陳 艷 安慕華

(中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司北京分公司，北京 100085)

隨著油氣田地面工程項(xiàng)目日趨大型化和復(fù)雜化，同時(shí)為了滿足項(xiàng)目設(shè)計(jì)工期不斷縮短的要求，儀表工程設(shè)計(jì)軟件的專業(yè)化程度越來越高，既能共享核心數(shù)據(jù)和文檔資料，又要提供標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)平臺(tái)，是這類軟件的設(shè)計(jì)思路。長(zhǎng)期以來，儀表數(shù)據(jù)表大多是由Office或Excel軟件實(shí)現(xiàn)的。隨著SPI(SmartPlant Instrumentation)數(shù)據(jù)庫的廣泛使用，傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表的缺點(diǎn)也突顯出來。Office或Excel與SPI作為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的軟件，在文檔格式的文件中所做的修改無法實(shí)時(shí)更新到SPI數(shù)據(jù)庫中，所以很難保證數(shù)據(jù)的一致性，且造成不必要的重復(fù)勞動(dòng)。

目前，自控設(shè)計(jì)已逐漸形成了以SPI數(shù)據(jù)庫為核心，輔助以傳統(tǒng)軟件的方法，這為數(shù)據(jù)表的生成提供了新的選擇。對(duì)于大型項(xiàng)目來說，它可以覆蓋到儀表設(shè)計(jì)中各類圖紙文件的70%以上。SPI軟件各模塊使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，設(shè)計(jì)人員可共享資料和信息，在任何模塊修改輸入的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在這個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中。同時(shí)，任何模塊也都從這個(gè)數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)，保證了模塊生成文件數(shù)據(jù)的一致性。因此，對(duì)于同一信息，在任何一個(gè)模塊中輸入或修改的數(shù)據(jù)在其他模塊中都可以使用。設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的一致性檢查功能將極大地減少錯(cuò)誤并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)減輕了設(shè)計(jì)人員的重復(fù)工作量。

在實(shí)際使用SPI數(shù)據(jù)庫的項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)完全基于SPI中專門的數(shù)據(jù)表模塊的模式，輸入儀表位號(hào)后，索引表、數(shù)據(jù)表、接線圖、回路圖及安裝圖等模塊均可以開始工作，無順序之分。在此，筆者基于實(shí)際項(xiàng)目，介紹基于SPI的數(shù)據(jù)表生成方式。

1 SPI中的數(shù)據(jù)表模塊①

作為儀表采購(gòu)訂貨的重要支持文件，要求數(shù)據(jù)表準(zhǔn)確全面地反應(yīng)各項(xiàng)規(guī)格要求。SPI中設(shè)置了獨(dú)立的數(shù)據(jù)表模塊[1]，包含有壓力表、溫度計(jì)、壓力變送器、溫度變送器、控制閥、關(guān)斷閥、溫度開關(guān)、壓力開關(guān)、安全閥及各類流量計(jì)等。在SPI的數(shù)據(jù)鏈接平臺(tái)和儀表索引模塊進(jìn)行儀表位號(hào)輸入的基礎(chǔ)上，即可自動(dòng)生成數(shù)據(jù)表。

1.1 通過FORM區(qū)分不同類型儀表

Excel數(shù)據(jù)表針對(duì)特定參數(shù)(如液位)通常只有一種數(shù)據(jù)表模板，區(qū)分不同類型要靠增減選項(xiàng)或備注說明，很大程度上依賴設(shè)計(jì)人的主觀思維，在不同項(xiàng)目間套用很容易出現(xiàn)錯(cuò)漏。如圖1所示，SPI在軟件中定制了液位儀表的絕大部分TYPE(類型或原理)，并根據(jù)TYPE開發(fā)不同的數(shù)據(jù)表FORM。不同F(xiàn)ORM除了工藝參數(shù)部分相同，更突出本類型儀表的特殊要求，有利于設(shè)計(jì)人員理清思路。只要前期儀表選型被確定，數(shù)據(jù)表的選擇就順理成章。圖2～4展示了磁性浮子液位計(jì)幾個(gè)重要的要求，接液腔體為雙法蘭形式并帶放空和排污，傳感器為磁性浮子以及磁翻板的形式及顏色等。擴(kuò)展了常規(guī)數(shù)據(jù)表的規(guī)格要求，有助于儀表的招標(biāo)和訂貨。

圖1 不同液位儀表FORM

圖2 接液腔體規(guī)格要求

圖3 傳感器規(guī)格要求

圖4 磁翻板規(guī)格要求

1.2 模板TEMPLATE批量導(dǎo)入

在同一類儀表的數(shù)據(jù)表中，除工藝參數(shù)外，許多規(guī)格要求都是相同的，因此可以運(yùn)用SPI軟件提供的form data template功能，為每一種儀表做一張template(模板)，填寫上共同的規(guī)格項(xiàng)，保存為此類儀表的數(shù)據(jù)表模板。在做此類儀表數(shù)據(jù)表時(shí)，僅需應(yīng)用SPI的copy from template功能就可以從模板上拷貝數(shù)據(jù)，提高了準(zhǔn)確性和工作效率。需要注意，這種做法只對(duì)空白表格有效，如果表格已被編輯，TEMPLATE是無法覆蓋已有內(nèi)容的。

1.3 生成多位號(hào)數(shù)據(jù)表

關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表之前，SPI會(huì)提示“需要生成多位號(hào)數(shù)據(jù)表嗎”(圖5)。如果某一類儀表只有位號(hào)及分布位置等不同，絕大多數(shù)工藝參數(shù)和技術(shù)要求都相同(如火氣探頭)，即可將多塊儀表生成一張數(shù)據(jù)表，或?qū)⒁粔K新表加入到已有的多位號(hào)數(shù)據(jù)表。如圖6所示，位號(hào)等內(nèi)容體現(xiàn)于清單上，一目了然，需要列哪些項(xiàng)，由設(shè)計(jì)人員決定，修改一個(gè)要求只需要執(zhí)行一次。不過多位號(hào)數(shù)據(jù)表適用于內(nèi)容固定、變化較小的情況，而且避免關(guān)聯(lián)30個(gè)以上的儀表，原因是關(guān)聯(lián)儀表過多，每一次的操作都涉及到數(shù)據(jù)庫中很多數(shù)據(jù)，保存和刷新時(shí)間就會(huì)成倍增長(zhǎng)。

圖5 多位號(hào)數(shù)據(jù)表的生成界面

圖6 多位號(hào)數(shù)據(jù)表的匯總清單頁

1.4 批量修改特定內(nèi)容

在SPI中，既可以“從點(diǎn)到面”，以一個(gè)儀表為出發(fā)點(diǎn)，順次填寫數(shù)據(jù)表中所有內(nèi)容；還可以“從面到點(diǎn)”，集中填寫(或修改)一類數(shù)據(jù)表的某些特定項(xiàng)，其他無關(guān)項(xiàng)并不出現(xiàn)。如圖7所示，SPI專門設(shè)置了Browser Manager模塊，從瀏覽器的角度執(zhí)行索引、數(shù)據(jù)表及安裝圖等功能，不過更加“片面”和“專業(yè)”一些，在準(zhǔn)確性和效率上都有所提高[2]。如圖8所示，可以新建一個(gè)液位儀表的Browser，專門修改測(cè)量范圍，涉及到儀表可以屬于某單元，也可以是全站的所有液位儀表。這個(gè)范圍由設(shè)計(jì)人員決定。

圖7 數(shù)據(jù)表的Browser功能

圖8 液位儀表的測(cè)量值Browser

1.5 計(jì)算功能和打包功能

區(qū)別于Excel數(shù)據(jù)表，SPI具備單獨(dú)的計(jì)算模塊，可以完成孔板及控制閥等設(shè)備的選型計(jì)算，結(jié)果自動(dòng)顯示在相應(yīng)數(shù)據(jù)表上。根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)不同廠家和其他因素，可以對(duì)軟件內(nèi)置的計(jì)算公式進(jìn)行適當(dāng)修正升級(jí)，為將來的實(shí)時(shí)更新留了余地[3]。

另外，完成的數(shù)據(jù)表可以按照業(yè)主或總包方的要求，分門別類地進(jìn)行打包出版。文件的版次、狀態(tài)及日期等信息可以針對(duì)特定儀表一次性添加。設(shè)計(jì)人員只需在要求時(shí)間節(jié)點(diǎn)前完成表格的內(nèi)容填寫，輔助工作交由專人單獨(dú)完成。體現(xiàn)了SPI對(duì)工作模塊化的理解，提高了工作效率。

2 應(yīng)用

自2011年起，筆者在中東及非洲等多個(gè)項(xiàng)目上均推行了SPI軟件的應(yīng)用。通過實(shí)踐積累與改進(jìn)，目前在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段能自動(dòng)生成70%的成果文件。與傳統(tǒng)方法相比，效率提高30%、修改效率提高60%，提前完成了20%的工作量(表1)。同時(shí)，人員前期培訓(xùn)和數(shù)據(jù)庫維護(hù)的工作量也相應(yīng)加大?？偟膩碚f，SPI軟件的數(shù)據(jù)庫管理和自動(dòng)辨識(shí)功能提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模板生成的成果文件格式和數(shù)據(jù)項(xiàng)統(tǒng)一，有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化。

表1 兩種軟件編制并生成數(shù)據(jù)表的優(yōu)、缺點(diǎn)

3 結(jié)束語

從初期的摸索階段到如今的大規(guī)模工程項(xiàng)目應(yīng)用，SPI軟件在油氣田地面工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要作用。隨著對(duì)新模塊和新項(xiàng)目二次開發(fā)應(yīng)用的不斷深入，該軟件對(duì)于油氣田工程領(lǐng)域的應(yīng)用將更加成熟。同時(shí)，SPI軟件的應(yīng)用也給設(shè)計(jì)人員帶來一些挑戰(zhàn)，從表面看軟件對(duì)使用者所表現(xiàn)出的簡(jiǎn)單易用，是由于其本身內(nèi)化了復(fù)雜的程序，因而需要更多、更復(fù)雜的管理和設(shè)置，從另一個(gè)角度對(duì)軟件應(yīng)用者同樣提出了更高的要求。