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摘 要 本文应用BIM可视化建模技术与工程实际相结合，根据石油天然气工程建设基本特点，对BIM技术在石油天然气建设工程中的监理应用进行使用实践和系统思考，并对其在油田建设工程中应用进行了简要论述。
关键词 BIM 石油工程 信息模型技术 可视化建模
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2020）03-0043-04
近年来，伴随着油田建设数字化、智能化发展趋势，BIM即建筑信息模型技术在石油天然气建设工程中的应用逐步增多，强化了油田建设工程集成化管理程度和生产效率，对工程建设质量、进度和造价等方面管理提升大有裨益。因此，有必要结合BIM基本情况，对该技术在油田建设工程的监理应用进行探究。
1 BIM监理应用实例，在监理管理中可行性分析
1.1 BIM应用目标
1.进度控制：进度回填，计划与实际对比，每周任务发布。
2.质量控制：复杂节点深化，现场施工动画模拟。
3.安全管理：临边防护统计，危险源识别，協助安全常态化管理。
4.辅助沟通：工作例会、可视化施工交底。[1]
1.2 BIM监理工程实例
软件选择：根据油建工程的特点，机电类的安装为主，土建建筑施工占比较少，所以选择工程机械类制图软件solidworks三维制图软件。[2]
根据图纸，在软件中进行定位放线。根据图纸中的坐标，选定界面后，确定站场的面积及基础放线。在相关关键部位进行相应的标注，来辅助监理人员进行可视化控制。
定位放线完毕后，开始土方施工，建模过程顺序也遵循实际施工顺序，在相关关键部位进行相应的标注，来辅助监理人员进行可视化控制。门柱基础施工，先是下部梯形中砂垫层，将相关要求进行标出，最后基础形状及要求都可以可视化预览，并对相关要求进行标注提示，有效提高监理可视化事前控制。可提前通知施工单位进行相关准备工作，做到事前控制。有利于监理事前分析，提前控制，可辅助监理工程师提高工作效率，增强监理能力，可以弥补巡检、平检、旁站的短板。同时可提高监理员的工作能力。提高了监理在放线前和放线施工过程中的质量控制，可根据建模检查核对现场施工情况，控制质量。
对于有预埋件要求的部位，可以进行可视化控制。预埋件位置与预埋件形状可以可视化制作，其中标注了详细参数及要求。参照建模中预埋件模型，检查核对现场预埋件制作情况，和预埋件埋放位置，直观化、简便化。提高了监理的质量管理效率，增强事前事中控制。
依据现场实际施工顺序，根据标准化施工的要求，对施工场地进行封闭，先将围墙大门等基础施工，将站内施工场地与非施工地域进行区分，利于现场管理。可根据情况将相关情况在相应位置进行标注，方便随时查看。根据现场实际情况，结合三维建模，确定出方便设备及材料进场路线，确定好围墙施工顺序及预留位置。
基于BIM可视化建模，加强事前控制，对进场材料进行事前控制，要求施工单位按照图纸要求进行备料，并基于可视化模型进行标注区分，利于监理对进场材料、设备的规格、参数、外观进行核对，同时可加强施工过程的监理检查工作，利用BIM建模形象化直观化可直接发现现场实际施工中存在的问题，如钢结构搭建，焊接，及防腐材料注意事项等进行标注（根据需要可更进一步细化）。钢结构施工中，根据可视化模型与现场实际对比，发现钢结构施工过程中下料及施工方式不符合要求。[3]
配合土建基础施工，先于施工之前做出效果图，并借助计算机辅助计算出冲突部分，并加以修改。如BIM建模中，将土建图纸与工艺图纸相结合，发现外输管线与围墙基础有冲突，所以实际施工中将管线位置加以调整。如图1为BIM建模外输管线位置及与围墙位置结合图与管线平面图对比图。
工艺安装中，根据施工计划和施工顺序，利用BIM进行可视化建模，对将要施工部分进行事前控制。
事前提醒施工单位，对准备进场的材料、设备的规格、进行核对，保证进场的材料、设备正确无误;尤其是进场阀门，要与按照报验合格证和二次试压报告相对应。
利用BIM可视化建模，对现场施工进行管理，直观化、便捷化的帮助工艺监理工程师对管线方向、管径、材质、隐蔽工程等进行控制，帮助无损检测监理工程师对现场无损检测焊口数量方法等进行控制，帮助监理员更好更便捷的开展监理工作：
1.根据站内平面管网图及进站截断撬安装图纸，将施工进行可视化，可以非常直观化得看到每根管线的走向，管径及作用等，将复杂的图纸直接变得简单明确。
2.有效辅助监理人员对场站巡视检查的检查效果，帮助监理人员有效管理施工进度、施工工艺，可对无损检测焊口进行标注，与可视化模型对照，可准确反映出焊接质量情况，有效防止黑口的出现及工艺管线错误的发生。
3.对于材料设备管理情况，可根据可视化模型，对涉及材料设备进行初步统计，保证材料设备的供应，并可采取事先控制措施。对进场材料设备科直接与可视化模型中进行比对，检查是否符合设计要求。可有效保证工程进度和质量。
4.根据人员投入及作业面分析，论证施工单位提交的方案的可行性及各个交叉工序的安全措施情况，可提前分析论证方案执行情况和安全管理措施，发现方案中的不足，并进行改进。根据进度情况，制作进度模型，通过与计划进度比较，来调整施工进度，保证工期。并根据模型情况跟踪物料情况，保证材料供应。试压方案的制定和审核中，由于试压采用水进行，已经施工完毕部分设备不允许进水，所以确定试压方案中确定打压路径极为重要，利用可视化模型直接分析出注水位置、排水位置、打压路径、排气点等关键部位，提高监理工作效率和可视化管理。
5.根据模型的实时跟踪情况，进行工程量统计，合理调配人员，施工完毕后对施工的签证认证提供更直观的依据。 6.图片说明，建成效果图和部分功能展示。
7.无损检测应用于BIM建模中，同实际施工相结合，在相应的位置标注焊口号，并注明检测方式及检测结果等。对检测数据进行统计和分析（如图2所示）。
利用可视化应用，可预先将各个专业有机结合在一起，更容易发现问题，解决问题，有效保证工期及施工质量。软件和工程实际进一步开发，可将局部某一处进行细致化建模，进行可视化分析管理，可将材料供应周期及施工力量分布情况有效结合到建模中，可模擬出不同时期的施工效果图。进行大规模多工种交叉施工时，可以很直观的发现问题，比如安全的注意事项，工序的衔接等。
工程竣工结算阶段，可根据BIM模型将使用材料、设备数据直接导出，结合相关软件可对工程量进行统计，方便监理进行签证认证，同时可直接导出结算文件。同理，在施工过程中，根据工程进度模型，可直接导出施工中已经使用材料、设备，对工程量进行记录，对成本起到控制作用。
对于图纸会审阶段，可有效结合土建、工艺、仪表电气专业，发现其中不符合要求的地方，可提前联系设计进行有效沟通进行调整。
BIM在油田建设工程中的工程构件、现场施工、临时建模、施工设备、施工方式可视化、工作空间可视化等诸多方面的质量、造价、进度管理上均能实现良好效益。并且可以有效的帮助监理对工程进行三控管理。[4]
2 总结
基于以上BIM主要应用分析，可看出该技术通过对油田建设工程施工进度、质量、安全及投资虚拟控制，有利于节省施工成本、缩短工期、选择最优化方案。同时，质量管理等部门还能依托该技术进行逆向操作，通过建模模拟方式对不同施工单位确定的施工组织设计、材料设备进场、作业工艺方法、作业空间等内容进行验证，确保在真正实施前就推算出是否符合设计图纸和规范标准，提前发现影响工程结构安全、使用功能和造价控制等方面的问题，对工程质量追溯性更强、减少了破坏性质量检验项目，有利于控制建设成本。
参考文献：
[1] 杨金勇.基于BIM技术的建设工程监理精细化管理研究[J].建材与装饰，2016（30）：163-164.
[2] 韩晓玲.BIM技术在监理工作中的应用[J].建设监理，2016（12）：10-12.
[3] 吴慧群.浅谈目前我国BIM技术应用中存在的问题及改进措施[J].建设监理，2016（08）：5-7.
[4] 李明瑞.基于BIM技术的建筑工程项目集成管理模式研究[D].南京：南京林业大学，2015.
吉林石油集团工程管理有限责任公司，吉林 松原
关键词 BIM 石油工程 信息模型技术 可视化建模
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2020）03-0043-04
近年来，伴随着油田建设数字化、智能化发展趋势，BIM即建筑信息模型技术在石油天然气建设工程中的应用逐步增多，强化了油田建设工程集成化管理程度和生产效率，对工程建设质量、进度和造价等方面管理提升大有裨益。因此，有必要结合BIM基本情况，对该技术在油田建设工程的监理应用进行探究。
1 BIM监理应用实例，在监理管理中可行性分析
1.1 BIM应用目标
1.进度控制：进度回填，计划与实际对比，每周任务发布。
2.质量控制：复杂节点深化，现场施工动画模拟。
3.安全管理：临边防护统计，危险源识别，協助安全常态化管理。
4.辅助沟通：工作例会、可视化施工交底。[1]
1.2 BIM监理工程实例
软件选择：根据油建工程的特点，机电类的安装为主，土建建筑施工占比较少，所以选择工程机械类制图软件solidworks三维制图软件。[2]
根据图纸，在软件中进行定位放线。根据图纸中的坐标，选定界面后，确定站场的面积及基础放线。在相关关键部位进行相应的标注，来辅助监理人员进行可视化控制。
定位放线完毕后，开始土方施工，建模过程顺序也遵循实际施工顺序，在相关关键部位进行相应的标注，来辅助监理人员进行可视化控制。门柱基础施工，先是下部梯形中砂垫层，将相关要求进行标出，最后基础形状及要求都可以可视化预览，并对相关要求进行标注提示，有效提高监理可视化事前控制。可提前通知施工单位进行相关准备工作，做到事前控制。有利于监理事前分析，提前控制，可辅助监理工程师提高工作效率，增强监理能力，可以弥补巡检、平检、旁站的短板。同时可提高监理员的工作能力。提高了监理在放线前和放线施工过程中的质量控制，可根据建模检查核对现场施工情况，控制质量。
对于有预埋件要求的部位，可以进行可视化控制。预埋件位置与预埋件形状可以可视化制作，其中标注了详细参数及要求。参照建模中预埋件模型，检查核对现场预埋件制作情况，和预埋件埋放位置，直观化、简便化。提高了监理的质量管理效率，增强事前事中控制。
依据现场实际施工顺序，根据标准化施工的要求，对施工场地进行封闭，先将围墙大门等基础施工，将站内施工场地与非施工地域进行区分，利于现场管理。可根据情况将相关情况在相应位置进行标注，方便随时查看。根据现场实际情况，结合三维建模，确定出方便设备及材料进场路线，确定好围墙施工顺序及预留位置。
基于BIM可视化建模，加强事前控制，对进场材料进行事前控制，要求施工单位按照图纸要求进行备料，并基于可视化模型进行标注区分，利于监理对进场材料、设备的规格、参数、外观进行核对，同时可加强施工过程的监理检查工作，利用BIM建模形象化直观化可直接发现现场实际施工中存在的问题，如钢结构搭建，焊接，及防腐材料注意事项等进行标注（根据需要可更进一步细化）。钢结构施工中，根据可视化模型与现场实际对比，发现钢结构施工过程中下料及施工方式不符合要求。[3]
配合土建基础施工，先于施工之前做出效果图，并借助计算机辅助计算出冲突部分，并加以修改。如BIM建模中，将土建图纸与工艺图纸相结合，发现外输管线与围墙基础有冲突，所以实际施工中将管线位置加以调整。如图1为BIM建模外输管线位置及与围墙位置结合图与管线平面图对比图。
工艺安装中，根据施工计划和施工顺序，利用BIM进行可视化建模，对将要施工部分进行事前控制。
事前提醒施工单位，对准备进场的材料、设备的规格、进行核对，保证进场的材料、设备正确无误;尤其是进场阀门，要与按照报验合格证和二次试压报告相对应。
利用BIM可视化建模，对现场施工进行管理，直观化、便捷化的帮助工艺监理工程师对管线方向、管径、材质、隐蔽工程等进行控制，帮助无损检测监理工程师对现场无损检测焊口数量方法等进行控制，帮助监理员更好更便捷的开展监理工作：
1.根据站内平面管网图及进站截断撬安装图纸，将施工进行可视化，可以非常直观化得看到每根管线的走向，管径及作用等，将复杂的图纸直接变得简单明确。
2.有效辅助监理人员对场站巡视检查的检查效果，帮助监理人员有效管理施工进度、施工工艺，可对无损检测焊口进行标注，与可视化模型对照，可准确反映出焊接质量情况，有效防止黑口的出现及工艺管线错误的发生。
3.对于材料设备管理情况，可根据可视化模型，对涉及材料设备进行初步统计，保证材料设备的供应，并可采取事先控制措施。对进场材料设备科直接与可视化模型中进行比对，检查是否符合设计要求。可有效保证工程进度和质量。
4.根据人员投入及作业面分析，论证施工单位提交的方案的可行性及各个交叉工序的安全措施情况，可提前分析论证方案执行情况和安全管理措施，发现方案中的不足，并进行改进。根据进度情况，制作进度模型，通过与计划进度比较，来调整施工进度，保证工期。并根据模型情况跟踪物料情况，保证材料供应。试压方案的制定和审核中，由于试压采用水进行，已经施工完毕部分设备不允许进水，所以确定试压方案中确定打压路径极为重要，利用可视化模型直接分析出注水位置、排水位置、打压路径、排气点等关键部位，提高监理工作效率和可视化管理。
5.根据模型的实时跟踪情况，进行工程量统计，合理调配人员，施工完毕后对施工的签证认证提供更直观的依据。 6.图片说明，建成效果图和部分功能展示。
7.无损检测应用于BIM建模中，同实际施工相结合，在相应的位置标注焊口号，并注明检测方式及检测结果等。对检测数据进行统计和分析（如图2所示）。
利用可视化应用，可预先将各个专业有机结合在一起，更容易发现问题，解决问题，有效保证工期及施工质量。软件和工程实际进一步开发，可将局部某一处进行细致化建模，进行可视化分析管理，可将材料供应周期及施工力量分布情况有效结合到建模中，可模擬出不同时期的施工效果图。进行大规模多工种交叉施工时，可以很直观的发现问题，比如安全的注意事项，工序的衔接等。
工程竣工结算阶段，可根据BIM模型将使用材料、设备数据直接导出，结合相关软件可对工程量进行统计，方便监理进行签证认证，同时可直接导出结算文件。同理，在施工过程中，根据工程进度模型，可直接导出施工中已经使用材料、设备，对工程量进行记录，对成本起到控制作用。
对于图纸会审阶段，可有效结合土建、工艺、仪表电气专业，发现其中不符合要求的地方，可提前联系设计进行有效沟通进行调整。
BIM在油田建设工程中的工程构件、现场施工、临时建模、施工设备、施工方式可视化、工作空间可视化等诸多方面的质量、造价、进度管理上均能实现良好效益。并且可以有效的帮助监理对工程进行三控管理。[4]
2 总结
基于以上BIM主要应用分析，可看出该技术通过对油田建设工程施工进度、质量、安全及投资虚拟控制，有利于节省施工成本、缩短工期、选择最优化方案。同时，质量管理等部门还能依托该技术进行逆向操作，通过建模模拟方式对不同施工单位确定的施工组织设计、材料设备进场、作业工艺方法、作业空间等内容进行验证，确保在真正实施前就推算出是否符合设计图纸和规范标准，提前发现影响工程结构安全、使用功能和造价控制等方面的问题，对工程质量追溯性更强、减少了破坏性质量检验项目，有利于控制建设成本。
参考文献：
[1] 杨金勇.基于BIM技术的建设工程监理精细化管理研究[J].建材与装饰，2016（30）：163-164.
[2] 韩晓玲.BIM技术在监理工作中的应用[J].建设监理，2016（12）：10-12.
[3] 吴慧群.浅谈目前我国BIM技术应用中存在的问题及改进措施[J].建设监理，2016（08）：5-7.
[4] 李明瑞.基于BIM技术的建筑工程项目集成管理模式研究[D].南京：南京林业大学，2015.
吉林石油集团工程管理有限责任公司，吉林 松原