PDMS在多專業(yè)一體化建造工藝的應用

朱峰 高榮俊 薛春芳 姚恒洋 戴磊

(1. 天津修船技術研究所， 天津市 300456 ）

（2.海洋石油工程股份有限公司設計院， 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，對該甲板片內的結構散件和附件提前完成安裝和組對的建造方法與過程，該工藝的應用，能夠極大減少海洋平臺總裝階段的補漆工作，同時減少高空作業(yè)并降低大型吊機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，計算方法不夠嚴密，結果不夠準確。

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舾裝和預安裝，預舾裝是甲板片噴涂前需要預裝的結構散件，主要是支架、馬甲及地漏盒，預安裝是甲板片在噴涂后，吊裝前需要進一步完善的結構散件及管線、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，運輸小車（SPMT）的位置和行程，設備通道，海上安裝，吊裝等因素。

在編制一體化工藝時，首先，需要確定預安裝和預舾裝的禁區(qū)，禁區(qū)分絕對禁區(qū)和相對禁區(qū)。絕對禁區(qū)是指甲板片預制墊墩、SPMT、臨時墊墩、結構散件、吊點及吊具以及設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)定的運輸高度200mm內，以及墊墩、甲板片相接、吊點布置、設備通道、海上組對500～1000mm范圍，需要根據(jù)現(xiàn)場要求確定。在預舾裝階段，絕對和相對禁區(qū)內的附件和散件均不得安裝，在預安裝階段，安裝SPMT空間內和行程范圍內的附件和散件，并在甲板片強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)結構下發(fā)的預制、運輸、吊裝方案，首先編制理論的預舾裝、預安裝清單及重量和重心分布，并由結構專業(yè)進行整體的強度校核及現(xiàn)場的條件反饋，各專業(yè)再根據(jù)強度校核和反饋結果，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舾裝、預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）默認為硬占有，碰撞檢查實際是利用了碰撞類型中HH類型。編制一體化工藝前，需按照甲板片預制方案和甲板片吊裝運輸方案把預制和臨時墊墩、設備通道、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)散件和附件可以預舾裝，與SPMT發(fā)生碰撞的應為預安裝，其余碰撞則不能進行一體化安裝 。

圖3

3.2 報表應用

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)跟蹤和驗證，還可以添加規(guī)格、材質、長度和相對坐標等的描述，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）進行數(shù)據(jù)匹配，未匹配到的數(shù)據(jù)是可以預舾裝，匹配到的數(shù)據(jù)中，與SPMT碰撞的可以預安裝。這樣就可以不需反復計算和逐一核對模型或詳圖得到一份準確的包含編號、重量、重心的（坐標）的一體化清單。

4 結論

本論文對利用PDMS編制一體化建造工藝提供了一種體質增效的思路，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進行各專業(yè)設計時，統(tǒng)籌考慮，統(tǒng)一管理，包括的各SITE、ZONE的命名，層高的細化等，才能更快、更準確的達到預期要求。