基于BIM技术的石油化工管道安装与质量控制_张超超.pdf

2023 年 第 4 期 化学工程与装备 2023 年 4 月 Chemical Engineering&Equipment 171 基于 BIM 技术的石油化工管道安装与质量控制 基于 BIM 技术的石油化工管道安装与质量控制 张超超（湖北金石炼化建设有限公司，湖北 荆门 448000）摘 要：摘 要：BIM 是先进的信息技术，在国外应用于建设行业设计施工等阶段，如何将信息技术应用于城市基础设施建设是当下面临的重要课题。随着新技术的发展，BIM 技术广泛应用于工程建设设计施工中，目前石化管道工程设计施工中仍采用二维 CAD 技术进行出图，利用 BIM 技术进行石化管道安装施工有利于保证工程质量。介绍 BIM 技术，论述石化管道安装应用 BIM 技术的优势；分析石化管道工程安装施工质量问题，提出基于 BIM 技术的石化管道安装质量控制措施。关键词：关键词：BIM 技术；石油化工管道；安装施工；质量控制 随着我国城镇化率的提高，各类建设项目加快发展，市政配套设施建设快速推进。现阶段我国能源结构以煤炭石油为主，石油化工近年来发展迅速，石化生产中涉及各种工艺管道应用，与石化生产效率品质密切相关，石油化学工程建设中合理优化管线安装工艺具有实际价值【1】。工艺管道存在质量隐患会影响生产计划部署，造成经济财产损失与人员伤亡事故。石化工艺管道安装中做好质量控制非常重要。现有石化管线安装工艺烦琐，为提高石化管道设备的建设质量，有必要积极引进石化管道开发新技术，BIM 技术具有可视化特点，可以进行三维建模，可视化施工，BIM 技术具有专业间信息相关性，共享性等特点，技术人员必须对应用 BIM技术石化管道的安装进行标准化。1 石化管道工程 BIM 技术施工分析 1 石化管道工程 BIM 技术施工分析 1.1 石化管道工程安装特点 石化管线安装技术与其他领域管线建设相比建设规格也较高，石油化学管道安装中有各种材料与管接头，应根据不同石化应用的目的选择方案。运营商模型、质量等改善设计难度系数，使石化管道安装具有多样性。石化管道设置复杂，辅助系统非常复杂，后续石化管道安装具有隐藏的危险性【2】。如建设阶段焊接作业具有非常高的管道焊接认定标准。降低标准在使用中存在泄漏隐患，影响石化过程系统的生产，石化管道建设中对外部环境非常脆弱。石油管道设置支撑体和吊架与环境密切相关，如周围环境条件不满足建设要求，容易影响石化管道的整体设置，建设期间不采取相应的措施，将发生更严重的质量危险，1.2 BIM 技术在石化管道施工中的应用 BIM 技术可以方便地完成项目的视觉管理，有效地弥补了二维框架下应用程序产生的缺陷，石油化工管道安装中BIM 技术可以发挥巨大的作用，管道安装前可以使用 BIM 技术完成工程建设图纸的验证，为以后的建设奠定重要基础。BIM 技术在管线优化中的应用显示出强的管线碰撞检测效果。通过模拟计算分析可以看到三维空间中化学管线的各种问题，可以准确确定管线的安装是否科学。需要选择最合理的方案进行调整。BIM 技术对石化管道安装起到明显的指导作用。可多个角度展示石化管道安装链接的逻辑关系，保证建设满足已建立的标准。如可以使用 BIM 实时关注管道技术的过程，掌握周围环境对管线建设造成的危害。可以更有效地改进各种管线的安装过程，石化管道安装中采用 BIM 技术能严格控制项目成本。BIM 技术还可以有效地分析整个石化管道的建设要求，提前确定预算的潜在隐患，BIM 技术应用中在提高石化管道安装质量方面其指导效果理想【3】。2 石化管道工程 BIM 技术安装施工中的问题 2 石化管道工程 BIM 技术安装施工中的问题 石化管道工程施工常见问题包括管段制作，焊接缺陷与防腐处理等，一些施工单位不注意对安装管段工艺符合性对比，盲目安装导致为管线运行留下隐患。焊接中未执行施工规程规定，对焊接质量等检验不到位，影响管道的强度与气密性。石化管道安装对受严重污染的含大量机酸碱的土壤未综合考虑。管道阀门安装缺乏对实际情况的勘查，设计变更导致文实不符现象普遍。管线施工中设计师多使用传统 CAD 绘制平面图，通过字母标注表示不同管道系统，设计人员要将管线平面图在二维图软件中叠图，判断管线是否合理。管线布置合理性难以保证，由于专业协调管线布置多次重复造成工期延误等问题。异形建筑二维图纸无法精准表达信息，无法解决施工前专业冲突问题。需要因地制宜变通布置方式，根据二维 CAD 图纸进行综合管线设计存在不足，采用 BIM 技术进行管线三维模型优化设计成为解决管线安装质量的优选方案。BIM 技术在石化管道工程施工质量控制中存在设计与现场方面问题，BIM 技术在管线施工中应用出现多种问题，BIM 技术应用降低管线管理的难度，由于设计人员缺乏对 BIM 技术的认识，可能导致管线布设缺乏合理性。管线布置施工中技术人员要把控管线位置，管线施工要避免与电动机等部件接触【4】。石化管道安装施工常见问题包括管道焊接规范性差，阀门安装隐患较多，管道防腐不到位等。石化工艺管道结构复DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.04.015172 张超超：基于 BIM 技术的石油化工管道安装与质量控制 杂，必须根据现场情况绘制准确的图纸，实践中对图纸管理疏忽，如检查不严格实际施工中随意变更工艺管道路线导致出现质量隐患。石化管道安装施工中焊接是重要的环节，由于特殊生产工艺需求，石化管道安装施工对焊接标准要求高，目前安装施工中管道焊接规范性差，如焊接缝不符合标准等导致存在质量隐患。由于特殊工作运行环境，防腐处理成为石化管道安装中的重要环节，目前石化管道安装中对防腐处理不到位，增加维护成本与安全风险。3 石化管道工程 BIM 技术应用安装质量控制 3 石化管道工程 BIM 技术应用安装质量控制 3.1 BIM 技术石化管道安装质量控制要点 石化管道工程施工应用 BIM 技术要注意重点加强管材管件检验，强化预制焊接与管道防腐质量控制等环节，炼油化工一体化工程中工艺管道材料种类繁多，根据设计文件的要求进行 BIM 建模，确认材质证明书等测量其规格的文件，根据相应规范再次检查。使用 BIM 建模后开始施工，减少高空作业和安全事故。不锈钢管道焊接坡口加工火焰需要打磨以去除渗碳层。石化管道安装过程中必须符合管道焊接规范。可以进行 BIM 建模保证严格按照焊接顺序进行焊接，将各焊接接口的准确位置和数量标记为单线图。根据焊接质量要求和技术规范，对焊接接头进行取样和测试，确保管道焊接接头的质量和正常使用。对技术人员施工操作进行监控，确保精度并签署施工工艺后，热处理后还需要进行试验，对管道进行强度和气密性试验，必须特别注意检查程序和结果。土壤中的有机酸碱容易腐蚀工艺管线，可以提前进行 BIM 建模，保证石油工艺管道施工中采取必要的防腐措施。沥青对环境的污染程度较高，氯化煤焦油防腐层更高，对环境污染更少。广泛应用于石油工艺管道的防腐处理。管道防腐处理必须根据实际情况选择相应的对策，如果涂层管道表面没有生锈应进行 4080Sa 的喷砂处理。用0.1mm-0.2mm 厚的玻璃纤维包裹，管道防腐处理中施工管理人员勤于现场检查和管理，减少违纪行为【5】。石化管道三维建模可以方便管道深化审计，建立石化管道模型存在很多问题，Revit2015 不具备自动适配管径功能，如直径 200mm 的石油管道接 100mm 管道使用 200*100mm变径三通，需要工程技术人员自建变径三通管件族。石化管道存在很多管径小的支管，实际工程中采用承插连接方式，Revit 软件无承插连接方式，将小直径管道插入大直径管道导致碰撞检测报错。石化管道空间走向复杂，对设计施工人员空间想象力要求较高，石化管道价格较高，发生管线碰撞返工代价高。Navisworks 具有间隙碰撞检测功能，处理模型比 Revit 流畅。BIM 技术具有参数化设计特点，运用 BIM技术统计工程量精确，Revit 可以减轻工程技术人员的工作量【6】。3.2 BIM 技术石化管道安装施工质量控制措施 石化管道安装应用 BIM 施工中要注意加强焊接工艺，设计阶段质量控制与管道防腐处理。在石油化工中，焊接工艺起着重要的作用。为确保焊接作业的顺利进展，要进行 BIM 建模制定适当的焊接工艺流程、控制焊接质量。检查焊接接头的时间，完成相关的单线图。专业检查人员应进行检查，为确保焊缝的质量而进行缺陷检测，NDT 时必须遵循相关的步骤。要改善管线的焊接质量确保石化管线的安全稳定运行。石化管线的安装质量与设计质量直接相关。要进行 BIM建模控制管线的焊接质量，相关管理人员的职业道德直接关系到石油化工管道的安装质量，定期提高管理者的知识水平的研修。严密勘察设计图，根据管线设置的实际情况制定相应的施工计划，一些管线段根据实际参数和报告进行改进，出现问题必须及时修正。设计图纸变更应提交有关部门进行建设前的审批。部分地区土壤中含油硫酸和碱物质较多。管线防腐蚀工作不当会引起管线腐蚀。用防腐蚀层涂覆，确保管线表面的平坦性。涂漆作业后根据 BIM 建模对管线进行监督和检查。石油管道安装施工中必须对现场的施工质量进行管理，开始前填写相关报告进行 BIM 建模。建设前石化管道建设规划提交专家监督部门。检查合格后根据设计图纸的要求执行检查。石化管道建设装置加强自检，应填写该质量检验报告。监督部门必须进行再次确认和签名。4 结束语 4 结束语 石化建设企业稳定发展我国社会经济可持续发展的必然要求。本文基于 BIM 技术对石油化学工程的影响进行分析，论述石化管道工程安装施工应用 BIM 技术的优势，分析石化管道工程安装施工中的问题，提出 BIM 技术在石化管道工程施工中质量控制措施。石化管道安装是系统的工程，相关管理人员应始终优化适当的技术，密切开展与石化管线设计相关的研究，针对施工中的问题采取有效质量控制措施，选择更合适的设计方法，促进我国石化建设行业的发展。参考文献 参考文献 1 于刚,肖莉.石油化工工艺管道安装质量控制技术分析J.石化技术,2022,29(01):85-86.2 张吉祥.石油化工工艺管道安装质量控制和技术管理J.中国石油和化工标准与质量,2021,41(20):33-34.3 邳建红.石油化工管道安装新技术应用研究J.化工设计通讯,2019,45(06):38-39.4 孟雨之.BIM 技术在输油管道中的研究与应用D.西安建筑科技大学,2019.5 陈晨.石油化工管道安装新技术应用探究J.化工管理,2019,(02):205.6 王超.石油化工管道安装新技术应用探究J.当代化工研究,2018,(10):80-81.