shè)發(fā)展的新要求。

1? 數(shù)字化交付概述

1.1 數(shù)字化交付的定義

國家標準《石油化工工程數(shù)字化交付標準》GB/T 51296-2018給出了“數(shù)字化交付”的定義，數(shù)字化交付是以工程對象為核心，對工程項目建設(shè)階段產(chǎn)生的靜態(tài)信息進行數(shù)字化創(chuàng)建直至移交的工作過程。涵蓋信息交付策略制定、信息交付基礎(chǔ)制定、信息交付方案制定、信息整合與校驗、信息移交和信息驗收。

1.2 數(shù)字化交付過程

數(shù)字化交付過程應(yīng)涵蓋工程設(shè)計、采辦、建造、檢驗、調(diào)試等工程建設(shè)全過程，其典型流程如圖1所示，數(shù)字化交付過程是由業(yè)主（生產(chǎn)方）、工程建設(shè)方協(xié)同作業(yè)的系統(tǒng)工程[2]。數(shù)字化交付過程需要在項目設(shè)計階段制定數(shù)字化交付規(guī)范，約定項目各階段、各參與方提交的數(shù)據(jù)文件內(nèi)容及格式要求。項目建設(shè)完工后，由數(shù)字化交付服務(wù)商代表生產(chǎn)方對項目進行數(shù)字化接收并對數(shù)據(jù)進行完整性、準確性、一致性進行檢查[3]。

1.3 數(shù)字化交付平臺

數(shù)字化交付平臺是數(shù)字化交付過程的關(guān)鍵，交付平臺按照統(tǒng)一的標準及流程將工程參與各方提交的不同數(shù)據(jù)集成于平臺上。還需要提供開放的數(shù)據(jù)接口，接收工程后期運行、維護、改造等工廠全生命周期的信息數(shù)據(jù)[4]。目前國際主流的數(shù)字化交付平臺有SPF平臺和AVEVA平臺、西門子數(shù)字化平臺COMOS等，國內(nèi)也有北京綏通的SeaLINx平臺等，這些平臺均支持多種主流文件格式，可將不同的數(shù)字模型組合在一起。

2? 海洋油氣工程設(shè)施數(shù)字化交付現(xiàn)狀

數(shù)字化交付在國內(nèi)石油化工行業(yè)工程建設(shè)中已經(jīng)取得了許多卓有成效的成果。在海洋油氣工程建設(shè)中，雖然未實現(xiàn)真正意識上的數(shù)字化交付，但在工程數(shù)字化領(lǐng)域也取得了一定的成果。2008年中海石油（中國）有限公司啟動了基于AVEVA NET技術(shù)的工程數(shù)字化信息系統(tǒng)（EDIS）的課題研究及系統(tǒng)建設(shè)工作[5]，經(jīng)過多年的完善，EDIS系統(tǒng)已經(jīng)成為國內(nèi)海洋工程領(lǐng)域重要的數(shù)字化基礎(chǔ)平臺。海洋石油工程股份有限公司也采用了基于SPF平臺的工程項目建造管理系統(tǒng)（PCMS系統(tǒng)），用于設(shè)計管理、材料管理、建造過程管理及文件管理等環(huán)節(jié)[6]。

3? 數(shù)字化交付發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景

3.1 工程數(shù)據(jù)和運維數(shù)據(jù)的融合

無論是EDIS系統(tǒng)還是PCMS系統(tǒng)，目前整合的數(shù)據(jù)主要還是來自工程建設(shè)階段的數(shù)字化數(shù)據(jù)，還未與平臺的運維數(shù)據(jù)進行融合。隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化交付給業(yè)主后，進入平臺運維期，平臺會產(chǎn)生大量的運維數(shù)據(jù)，例如：維修工單、維修記錄、備品備件、設(shè)施實時運行數(shù)據(jù)等，這些日常管理數(shù)據(jù)如果能與前期的工程建設(shè)數(shù)據(jù)進行融合，則會大大提高平臺運維的效率[7]。

3.2 數(shù)據(jù)的靜態(tài)完整性到數(shù)據(jù)的動態(tài)準確性

海洋平臺投入運營后，改造、擴建是常態(tài)化的，平臺數(shù)據(jù)也隨之不斷發(fā)生改變。為了保證平臺數(shù)字工廠與實體工廠的一致性，平臺數(shù)據(jù)庫需要及時更新，保證數(shù)據(jù)的動態(tài)準確性。

3.3 數(shù)字工廠的智能化應(yīng)用

工廠建設(shè)實現(xiàn)數(shù)字化交付后，便可建立三維數(shù)字工廠，三維數(shù)字工廠是利用創(chuàng)新的虛擬現(xiàn)實的方法獲得代表工廠現(xiàn)狀的全熱點三維模型，以該模型為核心集成工廠全生命周期（如設(shè)計、安裝、生產(chǎn)、檢維修、腐蝕等）的動靜態(tài)數(shù)據(jù)，形成工廠資產(chǎn)、生產(chǎn)、安全管理的數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)運營維護的各個領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)、模型服務(wù)，以及對企業(yè)管理與維護過程提供仿真、評估和優(yōu)化的技術(shù)支持。

4? 結(jié)語

相對于地面油氣設(shè)施的分散，海洋油氣設(shè)施集成化程度較高，人工巡檢、生產(chǎn)操作成本較低，加之數(shù)字化建設(shè)前期投入成本較高，導(dǎo)致海洋油氣設(shè)施的數(shù)字化建設(shè)動力不足。但隨著數(shù)字化技術(shù)的成熟及海上無人平臺技術(shù)的推廣應(yīng)用，海洋油氣設(shè)施數(shù)字化智能化成為必然趨勢，數(shù)字化交付技術(shù)將有很廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻

[1] 葛春玉.淺談石油化工工程建設(shè)項目數(shù)字化交付[J].研究與探討，2019（2）：5-8.

[2] 曹建新.淺談化工工程項目數(shù)字化交付設(shè)計[J].天津化工，2019，33（4）：69-70.

[3] 李英敏.化工企業(yè)建立工程項目數(shù)字化交付標準探析[J].化工管理，2019（19）：184-185.

[4] 肖龍.淺談油氣地面建設(shè)工程數(shù)字化交付[J].化工管理，2018（36）：218-219.

[5] 王屹.工程數(shù)字化信息系統(tǒng)（EDIS）的設(shè)計與應(yīng)用[D].大連海事大學，2010.

[6] 楊岑磊.PCMS系統(tǒng)在電儀專業(yè)的數(shù)據(jù)管理[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2019（10）：62-63.

[7] 孫發(fā)量.數(shù)字化交付在智能制造中的位置及發(fā)展趨勢[J].中國儀器儀表，2019（5）：36.