石化項(xiàng)目?jī)x表專業(yè)模塊化施工應(yīng)用研究與探索

馬曉柯

(中石化第四建設(shè)有限公司，天津 300270)

我國(guó)石油化工行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已進(jìn)入一個(gè)比較成熟的階段，傳統(tǒng)石化產(chǎn)品產(chǎn)能充裕、產(chǎn)量穩(wěn)定，企業(yè)無法再向規(guī)模要效益，而要轉(zhuǎn)為向管理要效益。而新型化工產(chǎn)品發(fā)展迅猛，更新?lián)Q代速度很快，裝置規(guī)模大型化、工藝多元化，對(duì)施工企業(yè)提出更高要求，建設(shè)周期要求越來越短，安全質(zhì)量要求越來越高，促使施工企業(yè)在進(jìn)度管理、安全管理、質(zhì)量管理等方面尋求突破。

模塊化設(shè)計(jì)最初應(yīng)用在機(jī)械制造、電器制造、儀器儀表制造等領(lǐng)域，作為一種標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)開發(fā)模式，用以提高設(shè)計(jì)效率，降低開發(fā)周期，節(jié)約成本，因其優(yōu)勢(shì)顯著而逐漸擴(kuò)展應(yīng)用到計(jì)算機(jī)、船舶、兵器制造等領(lǐng)域。隨著我國(guó)石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)施工方式逐漸顯現(xiàn)出自身局限性，因此高效、便利的模塊化施工技術(shù)受到越來越多的關(guān)注與探索。

1 模塊化施工優(yōu)勢(shì)

模塊化施工作為一種先進(jìn)的施工理念，其本質(zhì)是施工管理的優(yōu)化，將集中在施工現(xiàn)場(chǎng)的大量作業(yè)任務(wù)分散到不同場(chǎng)地、不同階段，多專業(yè)平行施工，做到增效、降損，將簡(jiǎn)單、重復(fù)的工作集中化，將高風(fēng)險(xiǎn)、高難度的工作輕量化。

通過前期加工預(yù)制、工廠組裝及后期現(xiàn)場(chǎng)整體安裝，可減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量和相應(yīng)的資源投入，避免大量交叉作業(yè)帶來的安全管理、質(zhì)量管理隱患，同時(shí)也能有效縮短現(xiàn)場(chǎng)施工周期，緩解施工高峰期的到來和壓力。模塊化施工可有效提高施工效率，縮短施工周期，提高施工質(zhì)量，控制施工成本。

預(yù)制工廠與施工現(xiàn)場(chǎng)相比，環(huán)境相對(duì)單一，危險(xiǎn)源更少，工作環(huán)境也比較好，對(duì)于作業(yè)人員的人身安全和職業(yè)健康都有更好的保證。同時(shí)，模塊化施工可將大量作業(yè)在地面完成，減少高空作業(yè)和高空落物的風(fēng)險(xiǎn)，也避免了交叉作業(yè)帶來的風(fēng)險(xiǎn)，使安全管理工作更加容易開展。

引入模塊化施工的先進(jìn)施工理念將會(huì)大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善作業(yè)人員工作環(huán)境，減少安全事故和降低工程成本，提高工程質(zhì)量，而且在應(yīng)用中收到較好效果，也是建筑施工工業(yè)化發(fā)展的需要。

2 模塊化施工應(yīng)用情況

我國(guó)的模塊化施工技術(shù)還處在探索發(fā)展階段，沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，模塊化程度和模式也各有不同，目前在施工中常見的應(yīng)用主要有以下方式。

1)在管道單管圖的基礎(chǔ)上開展二次設(shè)計(jì)，劃分焊口，在預(yù)制工廠內(nèi)進(jìn)行管段預(yù)制工作，再將預(yù)制好的管段運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，整體進(jìn)行組對(duì)安裝。

2)管廊、過路桁架等鋼結(jié)構(gòu)先在地面拼裝，將單根構(gòu)件組裝成片或框架，整體吊運(yùn)安裝一次到位。

3)塔器設(shè)備安裝前，在臥式狀態(tài)下完成防腐保溫、勞動(dòng)保護(hù)、附塔管線及照明燈具的安裝，做到“穿衣戴帽，塔起燈亮”。

4)裝置中某些相對(duì)獨(dú)立的部分可單獨(dú)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，整體撬裝供貨，出廠前已完成組裝，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后只需簡(jiǎn)單固定安裝即可。

隨著近年來吊裝、運(yùn)輸能力不斷提高，模塊化施工的集成度也越來越高，逐步由簡(jiǎn)單變復(fù)雜，由單一專業(yè)向多專業(yè)轉(zhuǎn)變。如在我司承建的馬來西亞RAPID項(xiàng)目中，常壓?jiǎn)卧?臺(tái)加熱爐就采取了模塊化設(shè)計(jì)，這也是國(guó)內(nèi)首套采用全爐整體模塊化制造和運(yùn)輸方式交貨的千噸級(jí)加熱爐。加熱爐在制造廠的預(yù)制組裝僅用6.5個(gè)月，運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)后，一周內(nèi)完成了2臺(tái)加熱爐的安裝工作，相比傳統(tǒng)的人員入駐、材料現(xiàn)場(chǎng)安裝的方式，人工成本和時(shí)間成本得到很好的控制，施工進(jìn)度也得以保證，得到業(yè)主與總包單位的高度肯定。

3 儀表模塊化施工現(xiàn)狀與探索

儀表安裝工程面對(duì)全廠裝置，工作范圍廣，工作內(nèi)容繁雜，往往需要投入大量人力物力。同時(shí)，由于儀表安裝作業(yè)處于建設(shè)工程后期，工期受前期上游專業(yè)影響，往往進(jìn)度壓力很大。因此，優(yōu)質(zhì)高效的管理儀表施工過程、合理選擇施工方法、分配人員機(jī)具，是儀表安裝工程的關(guān)鍵。

常規(guī)儀表施工過程中，模塊化理念主要體現(xiàn)在變送器立柱、接線箱支架、保溫箱底座、電纜槽板支架等部件的集中預(yù)制，將短時(shí)間高負(fù)荷的施工任務(wù)分散化，有利于提高施工效率。

施工樣板化也是儀表模塊化施工的一種體現(xiàn)，通過建立統(tǒng)一的安裝標(biāo)準(zhǔn)，可有效提高施工質(zhì)量。導(dǎo)壓管的布線安裝，電纜壓接、走線、捆扎等，這些樣板的建立不僅有利于工程質(zhì)量的提高，也有利于日后的使用和維護(hù)。

相較其他專業(yè)，儀表施工的模塊化進(jìn)程并不順利，這固然是受儀表施工特點(diǎn)的制約，但實(shí)際中技術(shù)人員應(yīng)該予以重視，深化和探索模塊化的方法，形成一套儀表專業(yè)的模塊化作業(yè)模式。

1)儀表電纜橋架的安裝工作是比較容易實(shí)現(xiàn)模塊化，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)深度也能保證其實(shí)現(xiàn)。在框架結(jié)構(gòu)的地面拼裝完成后，儀表橋架就可進(jìn)行定位安裝，與鋼結(jié)構(gòu)共同組成一個(gè)模塊，整體轉(zhuǎn)運(yùn)吊裝。

2)對(duì)于一些體積較大、高度較高、檢測(cè)點(diǎn)較多的塔器設(shè)備的儀表安裝作業(yè)，模塊化理念更具有優(yōu)勢(shì)。當(dāng)塔器上檢測(cè)點(diǎn)位比較多，使用單芯電纜直接連入控制室工程量較大，可采用接線箱轉(zhuǎn)多芯電纜的方式，將一個(gè)塔器設(shè)備作為一個(gè)模塊。在“穿衣戴帽”作業(yè)完成后，變送器和接線箱就可開始定位安裝，敷設(shè)電纜橋架或穿線管，并進(jìn)行電纜的敷設(shè)接線工作。設(shè)備吊裝就位后，只需將預(yù)敷設(shè)的多芯電纜接入接線箱，整個(gè)模塊內(nèi)的儀表回路即可打通。

3)儀表測(cè)量引線的安裝是施工中一項(xiàng)工程量比較大的工作，對(duì)于此項(xiàng)工作的施工優(yōu)化更顯意義重大。國(guó)內(nèi)常見Piping管測(cè)量引線，由于在安裝時(shí)需要?jiǎng)踊鹗┖福ぷ餍时容^低。使用模塊化預(yù)制、集成概念，技術(shù)人員在接到測(cè)量引線圖后，根據(jù)具體測(cè)量引線方案劃分節(jié)點(diǎn)，將接頭、短節(jié)、無縫鋼管、法蘭蓋、截止閥等部件分割為多個(gè)模塊，在現(xiàn)場(chǎng)安裝工作開始前就進(jìn)行預(yù)制，從而使現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量減少，有效提高安裝效率。

4 結(jié)語

模塊化施工是石化工程建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)，在國(guó)內(nèi)外諸多項(xiàng)目中得到驗(yàn)證和實(shí)施。面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，其在質(zhì)量、安全、進(jìn)度、成本等方面的優(yōu)勢(shì)顯著，得到越來越多工程公司的重視。鋼結(jié)構(gòu)整體吊裝、管道預(yù)制、塔器“穿衣戴帽”等都是模塊化施工方式，取得了很好的效果。

儀表安裝工程有其自身特點(diǎn)，作業(yè)范圍廣，施工點(diǎn)位分散，受上游專業(yè)制約大，這些都對(duì)儀表專業(yè)的模塊化施工有所影響。同時(shí)，儀表設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思路和理念，也對(duì)儀表施工過程有很大的影響，模塊化施工離不開模塊化設(shè)計(jì)理念的支持，二者相輔相成。如何更好地進(jìn)行儀表模塊化設(shè)計(jì)施工，仍待繼續(xù)探索與深化。

參考文獻(xiàn):

［1］樊繼賢，萬啟森.模塊化施工——石油化工工程建設(shè)的新模式［J］.石油化工建設(shè)，2013(5):33-35，42.

［2］岳敏.石油化工建設(shè)項(xiàng)目模塊化施工技術(shù)［J］.石油工程建設(shè)，2015(2):55-59.

［3］余慶軍，潘思明，常亞楠.淺談工程建設(shè)模塊化施工［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010(18):129-131.

［4］童時(shí)中.模塊化研究及實(shí)踐的現(xiàn)狀和發(fā)展［J］.電子機(jī)械工程，2011(2):1-8.

［5］李海榮，黃修振.模塊化施工在工程實(shí)踐中的應(yīng)用［J］.今日南國(guó)(理論創(chuàng)新版)，2009(5):223-224.