BIM技术在油气管道工程建设阶段应用的研究

BIM技术在油气管道工程建设阶段应用的研究

李昭葶

四川石油天然气建设工程有限责任公司  成都 610213

摘要：BIM(BuildingInformationModeling)是一种管道设计信息模型，它使用数字信息模拟技术通过组合与项目关联的管道设计数据并形成管道模型来模拟管道的实际信息。通过采用参数化模型，可以在整个项目周期内整合、共享和传递所有建筑项目的相关信息，包括以科学和合理的方式规划、设计、建造和管理管道和设施。近年来，BIM技术被广泛用于各种管道工程，并取得了切实成果。基于此，对BIM技术在油气管道工程建设阶段应用进行研究，以供参考。

关键词：BIM技术;管道工程;建设阶段；应用

引言

近年来，在长输管道施工过程中，BIM技术也被用于在车站进行三维管道设计和碰撞检测等独特的商业应用，但应用深度不够，规模不够；因此，在管道施工管理中引入了信息库全生命周期共享、团队协作、BIM信息集成等概念，提出了管道全生命周期综合管理(PLIM)模型， 并开发了基于BIM技术的油气管道建设管理平台。促进完善我国油气管道智能化建设管理和运行维护管理，实现油气管道数字化综合转移和控制。

11BIM技术

BIM作为一种管道信息模型，主要运用三维数字技术，采集油气管道工程施工中的各类数据信息，通过自身的整合集成功能，将工程施工的各类数据信息进行处理，最终生成管道数据模型。BIM技术指的是在BIM管道信息模型的基础上，生成的模型建造技术。在油气管道工程施工中，BIM技术具有较强的贯穿性与可视性，将油气管道工程项目的生命周期进行合理的信息整合，使工程施工的整体质量更加精细化与高效化。BIM技术在各个行业领域中应用广泛，如工程设计、施工与管理、油气管道工程运维管理等方面。基于工程专业、施工工序、工种的不同，BIM管道信息模型运用的逻辑也存在一定的差异，专业之间的协同性相对较强，模型中需要的工程施工参数应当根据实际工程施工情况进行不断修改调整，减少对工程施工质量的影响。BIM技术不同于传统的技术，兼具范围较广，在设备服务、油气管道工程物理特征、油气管道工程质量管理等方面均具有相应的功能技术。BIM技术在可视化功能方面具有较强的优势，工程施工中管线的位置、管道标高、线路走向等，均能够通过BIM一体化平台实现可视化，缩短了油气管道工程项目设计周期，节省了大量的人力与物力资源。另一方面，BIM管道信息模型能够实现施工现场布局、材料设备布置、施工数据条件等内容的可视化目标。较传统管道施工模型相比，避免图纸设计后，出现模拟图纸时尺寸不合适、结构不合理等问题，导致重新进行图纸设计，对工程施工方案设计与实施具有一定的优势。

2BIM技术的特点

2.1BIM技术具有可协调性

油气管道工程的建设体量普遍较大，建设全流程涉及诸多环节，参建人员需相互协调、配合。若项目施工期间存在某些问题，传统的管理方式需组织各层管理人员参与会议，共同查明问题的原因，再制定适宜的解决方案，整个过程耗时较长，可能由于处理不及时而导致问题不能有效解决，或是由于中途耽搁而延误工期；应用BIM技术将发挥信息共享的优势，管理人员可及时查阅信息，做到尽快发现问题、尽早处理问题。因此，采用BIM技术可实现设计协调、整体进度规划协调、成本预算与工程量估算协调、运维协调等。

2.2可视化

BIM有五个技术优势：可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性。传统上，可视化是指设计人员根据以前的数据和他们自己的理解绘制三维图形，而BIM是一个基于实际项目情况的数据库，它使用软件输入模型信息、自动生成三维模型并动态模拟项目图元处于可视状态，以便管道项目中的复杂节点和隐藏作业可以显示在各个方面，从而使所有类别的人员能够更直接地查看整个实际平面，并实现施工过程的透明度。 BIM还提供了管道设计、施工、通信、讨论和决策的可视化。

3BIM技术在油气管道工程建设阶段应用

3.1选择施工线路

在准备安装各油气长距离输送管道之前，在管道施工前选择线路设计是施工线路设计中必须首先解决的一个基本技术问题。石油和天然气管道的安装和设计必须按照相关工业标准和国家现行相关法律法规标准进行设计和实施。石油和天然气管道由两大部分石油和天然气管道组成。在正确选择施工路线时，影充分虑到各种因素对施工内的直接影响，应特别注意尽量避免地址条件不利的某些沙质地区，或地下原有管道设施情况。

3.2完善油气储运管道建设体系

随着信息技术在中国的迅速发展，物联网、云计算和数据块链已经普及到所有部门。在油气储运管道建设过程中，还需要积极应用现代技术，建立完善的储运建设体系。项目参与者应具备信息技术和现代网络技术能力。运行管道之前，请使用BIM模型建模三维管道信息，模拟整个运行过程，并避免运行过程中出现安全事故。在运行过程中，应积极利用计算机和网络平台记录运行状态，并保存完整的运行数据。管道建成并投入使用后，将通过SCADA系统监测石油和天然气储存和输送管道的状况。当管线泄漏或部分折弯时，自动智能报警系统用于自动触发报警并隔离区域，以提供管线维护条件。政府认为，还需要加强协调努力，积极推行相关监管政策，以控制石油价格的上涨和下跌，使石油和天然气储备行业能够安全地建设石油和天然气管道，实现可持续发展。

3.3项目组织架构

在BIM实施模式和组织架构中，目前主要存在业主方BIM实施模式，考虑到项目由业主公司全面负责，负责监督和管理中期战略计划。PLMT团队参与项目管理，业主可以聘请专家指导和评估管道项目的一般阶段。BIM平台开发股负责项目管道施工管理系统平台的开发。项目团队通过BIM协作平台协同工作，以确保信息的速度和唯一性。在BIM概念下的组织架构管理中，以平台为信息交流中心，PLMT为主要管理者，注重参与者之间的协作、信息共享和信息整合，重点关注如何确保和扩大共同利益；强调参与者的早期参与和预先管理；加强各阶段前期的渗透，提高管道建设中的总体信息化水平和情报水平。

3.4BIM技术在管道工程施工中的管理设计

在管道工程总体施工过程中，通过引入基于BIM技术的创新施工控制方法实现了总体施工控制。使用BIM技术构建的三维模型集成了管道工程中涉及的所有管道工程项目的管理和执行，还为管道工程项目的执行过程提供了全面的技术指导，并帮助执行单位执行更全面的管理工作，BIM技术可帮助您解决设计效率和打印质量、准确、快速地生成材料清单、降低施工成本、确保管道工作正常、降低维修率和缩短施工时间等问题。可以更好地优化管道的设计和施工，同时进行管理创新。BIM技术在处理大型复杂管道的送风和回风设计问题方面具有独特的优势。

结束语

油气资源是该国稳定和长期发展的关键战略资源。石油储存和运输的安全与国民经济的发展密切相关。石油和天然气项目具有长期、系统和复杂的特点。BIM技术可以利用可视化大大降低设计专业间的矛盾偏差，协同办公可大大提升工作效率，同时可以解决施工过程中施工单位过程管理问题，并针对重难点施工工序（如吊装等）进行模拟施工等。BIM技术将在未来不断改进石油和天然气管道终端阶段的管理，提高石油储存和运输的安全和质量。

参考文献

[1]许兵.油气管道工程建设项目管理创新与应用[J].化工设计通讯,2020,46(09):28-29.

[2]王照辉.油气长输管道工程施工风险管理探析[J].全面腐蚀控制,2020,34(07):94-95.