沙特阿美石油公司項(xiàng)目管理模式下管道試壓施工方案優(yōu)化及降本增效措施研究

吳 鶴

西藏青藏石油管道有限公司，西藏 拉薩

1. 引言

沙特重油項(xiàng)目管線長度共162 公里，劃分試壓段共計(jì)5 段，以兩個(gè)閥室間為斷點(diǎn)，按阿美標(biāo)準(zhǔn)要求規(guī)定，如果管道和工藝管線在試壓后超過30 天不進(jìn)行投運(yùn)，需要對管道和工藝管線進(jìn)行封存處理；重油項(xiàng)目通過結(jié)合現(xiàn)場施工作業(yè)銜接順序，對試壓施工方案進(jìn)行了合理的優(yōu)化。沙特重油項(xiàng)目管線共投入一個(gè)試壓整編機(jī)組，包括施工人員7 人，空壓機(jī)6 臺、上水泵2 臺、試壓泵2 臺、干燥機(jī)2 臺、制氮機(jī)2臺。

2. 存在問題

沙特項(xiàng)目執(zhí)行階段若干要求較為特殊，較之傳統(tǒng)國內(nèi)項(xiàng)目以及其他國際項(xiàng)目有較大的差別，項(xiàng)目組初次執(zhí)行沙特項(xiàng)目，在執(zhí)行過程中對阿美項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)理解不夠透徹，項(xiàng)目組在項(xiàng)目管理過程，尤其是試壓用水、試驗(yàn)壓力、Manifold 等方面造成較大挑戰(zhàn)[1] [2] [3] [4]，具體體現(xiàn)在：

1) 用水要求：沙特項(xiàng)目對水質(zhì)要求極高，上水的同時(shí)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求需要注入一定量劑的化學(xué)藥劑，項(xiàng)目采購三合一的化學(xué)藥劑，包括防腐、除氧和殺菌三種功能，因重油項(xiàng)目管徑較大、試壓管道距離較長，因此按標(biāo)準(zhǔn)要求超過14 天需要加除氧劑，但超過30 天需要加入殺菌劑，因試壓用水需重復(fù)利用，因此項(xiàng)目部計(jì)劃直接采購三合一的化學(xué)藥劑。在和PID 部門的交流過程中，了解到如倒水過程中需要補(bǔ)充化學(xué)藥劑，但過量的補(bǔ)充有可能導(dǎo)致水PH 值的變化，同樣不符合標(biāo)準(zhǔn)，將不可使用，因此不建議補(bǔ)充時(shí)再加入三合一的化學(xué)藥劑[5]。

2) 試驗(yàn)壓力：和國內(nèi)最不相同的標(biāo)準(zhǔn)是對管道的測試壓力標(biāo)準(zhǔn)大不相同，最低試驗(yàn)壓力國內(nèi)和ASME 標(biāo)準(zhǔn)一般都是不同地區(qū)等級根據(jù)設(shè)計(jì)壓力或最允許操作壓力的1.1/1.25/1.4/1.5 倍進(jìn)行試壓，最大允許試驗(yàn)值為該地區(qū)管道SMYS 的95%，然而阿美最低試驗(yàn)壓力則為SMYS 的90%，最高為該地區(qū)管道SMYS 的100%，意味著管道最低試驗(yàn)值大大提升，對管道自身和焊接質(zhì)量的完整性和安全性要求更高[6]。

3) Manifold: Manifold 作為最關(guān)鍵的試壓工器具，首先圖紙需要得到設(shè)計(jì)公司的批準(zhǔn)，還要對每個(gè)壓力管件的承壓數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。圖紙通過審核后，才可以進(jìn)行壓力管件的采購，并且必須由阿美指定的供貨商進(jìn)行采購[7] [8]。

3. 競爭對手對標(biāo)

沙特阿美試壓標(biāo)準(zhǔn)較高，類似貝克休斯等專業(yè)施工承包商進(jìn)入沙特市場較早，對施工標(biāo)準(zhǔn)理解更為透徹，且現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)豐富，在基本工法相同的情況下，其使用的施工設(shè)備更先進(jìn)、工效也更高。如氮?dú)庵脫Q機(jī)，我們每小時(shí)僅為800 立方，但貝克休斯的置換機(jī)為4000 立方至5000 立方米；其成套的便攜式設(shè)備也利于轉(zhuǎn)場，我們所建的蓄水池，不僅耗費(fèi)時(shí)間長，成本高等劣勢，其直接采用移動(dòng)水箱的方式成功解決，并且可以反復(fù)使用。諸如此類的問題，不僅體現(xiàn)在裝備上，更體現(xiàn)的對當(dāng)?shù)厥袌龅倪m應(yīng)上和可持續(xù)發(fā)展方面[9] [10] [11] [12]。

4. 工效提升方案

第一套封存方案為濕封存，即液體封存，因沙特水資源匱乏，試壓用水采用水車?yán)\(yùn)方式，成本極高，適用于水資源匱乏以及相鄰管段可以連續(xù)試壓的項(xiàng)目。為節(jié)約項(xiàng)目成本，優(yōu)化施工方案，即在完成第一試壓段試壓后，為相臨具備試壓條件管道進(jìn)行倒水，此種方式節(jié)余試壓用水施工成本，且壓縮了拉運(yùn)試壓用水及上水作業(yè)工期；由于封存時(shí)間需要根據(jù)主體管道施工進(jìn)度決定，因此需要將水在管道內(nèi)長期存放，為避免水及氧分子對管道內(nèi)部進(jìn)行腐蝕，優(yōu)化施工方案，將試壓用水注入和化學(xué)藥劑注入同步進(jìn)行并計(jì)算注入比例，且嚴(yán)格控制上水速度，現(xiàn)場人員在注水過程中24 小時(shí)進(jìn)行監(jiān)控并控制化學(xué)藥劑注入比例及上水速度，避免空氣進(jìn)入管道，同時(shí)也確保了化學(xué)藥劑的注入量，滿足了試壓用水長期封存要求。

第二套封存方案為干空氣臨時(shí)封存，即在管道推水完成后，還需進(jìn)行閥室工藝安裝等后序作業(yè)，管道30 天內(nèi)無法進(jìn)行投運(yùn)，因此需要對管道進(jìn)行臨時(shí)封存，業(yè)主最初要求用氮?dú)膺M(jìn)行封存，適用于短期投運(yùn)且符合業(yè)主標(biāo)要求的準(zhǔn)規(guī)范的項(xiàng)目。項(xiàng)目部考慮后序作業(yè)需要多次拆裝封存盲板，意味著將封存氮?dú)忉尫藕筮€需重新進(jìn)行氮?dú)夥獯妫捎诘獨(dú)獬杀据^高，如多次重復(fù)進(jìn)行氮?dú)夥獯妫瑢⒋蟠笤黾禹?xiàng)目成本，因此在滿足標(biāo)準(zhǔn)前提下，與業(yè)主進(jìn)行多次溝通協(xié)商后，最終優(yōu)化方案確定為干空氣進(jìn)行臨時(shí)封存。

5. 改進(jìn)后工效預(yù)估

改進(jìn)后降低了封存成本及縮短了封存工期，干空氣封存處理量為每小時(shí)4000 方，制氮封存處理量為每小時(shí)800 方，工效為制氮封存工效的5 倍，且干空氣封存降低了設(shè)備投入，只需提供3 臺空壓機(jī)和1臺干燥機(jī)。

6. 教訓(xùn)及建議

1) 試壓頭：試壓頭是試壓作業(yè)中最為關(guān)鍵的一種壓力容器，但是在沙特項(xiàng)目的試壓頭和國內(nèi)最大的區(qū)別在于連接方式，國內(nèi)試壓頭是直接與管道進(jìn)行焊接的連接方式，而沙特項(xiàng)目的試壓頭需要通過法蘭和管道進(jìn)行連接，因此意味著要采購相應(yīng)尺寸的法蘭片，這就意味著將大大增加試壓頭制作成本。為節(jié)支降耗，通過與PMT 和PID 進(jìn)行溝通得到允許后，通過當(dāng)?shù)睾蛧鴥?nèi)的比價(jià)，最終決定在國內(nèi)進(jìn)行采購，大大降低了采購成本。因制作法蘭片的鋼材為特殊材質(zhì)，國內(nèi)廠家無法提供相應(yīng)材質(zhì)，需要提升法蘭片材質(zhì)方可滿足使用需求，因此影響了法蘭的生產(chǎn)周期，造成了工期上的延誤。建議在與業(yè)主尤其是PID團(tuán)隊(duì)書面確認(rèn)后，可提前進(jìn)行試壓相關(guān)物資的國內(nèi)采購流程，縮短試壓頭制作周期[13] [14]。

2) 扭矩扳手：沙特項(xiàng)目在法蘭連接過程中，全部需要通過扭矩扳手對法蘭螺栓進(jìn)行緊固，確保了每顆螺栓的受力值保持一致，避免了受力不均造成法蘭泄露的風(fēng)險(xiǎn)；在采購過程中，采購了電動(dòng)和氣動(dòng)兩種動(dòng)力源的扭矩板手，可滿足分別在投產(chǎn)管線區(qū)域和新建管線區(qū)域施工的使用要求。中方人員通過了正規(guī)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)取證，滿足上崗需求。因以前沒有扭矩扳手的使用經(jīng)驗(yàn)，對扭矩扳手的采購數(shù)量和規(guī)格遲遲不能確定。建議咨詢廠家人員或項(xiàng)目學(xué)習(xí)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，并采購使用過口碑好的品牌，不能盲目操作，一定要通過培訓(xùn)方可上崗，避免對設(shè)備的損壞[15]。

3) 盲板及墊片：因管線與工藝管線的連接都是通過法蘭連接方式，因此對工藝管線的試壓考慮使用盲板代替試壓頭的方式滿足工藝管線的試壓，并通過對圖紙的計(jì)算，只采購最小數(shù)量的盲板來滿足所有工藝區(qū)的試壓，減少了成本的投入，并提前要求廠家將盲板上進(jìn)行開孔，減小了后期鉆孔的難度。墊片在采購過程中考慮可以進(jìn)行重復(fù)利用，因此在數(shù)量上進(jìn)行了部分刪減，但在實(shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)，較小尺寸的墊片可以滿足重復(fù)利用的條件，而大尺寸的高壓石墨墊片，在使用一次后無法再重復(fù)使用，最終導(dǎo)致墊片數(shù)量的不足。建議墊片物資在當(dāng)?shù)夭少?，快捷且減少供貨周期。

7. 結(jié)語

以上是對沙特重油項(xiàng)目試壓施工的總結(jié)。項(xiàng)目執(zhí)行過程中所采用的空氣臨時(shí)封存方案、國內(nèi)采購試壓頭、學(xué)習(xí)使用扭矩扳手、墊片重復(fù)使用等，都降低了試壓成本，明顯提高了功效?？傮w來講，PID 會主導(dǎo)試壓工作而不是PMT。所有文件、施工材料、設(shè)備及水質(zhì)相關(guān)信息一定要在單項(xiàng)的kick-off meeting上提出，并要求PID 團(tuán)隊(duì)分享相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。由PID 來主導(dǎo)前期的準(zhǔn)備工作才能避免在最終的驗(yàn)收過程中出現(xiàn)意見不統(tǒng)一、返工等情況的發(fā)生。另外，沙特阿美匯集50 年的設(shè)計(jì)生產(chǎn)和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，形成了龐大的標(biāo)準(zhǔn)體系，應(yīng)用于所有沙特阿美項(xiàng)目，所以在沙特阿美項(xiàng)目前期的投標(biāo)以及后期的執(zhí)行過程中，為了更好地滿足沙特阿美項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)要求，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，要對沙特阿美項(xiàng)目的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要理解的更加透徹，從而保證項(xiàng)目承包商的根本利益。