李 旭,孫 維,蒲 定,張鵬舉,汪偉俊,聶 超(. 中海石油深海開發有限公司(深圳),廣東深圳 58000;. 美鉆能源科技(上海)有限公司,上海 00943)
?
國產化水下采油樹項目質量管理體系研究
李 旭1,孫 維1,蒲 定1,張鵬舉2,汪偉俊2,聶 超2
(1. 中海石油深海開發有限公司(深圳),廣東深圳 518000;2. 美鉆能源科技(上海)有限公司,上海 200943)
摘 要:水下采油樹工況的特殊性,決定了其質量的高要求。根據當前國內制造業質量管理環境,以“金字塔”質量管理體系為依據,通過建立“質量管理體系樹、項目包”形態來進行水下采油樹所有零部件的跟蹤確認,實現了工程實踐與水下采油樹研制、測試相結合,有助于建立一整套完整的水下采油樹生產和監督控制體系,為實現水下采油樹的國產化、工程化奠定基礎。同時,建立行之有效的項目質量管理體系,便于其他企業參考借鑒。
關鍵詞:質量管理體系樹;項目包;水下采油樹;國產化
隨著陸地油氣資源日益枯竭,海洋油氣資源占全球油氣勘探比重持續增加,全球油氣開采已向深海發展。目前,海洋水下油氣開采設備及技術全球只有幾個國家掌握,并對我國實現技術封鎖和壟斷,如水下采油樹、水下井口、水下防噴器、水下控制系統、水下管匯等。相應水下開采裝備研發、設計、制造及測試安裝技術瓶頸,導致我國“有爭議”海域油氣開采基本處于空白,如南海深海海域、東海釣魚島海域等。
水下采油樹須承受高溫、高壓及高腐蝕惡劣工況,其深海服役壽命及可靠性要求極其苛刻。因此,以大量先進技術為依托,建立行之有效的水下采油樹生產過程的管理監控能力,實現先進技術和質量的有機結合,通過構建高效簡潔的項目質量管理體系,將項目實施過程所獲取的資料及工程實踐經驗進行整合,將為我國海洋油氣開采水下成套設備國產化制造奠定一定的基礎,也為后續海洋裝備項目實施提供借鑒。
項目質量管理體系是工程項目各參與方基于企業質量管理體系,根據項目特征與管理要求去建立適應的項目質量管理體系,主要包括質量規劃、實施質量保證和實施質量控制三大部分。針對水下采油樹項目,其質量控制應貫穿于項目的始終,且必須符合其相關質量標準。目前,水下采油樹的建造依據美國的API Spec. Q1標準(第九版)[1]。此外,根據行業中申請認證的企業所生產產品的不同,API組織還制定、頒布了有關石油設備54種產品的技術規范,作為產品認證的技術標準。因此水下采油樹項目質量管理體系必須嚴格依據API spec. Q1體系,構建相應的質量管理體系及其相適應的相關技術規范要求文件。
美國制定了API Spec. Q1標準,并經過不斷修訂完善,其相關從事石油天然氣行業的企業嚴格按照標準要求,制定其適應的項目質量管理體系,企業質量體系運營和人員質量意識均比較成熟,所生產的石油天然氣開采裝備基本覆蓋全球,并實現壟斷。我國質量管理體系發展歷史較國外相對較短,盡管絕大多數制造企業已經嚴格按照質量管理標準要求去建立項目質量管理體系,并通過認證,但是在項目質量體系運行過程中存在設計與生產脫節、質量過程控制混亂、人員培訓不到位等情況[2],制造業企業質量體系不夠成熟、認知度不到位及執行不力等問題普遍存在。
深海油氣開采裝備水下采油樹安全性要求極高,一旦出現問題,將是一場海洋災難。因此從產品設計開始,就必須嚴格要求和控制產品可靠性,確保產品對海洋環境無危害。根據水下采油樹產品的特殊性,其項目質量管理體系構建也將不同于傳統的批量生產質量管理模式。它應該追求更加透徹的項目質量管理體系,緊緊圍繞產品的質量、進度、成本去運行整個項目,并且通過項目質量管理中各不同職能部門相結合的方式,共同進行項目質量策劃,完成整個項目的質量過程控制[3]。
基于上述背景,在掌握水下采油樹相關先進技術的基礎上,搭建更加透徹的項目質量管理體系,整合各個相關職能部門,以先期質量策劃為出發點、質量過程控制及文件記錄為主導,搭建“金字塔型”質量管理體系模式[1,4],并構建了產品可追溯性極強的“質量管理體系樹”形態,從而保障了項目質量管理的開展和順利完成。通過形成全面的水下采油樹生產過程管理監控能力,將為后續自主研發、制造海洋油氣開采設備奠定基礎。
2.1“金字塔型”質量管理體系模式
“金字塔型”質量管理體系模式(圖1),主要包括以下四個組成部分:
1)一級文件:質量方針、目標來明確公司質量管理的符合要求和持續改進質量管理體系的承諾,以及明確公司的經營理念;
2)二級文件:管理程序文件來明確公司的各個環節的質量控制要求,包括但不限于人、機、料、法、環的明確規范;
3)三級文件:工藝指導類文件來細化各個環節的控制要求,做到所有的工作都必須有據可行,有規可依;
4)四級文件:質量文件類是用來收集各個環節所產生的質量記錄,用于追溯確認產品的質量過程。

圖1 質量管理體系模式
2.2“質量管理體系樹”形態
以“金字塔型”的質量管理體系模式為依據,收集標準各個環節的相應文件,對應各個級別的文件,編制形成了“質量管理體系樹”形態的質量管理模式,表1為質量管理體系樹構建模式。

表1 質量管理體系樹
構建“質量管理體系樹”,將所有的項目質量管理過程文件都以“超鏈接”形態進行鏈接,在“質量管理體系樹”中可以方便快捷的查閱各方面的質量管理文件及相應的記錄,且可做到永久保存、及時更新、持續改進。
2.3項目質量體系管理
針對國產化水下裝備,其質量管理體系以API Q1體系為基礎,以“項目包”形態進行管理確認,結合各個相關職能部門,從項目任務書評審開始,對整個項目的設計、制造、裝配、試驗各個方面進行全面的追溯,并以超鏈接形式將項目質量過程文件記錄于“質量管理體系樹”項目包中,圖3為水下設備項目“質量包”形成流程。

圖3 水下設備項目“質量包”形成流程
根據國內制造業質量管理環境,結合企業經營特點和項目特征,通過以“金字塔型”質量管理體系為依據,搭建“質量管理體系樹、項目包”形態,對項目質量管理過程進行全方位的實時狀態跟蹤確認及持續改進,實現所有步驟都有規范可循,所有風險都可控,所有過程都有記錄可查,強化了國產化水下產品質量管理過程監控和質量保障能力。
目前此項目質量管理體系模式已成功應用于流花11-1項目水下采油樹、南海番禺PY35-2/35-1項目水下采油樹、崖城13-4項目6″和8″水下管道連接器、東方1-1項目12″水下管道裝置的國產化研制。以上國產化水下采油樹裝備均安全運行無任何故障發生,表明其可靠性高,進一步證實了所構建的項目質量管理體系高效、簡潔,擁有突出的可控性、可跟蹤性、實時性、易操作,也便于其他企業參考借鑒。
參考文獻:
[1] 美國國家標準學會, API Spec. Q1 9th. 石油和天然氣工業制造組織的質量管理體系要求規范[S]. 2014.
[2] 國際標準化組織. ISO 9001-2008質量管理體系要求[S]. 2008.
[3] 約瑟夫·朱蘭, 布蘭頓·戈弗雷. 質量手冊[M]. 第5版.北京: 中國人民大學出版社, 2003.
[4] 何楨, 萬平, 李長貴. 我國制造業質量管理現狀分析與對策研究[J]. 天津大學學報: 社會科學版. 2001,3(4): 247-349.
中圖分類號:P751
文獻標志碼:A
DOI:10.14141/j.31-1981.2016.03.009
作者簡介:李旭(1961—),男,高級工程師,研究方法:深水海洋石油工程質量。
Research on Quality Management System of the Localization of the Subsea Christmas Tree Project
Li Xu1, Sun Wei1, Pu Ding1, Zhang Peng-Ju2, Wang Wei-Jun2, Nie Chao2
(1. China National Offshore Oil Corporation,Shenzhen 518000, China; 2. MSP/DRILEX INC., Shanghai 200943, China)
Abstract:It is the particularity of working condition for subsea Christmas tree that determines the high requirements for its quality. According to the current domestic manufacturing quality management environment, this article takes the "pyramid" Quality Management System as basis, tracking and identifying all the parts of subsea Christmas tree by establishing a "Quality Management System Tree and Project packages", which has achieved the combination of the engineering practice, research and testing. It is conducive to establish a complete set of subsea Christmas tree production and supervision control system,which could lay a solid foundation for localization and engineering of subsea Christmas tree. Meanwhile,setting up such a effective project quality management system also facilitates other enterprises as reference. Key words: quality management system tree; project package; subsea Christmas tree; localization