模塊化施工技術(shù)在煉油改造工程中的應(yīng)用分析

盛秀華(泰州東聯(lián)化工有限公司 225321)

一、模塊化施工概述

模塊化的施工是一種先進的施工理念，其與傳統(tǒng)的施工過程相比就是對傳統(tǒng)施工的優(yōu)化，將土建、安裝、調(diào)試等工序進行有機的結(jié)合與交叉，在土建的同時完成模塊化設(shè)計中的其他專業(yè)的工廠化的準備和制作，完成土建后就可直接將專業(yè)單位生產(chǎn)的工程組件或者現(xiàn)場制作的模塊運至現(xiàn)場進行組裝，其流程過程中多數(shù)過程是同步進行，為最后的組裝做準備所以可以提高工程的效率。其最大的優(yōu)勢就是在施工中引入了平行作業(yè)，縮短項目的施工時間，按照實現(xiàn)設(shè)計的模塊進行施工開展，其可以減少作業(yè)時間，交叉管理難度等，使得每一道工序都在高度可控的范圍內(nèi)進行，且大部分工作可在地面完成，所以作業(yè)的安全性增加?？梢?，模塊化施工是對傳統(tǒng)施工流程的優(yōu)化，可以有效的提高施工的效率。

二、模塊化施工的具體方式

模塊化施工的實施方式應(yīng)根據(jù)具體工程而定，但是其主要的施工方思路與方法是相似的：1、項目設(shè)計圖紙完成后，應(yīng)在施工前會同施工單位和設(shè)計人員對施工現(xiàn)場和項目進行研究，深化圖紙的設(shè)計細節(jié)，了解項目的整體施工流程。2、深化后對圖紙進行模塊化設(shè)計，模塊設(shè)計圖紙要解決的問題就是將產(chǎn)品模塊化分解，并確定模塊之間的連接形式和精度需求；同時利用成組技術(shù)對功能相似的構(gòu)建進行優(yōu)化，以此實現(xiàn)批量生產(chǎn)。按照結(jié)構(gòu)形式和現(xiàn)場情況、運輸能力、吊裝能力、模塊和模塊對接的難度等，安排模塊施工具體方式和方法，并進行模擬分析，確定其可行性。3、需要借助空間分析和計算機仿真技術(shù)對每一步工序進行仿真模擬，來分析模塊分解和對接的實用性。4、按照設(shè)計好的模塊進行現(xiàn)場或者工廠加工，對于結(jié)構(gòu)模塊在制作時應(yīng)保證平臺平整、尺寸精度保證、吊裝點設(shè)計和運輸應(yīng)合理，對于設(shè)備模塊應(yīng)注意其方向、定位、調(diào)整預(yù)留等，從而安排合理的吊裝方案和安裝流程。5、模塊的運輸和安裝過程，小型模塊的施工在當前的技術(shù)條件下容易實現(xiàn)，一些大型的模塊因為受到運輸和吊裝設(shè)備的限制，需要在施工中進行合理的工序調(diào)整和施工組織，最好的方式就是靠近施工現(xiàn)場制作，并可利用簡單的設(shè)備完成運輸和吊裝，以此保證安全性和高效率需求。

三、煉油改造工程中的模塊化施工應(yīng)用

在某化工廠進行改造的過程中需要對加熱爐等設(shè)備進行全面的升級與改造，為此在實施中為了提高效率采用了模塊化施工方式，具體情況如下：

1、加熱爐施工方式選擇

加熱爐是一個相對復(fù)雜的非標準設(shè)備，是煉油廠不能缺少的重要設(shè)備，其為整個煉油系統(tǒng)提供正常的熱能，所以加熱爐的安裝是整個項目的關(guān)鍵點，無論是新建還是改建其都是消耗時間最長且影響工程整體效果的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的加熱爐都是現(xiàn)場制作和組裝，在現(xiàn)場施工必須要大型的設(shè)備來完成，且不易進行精度控制，容易造成安全隱患。同時加熱爐施工和制作的時間較長，一般的施工過程都需半年以上，所以制約了整個系統(tǒng)改造的進度。尤其是在改建工程中場地空間小，不能實現(xiàn)現(xiàn)場的制作與安裝，因此在施工中選擇理由模塊化的施工方式來進行施工，以此完成加熱爐的制作安裝。

2、項目模塊劃分

在改造中重要的施工準備和組織過程就是對項目模塊劃分，改造中加熱爐是對流型箱式爐，一個輻射段和一個對流段，工藝介質(zhì)分四路進行對流，從輻射頂流出。制作和加工可以選擇先進的數(shù)控技術(shù)在工廠中完成，分段和分片、模塊內(nèi)結(jié)構(gòu)等的連接在工廠內(nèi)進行，段、片、模塊則利用法蘭進行連接，螺栓孔則也由數(shù)控機床完成，以保證精度和一致性。鋼結(jié)構(gòu)則在現(xiàn)場組合，利用螺栓連接，具備輔助密封焊接進行連接。

加熱爐的輻射管和對流模塊、其他配件等在工廠完成預(yù)制，預(yù)制完成后運輸至現(xiàn)場，輻射鋼結(jié)構(gòu)進行現(xiàn)場組對并利用密封焊接，輻射襯里在現(xiàn)場施工。

3、加熱爐的現(xiàn)場施工

改常壓爐的總量在1000噸，模塊化制造將其劃為多個艙室，總共設(shè)計了12片模塊，包括爐底、爐頂各分為3塊，對流室三組、對流架8件，煙囪兩件，對分模塊制作后進行現(xiàn)場組裝，利用焊接、螺栓等固定。以此完成對設(shè)備的改造。

四、模塊化改造的效益分析

在是改造施工中，因為場地限制所以采用了模塊化施工的技術(shù)，滿足了場地和工期的需求；模塊化的改造方式在施工中引入了大量的平行施工方式，使得工廠和現(xiàn)場制作的模塊可以同步完成，所以改造工程從開始到結(jié)束僅耗時3個月。提高了整體的制作精度，在工廠內(nèi)進行數(shù)控加工模塊，可以提高整體精度，提高了加熱爐的安全性。在施工中利用模塊化施工提高了效率降低了費用支持，施工與安裝費用中僅僅大型吊裝和現(xiàn)場施工人員組織等費用就節(jié)約了一大部分成本開支，綜合經(jīng)濟分析其效益較高。同時模塊化施工也減少了高空作業(yè)的時長和人員數(shù)量，最大限度的降低了安全風(fēng)險。

結(jié)束語

傳統(tǒng)的施工必須進行按部就班的組織與實施，在煉油改造中因為場地和人員、設(shè)備等限制，其施工的過程十分漫長，這樣就會造成一定的經(jīng)濟損失，同時現(xiàn)場安裝與制作安全隱患較大，因此采用模塊化的施工方式可以增加平行施工內(nèi)容，從而縮減工期，工程中發(fā)現(xiàn)模塊化施工可以縮短工期近2個月，費用也可以節(jié)約進行30%。同時模塊化施工在施工前必須考慮改造工程的各個細節(jié)，因此在模塊生產(chǎn)和組合中可以減少隱患而提高工程質(zhì)量。最后，模塊化施工在現(xiàn)場組裝的過程中可以減少設(shè)備投入和作業(yè)人員，以此保證了施工的安全性，因此其可以適應(yīng)煉油廠的設(shè)備改造項目實施。

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