LNG模塊化工廠一體化建造施工設計的管理措施

張雨 (海洋石油工程(青島)有限公司，山東 青島 266520)

0 引言

經過調研和走訪了解發(fā)現，早在20世紀中期開始，國外一些發(fā)達國家就對于模塊化技術非常關注與重視，并且大力推廣與應用。伴隨著時間的不斷推移，此項技術快速更新與變化，并已經在多個行業(yè)當中受到重視與應用[1]。但不可否認的是，雖然說國內出現了較多的LNG模塊化工廠生產商，但是在競爭如此激烈的大潮當中，企業(yè)想要獲得更好發(fā)展的話，那么還需要制定出更加完善的發(fā)展戰(zhàn)略以及加大管理的力度，提高質量控制?；诖耍疚闹饕獙NG模塊化工廠一體化建造施工設計管理展開分析探討，為LNG模塊化工廠一體化建造施工設計管理提供借鑒。

1 模塊化的含義

模塊化就是將一個復雜性的工藝分解成若干個子模塊的主要過程，每一個模塊都相當于總工程項目當中的子功能，各個模塊之間都有獨立性的特點，通過系統(tǒng)性的連接，最終形成一個總體。通過對模塊化進行分析，發(fā)現其是緊隨時代發(fā)展步伐，所呈現出來的一種具有新型特點的概念，主要內容包括大型工程項目設計和建造過程當中，會受到多種因素所帶來的影響和限制。例如：人為因素、設計條件、建造場地等等，所以需要站在多個角度、多個層次去分析各個影響因素，將工程項目系統(tǒng)分為若干個模塊。單個模塊相當于工程項目當中的子功能，若子功能模塊已經超出場地建設的能力，這時需要對其進行再細分，根據設計階段所制定出來的方案與計劃，有序、順利的施工，最終形成為一個整體[2]。

將模塊化概念引入到工程項目建設過程中，先進性是它最明顯的特點；同時，又由于其能平行作業(yè)，有效縮短工程項目建設所需要的時間，高效性又是它的另一個顯著特征。依托高質量的管理方法以及先進的設計建造技術，將工程項目平臺設計過程當中的工序進行充分的融合，有效縮短建設所需要的時間，不僅能實現節(jié)約成本的目的，最終還能獲得更好的施工效果。

2 LNG模塊化工廠一體化建造的特征

模塊化設計就是將一個復雜性的工藝分解成了若干個子模塊的主要過程，每一個模塊都相當于總工程項目當中的子功能，各個模塊之間都有獨立性的特點，通過系統(tǒng)性的連接，最終形成一個總體。模塊化LNG工廠包括較多的工作內容，主要為：管廊模塊、核心處理模塊、生活區(qū)模塊、中心管匯模塊等等，在設計、采購、建設的過程中，將其分為單個模塊，從而進行逐個的施工建設。單體模塊在具體施工建設過程中，會同時展開結構、管線、機械、電氣、儀表、保溫、舾裝等各項作業(yè)施工，然后統(tǒng)一運輸到施工區(qū)域進行組裝、調試，直至完成最終的建設工作[3]。

3 一體化的優(yōu)勢分析

將一體化引入到工廠項目設計過程中，有著許多優(yōu)勢和特點。例如：一是可以提高設計水平。項目一體化設計之后，主要是將主項目分為了多個具有獨立性特點的子模塊，能夠有效避免在建模期間所出現的修改權限沖突問題。而且工作人員可以針對于指定區(qū)域的結構，以單獨的方式，對各個模塊的模型進行修改，進一步提高工作水平和效率，使得高質量的圖紙快速呈現在施工人員的面前。二是可以加快施工進度。通過應用一體化設計進入到施工建設過程中，可以在模塊的結構預制階段將配管、電儀等專業(yè)的支撐構件進行預安裝，以此減少模塊總裝階段的工作量，以最快的速度完成模塊的建造調試，有效縮短建設所需要的時間。三是可以節(jié)約成本支出。將原本總裝階段進行的構件安裝工作，前移至預制階段完成安裝，不僅可以提高車間噴涂的覆蓋量，減少總裝階段因安裝支撐構件而進行的油漆修補工作，同時因為總裝階段安裝構件的減少，也能降低大型吊機的使用量，從而為項目節(jié)省成本。四是可以保護工作人員的安全。一體化設計建造使得大量構件在預制階段就已安裝完成，減少了大量高空作業(yè)，以此降低了相關工作人員的勞動強度，確保工作人員在具體施工過程當中不會受到高空作業(yè)所帶來的影響，避免危險問題發(fā)生。

4 設計施工一體化存在的問題

4.1 滯后的建設組織方法

通過對傳統(tǒng)的設計方法進行認真分析和研究，發(fā)現設計單位只是將自己關注的重點放在圖紙設計方面，而具體的施工人員，只是單純的按照圖紙當中的內容進行具體施工，業(yè)主會采用分別的方式，對待施工單位以及設計單位。施工與設計是工程建設當中兩個最主要的部分，總包將施工總包作為重點，并沒有工程總包模式，缺少全過程工程的咨詢。也沒有將制定出來的建筑師負責制度真正的落到實處，這就造成工程設計技術責任不清職責不明。

4.2 工程質量控制難度較大

眾所周知，LNG工程項目建設非常復雜，其中包括較多的內容，涉及到的施工范圍較廣，而且在施工期間，非常容易受到不同因素所帶來的影響，遇到不同類型的問題，所以導致LNG工程施工難度較大。因此，施工企業(yè)在LNG工程正式施工之前，需要安排專業(yè)工作人員進入到施工場地進行勘察，結合現場勘察到的數據與結果，制定出可行性較強的施工方案和計劃，從而保證工程項目在施工期間可以更加的順利和有序[4]。

4.3 建設質量要求高

因為天然氣具有特殊性，有低溫特點，所以對存儲設備也提出諸多的要求，因此，相關部門在LNG工程項目建設期間，需要綜合考慮各種因素的影響，對施工質量進行嚴格的控制。一是施工企業(yè)在工程項目正式施工之前，需對材料的質量進行嚴格的把控與控制，例如：對不銹鋼管展開光譜檢驗，只有檢測合格的材料，才能夠進入到施工現場，否則的話，不允許使用。二是認真檢查LNG工程施工當中所用到的儲罐質量，保證儲罐設備的承壓能力與真空度完全符合國家所制定的相關標準。三是要再三確認LNG工程施工設計方案，結合LNG工程項目建設的質量標準和要求，保證設計出來的方案質量更高，為工程后期順利建設打下基礎。

4.4 隱蔽工程多

液化天然氣工程的建設因為是一項大型工程項目，所以項目建設期間很有可能會遇到地下鋼管陰極保護和補償處理等多項工程，如果施工企業(yè)在工程項目建設期間并沒有對隱蔽工程加大監(jiān)督與管理的力度，那么后期維護費用也會隨時增加。因此，在工程建設初期，需要與各個部門之間進行良好溝通與交流，制定出合理性的工程施工進度計劃，確保工程項目建設可以順利完成[5]。

5 LNG儲運技術發(fā)展的前景

目前，天然氣作為干凈、優(yōu)質的能源，在國內甚至在世界市場當中都有著極為廣闊的發(fā)展前景。我們國家的天然氣產業(yè)雖然說在前期發(fā)展速度較為緩慢，但是伴隨著時間的不斷推移和經濟社會的快速發(fā)展，天然氣消費量在不斷增長中，LNG獲得了更好的發(fā)展前景。

5.1 天然氣管網覆蓋區(qū)域逐漸擴大

眾所周知，LNG是被液化了的天然氣，所以無論是在陸上還是在水上，具備經濟、實惠運輸安全等優(yōu)勢。在陸地上面，可以利用公路和鐵路開展長距離的運輸；而在海上，可以通過專門運輸LNG船舶進行長途運輸。目前，國家的天然氣資源大部分分布在人口較為稀少的中西部，資源分布非常不協(xié)調，所以天然氣資源方面的矛盾特別突出。因此，在未來相當長的一個時期內，LNG必然成為這些地區(qū)發(fā)展的主流，將使沿海地區(qū)天然氣資源匱乏的問題得到有效的解決[6]。

5.2 長途LNG運輸汽車的發(fā)展

目前，我國陸路交通也在快速發(fā)展當中 ，無論是高速公路還是省道交通系統(tǒng)都獲得更好發(fā)展，但是LNG長途城際運輸交通問題仍舊是制約LNG快速推廣的重點問題。國外發(fā)展大型LNG運輸或者在長途運輸方面，已經積累了大量的實踐經驗，即在高速公路沿途建設LNG運輸車輛配套設施，滿足長途運輸車充裝LNG需求。而對于我國來說，不管是長途還是短途道路貨運都是非常重要的“角色”，如果在一些重要的高速公路沿途也建設LNG運輸車輛配套設施，必然會給LNG 運輸途中的補給帶來更多幫助，使長途LNG運輸得到大量的使用[7]。

5.3 LNG工業(yè)是可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)

LNG工業(yè)向著更好的方向發(fā)展和前進，只是時間的問題。在未來，每一個環(huán)節(jié)并不再有獨立的特點，而是每一個環(huán)節(jié)必然會得到更好連接，最終形成一個更為完整的LNG工業(yè)鏈，推進液化天然氣工業(yè)獲得更好的發(fā)展，是經濟社會取得更快發(fā)展與進步的強勁動力[8]。

6 模塊制造廠發(fā)展中存在的問題

6.1 工程質量控制存在問題

經過認真調研和了解發(fā)現，國內已開始大量承建LNG核心工藝模塊，這部分模塊制造具有高端性的特點，在精度方面提出諸多的要求，質量驗收較為嚴格。模塊制造廠主要負責合同模塊的設計、采購、制造等多個環(huán)節(jié)，需要構建更加嚴格、全面的質量控制體系。模塊到達現場之后，在安裝連接之前，不可再做相關的清理工作，因此，在制造環(huán)節(jié)，就要將各個工序、環(huán)節(jié)進行認真、仔細的清理，并且做好相關的保護工作，防止在不同環(huán)節(jié)中受到影響，帶入雜質。這樣的情況對于工程質量控制工作等多個方面都提出更高的要求，一方面需要對工序進行合理的安排與設置，另一方面還需要加大防護工作的力度[9]。

6.2 管理人才缺乏

眾所周知，將綜合素質高、工作能力強的人員加入到工作過程中，才能夠體現出更好的工作效果。在新時代大背景之下，模塊化向著復雜化、智能化的方向發(fā)展和前進，對于項目前期基礎設計提出更多的要求。如果設計出現問題，那么必然會對模塊化制造產生一定的影響，延長制造的時間。另外，模塊化對于設計過程當中各個作業(yè)的協(xié)調性也提出諸多的要求，如果其中的一個專業(yè)出現設計問題，那么必然會影響模塊化制造的整體過程。在管理方面，總承包商工作人員的綜合素養(yǎng)、工作能力與驗收周期之間有著緊密的聯(lián)系和關系，但現如今模塊化管理人才數量仍舊稀少，甚至呈現出匱乏的狀態(tài)[10]。

7 模塊制造廠發(fā)展中存在的問題和解決策略

隨著我國綜合國力的不斷增強，促進和帶動各個行業(yè)獲得更好的發(fā)展，為了能夠滿足中國產業(yè)結構調整要求，大幅度提高綜合國力，加快國產制造業(yè)的升級，模塊制造業(yè)還需要對以下幾方面加強關注與重視。一是天然氣行業(yè)需要與國際知名的工程公司進行良好的溝通與合作，通過學習以及吸收同行在模塊化工程領域當中，所積累的豐富設計經驗、采購經驗、建造經驗、安裝經驗，通過取長補短的方式，形成具有中國特色的制造體系。二是加大技術創(chuàng)新力度。國家增加設計專項基金，針對關鍵設備加大研發(fā)力度。與此同時，還需要對知識產權的累積加強重視。三是強化業(yè)務培訓，培養(yǎng)出更多綜合素質高的工程技術管理人才，有效解決人才匱乏的問題。四是積極尋找商機，相關企業(yè)需要以積極的態(tài)度，去尋找寶貴的機會，從中積累并獲得模塊化建造方面的豐富經驗[11]。

在安全管理方面，為了確保LNG能夠順利安全運行，不僅需要使用更加完善的安全技術，還需要制定安全管理方案，對專業(yè)工作人員進行培訓，大幅度提高其安全意識、質量管理意識，避免事故發(fā)生，保證每一位工作人員的安全，避免企業(yè)遭受經濟損失。一是設立專門負責安全管理的部門，配備專職的工作人員。要求每一個崗位、每一位工作人員都能夠明確自身肩負的責任和義務。二是完善安全管理制度。LNG工廠的安全管理制度需要由兩個部分共同組合而成，即：國家與地方的法律法規(guī)與工廠安全管理制度。工廠安全管理制度又被細分為政策性制度以及專項管理制度，對LNG工廠生產標準進行嚴格的控制。三是將安全檢查落實到實處。LNG工廠生產過程中需要重視與做好日常的安全檢查工作，對工作人員的實際操作行為進行嚴格約束。在安全檢查過程中真正做到仔細、認真、不留死角。建立定期或者是不定期的安全檢查制度，避免違規(guī)操作發(fā)生，如果發(fā)現有違規(guī)操作行為，需要按照相關的規(guī)定對其進行處罰[12]。

8 結語

總之，LNG作為一種清潔能源，被人們所關注和重視，我國在發(fā)展經濟過程中仍需建立更多新的LNG項目，從而滿足國內不斷增長的天然氣消費需求。但由于LNG項目非常復雜，其中包括較多的內容，施工難度大，工作人員數量多，工序繁瑣，所以想要確保工程項目有序進行，就需要結合企業(yè)的實際情況及特點，選擇出更為合適的LNG項目建設管理方法。在LNG生產過程中，為確保實現安全運行目標，還要將LNG工程的安全技術措施和安全管理措施作為重點去強化監(jiān)管，提高操作者的素養(yǎng)與工作能力，保證LNG裝置可以穩(wěn)定有序的運行，從而為企業(yè)獲得更多經濟效益，為員工和企業(yè)的生命財產安全提供保障。另外，在海洋平臺、LNG工程設計期間，應用模塊技術是主要的發(fā)展方向，在設計過程當中，需要對模塊建設的便利性進行深入思考，對于設計出來的方案進行多次的優(yōu)化與更新，確保設計方案有著極強的可行性。通過大量實踐已經證明，合理應用一體化技術，能夠幫助工程項目縮短建設所需要的時間，還可以節(jié)約項目施工過程當中所投入的成本，為施工企業(yè)贏得更多的綜合效益。