LNG模塊化工廠一體化建造施工設(shè)計(jì)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(jīng)過(guò)調(diào)研和走訪了解發(fā)現(xiàn)，早在20世紀(jì)中期開(kāi)始，國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家就對(duì)于模塊化技術(shù)非常關(guān)注與重視，并且大力推廣與應(yīng)用。伴隨著時(shí)間的不斷推移，此項(xiàng)技術(shù)快速更新與變化，并已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)當(dāng)中受到重視與應(yīng)用[1]。但不可否認(rèn)的是，雖然說(shuō)國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了較多的LNG模塊化工廠生產(chǎn)商，但是在競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的大潮當(dāng)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(zhì)量控制。基于此，本文主要對(duì)LNG模塊化工廠一體化建造施工設(shè)計(jì)管理展開(kāi)分析探討，為L(zhǎng)NG模塊化工廠一體化建造施工設(shè)計(jì)管理提供借鑒。

1 模塊化的含義

模塊化就是將一個(gè)復(fù)雜性的工藝分解成若干個(gè)子模塊的主要過(guò)程，每一個(gè)模塊都相當(dāng)于總工程項(xiàng)目當(dāng)中的子功能，各個(gè)模塊之間都有獨(dú)立性的特點(diǎn)，通過(guò)系統(tǒng)性的連接，最終形成一個(gè)總體。通過(guò)對(duì)模塊化進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其是緊隨時(shí)代發(fā)展步伐，所呈現(xiàn)出來(lái)的一種具有新型特點(diǎn)的概念，主要內(nèi)容包括大型工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和建造過(guò)程當(dāng)中，會(huì)受到多種因素所帶來(lái)的影響和限制。例如：人為因素、設(shè)計(jì)條件、建造場(chǎng)地等等，所以需要站在多個(gè)角度、多個(gè)層次去分析各個(gè)影響因素，將工程項(xiàng)目系統(tǒng)分為若干個(gè)模塊。單個(gè)模塊相當(dāng)于工程項(xiàng)目當(dāng)中的子功能，若子功能模塊已經(jīng)超出場(chǎng)地建設(shè)的能力，這時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行再細(xì)分，根據(jù)設(shè)計(jì)階段所制定出來(lái)的方案與計(jì)劃，有序、順利的施工，最終形成為一個(gè)整體[2]。

將模塊化概念引入到工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，先進(jìn)性是它最明顯的特點(diǎn)；同時(shí)，又由于其能平行作業(yè)，有效縮短工程項(xiàng)目建設(shè)所需要的時(shí)間，高效性又是它的另一個(gè)顯著特征。依托高質(zhì)量的管理方法以及先進(jìn)的設(shè)計(jì)建造技術(shù)，將工程項(xiàng)目平臺(tái)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中的工序進(jìn)行充分的融合，有效縮短建設(shè)所需要的時(shí)間，不僅能實(shí)現(xiàn)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(shè)計(jì)就是將一個(gè)復(fù)雜性的工藝分解成了若干個(gè)子模塊的主要過(guò)程，每一個(gè)模塊都相當(dāng)于總工程項(xiàng)目當(dāng)中的子功能，各個(gè)模塊之間都有獨(dú)立性的特點(diǎn)，通過(guò)系統(tǒng)性的連接，最終形成一個(gè)總體。模塊化LNG工廠包括較多的工作內(nèi)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(shè)計(jì)、采購(gòu)、建設(shè)的過(guò)程中，將其分為單個(gè)模塊，從而進(jìn)行逐個(gè)的施工建設(shè)。單體模塊在具體施工建設(shè)過(guò)程中，會(huì)同時(shí)展開(kāi)結(jié)構(gòu)、管線、機(jī)械、電氣、儀表、保溫、舾裝等各項(xiàng)作業(yè)施工，然后統(tǒng)一運(yùn)輸?shù)绞┕^(qū)域進(jìn)行組裝、調(diào)試，直至完成最終的建設(shè)工作[3]。

3 一體化的優(yōu)勢(shì)分析

將一體化引入到工廠項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，有著許多優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。例如：一是可以提高設(shè)計(jì)水平。項(xiàng)目一體化設(shè)計(jì)之后，主要是將主項(xiàng)目分為了多個(gè)具有獨(dú)立性特點(diǎn)的子模塊，能夠有效避免在建模期間所出現(xiàn)的修改權(quán)限沖突問(wèn)題。而且工作人員可以針對(duì)于指定區(qū)域的結(jié)構(gòu)，以單獨(dú)的方式，對(duì)各個(gè)模塊的模型進(jìn)行修改，進(jìn)一步提高工作水平和效率，使得高質(zhì)量的圖紙快速呈現(xiàn)在施工人員的面前。二是可以加快施工進(jìn)度。通過(guò)應(yīng)用一體化設(shè)計(jì)進(jìn)入到施工建設(shè)過(guò)程中，可以在模塊的結(jié)構(gòu)預(yù)制階段將配管、電儀等專(zhuān)業(yè)的支撐構(gòu)件進(jìn)行預(yù)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(diào)試，有效縮短建設(shè)所需要的時(shí)間。三是可以節(jié)約成本支出。將原本總裝階段進(jìn)行的構(gòu)件安裝工作，前移至預(yù)制階段完成安裝，不僅可以提高車(chē)間噴涂的覆蓋量，減少總裝階段因安裝支撐構(gòu)件而進(jìn)行的油漆修補(bǔ)工作，同時(shí)因?yàn)榭傃b階段安裝構(gòu)件的減少，也能降低大型吊機(jī)的使用量，從而為項(xiàng)目節(jié)省成本。四是可以保護(hù)工作人員的安全。一體化設(shè)計(jì)建造使得大量構(gòu)件在預(yù)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(guān)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，確保工作人員在具體施工過(guò)程當(dāng)中不會(huì)受到高空作業(yè)所帶來(lái)的影響，避免危險(xiǎn)問(wèn)題發(fā)生。

4 設(shè)計(jì)施工一體化存在的問(wèn)題

4.1 滯后的建設(shè)組織方法

通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行認(rèn)真分析和研究，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)單位只是將自己關(guān)注的重點(diǎn)放在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方面，而具體的施工人員，只是單純的按照?qǐng)D紙當(dāng)中的內(nèi)容進(jìn)行具體施工，業(yè)主會(huì)采用分別的方式，對(duì)待施工單位以及設(shè)計(jì)單位。施工與設(shè)計(jì)是工程建設(shè)當(dāng)中兩個(gè)最主要的部分，總包將施工總包作為重點(diǎn)，并沒(méi)有工程總包模式，缺少全過(guò)程工程的咨詢(xún)。也沒(méi)有將制定出來(lái)的建筑師負(fù)責(zé)制度真正的落到實(shí)處，這就造成工程設(shè)計(jì)技術(shù)責(zé)任不清職責(zé)不明。

4.2 工程質(zhì)量控制難度較大

眾所周知，LNG工程項(xiàng)目建設(shè)非常復(fù)雜，其中包括較多的內(nèi)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(lái)的影響，遇到不同類(lèi)型的問(wèn)題，所以導(dǎo)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(zhuān)業(yè)工作人員進(jìn)入到施工場(chǎng)地進(jìn)行勘察，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘察到的數(shù)據(jù)與結(jié)果，制定出可行性較強(qiáng)的施工方案和計(jì)劃，從而保證工程項(xiàng)目在施工期間可以更加的順利和有序[4]。

4.3 建設(shè)質(zhì)量要求高

因?yàn)樘烊粴饩哂刑厥庑裕械蜏靥攸c(diǎn)，所以對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備也提出諸多的要求，因此，相關(guān)部門(mén)在LNG工程項(xiàng)目建設(shè)期間，需要綜合考慮各種因素的影響，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。一是施工企業(yè)在工程項(xiàng)目正式施工之前，需對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把控與控制，例如：對(duì)不銹鋼管展開(kāi)光譜檢驗(yàn)，只有檢測(cè)合格的材料，才能夠進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)，否則的話，不允許使用。二是認(rèn)真檢查L(zhǎng)NG工程施工當(dāng)中所用到的儲(chǔ)罐質(zhì)量，保證儲(chǔ)罐設(shè)備的承壓能力與真空度完全符合國(guó)家所制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。三是要再三確認(rèn)LNG工程施工設(shè)計(jì)方案，結(jié)合LNG工程項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求，保證設(shè)計(jì)出來(lái)的方案質(zhì)量更高，為工程后期順利建設(shè)打下基礎(chǔ)。

4.4 隱蔽工程多

液化天然氣工程的建設(shè)因?yàn)槭且豁?xiàng)大型工程項(xiàng)目，所以項(xiàng)目建設(shè)期間很有可能會(huì)遇到地下鋼管陰極保護(hù)和補(bǔ)償處理等多項(xiàng)工程，如果施工企業(yè)在工程項(xiàng)目建設(shè)期間并沒(méi)有對(duì)隱蔽工程加大監(jiān)督與管理的力度，那么后期維護(hù)費(fèi)用也會(huì)隨時(shí)增加。因此，在工程建設(shè)初期，需要與各個(gè)部門(mén)之間進(jìn)行良好溝通與交流，制定出合理性的工程施工進(jìn)度計(jì)劃，確保工程項(xiàng)目建設(shè)可以順利完成[5]。

5 LNG儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)發(fā)展的前景

目前，天然氣作為干凈、優(yōu)質(zhì)的能源，在國(guó)內(nèi)甚至在世界市場(chǎng)當(dāng)中都有著極為廣闊的發(fā)展前景。我們國(guó)家的天然氣產(chǎn)業(yè)雖然說(shuō)在前期發(fā)展速度較為緩慢，但是伴隨著時(shí)間的不斷推移和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，天然氣消費(fèi)量在不斷增長(zhǎng)中，LNG獲得了更好的發(fā)展前景。

5.1 天然氣管網(wǎng)覆蓋區(qū)域逐漸擴(kuò)大

眾所周知，LNG是被液化了的天然氣，所以無(wú)論是在陸上還是在水上，具備經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠運(yùn)輸安全等優(yōu)勢(shì)。在陸地上面，可以利用公路和鐵路開(kāi)展長(zhǎng)距離的運(yùn)輸；而在海上，可以通過(guò)專(zhuān)門(mén)運(yùn)輸LNG船舶進(jìn)行長(zhǎng)途運(yùn)輸。目前，國(guó)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(diào)，所以天然氣資源方面的矛盾特別突出。因此，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期內(nèi)，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(wèn)題得到有效的解決[6]。

5.2 長(zhǎng)途LNG運(yùn)輸汽車(chē)的發(fā)展

目前，我國(guó)陸路交通也在快速發(fā)展當(dāng)中 ，無(wú)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(zhǎng)途城際運(yùn)輸交通問(wèn)題仍舊是制約LNG快速推廣的重點(diǎn)問(wèn)題。國(guó)外發(fā)展大型LNG運(yùn)輸或者在長(zhǎng)途運(yùn)輸方面，已經(jīng)積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，即在高速公路沿途建設(shè)LNG運(yùn)輸車(chē)輛配套設(shè)施，滿(mǎn)足長(zhǎng)途運(yùn)輸車(chē)充裝LNG需求。而對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，不管是長(zhǎng)途還是短途道路貨運(yùn)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(shè)LNG運(yùn)輸車(chē)輛配套設(shè)施，必然會(huì)給LNG 運(yùn)輸途中的補(bǔ)給帶來(lái)更多幫助，使長(zhǎng)途LNG運(yùn)輸?shù)玫酱罅康氖褂肹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(jìn)，只是時(shí)間的問(wèn)題。在未來(lái)，每一個(gè)環(huán)節(jié)并不再有獨(dú)立的特點(diǎn)，而是每一個(gè)環(huán)節(jié)必然會(huì)得到更好連接，最終形成一個(gè)更為完整的LNG工業(yè)鏈，推進(jìn)液化天然氣工業(yè)獲得更好的發(fā)展，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)取得更快發(fā)展與進(jìn)步的強(qiáng)勁動(dòng)力[8]。

6 模塊制造廠發(fā)展中存在的問(wèn)題

6.1 工程質(zhì)量控制存在問(wèn)題

經(jīng)過(guò)認(rèn)真調(diào)研和了解發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)已開(kāi)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(diǎn)，在精度方面提出諸多的要求，質(zhì)量驗(yàn)收較為嚴(yán)格。模塊制造廠主要負(fù)責(zé)合同模塊的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造等多個(gè)環(huán)節(jié)，需要構(gòu)建更加嚴(yán)格、全面的質(zhì)量控制體系。模塊到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之后，在安裝連接之前，不可再做相關(guān)的清理工作，因此，在制造環(huán)節(jié)，就要將各個(gè)工序、環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真、仔細(xì)的清理，并且做好相關(guān)的保護(hù)工作，防止在不同環(huán)節(jié)中受到影響，帶入雜質(zhì)。這樣的情況對(duì)于工程質(zhì)量控制工作等多個(gè)方面都提出更高的要求，一方面需要對(duì)工序進(jìn)行合理的安排與設(shè)置，另一方面還需要加大防護(hù)工作的力度[9]。

6.2 管理人才缺乏

眾所周知，將綜合素質(zhì)高、工作能力強(qiáng)的人員加入到工作過(guò)程中，才能夠體現(xiàn)出更好的工作效果。在新時(shí)代大背景之下，模塊化向著復(fù)雜化、智能化的方向發(fā)展和前進(jìn)，對(duì)于項(xiàng)目前期基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提出更多的要求。如果設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題，那么必然會(huì)對(duì)模塊化制造產(chǎn)生一定的影響，延長(zhǎng)制造的時(shí)間。另外，模塊化對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中各個(gè)作業(yè)的協(xié)調(diào)性也提出諸多的要求，如果其中的一個(gè)專(zhuān)業(yè)出現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，那么必然會(huì)影響模塊化制造的整體過(guò)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(yàn)收周期之間有著緊密的聯(lián)系和關(guān)系，但現(xiàn)如今模塊化管理人才數(shù)量仍舊稀少，甚至呈現(xiàn)出匱乏的狀態(tài)[10]。

7 模塊制造廠發(fā)展中存在的問(wèn)題和解決策略

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng)，促進(jìn)和帶動(dòng)各個(gè)行業(yè)獲得更好的發(fā)展，為了能夠滿(mǎn)足中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要求，大幅度提高綜合國(guó)力，加快國(guó)產(chǎn)制造業(yè)的升級(jí)，模塊制造業(yè)還需要對(duì)以下幾方面加強(qiáng)關(guān)注與重視。一是天然氣行業(yè)需要與國(guó)際知名的工程公司進(jìn)行良好的溝通與合作，通過(guò)學(xué)習(xí)以及吸收同行在模塊化工程領(lǐng)域當(dāng)中，所積累的豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、采購(gòu)經(jīng)驗(yàn)、建造經(jīng)驗(yàn)、安裝經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)取長(zhǎng)補(bǔ)短的方式，形成具有中國(guó)特色的制造體系。二是加大技術(shù)創(chuàng)新力度。國(guó)家增加設(shè)計(jì)專(zhuān)項(xiàng)基金，針對(duì)關(guān)鍵設(shè)備加大研發(fā)力度。與此同時(shí)，還需要對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的累積加強(qiáng)重視。三是強(qiáng)化業(yè)務(wù)培訓(xùn)，培養(yǎng)出更多綜合素質(zhì)高的工程技術(shù)管理人才，有效解決人才匱乏的問(wèn)題。四是積極尋找商機(jī)，相關(guān)企業(yè)需要以積極的態(tài)度，去尋找寶貴的機(jī)會(huì)，從中積累并獲得模塊化建造方面的豐富經(jīng)驗(yàn)[11]。

在安全管理方面，為了確保LNG能夠順利安全運(yùn)行，不僅需要使用更加完善的安全技術(shù)，還需要制定安全管理方案，對(duì)專(zhuān)業(yè)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，大幅度提高其安全意識(shí)、質(zhì)量管理意識(shí)，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(jīng)濟(jì)損失。一是設(shè)立專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)安全管理的部門(mén)，配備專(zhuān)職的工作人員。要求每一個(gè)崗位、每一位工作人員都能夠明確自身肩負(fù)的責(zé)任和義務(wù)。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(gè)部分共同組合而成，即：國(guó)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(xì)分為政策性制度以及專(zhuān)項(xiàng)管理制度，對(duì)LNG工廠生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。三是將安全檢查落實(shí)到實(shí)處。LNG工廠生產(chǎn)過(guò)程中需要重視與做好日常的安全檢查工作，對(duì)工作人員的實(shí)際操作行為進(jìn)行嚴(yán)格約束。在安全檢查過(guò)程中真正做到仔細(xì)、認(rèn)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(xiàn)有違規(guī)操作行為，需要按照相關(guān)的規(guī)定對(duì)其進(jìn)行處罰[12]。

8 結(jié)語(yǔ)

總之，LNG作為一種清潔能源，被人們所關(guān)注和重視，我國(guó)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)過(guò)程中仍需建立更多新的LNG項(xiàng)目，從而滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)不斷增長(zhǎng)的天然氣消費(fèi)需求。但由于LNG項(xiàng)目非常復(fù)雜，其中包括較多的內(nèi)容，施工難度大，工作人員數(shù)量多，工序繁瑣，所以想要確保工程項(xiàng)目有序進(jìn)行，就需要結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況及特點(diǎn)，選擇出更為合適的LNG項(xiàng)目建設(shè)管理方法。在LNG生產(chǎn)過(guò)程中，為確保實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行目標(biāo)，還要將LNG工程的安全技術(shù)措施和安全管理措施作為重點(diǎn)去強(qiáng)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(yùn)行，從而為企業(yè)獲得更多經(jīng)濟(jì)效益，為員工和企業(yè)的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障。另外，在海洋平臺(tái)、LNG工程設(shè)計(jì)期間，應(yīng)用模塊技術(shù)是主要的發(fā)展方向，在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)模塊建設(shè)的便利性進(jìn)行深入思考，對(duì)于設(shè)計(jì)出來(lái)的方案進(jìn)行多次的優(yōu)化與更新，確保設(shè)計(jì)方案有著極強(qiáng)的可行性。通過(guò)大量實(shí)踐已經(jīng)證明，合理應(yīng)用一體化技術(shù)，能夠幫助工程項(xiàng)目縮短建設(shè)所需要的時(shí)間，還可以節(jié)約項(xiàng)目施工過(guò)程當(dāng)中所投入的成本，為施工企業(yè)贏得更多的綜合效益。