電纜預(yù)裁在海工電儀生產(chǎn)中的優(yōu)勢及推行的可行性分析與研究

劉同全， 宋維艷

(1.大連船舶重工集團(tuán)海洋工程有限公司， 遼寧 大連 116113； 2.大連船舶重工集團(tuán)設(shè)計(jì)研究所有限公司， 遼寧 大連 116083)

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電纜預(yù)裁在海工電儀生產(chǎn)中的優(yōu)勢及推行的可行性分析與研究

劉同全1， 宋維艷2

(1.大連船舶重工集團(tuán)海洋工程有限公司， 遼寧 大連 116113； 2.大連船舶重工集團(tuán)設(shè)計(jì)研究所有限公司， 遼寧 大連 116083)

摘要如何采取措施在海洋工程電儀生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)降本增效的目標(biāo)，在目前的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中顯得異常關(guān)鍵。由于在當(dāng)下的環(huán)境下，電纜預(yù)裁并未被海洋工程所廣泛采用，規(guī)模化敷設(shè)電纜時絕大部分電纜(少量電纜由施工人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或估算預(yù)裁)只能采取現(xiàn)場裁切敷設(shè)的方法進(jìn)行。這種方法由于缺乏對電纜進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)籌地分配與管理，以及工藝紀(jì)律未被嚴(yán)格執(zhí)行等方面的影響，往往造成較大的浪費(fèi)。該文通過翔實(shí)的數(shù)據(jù)論述了電纜預(yù)裁的優(yōu)點(diǎn)，以豐富的理論及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了電纜預(yù)裁的條件，并對目前在海洋工程的電儀施工中推行電纜預(yù)裁進(jìn)行了可行性分析。

關(guān)鍵詞電纜預(yù)裁電纜現(xiàn)場敷設(shè)裁切正常電纜浪費(fèi)量電纜敷設(shè)效率電纜滾筒集群支架

0引言

電纜預(yù)裁是相對于電纜現(xiàn)場敷設(shè)裁切而言的，是指在電纜現(xiàn)場敷設(shè)前，依據(jù)相關(guān)的電纜托盤表(電纜清冊)規(guī)定的電纜長度，對電纜進(jìn)行系統(tǒng)性、規(guī)?；念A(yù)先裁切，按照先裁后敷(對單一滾筒而言)等工藝原則，分區(qū)將裁切好的電纜依次卷入電纜滾筒備用的一種電纜敷設(shè)工藝。此是生產(chǎn)準(zhǔn)備的重要組成部分。

盡管從事海洋工程的有關(guān)船廠(公司)的部分人員對電纜預(yù)裁有著不同的看法，而且電纜預(yù)裁在當(dāng)下的環(huán)境下并未被廣泛采用，但在海洋工程施工現(xiàn)場我們會注意到，從機(jī)艙到主甲板，從小外徑的儀表電纜到3×240 mm2的大外徑動力電纜，施工單位的工人們都在不同程度地進(jìn)行著電纜預(yù)裁。只不過這種電纜預(yù)裁缺少計(jì)劃性、組織性且不具規(guī)?；?。但這一現(xiàn)象從一個側(cè)面充分證明電纜預(yù)裁施工工藝是具有群眾基礎(chǔ)、符合生產(chǎn)實(shí)際的，并終將會得到大多數(shù)施工隊(duì)伍的歡迎和采納。

1電纜預(yù)裁的優(yōu)點(diǎn)

眾所周知,一般6～10萬噸的常規(guī)船(比如散貨船),其電纜敷設(shè)量約8～10萬米。而一般的海工項(xiàng)目，比如自升式鉆井平臺，其電纜敷設(shè)量約30萬米左右(比如大連船舶重工集團(tuán)海洋工程有限公司的Seadrill JU2000自升式系列鉆井平臺為35萬米以上)，而一艘16萬噸左右的FPSO，其電纜敷設(shè)量約70萬米。如此巨大的電纜敷設(shè)量，對于具有多個分包商或一個分包商多個施工組及大量勞動力同時分別于不同區(qū)域進(jìn)行大規(guī)模電儀施工來說，電纜預(yù)裁至少具有如下幾方面的優(yōu)點(diǎn)。

1.1科學(xué)統(tǒng)籌地分配管理電纜

對于大規(guī)模電儀施工來說，具有多個分包商或一個分包商多個施工組及大量勞動力同時分別于不同區(qū)域進(jìn)行電纜敷設(shè)工程歷來是確保電儀工程按時完工的關(guān)鍵所在。而大多數(shù)的同一規(guī)格型號的電纜通常集成于一到兩個電纜滾筒上，針對多個分包商(施工組)來講，粗略地將電纜分配給三到四個以上的分包商(施工組)，勢必會產(chǎn)生較大的浪費(fèi)。而將一到兩個電纜滾筒分配給一到兩個分包商(施工組)敷設(shè)，待他們敷設(shè)完成各自的電纜后再轉(zhuǎn)交給其他的分包商(施工組)，這一方面會影響其他分包商(施工組)的施工進(jìn)度，進(jìn)而影響整個項(xiàng)目的進(jìn)程，另一方面首批敷設(shè)的分包商(施工組)何時完成該種電纜的敷設(shè)以及哪個分包商(施工組)浪費(fèi)了多少電纜等難以追蹤控制。電纜預(yù)裁則可以很好地解決上述問題，實(shí)現(xiàn)對電纜科學(xué)統(tǒng)籌地分配和管理。

1.2最大限度地利用電纜

相對于電纜現(xiàn)場敷設(shè)裁切的電纜預(yù)裁，其最大的優(yōu)勢之一是避免浪費(fèi)，最大限度地利用電纜。當(dāng)然這要基于合理的、相對較高質(zhì)量的生產(chǎn)設(shè)計(jì)。電纜現(xiàn)場敷設(shè)裁切，由于其缺少計(jì)劃性及整個項(xiàng)目的整體統(tǒng)籌性，過度依賴施工隊(duì)的現(xiàn)場施工工藝、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及職業(yè)素質(zhì)，再加上船廠(公司)相應(yīng)的獎懲措施不健全或缺失，以及電纜最終的敷設(shè)長度是項(xiàng)目電儀施工方結(jié)算工程款的重要依據(jù)等原因，易造成電纜現(xiàn)場敷設(shè)過程中電纜非正常的浪費(fèi)量難以控制，進(jìn)而造成較大的電纜浪費(fèi)。比如在電纜現(xiàn)場敷設(shè)裁切中，由于缺少整體統(tǒng)籌性，常導(dǎo)致一個電纜滾筒剩余的30 m或40 m電纜(包括較大外徑的電纜)無法滿足施工長度要求的現(xiàn)象發(fā)生，通常船廠(公司)與電纜廠家的原價返廠電纜的協(xié)議長度為大于等于50 m。

表1為南方某船廠(公司)海洋工程CJ50(JU Drilling Platform)項(xiàng)目電纜現(xiàn)場敷設(shè)裁切的非正常電纜浪費(fèi)量抽樣調(diào)查表。

從該電纜浪費(fèi)量抽樣調(diào)查統(tǒng)計(jì)表中，我們可以看出以下幾點(diǎn)內(nèi)容。

(1) 現(xiàn)場測量時，實(shí)際浪費(fèi)量是指電纜到達(dá)設(shè)備后，留出進(jìn)入設(shè)備的必要彎度以及到達(dá)相應(yīng)的最遠(yuǎn)接線端的長度后多余的總長度。

(2) 正常電纜浪費(fèi)量是指電纜到達(dá)設(shè)備后，留出進(jìn)入設(shè)備的必要彎度以及到達(dá)相應(yīng)的最遠(yuǎn)接線端后，根據(jù)不同的電纜外徑而留出的0.5～1.5 m的長度，多于這個長度的稱之為非正常電纜浪費(fèi)量。

(3) 由于現(xiàn)場采集時間所限,未能采集到較長全船主干電纜的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，全船主干電纜占比在20%左右。由于施工方經(jīng)常是在電纜通路尚未暢通的情況下，即尚不具備電纜敷設(shè)條件時敷設(shè)電纜，將電纜的其中一端大量盤踞在主甲板上(見圖1)，導(dǎo)致全船主干電纜的非正常浪費(fèi)量大于區(qū)域及區(qū)域主干電纜非正常浪費(fèi)量。

(4) 大外徑動力電纜非正常電纜浪費(fèi)量的絕對值較小，但由于總長度較小因而占比較大。

(5) 小外徑的動力/控制/儀表電纜，造成非正常電纜浪費(fèi)的占比反而較高。

(6) 上述抽樣調(diào)查表可以概括區(qū)域及區(qū)域主干電纜統(tǒng)計(jì)，其非正常電纜浪費(fèi)量的平均占比為25.3%。上述(3)項(xiàng)中已經(jīng)闡述全船主干電纜的非正常浪費(fèi)量大于區(qū)域及區(qū)域主干電纜非正常浪費(fèi)量，故我們可以選取區(qū)域及區(qū)域主干電纜非正常電纜浪費(fèi)量的平均占比25.3%作為全船電纜非正常浪費(fèi)量占比。基于高水平生產(chǎn)設(shè)計(jì)的電纜預(yù)裁，非正常浪費(fèi)量可以控制在5%以內(nèi)。

(7) 經(jīng)技術(shù)部門統(tǒng)計(jì)，南方某船廠(公司)海洋工程CJ50項(xiàng)目的電纜消耗量約為376 892 m，按上述浪費(fèi)量的平均占比25.3%計(jì)算，非正常電纜浪費(fèi)量為95 354 m。這一電纜浪費(fèi)量相當(dāng)于一艘6～10萬噸的常規(guī)船(比如散貨船)的電纜敷設(shè)量。

表1　海洋工程CJ50項(xiàng)目非正常電纜浪費(fèi)量抽樣調(diào)查表

圖1　南方某船廠(公司)技術(shù)人員在施工現(xiàn)場對電纜現(xiàn)場敷設(shè)裁切的非正常電纜浪費(fèi)量抽樣調(diào)查的照片

1.3節(jié)省時間提高效率

如果電纜預(yù)裁基于的生產(chǎn)設(shè)計(jì)水平不高，針對具有較高現(xiàn)場施工工藝、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及職業(yè)素質(zhì)的施工隊(duì)，再加上相應(yīng)比較健全的公司獎懲措施，很可能出現(xiàn)采用電纜預(yù)裁施工的非正常電纜浪費(fèi)量反倒高于電纜現(xiàn)場敷設(shè)裁切的非正常電纜浪費(fèi)量。但是采用電纜預(yù)裁施工工藝卻可以顯著提高電儀的施工效率，縮短建造周期。NOV/CAMERON鉆井設(shè)備的調(diào)試進(jìn)程一直是我們提高海工建造效率、縮短建造周期的瓶頸，較早地完成常規(guī)的電儀項(xiàng)目是對推進(jìn)NOV/CAMERON縮短調(diào)試周期的最有力的敦促。電纜預(yù)裁施工工藝是完成常規(guī)電儀項(xiàng)目的最重要環(huán)節(jié)。

在電纜現(xiàn)場大規(guī)模敷設(shè)裁切中，至少三十幾種不同型號規(guī)格的電纜對應(yīng)的三十幾個電纜滾筒的現(xiàn)場存放場地就是一個較大的難題。在不同型號規(guī)格的電纜交替敷設(shè)過程中，吊機(jī)不時地調(diào)換電纜滾筒的位置也是一個繁瑣的工序。由于在電纜穿過艙壁或甲板處未做好停止標(biāo)記，易造成電纜拉過頭而需再拉回來的情況。在電纜的起、終兩端綁扎電纜臨時標(biāo)牌，標(biāo)牌上注明電纜代號、規(guī)格、型號等信息以及對電纜的兩端切口進(jìn)行包扎封口等是必不可少的過程。廠家提供的電纜滾筒很難轉(zhuǎn)動，且廠家提供的部分電纜滾筒會在施工過程中散架，并存在安全隱患。對于大外徑的電纜現(xiàn)場切割較為費(fèi)時。這些都嚴(yán)重影響電纜敷設(shè)的施工效率。

表2為項(xiàng)目電纜現(xiàn)場敷設(shè)裁切與電纜預(yù)裁時勞動效率方面的對照表。

表2　電纜現(xiàn)場敷設(shè)裁切與電纜預(yù)裁效率對照表

(1) 勞動效率是指單位勞動投入的產(chǎn)出水平，它反映一定量勞動投入所得的有效成果的數(shù)量。

(2) 正常情況下，有效的勞動時間與所得的有效成果的數(shù)量成正比。故我們選取單位時間內(nèi)真正用于敷設(shè)電纜的時間來初步衡量電纜現(xiàn)場裁切與電纜預(yù)裁時不同的電纜敷設(shè)效率。

(3) 由表2可知，電纜預(yù)裁時的電纜敷設(shè)效率較電纜現(xiàn)場裁切提高了100.6%。

(4) 按電纜敷設(shè)量約30萬米左右計(jì)算，電纜預(yù)裁2人約需60天，合計(jì)為960工時；而現(xiàn)場敷設(shè)裁切40人約需120天，合計(jì)為38 400工時。按電纜預(yù)裁時的電纜敷設(shè)效率較電纜現(xiàn)場裁切提高了100.6%，電纜預(yù)裁后40人敷設(shè)30萬米電纜約需18 641工時，節(jié)約了18 799(38 400-18 641-960=18 799)工時，相當(dāng)于40人每人節(jié)約了58天時間。

1.4合理安排勞動力

在海洋工程電儀施工過程中，電纜大規(guī)模敷設(shè)所需要的勞動力最多，而在一道工序及接線調(diào)試等階段則相對較少。對于勞動力市場日趨緊張的現(xiàn)實(shí)環(huán)境來講，施工隊(duì)若在所需勞動力少時裁掉部分人員，那么在大量需要勞動力時就很難再找到充沛的勞動力。這就涉及到如何合理地分配勞動力的問題。在施工現(xiàn)場勞動力需求較少時，抽調(diào)部分人員進(jìn)行電纜預(yù)裁，不光合理地安排了勞動力，還完善了生產(chǎn)準(zhǔn)備，顯著提高了生產(chǎn)效率。

2電纜預(yù)裁的條件

電纜預(yù)裁是個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到多部門方方面面的工作。但在電儀施工中推行電纜預(yù)裁至少要有四個必要條件：其一是生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙能否給出準(zhǔn)確的電纜長度；其二是施工隊(duì)伍能否嚴(yán)格按照生產(chǎn)設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行施工；其三是物資部門能否確保關(guān)鍵電纜全部到貨、整個項(xiàng)目電纜到貨比例至少達(dá)到90%以上；其四是電纜預(yù)裁的設(shè)施及場地。

3電纜預(yù)裁的可行性分析與研究

既然電纜預(yù)裁在海洋工程大規(guī)模電儀生產(chǎn)中毋庸置疑地具有諸如上所述的多方面優(yōu)點(diǎn)，那么目前在一般的船廠(公司)是否具備了在海洋工程電儀施工中推行電纜預(yù)裁的條件呢？下面從這四個方面淺談一下。

3.1生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙

設(shè)計(jì)單位目前生產(chǎn)設(shè)計(jì)采用的通常是可以三維建模的Tribon(或國產(chǎn)的“東欣”等)軟件。在民船設(shè)計(jì)中，他們采用的是通過三維建模的電纜托架和設(shè)備，在圖紙上測量尺寸進(jìn)而給出每根電纜的最終長度，并據(jù)此預(yù)裁。這一設(shè)計(jì)方法產(chǎn)生了比較好的電纜預(yù)裁效果。這說明一般設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)上早就具備了推行電纜預(yù)裁的技術(shù)基礎(chǔ)。

另一方面，通過三維建模的Tribon(或國產(chǎn)的“東欣”等)軟件，設(shè)計(jì)人員可以針對電纜預(yù)裁進(jìn)行二次建模，增加電纜節(jié)點(diǎn)圖及電纜托架上電纜剖面圖的數(shù)量，在豐富實(shí)踐及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可以得到更為準(zhǔn)確的電纜長度，更好地支持電纜預(yù)裁工作。

3.2施工隊(duì)伍

目前大多數(shù)船廠(公司)的電儀生產(chǎn)由本廠(公司)職工或多家外協(xié)公司承擔(dān)，他們在電儀施工方面具備了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和管理能力。盡管在施工工藝、整體協(xié)調(diào)、技術(shù)素質(zhì)等方面還有待改進(jìn)，但相對而言還是比較優(yōu)秀的。故通過船廠(公司)技術(shù)部門加強(qiáng)現(xiàn)場管理、技術(shù)指導(dǎo)，以及創(chuàng)造有利條件，并讓施工人員嚴(yán)格按照生產(chǎn)設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行施工。

3.3電纜到貨情況

物資部門能否確保在電纜預(yù)裁前關(guān)鍵電纜全部到貨，且整個項(xiàng)目電纜到貨比例至少達(dá)到90%以上，這在推行電纜預(yù)裁中尤為重要?，F(xiàn)代社會是個物資豐富的社會，只要設(shè)計(jì)部門能夠按時給出相應(yīng)的電纜信息，物資部門以其豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、多渠道的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)，滿足此項(xiàng)要求應(yīng)該沒有問題。

3.4電纜預(yù)裁的設(shè)施及場地

如果委托電纜廠家預(yù)裁，自然就不需要相關(guān)的設(shè)施及場地。但委托廠家預(yù)裁，除了船廠要支付一定的電纜裁切費(fèi)用外，電纜的采購必須是大部分電纜來自同一廠家，這在經(jīng)營上是對船廠(公司)的無形束縛。另一方面，容易因電纜裁切過長或長度短缺而造成較大的浪費(fèi)。船廠(公司)應(yīng)培養(yǎng)自己的電纜預(yù)裁人員。

我們建議電纜預(yù)裁由船廠(公司)自行組織管理通過施工隊(duì)具體落實(shí)。除了因?yàn)樵摬糠仲M(fèi)用通常已經(jīng)包含在施工隊(duì)的工程款中以及形成船廠(公司)自己的電纜預(yù)裁工藝外，關(guān)鍵可以避免因設(shè)計(jì)失誤而造成較大的浪費(fèi)，同時可以通過電纜預(yù)裁讓施工隊(duì)預(yù)演了一次電纜敷設(shè)的過程。盡管電纜預(yù)裁是基于合理的、相對較高質(zhì)量的生產(chǎn)設(shè)計(jì)上進(jìn)行的，并且理論上講可以針對任何項(xiàng)目(不分首制項(xiàng)目還是系列項(xiàng)目中的后續(xù))，并可以實(shí)現(xiàn)接近100%的電纜預(yù)裁。但不管首制還是系列項(xiàng)目中的后續(xù)，我們都將堅(jiān)持要求施工方在電纜預(yù)裁前對關(guān)鍵路徑、大外徑電纜以及特殊路徑進(jìn)行現(xiàn)場測繪。電纜預(yù)裁就是依據(jù)相關(guān)的電纜托盤表(電纜清冊)規(guī)定的電纜長度，按照現(xiàn)場的系統(tǒng)性實(shí)際敷設(shè)順序及先裁后敷(對單一滾筒而言)等的工藝原則，將裁切好的電纜依次卷入電纜滾筒備用的電纜敷設(shè)工藝，因此它恰恰是電纜敷設(shè)前的一次預(yù)演，對施工方來講百利而無一害。

在海洋工程施工中自行實(shí)施電纜預(yù)裁就需要相應(yīng)的電纜預(yù)裁設(shè)施及場地。一定數(shù)量的電纜滾筒、兩臺齒鏈?zhǔn)綗o級變速卷揚(yáng)絞車機(jī)、小型10 t行吊、電纜滾筒集群支架以及叉車等即可構(gòu)成兩套功能齊全的電纜預(yù)裁生產(chǎn)線。室內(nèi)電纜預(yù)裁場地可以按照單個項(xiàng)目電纜敷設(shè)量30萬米、預(yù)留兩個項(xiàng)目的預(yù)裁電纜儲備量來加以考慮。這樣的電纜預(yù)裁設(shè)施對船廠(公司)來講是不難解決的；電纜預(yù)裁場地盡管有些難度，但立足于船廠(公司)的長遠(yuǎn)發(fā)展也是應(yīng)該且可以解決的。

4結(jié)束語

基于電纜預(yù)裁綜上所述的多方面優(yōu)點(diǎn)以及我們一般船廠(公司)基本具備了在電儀施工中推行電纜預(yù)裁的實(shí)際情況，且電纜預(yù)裁已經(jīng)在諸如大連中遠(yuǎn)船務(wù)等國內(nèi)海洋工程施工中采用，從提高海洋工程建造的生產(chǎn)效率，力圖在海工電儀生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)降本增效的目標(biāo)，立足船廠(公司)長遠(yuǎn)發(fā)展及建立世界一流的海洋工程公司的期望。

The Feasibility Analysis and Advantages for Pushing Forward the Cable Pre-cutting During the E/I Construction in Offshore Engineering

LIU Tong-quan1， SONG Wei-yan2

(1.Dalian Shipbuilding Industry Offshore Co., Ltd.， Dalian Liaoning 116113, China；2. Dalian Shipbuilding Industry Engineering and Research Institute Co., Ltd.，Dalian Liaoning 116083, China)

AbstractIt is extreme key issue in the present economic environment to implement the goal of cost reduction and efficiency increase in the E/I production of offshore engineering. The most part of cables(a small amount of cables to be pre-cut by the construction personnel according to their experience or estimate) can only be pulled by the method of cutting on site when large-scale cables to be laid, due to cable pre-cutting has not been widely adopted by offshore engineering in the current environment. This method often causes great waste due to lack of allocating and management of scientific and overall consideration to the cable and technology discipline is not strictly enforced and etc. In this article the cable pre-cutting advantages to be discussed through detailed data, the cable pre-cutting conditions to be given by rich theory and practical experience, and the feasibility analysis to be processed for pushing forward the cable pre-cutting during the E/I construction of offshore engineering at the present.

KeywordsCable pre-cuttingCable pulling and cutting on siteCable normal wasteCable pulling efficiencyCable rotary drum collective supports

中圖分類號U665

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

作者簡介：劉同全(1968-)，男，助理工程師，技術(shù)部電氣室主任。