油气管道仪表与自动化系统项目管理探析

张天禹

国家管网集团西南管道有限责任公司兰成渝输油分公司

一、概述

进入新世纪，我国的各项科技创新能力得以发展，在各行各业中发挥了重要的作用。随着全新的信息技术进步，社会诸多领域都在科技因素推动下发生了较大的变化，提高了行业生产能力水平，科技改变生活，科技推进生产，在技术的引领下，行业进步越来越快。在能源建设上科技也发挥了重要的作用，其中仪表在科技因素的带动下不断创新突破，当前已经实现了数字化、智能化、标准化控制，为了跟上时代的进步，能源建设在仪表领域中实现了科技控制与管理，仪表自控系统就是在科技的推动下得以建立并且广泛应用。

二、仪表与自动化系统项目管理的主要内容

我国能源建设虽然起步晚，但是在建设质量与速度上已经国际领先，在很多的领域实现了零的突破。自2000年以来，我国经济总量大幅提升，对油气资源的需求量不断增长，我国油气长输管道建设呈现了成倍的增长，科技推动下使配套仪表与自动化系统水平也呈现了大幅提高的态势。虽然在技术进步上有一定的提升，但是与先进发达国家相比，还存在差距，要想全面赶上世界先进水平，还需要进一步努力，一是做好技术创新。油气企业需要解放思想，积极引进先进的技术，做好行业上的技术创新，进一步提高国际品牌竞争力，使国内产品能够走向世界舞台，综合竞争实力必须要得以重视，才能在技术应用上创新实践。二是采用先进仪表与自动化系统管理理念方法。管理是第一要务，要通过科学的管理不断提高生产建设能力，在油气建设和运行中体现综合实力。三是建立独立的仪表自动化系统监理机制。有了先进的管理还不够，更需要在整体机制上下功夫，要不断深入研究，建立起符合我国发展能力的自动化系统技术环节。结合各生产渠道的实际，将管理结构分阶段控制和管理。有力的把握油气管道设计、评审、招标、采购、项目施工、工厂验收、现场验收、投产运营等各个环节。

三、仪表与自动化系统工程各阶段项目管理重点

1.自动化系统项目设计阶段

（1）前期设计。前期设计内容较为复杂，是整个工程建设的关键所在，要掌握可行性研究、初步设计、施工图纸设计等几个重点阶段，每一个阶段的设计都关系到后期的建设与运营。前期需要充分做好调研与分析，根据相关科研成果，并结合生产实际和运行单位需求做好整体方案预案，按照初步的设计思路，形成审核预案，交到上级主管单位进行项目的建设审查，各相关部门做好协调与沟通，如企业工艺部门、生产运行部门、系统集成单位及其他相关部门，各部门需要对预案分析，根据自身的运营特点提出修改意见。充分整合生产工艺及设备各种数据要求，并在设计标准、规范范围内修订，确保各部门意见融合运用，体现先进的科学设计。为了保证设计的合理性，还需要相关设计人员到现场调查，规定时间内完成现场施工调查，融到方案图纸中，通过多方面的调研，最终提交企业各相关部门专家组评审，根据不同的信息、专家意见等拿出结果，最终在规定时间内形成完整精准、满足生产工艺要求、达到使用功能的施工图纸。设计完成的文件要提交到规划、生产、安全、消防、环保、管道、暖通及总图部门，通过审核后才能得以实施。

（2）招标方案的编制。招标方案及招标文件是重点，关系到项目是否落地，更关系到后期的建设成本投资，那么，在方案编制过程中，需要全面把握重点内容，把诉求体现到文本中，在文本中应说明项目主要内容、工程建设工期、项目报价范围、投标单位相关佐证资料、明确评分标准等，利于招标单位组织投标文件。要把握市场规律，根据项目特点公开招标、邀请招标、单一来源谈判等，做好选商工作。投标方要根据文件的相关要求，细致准备各类文件以备投标使用。企业提供的资料要细致，包括现场临时设施总平面布置图、施工组织设计方案、安全保障措施、企业信用手册、企业施工业绩、企业资质证书、企业经营许可证、工器具准备、施工进度安排、人员资质等。通过招标现场会，对各投标施工单位做好审核评定，听取专家意见建议，选择经验足、实强力、责任好的施工单位，确保项目建设质量与安全。

（3）规范化、标准化的自动化程序及PLC机柜设计。自动化设计已经应用到油气能源建设中，要做好方法选择，当前，为了满足生产建设需求，主要应用的是PLC程序，根据生产的实际能够保证各环节的控制与管理，要有效做好PLC程序编制才能解决生产问题，保证油气质量与安全。编程前需要统一标准，根据这一标准进一步提出编程要求，要对油气各个细节把握才能做好编程。通过科学的编程设计，满足当下生产需要，同时，也需要适应未来工程人员做技术调整，PLC程序方便快捷，使用中较为方便，能够被技术人员在短期内读懂。编程好坏决定了生产运营，那么，编程时需要做好如下工作，一是要统一标签、点名命名等的运行规则；二是程序编制需要根据油气资源运营的流程编制，并遵循工艺操作原理、操作原则和控制逻辑图；三是程序编制过程中重视注释使用，便于后期技术人员能够更加方便的读写和维护管理；四是主程序及各子例程名称统一定义，要保证系统性与完整性，具体如表1所示。

表1 液体管道部分子程序命名结构说明

为了有效提高自动化系统工程建设标准，需要优化做好统一、规范、可靠的PLC机柜，这对于后期的操作尤其重要，PLC机柜需要有统一的设计，满足要求、标准和规范的同时，更要重点考虑布局合理、空间设计、功能实现等，有利于做好后期测试和维护，在使用中更加方便安全。

2.自动化项目施工阶段

自动化项目管理是一个系统性工程，进行整体的管理过程中，重点关注施工阶段项目管理，这一部分是重中之重，涉及方面复杂多样，也更容易出现控制风险。管道仪表与自动化系统工程设备至关重要，需要根据实际施工标准与规范订制，技术要求高、专业较强、施工作业时间紧、信号采集点多、调试时间少等影响，施工过程中，也容易出现不可控因素的影响，特别是附属设备、管道工艺设施对整体施工产生较大影响，不利于整体控制。仪表安装和布局不能提前开工，需要根据土建、工艺要求，做好设计布局，技术条件较高、专业制约较大，很多的不协调问题都会大量的在施工阶段一一出现。这个阶段的管理与控制，要充分掌握项目质量管理、进度管理、安全管理三个方面。

（1）项目质量管理。自动化仪表安装质量管理关系到后期的使用，现阶段包括安装中采取的作业技术和管理活动两部分，要合理组织人员综合评估，施工单位科学调配、管理人员有效安排监控、施工人员精心施工才能完成这项工作。仪表与自动化系统工程施工附属性强，在施工阶段涉及各个部分，可以说，这一阶段几乎受到所有专业约束，如果没有先进的技术支撑是很难高质量完成的。要想做好实施，就需要把握先进的工艺，各专业要协调配合，包括仪表盘柜基础预制、调节阀测量仪表安装、仪表设备接地极等，这些流程牵涉到土建、工艺、设备、电气等不同的部门与专业，为了保证顺利建设，就要以现场为基础，和所有的部门配合完成。施工时，需要把握技术、监理协作，严格掌控施工每道工序，做好检查检验，严格把关保证质量与安全，如果检查中发现上一道工序未达质量验收标准，则需要立即整改，整改验收合格后方能进入下一道工序进行施工。

（2）项目进度管理。仪表与自动化系统工程项目要做好进度管理，才能确保施工的顺利进行，实现对工程进度合理控制与管理，才能最大限度保证工程在预期时间交付使用，进度管理直接影响到企业的经济与社会效益。项目进度管理由进度计划制定和进度计划控制两部分组成。仪表自动化工程涉及各个专业领域，和所有的专业都产生交叉，流程复杂、环节较多，要想做好进度管理，就需要形成科学合理的计划，做好进度计划编制是实施的关键点，计划编制时要了解其他专业的施工进程与环节，根据不同的环节流程设计好计划，以此保证分工不分家，使实施计划衔接得当。要保证计划的合理性、科学性，通过监理单位审查后才能具体实施，整个建设项目进度计划要根据不同的节点进行，必要时可以天为单位做好每日更新，保证计划的周密与精准。

（3）项目安全管理。安全生产、人人有责。实施阶段的安全关系到每一个单位与人员，要把握好安全性，把安全放在首位，这样才能保证整个生产经营活动的质量，只有通过良好的安全管理，才能给企业带来社会信誉和经济效益，有效保证国家和集体财产人身安全。为了保证安全，需要充分对现场调研，组织施工期间做好检查监督，定期回访做好安全周期检查，要在安全生产上建立健全规章制度，出台安全操作规程和作业指导书，提出应急预案，确保施工进度安全。

3.自动化项目验收阶段

自动化系统项目验收是使用前的综合评定，验收阶段主要包括工厂验收、现场测试、交接验收、竣工验收四大部分。不同的验收阶段包含不同的验收内容、标准和方法，根据各阶段生产的实际做好设计，使验收更加科学与精准，验收过程中，要填写相应记录，并形成关联度较高的文件。通常，施工相关单位和建设单位验收要求需要参照《输油管道设计规范》、《输气管道设计规范》、《自动化仪表工程施工及验收规范》、《石油与天然气管道工程竣工验收细则》及《油气管道SCADA系统验收规范》等来进行，通过符合实际的验收标准，全面对仪表自动化系统工程质量提出监督审核，达到使用前要求。

（1）工厂验收。工厂验收测试是源头，主要是在SCADA系统设备工厂完成后的验收，主要是在出厂前完成，要对设备清单、质量功能测试，做好相关的验收工作。其主要的目的是验证系统硬件及软件是否符合设计要求、配置是否正确、系统功能是否完整，所有的测试都需要在装箱前完成。SCADA系统工厂验收一般情况下是建设单位、设计单位、系统集成商和监理单位共同参加，对发现的问题及时进行修正，避免出现经济损失。工厂验收测试完成后需要提交的材料，如表2所示。

表2 工厂验收测试需要提交的材料

（2）现场验收。现场验收主要是油气管道建设工程投产前完成，要通过全面的验收测试，保证SCADA系统功能完整、可靠，保证当初设计功能的全部实现。SCADA系统设备和工艺设备现场安装后需要开展测试，这项测试为第二次测试，第一次测试是在工厂验收时进行，在此基础上的现场测试验收至关重要，直接影响到设备与环境的协调度。测试的内容主要有系统硬件测试、PLC程序检查、控制功能测试、上位机组情况功能测试。对于现场验收要组织各专业人员进行，包括建设单位、设计单位、运行单位、监理单位、施工单位等。对验收合格的需要施工单位提交SAT测试报告，并做好书面备忘，具体如表3所示。

表3 现场验收测试需提交的材料

（3）交接验收。交接验收是最后重要的工序，主要是在管道投产后进行的，管道投产试运行72h后要对整体运行情况测试跟踪，及时发现不合理的问题。对重点环节测试，特别是关系到生产运营安全的部位，要做到运行所需的必要条件，对照相关的维护资料和设备做好综合性测试，以此，保证自动化系统功能的全部实现。SCADA系统交接验收前要具备如下条件：一是油气管道运行环境；二是SCADA系统保证能够正常运行；三是SAT出现的问题要全面做好整改完毕。

（4）竣工验收。工程竣工验收是对整个自动化系统工程项目最终的综合性检查。一般情况下，施工单位需要提前做好预验收，这样就能够及时发现存在的问题，对发现问题有效解决后，再报请设计、施工、设备供应、工程质量监督部门进行最终验收，做好工程项目整体的质量安全检查，所需提供资料如表4所示。

表4 现场验收测试需提交的材料

四、结束语

油气管道仪表与自动化系统项目作为重要的内容，在油气建设运行中发挥重要的作用，要掌握各阶段实施项目管理的相关内容，收集自动化项目施工验收阶段材料，为后期的使用维护提供保障，发挥项目管理优势，确保项目管理模式能够更好地为企业自动化系统项目服务，推动经济建设良性发展。