油氣管道物料分類編碼體系研究

喬冉 劉凌

中國石油管道局工程有限公司

物料分類及編碼標準的建立與統一是建設“智能管道、智慧管網”的前提，數據的全面和準確更是實現智慧運營的關鍵[1]。

物料分類編碼及應用體系建設關系到管道設計業務與采辦業務能否建立起有機聯系，關系到倉儲及物流業務的科學管理。目前MDM平臺和ERP系統由于數據標準體系架構的問題，設計階段無法采用其標準，而且頻繁產生一物多碼和一碼多物問題，使該體系難以滿足管道業務在設計、采辦、施工和運行維護過程中對各種設備、材料、備品備件和器具的有效管理和資源有效利用。因此，構建油氣管道物料分類編碼及應用體系就成為了智能管道建設的基本需求。首先建立一個基于油氣管道業務的物料分類編碼標準體系，在此基礎上積累并逐步建立管道物料數據庫、產品數據庫。通過一套合理、完善的數據管控體系來打通設計、采辦、施工、運維各業務之間的數據壁壘，并搭建一套油氣管道主數據管理平臺，提供統一、標準的數據接口，實現管道全生命周期各階段應用系統及軟件的數據共享。

1 國內外技術現狀分析

以石油化工行業為例，國內石油行業的產品和物資分類與編碼標準有兩個：一個是中石化SH 2209—1998《物資統一分類與編碼》企業標準，共有56個大類，側重于石化、煉化物資；另一個是中石油SY/T 5497—2000《石油工業物資分類與編碼》，基本規范了物資的分類與命名，共計60個大類、628個中類、4 187個小類和30 514個品名，每個品名有1～6個屬性。中石油通過MDM平臺在中石油內部統一編碼、發布、應用和維護，并且與集團公司的ERP等相關系統集成使用[2]。用戶通過查詢、分發和填寫屬性值申請應用物料編碼。目前，管道局用于采購的物料編碼采用MDM平臺編碼。

在國外，eCl@ss分類是用于電子采購環境下對產品和服務進行分類與描述的國際標準。它以國際標準化數據模型 （ISO 13584—42/IEC 61360—2）為基礎，符合國際標準化特性〔例如，國際標準化組織（ISO）、國際電氣技術委員會（IEC）、歐洲標準化委員會（CEN）、德國標準化學會（DIN）等〕并使用這些特性[3]。eCl@ss分類通過邏輯規則將材料、產品和服務歸類，并通過符合國際規范的標準屬性描述反映產品的特殊性質。它將產品和服務以4級的編碼結構分類，覆蓋了25個專業范圍，包含了近75 000個可用于搜索的主題詞。eCl@ss分類標準在歐洲已發展成為一種領先的分類系統，在全世界也正得到廣泛接受[4]。

國際知名公司BP是從工程設計階段引入工程材料編碼，材料編碼作為材料的唯一識別碼，貫穿于工程建設項目全周期，支持設計階段材料選材、提料的標準化，支持三維協同設計，支持采購階段采購包的自動分拆、組合與集采需要，支持施工階段按區域、按圖紙等進行領料和材料控制，支持生產運營階段備料、維修保養等需要，支持項目全生命周期材料數據的有效積累等工作。

國內的工程公司中，SEG（中石化煉化工程(集團)股份有限公司）在工程建設材料編碼體系建設方面起步較早。SEG以SPRD系統為軟件平臺，建立中石化工程板塊材料編碼庫，統一建立和管理管道等級庫，以及應用SPRD與設計系統的接口，實現材料系統、設計系統與SmartPlant Foundation系統之間的集成應用，同時也實現了集團公司級-工程公司級-項目級的多層級構架。但是，SPRD在尺寸庫方面有所欠缺，制約了新軟件Smart 3D和三維協同的應用。

中石油SY/T 5497—2000《石油工業物資分類與編碼》與MDM平臺及其編碼數據庫建設較早，其出發點偏重采購業務。由于過于偏重采購業務服務于集團公司ERP系統，不能滿足工程建設設計業務需要[5]。集團公司各工程建設企業在工程設計階段的材料編碼方面發展水平不一，使用的編碼規則各有區別，大多可以實現管道專業的自動編碼，但還不能實現儀表、電氣等專業的自動編碼；使用的編碼軟件也各有不同；編碼應用范圍大多不能覆蓋工程建設全周期，在與集團公司ERP接口方面，數據比對量大，效率低，錯誤率高。

目前需要解決的關鍵技術問題如下：

（1）物料分類技術：研究國際、國內、行業對材料、產品的分類技術規范，研究管道工程對設備、材料、部件、器具管理應用的不同策略，用于建立合理的管道物料分類編碼體系。

（2）物料編碼技術：研究國際先進的物料編碼技術手段，建立中油管道物料分類編碼技術體系。

（3）結合三維數字化管道設計業務，研究物料分類編碼軟件，包括SPRD、ERM等。

2 體系研究

通過對物料分類編碼基礎數據管理研究，建立一套適用于中油管道的物料分類及編碼體系，搭建一套科學、統一、高效的實體主數據管理平臺，打通各應用系統、軟件之間的數據壁壘[6]。

2.1 研究目標

（1）建立中油管道物料分類編碼標準規范，支持設計、采辦、倉儲物流、施工及運行維護數字化業務。

（2）構建物料分類編碼數據庫：結合設計業務，構建物料分類編碼數據庫，涵蓋管道設計階段所涉及的設備、材料、部件和器具（低值易耗）。該數據庫根據物料分類進行專業化的全屬性或關鍵屬性管理。

（3）完成油氣管道實體主數據管理平臺建設方案編制工作。

（4）推動物料分類編碼標準體系在中油管道的設計、采辦、施工及運行維護業務中應用。

（5）完成管道設計云平臺數據、接口集成方案、集團公司MDM平臺數據、接口集成方案的制定工作。

2.2 研究內容

（1）國內外設計業務對物料分類的方法和行業內已有物料分類標準體系研究。

（2）管道全生命周期管理對物料分類編碼基本要求研究：研究管道工程對設備、材料、部件、器具的分類定義，按照大類、中類、小類劃分；以滿足管道全生命周期管理為基本要求，實現對管道大宗材料、主要設備、重要部件、器具的屬性數據定義；物料分類編碼規定定義，產品編碼規定定義；結合三維數字化管道設計業務，研究物料分類編碼軟件，包括SPRD、ERM等，在SPRD中對物料分類編碼進行測試、修改和應用。

（3）主數據管理業務流程和物料主數據管理業務研究。

（4）實體主數據管理平臺建設思路及應用技術研究。

（5）管道設計云平臺物料編碼數據結構及接口對接參數研究。

（6）集團公司MDM平臺數據結構及接口對接參數研究。

2.3 技術路線

（1）從管道業務出發，分析物料主數據管理業務模式，以連通設計、采辦、施工、運行維護各階段物料管理與應用為目的，以實現對管道大宗材料、主要設備、重要部件的屬性數據定義、物料分類編碼規則定義、產品編碼規則定義，最終形成中油管道的物料分類及編碼體系[7]。物料分類編碼及應用體系業務流程見圖1，管道實體主數據管理平臺見圖2。

圖1 物料分類編碼及應用體系業務流程Fig.1 Flow of material classification code and application system business

（2）通過分析物料分類編碼標準數據結構，結合管理流程及制度研究標準數據各組成部分的管理功能，配套相應技術架構，形成平臺建設方案。以平臺建設方案為基礎完成平臺功能的技術應用驗證[8]。研究管道設計云平臺、集團MDM平臺的物料管理相關的數據結構及技術參數形成平臺對接方案。

圖2 管道實體主數據管理平臺示意圖Fig.2 Schematic diagram of management platform for pipeline entity master data

2.4 研究成果

（1）編制油氣管道物料分類編碼標準1套。

（2）形成局部工程的設備、材料、部件、器具的物料數據庫，油氣管道工程物料分類及代碼（部分）見表1。

（3）形成與數據管理平臺相關的方案及報告4份：《管道實體主數據管理平臺建設方案》《管道實體主數據管理平臺技術驗證報告》《管道設計云平臺數據、接口集成方案》《集團公司MDM平臺數據、接口集成方案》。

3 應用前景

通過制定中油管道物料分類編碼標準體系，構建物料數據庫、產品數據庫，有利于油氣管道基礎層數據標準的統一，支持設計與采辦業務間的數字化銜接，支持倉儲物流業務的電子化，支持管道業務的科學化與智能化，提高物料管理的工作效率，推動集團公司物料編碼全生命周期管理進程[9]。此外，通過主數據管理平臺的應用，夯實了三維設計應用基礎，提高了采辦業務效率和質量，主要體現在以下幾方面：

（1）物料編碼支持SP3D和PDMS主流三維軟件。

（2）推動三維軟件應用，助力標準化設計。

（3）減少重復錄入、數據匹配的工作量，增強數據的延續性，大幅提高工作效率和數據質量。

（4）利用材料編碼標準，方便后期運行維護采購的自動分解和自動合并，最大程度發揮集采效益。

表1 油氣管道工程物料分類及代碼（部分）Tab.1 Material classification and code generation table of oil and gas pipeline engineering(part)

（5）統一編碼支持材料精細化管理，有效地降低施工中材料剩余量。

（6）提高物資集中管控能力，為項目群管理實現物資調配和減少庫存提供支撐。

（7）降低運維的備品備件數量，提高資金利用率。

（8）提升價格庫的精準度，為價格分析提供準確、可靠數據。

（9）統一和精細化的材料編碼有力地支持了標準化采購的實施。

（10）提高項目整體管理水平，讓高質量數據創造更高應用價值。

4 結束語

油氣管道物料分類編碼及應用體系在管道全生命周期管理中的應用，可以提高物料分類編碼的準確性、唯一性、有效性和繼承性。通過一套合理、完善的物料分類體系來打通設計、采辦、施工、運維各業務之間的數據壁壘，提供統一、標準的數據接口，實現管道全生命周期各階段應用系統的數據共享[10]。

中俄東線嫩江南岸大堤穿越回拖完成

刷新國內最大管徑、最大壁厚管道定向鉆最長距離穿越紀錄

4月28日，由管道局四公司承建的中俄東線（黑河—長嶺）嫩江南岸大堤定向鉆穿越回拖完成。這是繼訥漠爾河、烏裕爾河之后，國內第三條完成的管徑1 422 mm大口徑定向鉆穿越工程，定向鉆穿越長度805 m，再次刷新了國內最大管徑、最大壁厚管道的定向鉆最長距離穿越紀錄。

嫩江南岸大堤定向鉆穿越位于吉林省松原市前郭縣境內，穿越地層主要是粉砂、粉質黏土和細砂層。中俄東線天然氣管道是構筑我國四大油氣戰略通道之一的東北油氣戰略通道的重要工程，在全國天然氣管網布局中具有戰略性意義。

嫩江南岸大堤定向鉆穿越通過的地層，與訥漠爾河和烏裕爾河泥砂巖地層穿越完全不同，前兩處穿越均為巖石層，擴孔成型較好，不易發生塌孔。嫩江南岸大堤定向鉆穿越為普通松散地層，該地質適應于小管徑定向鉆穿越，但對于大管徑穿越，擴孔成孔較為困難，施工難度相對較大。主管穿越工程于今年3月22日開鉆，4月27日開始回拖，用時36天。

施工中，管道四公司嫩江穿越項目部科學策劃，精心組織，全體參建員工克服晝夜溫差大、大風嚴寒、地質條件復雜等困難，確保工程順利推進。

嫩江穿越項目部在回拖前精密計算，克服現場大型設備無法配合的困難，管道入洞環節采用開挖發送道、管道回拖全程注水降浮等措施，保證回拖一次成功。

嫩江南岸大堤定向鉆主管穿越的完成，為中俄東線北段工程按期投產奠定了基礎，為定向鉆在大管徑、較軟地層定向鉆穿越工程施工提供了寶貴的經驗，對定向鉆業務向高質量發展具有重要意義。

來源：中國石油新聞中心網站