海洋油氣工程設施數字化交付應用淺析

鄭興周　孫道青　高勛　毛麗娟

摘? ?要：工廠數字化、智能化是現代工業發展的必經之路，數字化交付是建設數字工廠的一個重要路徑。本文以數字化交付定義、特點入手，對海洋油氣工程設施數字化交付應用進行簡要分析。

關鍵詞：數字化交付? 智能工廠? 油田數字化? 海洋油氣工程

中圖分類號：F426.22;F270.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）03（c）-0046-02

Abstract： Digital and intelligent factory is the only way for the development of modern industry. Digital delivery is an important way to build digital factory. Based on the definition and characteristics of digital delivery， this paper analyzes the application of digital delivery of offshore oil and gas engineering facilities.

Key Words： Digital delivery; Intelligent factory; Oilfield digitization; Offshore oil and gas engineering

隨著信息技術的發展，數字工廠建設的步伐越來越快，特別是三維數字化工廠建設更是目前的熱點。中國海洋石油集團公司也制定了建設數字化、智能化油田的發展規劃。三維數字工廠的建設有兩條技術路線，分別為逆向建模和數字化交付。其中數字化交付是大勢所趨，近些年石油化工企業在工程建設交付上越來越多的采用了數字化交付手段[1]，國家也頒布了《石油化工工程信息系統設計規范》GB/T 50609-2010和《石油化工工程數字化交付標準》GB/T 51296-2018等規范以適應石油化工工程建設發展的新要求。

1? 數字化交付概述

1.1 數字化交付的定義

國家標準《石油化工工程數字化交付標準》GB/T 51296-2018給出了“數字化交付”的定義，數字化交付是以工程對象為核心，對工程項目建設階段產生的靜態信息進行數字化創建直至移交的工作過程。涵蓋信息交付策略制定、信息交付基礎制定、信息交付方案制定、信息整合與校驗、信息移交和信息驗收。

1.2 數字化交付過程

數字化交付過程應涵蓋工程設計、采辦、建造、檢驗、調試等工程建設全過程，其典型流程如圖1所示，數字化交付過程是由業主（生產方）、工程建設方協同作業的系統工程[2]。數字化交付過程需要在項目設計階段制定數字化交付規范，約定項目各階段、各參與方提交的數據文件內容及格式要求。項目建設完工后，由數字化交付服務商代表生產方對項目進行數字化接收并對數據進行完整性、準確性、一致性進行檢查[3]。

1.3 數字化交付平臺

數字化交付平臺是數字化交付過程的關鍵，交付平臺按照統一的標準及流程將工程參與各方提交的不同數據集成于平臺上。還需要提供開放的數據接口，接收工程后期運行、維護、改造等工廠全生命周期的信息數據[4]。目前國際主流的數字化交付平臺有SPF平臺和AVEVA平臺、西門子數字化平臺COMOS等，國內也有北京綏通的SeaLINx平臺等，這些平臺均支持多種主流文件格式，可將不同的數字模型組合在一起。

2? 海洋油氣工程設施數字化交付現狀

數字化交付在國內石油化工行業工程建設中已經取得了許多卓有成效的成果。在海洋油氣工程建設中，雖然未實現真正意識上的數字化交付，但在工程數字化領域也取得了一定的成果。2008年中海石油（中國）有限公司啟動了基于AVEVA NET技術的工程數字化信息系統（EDIS）的課題研究及系統建設工作[5]，經過多年的完善，EDIS系統已經成為國內海洋工程領域重要的數字化基礎平臺。海洋石油工程股份有限公司也采用了基于SPF平臺的工程項目建造管理系統（PCMS系統），用于設計管理、材料管理、建造過程管理及文件管理等環節[6]。

3? 數字化交付發展趨勢及應用前景

3.1 工程數據和運維數據的融合

無論是EDIS系統還是PCMS系統，目前整合的數據主要還是來自工程建設階段的數字化數據，還未與平臺的運維數據進行融合。隨著數字化技術的不斷發展，數字化交付給業主后，進入平臺運維期，平臺會產生大量的運維數據，例如：維修工單、維修記錄、備品備件、設施實時運行數據等，這些日常管理數據如果能與前期的工程建設數據進行融合，則會大大提高平臺運維的效率[7]。

3.2 數據的靜態完整性到數據的動態準確性

海洋平臺投入運營后，改造、擴建是常態化的，平臺數據也隨之不斷發生改變。為了保證平臺數字工廠與實體工廠的一致性，平臺數據庫需要及時更新，保證數據的動態準確性。

3.3 數字工廠的智能化應用

工廠建設實現數字化交付后，便可建立三維數字工廠，三維數字工廠是利用創新的虛擬現實的方法獲得代表工廠現狀的全熱點三維模型，以該模型為核心集成工廠全生命周期（如設計、安裝、生產、檢維修、腐蝕等）的動靜態數據，形成工廠資產、生產、安全管理的數據生態環境，實現對企業生產運營維護的各個領域提供數據、模型服務，以及對企業管理與維護過程提供仿真、評估和優化的技術支持。

4? 結語

相對于地面油氣設施的分散，海洋油氣設施集成化程度較高，人工巡檢、生產操作成本較低，加之數字化建設前期投入成本較高，導致海洋油氣設施的數字化建設動力不足。但隨著數字化技術的成熟及海上無人平臺技術的推廣應用，海洋油氣設施數字化智能化成為必然趨勢，數字化交付技術將有很廣闊的應用前景。

參考文獻

[1] 葛春玉.淺談石油化工工程建設項目數字化交付[J].研究與探討，2019（2）：5-8.

[2] 曹建新.淺談化工工程項目數字化交付設計[J].天津化工，2019，33（4）：69-70.

[3] 李英敏.化工企業建立工程項目數字化交付標準探析[J].化工管理，2019（19）：184-185.

[4] 肖龍.淺談油氣地面建設工程數字化交付[J].化工管理，2018（36）：218-219.

[5] 王屹.工程數字化信息系統（EDIS）的設計與應用[D].大連海事大學，2010.

[6] 楊岑磊.PCMS系統在電儀專業的數據管理[J].中國石油和化工標準與質量，2019（10）：62-63.

[7] 孫發量.數字化交付在智能制造中的位置及發展趨勢[J].中國儀器儀表，2019（5）：36.