SPI软件仪表数据表在海外油田地面工程中的应用与二次开发

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1 SPI工程设计软件使用与二次开发背景Smart Plant Instrumentation(SPI)是Intergraph(鹰图)公司开发的专业仪表自控工程设计软件，基于公共数据库(ORACLE)，是国际上广泛应用且具有很高知名度的工程设计软件。

SPI软件是基于欧美的工程设计和建设理念开发的，虽然具有十分强大的功能，在国外知名工程公司中创造了很好的应用业绩，但是长期以来，由于国内与国际在工程设计思路上存在较大差距，该软件在国内各设计院和工程建设单位的使用效果-直不理想，不能切实发挥效用。随着北京分公司国际化业务不断扩展 ，要求我们在工程实践中积极改变观念，适应国际项目设计与管理的需求。在此背景下，我们根据国际工程建设的总体要求，在遵循国际惯例、借鉴过去的工程经验的总体原则的指导下，对SPI软件数据表部分进行符合北京分公司特点的二次应用开发，以达到提升设计水平和保证工程设计质量、提高工作效率的目的。

2 SPI工程设计软件简介SPI是基于数据库的工程设计软件，以Oracle数据库作为底层数据平台。实现不同使用者之间数据共享。以往的工程设计多使用AutoCAD或Ofice软件，设计人员通过上述软件绘制图纸、编写文件。由于图纸文件存放于各设计人员独立的电脑中，设计文件中的各项数据信息并无关联。

设计过程中需要多次重复输入，-旦出现数据修改或模板修订，设计人员需对大量的文件进行修改。设计人员为保证文件质量，需要大量的重复修改及校对工作。

SPI作为仪表工程设计软件，可以覆盖绝大多数仪表设计工作，其中包括：仪表索引表、I/O表、数据表、电缆表、材料表、接线图、回路图、安装图等。上述图表的各项数据信息都通过SPI软件存人数据库，并调用于其他应用处。对任何-个文件的数据修订，其他调用此数据的文件30也同时自动更新修改，无需设计人员重复输入。避免了多次输入造成的错误与遗漏，有效地保证了工程设计文件的质量。

SPI软件具有-个管理员拈和多个设计拈，设计模块主要包括：2.1 Index(索引拈)该拈为设计人员提供仪表信息建立、修改、删除平台。录入信息包括仪表类型、所在管线设备号、图纸号等，是主题信息的录入处，也是其他拈的基矗2.2 Spec(仪表数据表拈)通过该拈，可以为具体仪表阀门关联相关的数据表。表中的数据与索引拈、工艺拈、计算拈相关联，数据信息保持-致。-处填写后，无需重复填写，均可自动调用。本文重点介绍的就是本拈下的二次开发。

通过二次开发，数据表拈可以更好地为工程设计服务，提高设计文件质量，更满足业主要求。

2.3 wiring(接线拈)通过该拈，设计人员将现场的端子通过电缆连接至接线箱、Marshalling柜、中控室系统，完成接线与回路图编制。该拈可以自动生成部分接线端子与电缆。

2.4 ProcessData(工艺数据拈)该部分用于填写工艺参数与工艺信息。该部分填写的内容可以直接被Index拈、Spec拈共享与调用。设计人员无需二次输入此部分信息。当修改该处数据信息时，其余调用处自动修改，无需设计人员重复修改工作。

2.5 LoopDwgs(回路图拈)该拈用于生成回路图，在生成过程中可以选择CAD/Enhanced等多种方式。该拈使用前，需在Wiring(接线拈)下完成相关接线工作，否则无法生成回路图。

2.6 Hook-up(安装图拈 )通过该拈，工程设计人员可以将数据库内的安装图与仪表相关联，通过安装图统计材料，编制材料表。

3 SPl数据表的结构与设计理念SPI软件数据表引入了Form与Page的概念。Form由-个或者多个Page组成。软件使用时，只有Form与具体仪表或阀门相匹配，单独的Page不能与仪表或阀门相匹配∩以简单地将Form理解为 文件夹”，将Page解为 纸制文件”。-个 文件夹”内可以有单张或多张 纸制文件”，但关联仪表的只能是 文件夹”，而不能是 独立的纸张”。

数据表页 (Page)为PSR文件，需要使用INFOMAKER工具进行开发，使用SPI的ImportPSR功能调用 ，并在SPI中完成多页面的组合成模板 (Form )。

每-个PsR文件在导入SPI软件后，都形成-个Page，按照项目需要，组成不同的Form。数据表的名称引用Form的名称，在软件中，可以查询该FormI用的Page名称与数量。

4 应用与二次开发北京分公司在 以往 国际工程的设计文件 中，数据表的编制多按照国内规范或其他工程经验进行编制。由于缺乏国际规范支持，不易被海外业主认可。基于上述问题，我们引进SPI软件的同时，对最新的国际标准ISA-TR20.O0.O1-2006推荐的数据表进行二次开发，摒弃了以往各个项目的数据表风格迥异的格式，规范北京分公司海外油田工程的数据表。

4.1 模版部分的二次开发在以往的工程应用中，仪表数据表多为Excel表格形式，既缺乏国际规范的有力支持，填写也多有不便。

通过引入SPI软件 ，其所提供的数据表统-按照ISA-TR20.O0.O1-2006的推荐格式编写。完全符合国际规范要求，适用于国际工程。

尽管其在数据调用上具有强大功能，大幅度减少信息录入次数，确保信息不重叠，极大地提高了数据表文件质量。但SPI软件提供的数据表具有-定的局限性。其固有格式为规范参考格式，表头等格式内容不符合北京分公司的质量体系文件。在不同项目中，工程设计文件所需增加的数据项也不尽相同。因此，其软件提供的数据表模板难以直接应用于我公司的具体工程项目，故此对SPI数据表的二次开发势在必行。

由于SPI软件所提供的数据表模板本身没有表头 ，项 目名称、文件名称编码及其他相关信息无法显示。通过二次开发，在INFOMAKER中的编辑，可以制作表头，并满足北京分公司质量体系文件和相关业主方面的要求。

表头的图片为调用图，根据项目的不同，可以随时调整。项目名称为统-调用块，无需设计人员填写。项目名称变化时，由后台统-调整。此外，在二次开发中，在项目名称下方增加了区域名称调用块 (CPFFSF等)、数据表名称 (Pressuregauge/Flowtransmiter/)调用块、文件号调用块、页码调用块、版次调用块等。丰富数据表信息的同时，以拈的形式确保数据表信息的调用，防止多次手填而造成的错误，确保了文件质量。

其他拈可以在SPI软件的编辑模式下编辑修改，而最新版次调用块只能在原始psr文件中通过INFOMAKER修改，再导入SPI软件中。最新版次调用块的使用避免设计人员因版次变更而批量修改文件。

4.2 主体部分的二次开发该部分内容 ，笔者将以差压流量变送器为例，从Page和Form两个部分分别详细介绍二次开发成果。

SPI软件的核心为数据库，大量的数据储存在数据库中，随时调用。在数据表中，仪表设备信息 (位号、区域号、管线号、设备号等)、管线信息 (配管标准、材料、管线尺寸)、工艺参数信息 (流体介质、流相、密度、压差、流速、温度等 )均为他处填写 (包括索引拈、工艺拈等)，本处调用。工艺拈下填写的数据，可以在填写完毕后自动调入数据表中。但涉及到仪表本体数据信息(诸如表体尺寸、安装方式、测量元件等)则需仪表专业工程师自行填写。由于项目较大，仪表数量较多，录入信息量大，难免造成错误填写。为避免此类错误的发生，在二次开发中，已将几乎全部的SPI数据表填写部分设置为下拉选单与手填相结合的拈，减少了工作劳动强度和输入错误的发生。

通过设置下拉选单，既可以避免仪表工程师繁琐的信息录入，也可以避免不必要的打字拼写错误。此外，各个选单为仪表工程师填写信息起到了参考与指导作用，避免了因个人经验与理解不同而造成的填写偏差与遗漏。

根据工程设计经验，少量的仪表数据信息同样需要填人数据表。SPI软件所提供的数据表不能满足全部要求。在差压流量变送器中，浪涌保护器、防护等级、密封材料及电缆接口等信息需要录入。因此，二次开发中，特别针对部分仪表设备增加了信息项。

数据表除了原有各项的填写外，往往根据具体工程不同，需要附加说明页。由于SPI软件并未提供相关符合要求的数据表说明页。二次开发中，完善了这-部分的内容。

增加了符合公司质量体系文件中规定的数据表说明页，并附加在相关的仪表数据表中。

Form是SPI软件数据表部分的重要内容，Form部分由- 个或者多个Page组成，并直接关联具体仪表或阀门。仪表或阀门的数据表内容均由Form展开，具体涉及内容的多少，撒于Page数量。

数据表信息与内容由Page直接传递给阅读者，但Form本身的设置，也会影响数据信息的传递。以差压流量变送器为例，其工作原理为测量孔板前后压差，从而计算流量数据。在使用变送器时，需上传流量数据信息。SPI软件所提供的部分数据表具有孔板流量计和差压变送器。但将两者结合使用时，尽管既可以获茸板本身参数信息，也具有差压变送器的相关数据。但两张Page的Function不同，孑L板的Function为Flow，而差压变送器的Function为Pressure。

Function不同的Page无法组成同-个Form。通倡两者分开使用，孔板关联流量数据表，差压变送器关联差压数据表。但Function的不同直接导致流量信息无法通过压力变送器进行传递，如此配置将导致重要数据遗漏。通过二次开发，将差压变送器的Function更改为Flow。数据表本身内容312013年第14期 (总第257期) 中阊高新技术企l业I Hl 0 T E C E H， I s NO.14.2013(CumulativetyNO.257)发电机主变压器总烃超注意值的处理措施刘世勇(华电青岛发电有限公司，山东青岛266031)摘要：文章根据化学监督发现的变压器总烃超注意值现象，分析解决变压器铁心多点接地缺陷，通过在变压器铁心接地回路 串入限流电阻的方法降低接地电流，从而防止变压器铁心多点接地缺陷的劣化 .以确保变压器 的安 全稳定运行 。

关键词 ：变压器；总烃接地电阻；定子铁心；接地电流中图分类号：TM41 1 文献标识码：A 文章编号：1009-2374(2013)14-0032-02本文主要针对华电青岛发电有限公司于2012年对2号发电机主变压器化学监督发现的总烃超注意值的具体事件，通过对这-事件的检查 、分析、处理的全过程 ，揭示变压器定子铁心接地电流超标缺陷的检查处理应对措施 ，以便于减少损失，对于系统稳定运行，意义重大。

1 事件的总体描述华电青岛发电有限公司的2号发电机主变压器为220kV充油变压器，4B 10日，化学监督在常规的变压器油质气相色谱分析时发现2号主变总烃超过注意值，后经再次取样化验确认，与之前数据对比，发现H：、C：H 、C H 、C，H及总烃数值有明显的增长趋势。为查找隐患，安排本公司高压试验班测量铁心接地电流，测得电流值为11.99A，远远超出高压试验预试标准规定的不大于30mA的要求。据此，初步判断变压器铁心存在多点接地现象。由于发电机主变压器在正常运行期间进行非计划性停电处理经济损失大，不确定因素多，对系统影响大，为确保安全，确定在主变铁心套管接地回路中串联电阻的方案，降低铁芯接地电流，缓解变压器内部铁心故障点的发热情况，避免铁心不做调整 ，名称定为差压流量变送器。修订Function后 ，实现流量数据表的Page与差压流量变送器的Pagel]属-个Form∽板的相关流量信息也可通过流量属性的变送器上传，确保了信息的完整。

4.3 火气仪表数据表的二次开发火气仪表是油田地面工程中重要的仪表组成部分。由于国际规范ISA对此未作统-要求的数据表模板，本次二次开发，根据以往工程经验，结合ISA其他数据表模版格式，编制了火气仪表数据表。包括可燃气体探测、有毒气体探测、火焰探头、感温电缆、光报警器、声报警器等等。

5 结语本次SPI软件二次开发，将SPI软件自身提供的ISA数据表进行了有针对性的修改。重新编辑完成57份Page，并制作完成T74个Form，完全满足现有工程仪表阀门数据表的32多点接地情况恶化。该方案实施后，铁心接地电流明显下降，经过-段时间的密切监视，确认总烃超注意值的增长趋势得到了有效缓解。

2 运行中的变压器铁心多点接地的判别2.1 气相色谱分析变压器铁心存在多点接地时，对变压器油样中含气量进行气相色谱分析，通常会发现总烃含量超过GB7252-87规定的注意值。所以，变压器油气相色谱分析是-种行之有效的检验方法。

2.2 钳型电流表测量铁心外接地引下线中的接地电流通常，变压器铁心外接地引下线中的接地电流不大于100mA，若达到安培级 ，基本就可以确认变压器铁心存在多点接地的现象。

2.3 采用远红外热像仪确定发热部位采用远红外热像仪对运行中的变压器进行测温 ，可以检查出明显温度高于其他部位的内部发热点，据此，可以辅助判断多点接地的位置与严重程度。

应用，使数据表文件模版符合我公司质量体系文件相关要求，并满足国内业主对文件编制的相关需求。通过二次开发，SPI软件数据表部分得以顺利在北京分公司开展使用，现已应用于多个海外项目，取得了良好效果。

二次开发的成果文件不仅可以应用于现有的工程设计文件，而且可以作为未来开发的平台，为未来继续开发、完善工作提供了文件的基赐技术储备。o