摘要:从上个世纪末期,随着SPMT小车等重型模块运输设备的初现,以及吊机、提升滑移等重型结构吊装技术和设备的进步,大型工厂的模块化建造日益成为趋势。石油化工行业的不断发现,让我国造出了上吨重量的设备机器,为工业的高效率与安全性提供了保障。石油化工在管理上具有统一性,让各行业之间的互通成为可能。模块化施工在吊装、运输等方面做的非常好,大型施工企业随着近几年经济、科技的进步,在设备方面的更新很快,逐渐都开始使用模块化施工。
关键词:石油化工;模块化施工;建设项目
石油化工建设的发展如此迅速,标准化、安全化、高效率、规模化已经成为工业的基本要求,石油化工行业正符合现代工业的要求,模块施工得到大力的发展。石油化工的工程化与密集化,使模块化施工技术得到大力的发展。但是模块化施工的实施依然存在很多问题,本文结合石油化工项目,谈一谈模块的组装、模块化施工、模块化设计的具体方式。
1 KONIAMBO镍矿冶炼厂项目、澳大利亚Gorgon LNG项目、Ichthys项目
1.1模块化施工
模块化施工技术跟原来的技术相比,有很多优点,这是旧技术所不能相比的。将模块化施工运用到工程建设中可以增加施工的效率、可以提高施工的安全性、也提高工程的质量,并且能够做到工程化的极限。采用模块化施工,可以有效地缩短工程的工期,使工程的进行更有规划性,采用快速的流水作业。模块化施工比其它技术更具标准化,所以可以实现与其它工厂的作业同步进行。模块化施工为现代文明施工管理提供了便利的先决条件。
模块化施工采用一体化的管理理念,其中包含了运输、吊装、施工专业、工程建设的一体化,提高了施工效率,使施工专业化,保证了项目的运行与实施。
国内最初的模块化建造可追溯到上世纪80年代开始海上平台建造。2009年的KONIAMBO镍矿项目是国内模块化建造的一个里程碑,自该项目开始,以海油工程青岛场地为代表国内模块化建造场地进入了国际主流市场,并在后续的GORGON LNG项目、Ichthys项目和YAMAL LNG项目等国际主要的模块化建造项目中完成了主要的模块建造工作。
2 模块化建造市场广阔,主要有以下几方面支撑该市场。
市场支撑:由于劳动成本的变化,传统的工程技术强国如美国、德国等国家,其施工人力成本日益高涨。在这些国家新建的石油化工项目,采用异地模块化建造的成本优势,已优于传统的本地建造;
技术支撑:以SPMT小车为代表的大型模块运输和吊装设备的进步,使得大型模块的异地运输和组装成为现实。
2.1工艺模块顶升
3 石油化工建设项目模块化施工技术的现状
伴随着科技的不断发展、经济体系的不断扩大,石油化工的规模也在不断扩大,同时我国对工程的安全、效率、质量等方面的要求也在不断提升。正因为此,模块化施工因运而生。它的出现就是为了让工程更安全、高效率、高质量的完成。施工设备不断地大型化,构件制造能力不断提高,在此推动下,要正确的使用模块化施工方式。
施工前一定要做好预制安全,施工人员根据现场的基本情况,参考施工图纸,做具体的分析。这是模块化施工的基本模式,一般比较简单,不会超过三个专业组,比如在吊机安装前,安装完安全保障构件、吊索通道,保温结构等等。
模块化施工比较常用的还有单体模式,其主要含义是指对设备的一单元或者一个单独部分进行单独的模块设计。现将模块单独的预制出来,然后送到现场进行组装。
集成式功能模块是一种应用于大型石油化工企业的模式,现如今在我国还比较少见,情况与我国有一定的不符。这种模式是将设备分成集成的几个单元,分别在工厂里制作出来配置完毕,然后送到现场,再将这几个部分组装在一起。这种方式比较简单,在现场只是进行固定、安装接头。
4 石油化工建设项目模块化施工技术的问题
由于石油化工技术发展时间尚短,并且考虑到我国的特殊情况,石油化工技术依然存在着很多问题。
上个世纪以来,我国建筑工程结构中存在着不同的建设主体。目前,虽然一些具有垂直一体化特点和现代管理模式的建筑单元已经被采用,但这些一体化单元往往建立时间较短,设计人员的经验和技术非常有限,他们没有充分认识到模块化建筑结构的重要形式,致使缺乏规范的建设工程法规。
供应材料和设备的厂商,一般只看重自身的利害关系,从而忽略了工程施工的需求。通常为了自己的便利,在送货时,混乱了配件的送货顺序,导致模块的交付和安装顺序混乱。有时,由于先到模块不能及时应用,导致施工现场被占用,不仅增加了施工工作量,也增加了安全事故发生的概率。
随着价格的上涨,石油化工建设项目的建设成本也随之增加。面对不断变化的市场价格,模块化施工方法可以节约成本和保证施工期限,但是没有有效的建筑标准为指导,它不能使设计、安装、制造和其它各项成本的平均分布,并最终使模块化施工过程有一定的影响。
5石油化工建设项目模块化施工技术问题的对策
之所以使用模块化施工,是为了达到质量、效率、安全性并向提升的目的,力图做到以最小的成本,达到石油化工工程的标准。在今天,石油化工模块化施工技术的应用还没有到达一定的成熟度,业主单位是推行模块化施工的关键部分,从工程伊始就对承包商提出模块化施工的要求,这是推动模块化施工的重要手段。
业主要做到从现场质量管理转变为现场与工厂质量并行管理的形式,从而提高质量的管理。这样以适应推行模块化施工后的新形势。
标准化的设计对推行模块化施工更有利,所以要将标准化设计与模块化施工紧密结合起来。设计师应通过标准化、立体化设计,加快设计进度、采购与施工相结合,为模块化施工服务。
施工人员要依照模块化施工的技术理念,合理的分析施工顺序,对关键部分做优化,使其更好地流水化作业,要是模块化施工发挥做高的效益,而不是一味地盲目采取模块化施工。同时也要注意知识的积累,在传承以往经验的同时,与现有经验相结合,推出优质的施工方案,进行推广。
5.1模块化施工设计
要完全的实现模块化施工,仅仅从施工、制造角度来考虑是不能够做到的,还要从设计的角度。设计包括了结构形式、装置布局、购买的原材料种类,以及不同工序之间的衔接关系、连接的方式、后续运输等。所以不得不考虑模块化施工设计的问题。
施工项目在施工之前,要研究周边的地理环境,从而找出适合的施工方案,要考虑的问题主要有道路的可行性、组装大型设备的可行性、吊装能力等。
在施工时,是否在成本、安全、质量等方面都能够满足模块化的要求。要对模块化施工的意见达到一致的同意,采购、设计的标准要适用于模块化施工。
在工程建设过程中,设计管理的主体部分应以模块化施工程序为主导,来实施和完成。例如,单元模块化化工厂的不同部分,增加其“集中度”,调整支撑结构体系,以便于长距离、短距离运输和施工后吊装;将管道工程控制阀组统一为标准尺寸,以便于工厂“撬装”;系统走廊钢结构和辅助管道工程、电气仪表工程进行模块化设计。改变工厂现有的结构形式,形成制造“管廊”的主体结构;对支撑部分进行分解,便于运输和吊装。
5.2模块化施工的保障措施
模块化施工对吊装、运输等方面的能力要求较高,大型施工企业随着近几年经济、科技的进步,在设备方面的更新很快,基本都符合了模块化施工的基本要求。目前在石油石化行业,加热炉作为不可或缺、高难度的一部分,已经实现了模块化预制、现场组装的程度,这些进步大大加快了工程施工技术的发展,提高了施工的效率与质量,减少了劳动力与物资,改善了现场的可操纵性,更有利于管理。其中,配件预制场地到安装场地的运输能力是十分重要的考虑因素,在模块化施工中,一定要保证运输能力。这样可以有力的保证模块化施工的顺利进行,对工期的缩短有重大意义,实现大型设备运输、吊装的一体化管理办法,保证工程的质量和工期。
结束语:
目前,由于劳动力成本的变动及模块化建造所需施工、运输和提升等相关设备和技术的成熟,国际工程建设已经逐渐趋向于模块化方向发展,不断使用这种新型技术,尤其是对于液化天然气处理厂、石油化工类工厂等偏远地区新建工厂,模块化预制技术得到了广泛的应用。在石化装置的建设中,许多国外工程公司都设计开发了以单元为模块的模块化建设技术,这代表了模块化建设正向更高层次发展。
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论文作者:鞠学国
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/17
标签:石油化工论文; 工程论文; 模块论文; 设备论文; 项目论文; 技术论文; 施工技术论文; 《防护工程》2019年第3期论文;