法蘭管理系統在海洋石油工程建造中的應用

王超眾徐 庚吳 濤邢同超王 朝

(海洋石油工程(青島)有限公司，青島 266520)

0 引 言

近年來，法蘭管理越來越受到國內外海洋工程項目的重視，無論是海洋平臺、LNG大型管廊或核心工藝模塊，還是各類FPSO項目，都非常關注法蘭節點的緊固情況。法蘭管理做不到位，在建造階段容易發生泄漏，為試壓氣密工作帶來潛在的危險，在投產階段更易發生安全事故，所以法蘭節點不但要做法蘭管理，而且還要嚴格把控。

法蘭管理的主要工作在于螺栓緊固，對于不同的節點，由于法蘭、螺栓、墊片以及使用潤滑油的不同，使得各節點需要采用不同的緊固方式，如使用力矩扳手或液壓拉伸機，選擇合適的緊固方式以后還要按照操作流程逐步施加扭矩或拉伸，每一個節點完成以后都要掛牌并出具報告。根據以往的經驗，5 000 t的井口平臺至少就有1 000多個法蘭節點，萬噸級中心平臺的節點數量少則兩三千，多則四五千，如何快速高效地幫助現場工人識別、選取螺栓緊固工具，幫助檢驗人員出具節點報告，幫助項目管理人員實時動態跟蹤法蘭節點的施工情況，本文提供了一個參考。

1 法蘭管理系統

管線作為海洋石油工程的“經脈”，四通八達。設備處、閥門處和經常檢修處等位置常使用法蘭連接。法蘭連接若處理不當則極易成為泄漏點，特別是對于運輸高危介質的管線，一旦發生泄漏將造成極其嚴重的后果。法蘭管理在此背景下應運產生，其最終目的是要確保管線的法蘭節點在測試和運行期間無泄漏。

一般來講，技術人員須根據項目具體要求編制法蘭管理作業指導書。對于每一個法蘭連接點，操作人員須按照指導書的要求裝配法蘭，檢驗人員根據指導書中量化的指標進行檢驗，合格后出具報告并對此法蘭節點掛牌標識。在常規項目中，法蘭節點數據、法蘭節點狀態等信息都是離線數據，沒有標準化也沒有動態跟蹤。為實現法蘭節點數據的動態跟蹤和實時共享，本項目參與人員搭建了一個網頁版的法蘭管理系統，該系統可實現數據的上傳下載、節點報告的生成、節點狀態的實時顯示等功能，其登錄界面如圖1所示。

圖1 法蘭管理系統登錄界面

法蘭管理系統的開發流程如圖2所示。

圖2 法蘭管理系統開發流程示意圖

2 法蘭管理系統開發

系統開發前，開發人員須詳細調研目標人員的使用需求。該系統目標人員為法蘭管理工作的技術人員、操作人員、檢驗人員和管理人員，其中技術人員為系統提供基礎數據，操作人員直接調取數據使用，檢驗人員須對數據進行二次加工、生成報告并標記節點狀態，管理人員根據節點狀態實時掌控法蘭管理工作進度并據此安排工作。

需求明確以后，開發人員可開展界面設計、代碼開發等工作。本系統后臺利用Python下的Django框架實現，采用了MVC的軟件設計模式。本系統采用的Django的版本為2.2，Python版本為3.6。系統前端框架使用了Bootstrap，它是基于 HTML、CSS、JAVASCRIPT 的開源工具包，簡潔靈活，使Web 開發更加方便快捷。法蘭管理系統的運行流程如圖3所示。

3 法蘭管理基礎數據準備和報告準備

項目開始前，技術人員和檢驗人員須根據項目要求和業主要求制訂本項目法蘭節點數據模板和報告模板。

法蘭節點數據模板應盡可能詳細，包含施工過程中可能要用到的各種數據。一般來講，法蘭節點數據應包含以下內容：

(1) 節點信息： 包含法蘭節點號、管線號、試壓包號、管線尺寸、管線系統、管線等級等。

(2) 法蘭信息： 包含法蘭尺寸、法蘭磅級、法蘭類型等。

圖3 法蘭管理系統的運行流程

(3) 螺栓信息： 包含螺栓尺寸、螺栓數量、螺栓材質等。

(4) 墊片信息： 包含墊片類型、墊片材質等。

(5) 使用工具： 包含工具類型、工具編號、工具量程等。

(6) 緊固信息： 包含緊固方式、緊固值、緊固步驟、潤滑情況等。

(7) 人員信息： 包含操作人員、見證人員、操作時間等。

數據模板制訂的好壞會直接影響操作人員效率的高低，比如螺栓緊固方式和緊固值的選擇，常規項目一般要求操作人員根據法蘭管理程序中的要求進行施工，但程序內容太多，查詢表格容易出錯，現場操作起來也不是很方便。如果直接將這些內容統一到法蘭節點數據模板中，則可直接提升操作人員的工作效率至少5%。

檢驗人員應根據項目的實際需求制訂報告模板，模板應清晰明了，圖4展示了一個法蘭節點報告模板的示例(僅截取了部分內容)。

圖4 法蘭節點報告模板示例

4 法蘭管理數據共享和報告生成

按照節點數據模板，技術人員根據圖紙文件統計出項目中所有需要做法蘭管理的節點，上傳至法蘭管理系統，相關人員可登錄同一網站下載，實現數據共享。檢驗人員通過點擊“下載報告”按鈕可實現報告自動生成。節點數據上傳、下載以及生成報告功能如圖5所示。

圖5 節點數據上傳下載和生成報告功能

通過數據共享，技術人員、操作人員、檢驗人員和管理人員共用一套數據，可減少中間環節，避免數據混亂。保守估算，這套系統至少能為本項工作提升10%的工作效率。

在生成報告方面，本功能可直接節省檢驗人員一半的時間。按照傳統方式，檢驗人員制作一份報告需要10 min，本功能為批量生成，節點數量越多效率越高。在實際運行項目案例中，有1 200條節點數據，使用本功能以后，每份報告的綜合耗時減少為5 min，效率提升100%。

5 法蘭管理節點狀態實時掌控

法蘭管理工作實施后，管理人員最關心的數據就是整個項目一共有多少個節點，完成了多少個節點。法蘭管理系統通過對節點數據的狀態判定，可自動判斷節點完成狀態，并可按組塊、試壓包、系統等篩選條件生成柱狀圖和餅狀圖，如圖6所示。

圖6 法蘭節點數據的動態展示

通過該系統的數據收集功能，管理人員可以非常直觀地掌握現場施工動態，節省與各方人員溝通的時間，為合理安排工作提供了良好的數據參考，進一步提升了項目管理效率。據估算，此項功能可提升管理人員至少10%的工作效率。

6 法蘭管理系統應用前后對比

法蘭管理系統應用前后對比如表1所示。

表1 法蘭管理系統應用前后對比

7 結 語

法蘭管理在海洋工程項目中的重要性日益凸顯，在工程項目實際運行中，需嚴格遵循法蘭管理程序，并對節點數據進行實時動態掌握。按照傳統工作模式，需要人工處理大量數據，過程繁雜且易出錯，亟需一套流程化、系統化的平臺進行管理。本文從現場的實際需求出發，闡述了一種對法蘭節點數據進行采集、錄入、共享、跟蹤的思路和方法，經過項目的運行和檢驗，提高了工作效率和準確度，值得推廣。