石油地面工程推廣模塊化建設(shè)的策略

朱林波

摘要： 油田地面建設(shè)工程項(xiàng)目從最初設(shè)計(jì)到最后施工結(jié)束，不僅需要經(jīng)過一系列的項(xiàng)目策劃、工程預(yù)算、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工和安全管理等方案的實(shí)施，而且需要監(jiān)理第三方和項(xiàng)目建設(shè)方的質(zhì)量監(jiān)督。為了提升石油地面工程質(zhì)量，就要合理的應(yīng)用模塊化建設(shè)方式，強(qiáng)化管理。基于此，文章主要對(duì)石油地面工程推廣模塊化建設(shè)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞： 石油地面工程；推廣；模塊化建設(shè)；策略

模塊化建設(shè)較以往傳統(tǒng)的施工模式，能大大的縮短施工周期，而且模塊化建設(shè)設(shè)計(jì)在選材和使用的時(shí)候，能最大限度的合理安排能耗和材料，減少施工現(xiàn)場(chǎng)的安裝工作量。同現(xiàn)場(chǎng)組撬相比，總的施工量可以節(jié)約30%—50%，現(xiàn)場(chǎng)施工量幾乎可以減少一半以上，大大的降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，施工機(jī)具設(shè)備的投入量，建設(shè)周期也相應(yīng)縮短很多，同時(shí)也能有效的減少氣候?qū)κ┕淼挠绊?。目前我?guó)建設(shè)行業(yè)仍然是一個(gè)勞動(dòng)密集型的行業(yè)，還在依靠大量的人力來完成施工。不僅施工質(zhì)量、進(jìn)度、成本無法控制，更是帶來了資源的大量消耗和環(huán)境污染。勞動(dòng)力、環(huán)境、資源的倒退，都將會(huì)使建設(shè)行業(yè)走上產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的道路。模塊化建設(shè)有它自己的優(yōu)點(diǎn)，在石油地面工程建設(shè)中，要合理應(yīng)用各種新材料和新技術(shù)的運(yùn)用，以及新工藝，進(jìn)而達(dá)到提升建筑的使用壽命的效果。

1 石油地面工程推廣模塊化推廣價(jià)值

1.1 石油地面工程推廣模塊化建設(shè)建設(shè)背景條件

例如，加拿大推行模塊化建設(shè)的主要原因包括冬季漫長(zhǎng)寒冷，施工期短；缺乏現(xiàn)場(chǎng)施工人員，或現(xiàn)場(chǎng)施工人工成本過高；現(xiàn)場(chǎng)工作效率較低。因此，加拿大開展模塊化建設(shè)的核心原則是工廠預(yù)制最大化、現(xiàn)場(chǎng)施工最小化，能在工廠預(yù)制的絕不放在工程現(xiàn)場(chǎng)去完成。

1.2 模塊化建設(shè)以建設(shè)單位為主導(dǎo)

國(guó)際大型石油公司和工程公司模塊化建設(shè)經(jīng)過幾十年發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展到第四代，形成了成熟、配套、完善的設(shè)計(jì)與建設(shè)體系。模塊化建設(shè)以建設(shè)單位為主導(dǎo)，設(shè)計(jì)是龍頭與關(guān)鍵。模塊化建造不僅要求從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，更要求從建造觀點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行提前設(shè)計(jì)，理順模塊項(xiàng)目管理、模塊設(shè)計(jì)、模塊建造和模塊現(xiàn)場(chǎng)施工之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，把以往需在現(xiàn)場(chǎng)建造的內(nèi)容，通過模塊化設(shè)計(jì)盡可能地轉(zhuǎn)移到工廠（或組裝場(chǎng)地）實(shí)施，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、模塊化施工、專業(yè)化管理。

1.3 模塊化建設(shè)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式

在項(xiàng)目方案策劃階段就整合了建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、運(yùn)輸單位、生產(chǎn)運(yùn)行單位等對(duì)模塊化設(shè)計(jì)的統(tǒng)籌規(guī)劃，在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段集合各單位進(jìn)行細(xì)化、審查，以確保設(shè)計(jì)的安全可靠性、施工性、可操作性和可維護(hù)性。

1.4 同傳統(tǒng)建設(shè)模式相比，模塊化建設(shè)對(duì)工程設(shè)計(jì)提出了更高的要求

模塊化建設(shè)模式下的設(shè)計(jì)要求從設(shè)計(jì)輸入開始就有不同的變化，設(shè)計(jì)深度要求更高、設(shè)計(jì)流程要求更精細(xì)，設(shè)備及管道的布置、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備的選型、儀表及電氣設(shè)備設(shè)施等的設(shè)置均不同于傳統(tǒng)建設(shè)模式的特點(diǎn)。模塊化設(shè)計(jì)除了必須考慮傳統(tǒng)模式下裝置的安全生產(chǎn)、日常操作、維護(hù)檢修和事故逃生外，還必須考慮模塊在制造廠的建造，如何連接、拆分和組裝，如何包裝、吊裝和運(yùn)輸，模塊在現(xiàn)場(chǎng)如何組裝。如鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作量平均增加20%以上，其他專業(yè)設(shè)計(jì)工作，最終增加10%以上。

1.5 模塊化建設(shè)對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量提出了更高的要求，必須嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)變更

模塊內(nèi)部的檢驗(yàn)必須按照模塊化設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行，如結(jié)構(gòu)模塊（含管道）的檢驗(yàn)，包括尺寸檢驗(yàn)、無損探傷、嚴(yán)密性試驗(yàn)，設(shè)備運(yùn)行性能指標(biāo)等，應(yīng)該在運(yùn)輸前充分考慮并執(zhí)行完成，否則將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作造成災(zāi)難性的影響；如果集成模塊中出現(xiàn)了不合格子模塊（包括模塊間的拼裝），將會(huì)導(dǎo)致集成模塊的變更。到建設(shè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)后處理集成模塊的變更是非常昂貴和費(fèi)時(shí)的，有時(shí)一個(gè)變更，其處理費(fèi)用比整個(gè)集成模塊的制造費(fèi)用還要多。

1.6 模塊化設(shè)計(jì)的精細(xì)化和模塊化建造的精準(zhǔn)性都非常重要

國(guó)內(nèi)在這些方面還存在差距。國(guó)外模塊化預(yù)制廠的工作重點(diǎn)在于對(duì)模塊本身的預(yù)制組裝，普遍沒有對(duì)多個(gè)模塊在模塊預(yù)制工廠實(shí)施拼接組裝和拆分，而是直接運(yùn)輸?shù)巾?xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)再進(jìn)行模塊的拼接組裝。在沒有廠內(nèi)預(yù)組裝的前提下能夠保證現(xiàn)場(chǎng)組裝快捷順利完成，可見預(yù)制精準(zhǔn)度控制要求高。

1.7 模塊化建設(shè)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的施工方式

將大量的現(xiàn)場(chǎng)施工轉(zhuǎn)移到了模塊預(yù)制工廠內(nèi)，對(duì)施工單位的模塊化建造能力和水平提了更高的要求，相應(yīng)地模塊化建沒轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)工程監(jiān)理模式。模塊化建設(shè)對(duì)工程項(xiàng)目管理提了更高的要求，需要建設(shè)一體化的模塊化項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)，項(xiàng)目管理的工作界面涉及到設(shè)計(jì)、物資采購(gòu)、施工、吊裝托運(yùn)及模塊預(yù)制工廠等，相互交叉制約，需要大量的協(xié)調(diào)、策劃和組織工作。

2 石油地面工程推廣模塊化建設(shè)的策略

結(jié)合中國(guó)石油所轄油氣田的特點(diǎn)，對(duì)中國(guó)石油油氣田地面工程推廣模塊化建設(shè)提出如下對(duì)策：

第一，為應(yīng)對(duì)當(dāng)前面臨的形勢(shì)，提升工程建設(shè)技術(shù)和管理水平，促進(jìn)上游業(yè)務(wù)有質(zhì)量、有效益和可持續(xù)科學(xué)發(fā)展，應(yīng)持續(xù)轉(zhuǎn)變觀念，提高認(rèn)識(shí)，在油氣田地面工程建設(shè)中進(jìn)一步探索和推廣模塊化建設(shè)。

第二，中國(guó)石油國(guó)內(nèi)項(xiàng)目在開展模塊化建設(shè)過程中，也不宜全盤生搬硬套國(guó)外的建設(shè)模式，需要結(jié)合自身特點(diǎn)，包括工程項(xiàng)目特點(diǎn)、區(qū)域位置、環(huán)境、社會(huì)依托等以及設(shè)計(jì)單位、施工單位、管理單位等的特點(diǎn)，經(jīng)過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、先進(jìn)適用為目標(biāo)，因地制宜地開展模塊化建設(shè)，確定模塊化建設(shè)的方案。

第三，中國(guó)石油在目前的模塊化建設(shè)初級(jí)階段，進(jìn)一步開展模塊化建設(shè)宜采取示范引領(lǐng)、自主創(chuàng)新、市場(chǎng)化運(yùn)作的實(shí)施策略。在模塊化建設(shè)發(fā)展過程中，應(yīng)充分利用中國(guó)石油一體化整體優(yōu)勢(shì)，整合集團(tuán)公司內(nèi)部的設(shè)計(jì)、施工和裝備制造資源，同時(shí)有效利用外部資源，逐步形成具有中國(guó)石油特點(diǎn)的模塊化建造模式。

第四，由于模塊化建設(shè)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)模塊化建設(shè)的要求，完善必要的專業(yè)配置，適應(yīng)國(guó)際化發(fā)展。三維建模在模塊化建設(shè)中發(fā)揮重要作用，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)三維設(shè)計(jì)在油氣田地面工程設(shè)計(jì)中的推廣力度，提高三維協(xié)同設(shè)計(jì)的水平，同時(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)工作，形成標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的單體模型庫。而模塊化方式給工程設(shè)計(jì)提供更多設(shè)計(jì)時(shí)間，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，避免后續(xù)制造、運(yùn)輸、吊裝、安裝等環(huán)節(jié)出現(xiàn)較大的設(shè)計(jì)變更。

通過此種方式可以進(jìn)一步提升中國(guó)石油所屬施工單位的模塊化建設(shè)能力和水平，適應(yīng)國(guó)內(nèi)和國(guó)外模塊化工程的發(fā)展要求。

第五，應(yīng)制定完善中國(guó)石油模塊化建設(shè)的概算組價(jià)方式，使設(shè)計(jì)費(fèi)、監(jiān)造費(fèi)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)費(fèi)、HSE措施費(fèi)等取費(fèi)系數(shù)，與模塊化建設(shè)模式相配套。如制定相關(guān)政策，根據(jù)模塊化建設(shè)工程項(xiàng)目特點(diǎn)，調(diào)整設(shè)計(jì)費(fèi)取費(fèi)系數(shù)，保證設(shè)計(jì)單位的利益，提高設(shè)計(jì)單位的積極性。

開展模塊化建設(shè)在中國(guó)石油的適應(yīng)性分析研究，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建立相應(yīng)的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工和項(xiàng)目管理的體系，完善安全和質(zhì)量等相關(guān)規(guī)定，有效規(guī)范和指導(dǎo)模塊化建設(shè)的穩(wěn)步發(fā)展。

結(jié)束語

模塊化建設(shè)是世界上先進(jìn)的工程建設(shè)技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。油氣田地面工程模塊化建設(shè)是通過三維模塊化設(shè)計(jì)完成廠站設(shè)計(jì)，依據(jù)設(shè)計(jì)模塊，在不同地點(diǎn)的預(yù)制工廠分別對(duì)模塊進(jìn)行預(yù)制，然后運(yùn)輸至建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝或組裝的建設(shè)模式。近年來，中國(guó)石油在海外油氣田地面工程大型廠站的建設(shè)中，沿用國(guó)際先進(jìn)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，探索了模塊化建設(shè)模式，取得了初步成果。但由于模塊化建設(shè)在中國(guó)石油還處在初級(jí)階段，認(rèn)識(shí)還需進(jìn)一步深化，技術(shù)水平還需進(jìn)一步提升，管理模式還需進(jìn)一步完善，管理制度也需逐步建立。因此，模塊化建設(shè)在中國(guó)石油的發(fā)展和完善還有很多工作要做。

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