配管項目成本估算自動電算化技術運用

時間:2022-05-09 09:58:00

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配管項目成本估算自動電算化技術運用

一、工程預算自動技術現狀及應用前景

1、技術現狀

預算自動化包括兩個相對獨立又相互聯系的過程。

(1)預算工程量自動識別統計,分為“全自動預算工程量統計計算方式”和“需要描畫設計實體后自動計算預算工程量方式”(目前普稱為“算量”),本課題研究針對“全自動預算工程量統計計算方式”。

(2)預算工程量自動套價:工程所有實體工程量尋找適合的施工費用及措施費用條目的過程,該過程完成工程預算,確定工程造價,具體是實體工程量特征值與定額特征的比對,并按照預算規則選取的過程。目前配管工程三維設計正在逐步普及,在三維設計環境下直接實現預算工程量的自動統計計算并自動套價是當前的一種技術向往,目前建筑三維預算工程量的自動計算統計成果較多,如“神機妙算”建筑算量系統、“廣聯達”建筑算量系統、“魯班”建筑算量系統等,都屬于建筑工程自動化預算范疇。而在配管工程(安裝工程)的三維預算工程量的自動計算統計實現具有較大難度,目前還沒有相關方面的研究成果。該課題研究是配管工程預算自動化必要的重要技術手段。

2、技術應用前景分析

配管工程涉及行業專業工程十分廣泛,如石油天然氣集輸、石油化工、城市配氣等等。涉及的石油工程包括集油站、集氣站、處理廠、增壓點、石油聯合站、化工廠等工程。長期以來,配管工程預算的工程量統計計算和套價工作過程是十分繁瑣且細心的工作。其效率低下,質量也難以完全保障。例如一座集油站或集氣站,配管工程預算工程量統計需要人工識圖進行工料測量統計,費時費力;套價過程需要在近千頁的定額書籍上依據個人理解查詢選擇定額,十分費時也難以保證準確;一般集氣站手工預算需要3~5天時間,而大的站場如天然氣凈化場、石油聯合站的預算工程量統計則需要20天以上,配管工程預算的人工識圖統計工程量和人工套價方式是石油預算工作的效率和質量主要瓶頸問題。因此,配管工程三維設計的全自動預算工程量統計計算和預算工程量自動套價的自動化預算系統具有廣闊的應用前景。

二、技術條件分析

1、技術要點

(1)配管工程預算工程量自動識別統計:在配管三維設計環境下,利用三維圖形特征和相關數據庫,編寫程序為對各種實體如管線、閥門、法蘭、設備進行尺寸、體積、面積進行自動計量,抽取壓力、管徑、壁厚、連接方式、焊接方式等管道特征數據。按照預算工程量統計規則進行預算工程量的分類、分區識別統計,從而使配管工程在設計完成后,就可自動完成預算工程量的自動統計,替代繁瑣的人工統計過程。

(2)配管工程預算工程量自動套價:對配管工程的預算工程量進行分類編碼.建立與套取定額取費對應的“定額特征數據庫”,該數據庫對“預算工程量”和要套取的“定額取費”均抽取了“管徑”、“壁厚”、“介質”、“壓力等級”、“連接方式”、“法蘭連接方式”、“材質”、“容積等級”、“重量等級”等特征參數,設立二者比對關系數據庫,同時建立措施費用(試壓、吹掃、熱處理等)和從屬費用關聯數據庫,相當于建立預算經驗知識數據庫(簡稱“定額特征數據庫”).該數據庫還可依據技術發展而進行維護更新,它涵蓋配管安裝工程預算套價規則、施工規則、公司有關防腐、焊接統一技術規定等知識數據,通過程序控制和數據庫的支撐,使配管工程預算套價過程自動準確按規則進行,以軟件的自動化替代人工套價過程。

2、預算工程量自動識別統計技術開發條件分析

目前配管工程設計主要是AUTOCAD的二維或三維設計畫圖環境.其中二維環境主要偏重畫圖功能,目前還沒有面對設計實體信息用數據庫來描述的二維CAD環境,而自創的帶有數據庫功能的配管工程二維CAD設計環境,圖形特征與數據參數的聯系將變得非常復雜、模糊而非常難以實現,因此配管工程在AUTOCAD的二維環境下是無法實現預算工程量的自動識別統計功能的。而在目前流行的配管工程三維設計環境下,對于每個設計實體都進行了詳盡的參數數據庫描述,包括管徑、管材、防腐、探傷、設備尺寸、設備容積等數據,這為預算工程量的自動識別統計提供了必要而充分的條件.因此我們可以斷定在目前的CAD技術潮流下,只有基于配管工程三維設計并數據庫支持的CAD環境才是唯一實現配管工程預算自動化的條件。3、預算工程量自動套價技術開發條件分析預算工程量自動套價是生成工程預算書最終成果的關鍵步驟,該步驟需要套定額,取費、工料分析等過程才能生成完整的預算書。實現預算工程量自動套價功能的主要困難是定額數據庫的建立。目前配管工程涉及范圍廣闊,各行業都有各自定額管理,因此定額數據庫相當龐大。顯然定額數據CAD環境相對于數據庫功能嚴重不足,因此配管工程預算工程量自動套價和自動識別統計集成在CAD環境來開發是非常困難和不現實的事情。目前各行業的配管安裝工程預算編審軟件功能非常齊全,定額非常完備,因此直接和這些配管安裝工程預算編審軟件進行配管工程的自動套價功能的集成開發將是一個良好的便捷手段。

三、配管工程預算自動化實現的內容

1、配管工程預算工程量自動識別統計功能內容

(1)設備名稱及參數的統計:即識別統計列出各設備的名稱、個數、容積、重量、表面防腐面積。

(2)管道的統計:即分區域、分壓力等級、分材質,分介質識別統計分列各種管徑鋼管的長度(不扣除管件、閥門長度)及重量。

(3)管件的統計:分區域、分壓力等級、分材質,分介質統計分列各種管徑管件的數量。

(4)閥門數量的統計:分區域、分壓力等級、分材質,分介質統計分列各種管徑閥門的數量(需要附法蘭的閥門,在報表的備注欄標記“附法蘭”)。

(5)獨法蘭統計:分區域、分壓力等級、分材質,分介質統計分列各種管徑獨立法蘭(也即不從屬于閥門的法蘭)的數量(需要附法蘭的閥門,在報表的備注欄標記“附法蘭”)。

(6)焊口數量的統計:分區域、分壓力等級、分材質。統計分列各種管徑管道焊口的數量。并按照相關規范,計算匯總各區域各管徑超聲波探傷的焊口數量及各種規格X拍片探傷的數量。要求建立焊口無損探傷規則數據庫。

(7)埋地管線土石方量的統計:分區域統計埋地管道的管溝土石方量,需要建立放坡系數庫(后附),放坡系數和站場地質有關,并影響埋地管道的管溝土石方量的計算。

(8)管材防腐面積、保溫層體積、保護層面積及長度等統計:分區域、按照相關規范(后附),計算匯總各區域各管徑各種防腐結構管線的長度.并按管道防腐規則計算匯總區域內各種防腐結構的表面積、保溫層體積、保護層面積等。要求建立管道防腐規則數據庫。

(9)管道支架數量及附件重量的統計。

(10)管道支墩數量及體積的統計。

2、配管工程預算工程量自動套價功能內容

(1)開發“定額特征數據庫”維護工具,該工具用于建立或修改“定額特征數據庫”,以適應預算規則、施工和設計技術規則的變化.“定額特征數據庫”相當于配管工程預算套價知識庫.是對人工憑技術經驗進行套價時的過程智能模擬。

(2)“定額特征數據庫”包括:設備、管道、閥門、從屬法蘭、獨法蘭、管件、焊口檢測、管道各層防腐保溫施工費用的套價特征對應關系(即預算工程量與費用定額的特征對應關系),也包括這些實體從屬的試壓、試水、吹掃等系統費用的關聯關系。還包括常規從屬費用的從屬關系描述(如中壓閥門必然涉及法蘭安裝、表接頭必然需要脫脂清洗、泵安裝必然設計電機檢查費用等等)。

(3)依據配管工程安裝行業費用定額,主要是《石油安裝預算定額》和《石油化工安裝定額》建立定額數據庫。

(4)預算套價過程體現為“預算工程量導人程序”,該程序遵從“定額特征數據庫”所描述規則,將預算工程量轉化為全套工程預算書。

(5)套價過程遵從“預算工程量清單”對于預算“分區域、分單位工程”的劃分,以單項和單位工程為預算的組成結構。

四、存在問題及應用展望

目前國內基于配管三維設計的CAD環境版本過多。主要區別是數據庫的結構.各大設計院采用的版本不統一,會造成配管工程預算自動化技術開發平臺選擇的困惑和一些技術開發的重復工作,因此我們期望國內基于配管三維設計的CAD環境版本走向統一,來推動配管工程預算自動化技術的發展。