基于Django的管線試壓包狀態(tài)跟蹤系統(tǒng)在FPSO建造中的應(yīng)用

邢同超，馬桂君，王令司，石振華，聶蘭兆

（海洋石油工程（青島）有限公司質(zhì)量管理中心，青島 266520）

0 引言

石油化工行業(yè)的管線多數(shù)都是以焊接的形式連接，焊縫質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量最主要、最廣泛的方法就是對管線進(jìn)行試壓，使其在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)承受規(guī)定的壓力而不發(fā)生破壞，試壓工作在管線加工制造過程中具有舉足輕重的作用［1-2］。浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置（FPSO）管道多、系統(tǒng)多，管線錯綜復(fù)雜，試壓包數(shù)量多，試壓包狀態(tài)跟蹤統(tǒng)計(jì)工作量繁重且難度高，如何快速高效地對試壓包狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤統(tǒng)計(jì)是項(xiàng)目管理人員和現(xiàn)場檢驗(yàn)人員關(guān)注的重點(diǎn)?；谝陨闲枨?，本文提出了一種解決方案，基于Django 建立了一套管線試壓包狀態(tài)跟蹤系統(tǒng)，通過在某FPSO 項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行，應(yīng)用效果良好，其中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)可供其他類似項(xiàng)目參考。

1 管線試壓包管理系統(tǒng)

管線試壓一般工作步驟：管線預(yù)制及檢驗(yàn)完成→試壓包批復(fù)→查線及A類尾項(xiàng)整改完成→沖洗/吹掃→壓力試驗(yàn)→清潔干燥→管線復(fù)位→最終檢查，從查線及A 類尾項(xiàng)整改完成至最終檢查的步驟均為檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。根據(jù)項(xiàng)目要求，試壓包檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)和A 類尾項(xiàng)的整改狀態(tài)均須進(jìn)行跟蹤。在以往此類項(xiàng)目中，統(tǒng)計(jì)工作一般利用Excel 完成，相關(guān)數(shù)據(jù)離散地保存在個(gè)人電腦上，不便于數(shù)據(jù)共享及實(shí)時(shí)查詢。某FPSO 項(xiàng)目管線試壓包共計(jì)1200 多個(gè)，尾項(xiàng)達(dá)數(shù)萬條，統(tǒng)計(jì)跟蹤工作量非常大。為解決這些問題，本文基于Django 建立了一套管線試壓包狀態(tài)跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了試壓包數(shù)據(jù)的上傳下載、試壓包過程數(shù)據(jù)錄入、各檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)及尾項(xiàng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。

2 系統(tǒng)主要功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要功能包括配置模塊、試壓包基礎(chǔ)信息模塊、試壓包狀態(tài)跟蹤表錄入模塊、試壓包狀態(tài)查詢統(tǒng)計(jì)模塊。

2.1 配置模塊

配置模塊用來管理字段的顯示、顯示位置、模板文件導(dǎo)入導(dǎo)出、導(dǎo)出位置、表頭默認(rèn)值。

根據(jù)項(xiàng)目需要，試壓包狀態(tài)表中的過程數(shù)據(jù)錄入完成后，需要導(dǎo)出到Excel 格式的模板中。為此，用戶需要將模板文件上傳至系統(tǒng)后臺，并設(shè)置每個(gè)字段的導(dǎo)出位置。對于表頭區(qū)域的字段，只需要明確單元格地址即可，如“A3”。對于表格區(qū)域的字段，需要填寫第一行的地址。

表頭中的部分字段的填寫內(nèi)容是固定的，如項(xiàng)目名稱，系統(tǒng)需要具備填表頭默認(rèn)值的功能，在后續(xù)用戶每次填寫一個(gè)新的試壓狀態(tài)跟蹤表時(shí)，用戶設(shè)置的默認(rèn)值將自動填寫至相應(yīng)的字段內(nèi)容中，減少用戶的輸入，提高錄入信息的準(zhǔn)確度。

2.2 試壓包基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊

試壓包基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊包含每一個(gè)試壓包的基礎(chǔ)信息，這些信息項(xiàng)包括：模塊號、試壓包號、試驗(yàn)壓力、試驗(yàn)介質(zhì)、圖紙?zhí)柕取?/p>

2.3 試壓包狀態(tài)跟蹤表錄入模塊

該模塊用來管理試壓包狀態(tài)跟蹤表的新增、修改、刪除、報(bào)告導(dǎo)出。

每一個(gè)試壓包對應(yīng)一個(gè)狀態(tài)跟蹤表，報(bào)告號可以根據(jù)項(xiàng)目要求設(shè)定報(bào)告前綴，在第一份跟蹤表創(chuàng)建完成后，后續(xù)的編號采用流水號的方式自增即可。

狀態(tài)跟蹤表表頭區(qū)域的信息項(xiàng)包括：項(xiàng)目名稱、模塊號、場地、施工單位、試壓包號、各方檢驗(yàn)人員查線日期、查線結(jié)果、試壓前清潔日期、試壓日期、清潔干燥日期、管線恢復(fù)完成日期等。

表格區(qū)域的信息項(xiàng)包括：尾項(xiàng)中英文描述、圖紙?zhí)?、尾?xiàng)類別、提出人、責(zé)任方、尾項(xiàng)關(guān)閉人、關(guān)閉日期等。

填寫人在錄入模塊號、試壓包號時(shí)，系統(tǒng)自動從試壓包基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表中讀取相應(yīng)信息，并支持模糊匹配，這樣可以減少用戶的輸入量，同時(shí)能夠保證信息的準(zhǔn)確性。

在導(dǎo)出報(bào)告時(shí)，用戶可以根據(jù)關(guān)鍵字段進(jìn)行篩選，如報(bào)告號、試壓包號、模塊號等，以便于迅速找到所需的報(bào)告。在選擇多個(gè)報(bào)告時(shí)需支持批量導(dǎo)出。

2.4 查線統(tǒng)計(jì)模塊

查線統(tǒng)計(jì)模塊包括試壓包狀態(tài)統(tǒng)計(jì)和試壓包尾項(xiàng)查詢統(tǒng)計(jì)。

試壓包狀態(tài)統(tǒng)計(jì)主要功能是對試壓包狀態(tài)進(jìn)行查詢并統(tǒng)計(jì)，包括已查線數(shù)量、查線合格數(shù)量、試壓前清潔完成數(shù)量、試壓完成數(shù)量、清潔干燥完成數(shù)量、恢復(fù)完成數(shù)量。管理人員會對不同的模塊查詢相應(yīng)周期內(nèi)容的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這些統(tǒng)計(jì)信息會對項(xiàng)目的施工管理提供數(shù)據(jù)支持。

試壓包尾項(xiàng)統(tǒng)計(jì)用于對試壓前管線查線尾項(xiàng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，包括A/B 尾項(xiàng)總數(shù)、A/B 尾項(xiàng)累計(jì)關(guān)閉數(shù)量、A/B 尾項(xiàng)累計(jì)剩余數(shù)量、當(dāng)日新增A項(xiàng)/B 項(xiàng)數(shù)量、當(dāng)日關(guān)閉A 項(xiàng)/B 項(xiàng)數(shù)量等。除了統(tǒng)計(jì)匯總數(shù)據(jù)，還要生成每一個(gè)試壓包的狀態(tài)統(tǒng)計(jì)表。該狀態(tài)統(tǒng)計(jì)表表頭信息項(xiàng)如表1所示。

表1 狀態(tài)統(tǒng)計(jì)表表頭信息項(xiàng)

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)與展示

本系統(tǒng)利用Django 框架進(jìn)行開發(fā)。Django是用Python 語言開發(fā)的一個(gè)免費(fèi)開源的Web 框架，遵循MVC（models views controller）開發(fā)模式，用于開發(fā)基于B/S 架構(gòu)的各類應(yīng)用。由于Django 開發(fā)應(yīng)用活動主要是在models.py、templates 文件夾里的各類模板和views.py 里進(jìn)行的，因此Django 的開發(fā)模式也被稱為MTV（models templates views）模式。Django 的MVC 流程架構(gòu)示意圖如圖1 所示。

圖1 Django的MVC流程架構(gòu)示意圖

本系統(tǒng)采用的Django 的版本為2.2，Python版本為3.8。系統(tǒng)前端使用了AdminLTE，Admin-LTE 是一款基于Bootstrap 的開源免費(fèi)的模板主題工具，它提供了一系列響應(yīng)的、可重復(fù)使用的組件，并內(nèi)置了多個(gè)模板頁面，同時(shí)自適應(yīng)多種屏幕分辨率，兼容PC 和移動端。后端數(shù)據(jù)庫采用開源的MySQL 數(shù)據(jù)庫，Django 通過內(nèi)置的MySQL適配器訪問MySQL數(shù)據(jù)庫。

Django 的ORM 操作本質(zhì)上會根據(jù)對接的數(shù)據(jù)庫引擎，翻譯成對應(yīng)的SQL 語句，所有使用Django 開發(fā)的項(xiàng)目無需關(guān)心程序底層使用的是MySQL、Oracle、SQLite，如果數(shù)據(jù)庫遷移，只需要更換Django的數(shù)據(jù)庫引擎即可。

試壓包狀態(tài)跟蹤表對應(yīng)的ORM 模型中包含的部分核心字段及字段類型見表2。

表2 試壓包狀態(tài)跟蹤表對應(yīng)的ORM模型中包含的部分核心字段

系統(tǒng)操作人員將技術(shù)人員提供的管線試壓包基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫。隨著試壓工作的進(jìn)行，現(xiàn)場檢驗(yàn)人員根據(jù)每天的實(shí)際檢驗(yàn)情況在系統(tǒng)中錄入查線尾項(xiàng)和各節(jié)點(diǎn)檢驗(yàn)信息。試壓包狀態(tài)跟蹤列表如圖2所示。

圖2 試壓包狀態(tài)跟蹤列表

項(xiàng)目管理人員最關(guān)心的數(shù)據(jù)是每個(gè)工藝步驟的試壓包數(shù)量有多少，如查線完成了多少，查線合格數(shù)量，試壓完成多少，恢復(fù)釋放數(shù)量有多少。利用本系統(tǒng)，項(xiàng)目管理人員可以登錄系統(tǒng)，選擇所需的模塊號、日期等篩選條件，系統(tǒng)后臺將自動生成試壓包狀態(tài)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、尾項(xiàng)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。試壓包狀態(tài)匯總數(shù)據(jù)見圖3，同時(shí)可以根據(jù)需要生成每一個(gè)試壓包的狀態(tài)跟蹤數(shù)據(jù)表，試壓包狀態(tài)跟蹤數(shù)據(jù)表見圖4。

圖3 試壓包狀態(tài)匯總數(shù)據(jù)

圖4 試壓包狀態(tài)跟蹤數(shù)據(jù)表

4 管線試壓包管理系統(tǒng)應(yīng)用和效果

管線試壓包管理系統(tǒng)應(yīng)用前后對比見表3。

表3 管線試壓包管理系統(tǒng)應(yīng)用前后對比

5 結(jié)語

管線試壓工作是一項(xiàng)技術(shù)含量高且危險(xiǎn)性極強(qiáng)的工作［3］，在FPSO 建造過程中，試壓工作須嚴(yán)格按照管線試壓程序執(zhí)行，并對管線試壓包的節(jié)點(diǎn)和查線尾項(xiàng)做好管理工作。按以往項(xiàng)目模式，需要大量人力參與試壓包的數(shù)據(jù)整理、錄入和統(tǒng)計(jì)匯總工作，過程繁雜且容易出錯，因此亟需一套系統(tǒng)化的在線協(xié)作平臺進(jìn)行管理。本文從實(shí)際項(xiàng)目出發(fā)，介紹了一套管線試壓包狀態(tài)跟蹤系統(tǒng)，經(jīng)過項(xiàng)目的運(yùn)行，提高了工作效率，提升了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，值得在管線試壓工作中推廣。