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模塊化施工是一種先進(jìn)的施工理念，它的先進(jìn)性關(guān)鍵在于大量引入模塊化作業(yè)，縮短工期，從而產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)，模塊化以其成本更低、安全性更高及項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間更短等優(yōu)勢(shì)，在能源、化工以及基礎(chǔ)建設(shè)等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。針對(duì)模塊化技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用情況如何，模塊化技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等問(wèn)題，本刊記者采訪了在模塊化技術(shù)領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗(yàn)的中國(guó)寰球工程公司設(shè)計(jì)經(jīng)理游宇。

中國(guó)寰球工程公司設(shè)計(jì)經(jīng)理 游宇
 

模塊化技術(shù)應(yīng)用廣泛

 

從全球來(lái)看，許多知名國(guó)際工程公司都在采用模塊化技術(shù)。模塊化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段，從場(chǎng)地構(gòu)件化制造，到造船業(yè)模塊化建造，再到海洋平臺(tái)模塊化建造及陸地設(shè)施模塊化建造。

 

“模塊化發(fā)源于海上平臺(tái)，包括FPSO、大型 LNG 等重大項(xiàng)目，它們都是模塊技術(shù)的典型應(yīng)用，模塊化技術(shù)是海上平臺(tái)的基礎(chǔ)，”游宇介紹說(shuō)，“隨著工程大型化、裝置大型化，甚至超大型化，模塊化應(yīng)用越來(lái)越廣泛，主要用于生產(chǎn)平臺(tái)、鉆井平臺(tái)、LNG 工廠、PNG 等項(xiàng)目。其中，陸上項(xiàng)目，特別是北極和沙漠，包括海上和極端氣候環(huán)境高溫或低溫以及當(dāng)?shù)馗邉趧?dòng)力成本高等環(huán)境條件下，采用模塊化技術(shù)的好處在于減少排放和降低成本。”

 

在游宇看來(lái)，與傳統(tǒng)模式相比，模塊化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在六個(gè)方面：一是施工周期相對(duì)較短，可以采用多個(gè)工廠同步加工來(lái)保證進(jìn)度；二是綜合成本，雖然需增加海運(yùn)費(fèi)、結(jié)構(gòu)臨時(shí)加固費(fèi)用等，但是可以大大降低現(xiàn)場(chǎng)施工工作量；三是受環(huán)境影響程度方面，它可以通過(guò)在工廠采取一定措施，降低對(duì)環(huán)境的影響；四是加工質(zhì)量，它容易控制施工條件，方便質(zhì)量管理，加工質(zhì)量及精度相對(duì)較高；五是依托條件好，HSE 容易控制；六是復(fù)用性，它可以對(duì)類似項(xiàng)目采用模塊化設(shè)計(jì)理念，大大提高同類項(xiàng)目的執(zhí)行效率。

 

模塊設(shè)計(jì)重在優(yōu)化和高效

 

模塊化關(guān)鍵流程主要包括模塊設(shè)計(jì)、模塊制造、模塊裝船、海上運(yùn)輸、調(diào)試、廠內(nèi)安裝、陸地運(yùn)輸和模塊卸船。從整個(gè)流程來(lái)看，模塊化的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。

 

“模塊化是一種建造設(shè)計(jì)一體化思路，模塊化必須超前考慮模塊在模塊廠的施工、海上運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試，以及運(yùn)營(yíng)后的操作和維修，這是最核心的環(huán)節(jié)。”游宇表示，設(shè)計(jì)是龍頭，優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于制造重量輕、運(yùn)輸安裝方便、現(xiàn)場(chǎng)操作維修便利尤為重要。模塊化技術(shù)有模塊化設(shè)計(jì)、模塊化采購(gòu)、模塊化施工、模塊化物流、模塊化安裝，這些環(huán)節(jié)是密切相關(guān)的，都不可忽視。”

 

對(duì)此，游宇強(qiáng)調(diào)，在模塊廠方面，國(guó)內(nèi)與韓國(guó)的大宇、三星和現(xiàn)代等仍有差距，可以說(shuō)，國(guó)際業(yè)主比國(guó)內(nèi)業(yè)主在模塊化理念上要超前。對(duì)于模塊化產(chǎn)業(yè)鏈條的現(xiàn)場(chǎng)施工、油公司 、程公司、模塊制造廠（船廠）、成套設(shè)備廠、物流公司、行業(yè)協(xié)會(huì)和安裝公司而言，一系列的流程需要逐步發(fā)展，因?yàn)槟K化產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展必須有市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)力，只有優(yōu)化的、高效的模塊設(shè)計(jì)，才能推動(dòng)產(chǎn)業(yè)更好地發(fā)展。工程大型化和安全因素要求，使得模塊化成為海洋工程設(shè)計(jì)建造的必然選擇?？傊瑖?guó)外高端的業(yè)主在報(bào)價(jià)內(nèi)容方面對(duì)模塊化技術(shù)和設(shè)計(jì)提出了明確的要求。

 

國(guó)際上知名的工程公司如福陸（Fluor）和法國(guó)德西尼布（Technip）都有自己模塊化的項(xiàng)目和模塊化團(tuán)隊(duì)，可以說(shuō)，是否具有模塊化設(shè)計(jì)的能力在一定程度上衡量著一個(gè)工程公司是否具備國(guó)際工程公司的能力。

 

“與陸上相比，海上平臺(tái)工程的設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格，需要考慮更多的因素。模塊化重在設(shè)計(jì)，要設(shè)計(jì)出優(yōu)化的模塊，必須符合各方面的要求，且安全一定要達(dá)標(biāo)，同時(shí)還要考慮到里面的裝置是否優(yōu)化，所用材料是否最好，重量是否更輕。”游宇分析指出。

 

未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

模塊化項(xiàng)目執(zhí)行新理念是EPFLC，即設(shè)計(jì)、采購(gòu)、預(yù)制、運(yùn)輸和施工。在他看來(lái)，預(yù)制和物流對(duì)項(xiàng)目執(zhí)行和采購(gòu)來(lái)說(shuō)具有重要的意義。

 

游宇進(jìn)一步表示，推動(dòng)模塊化發(fā)展的新興技術(shù)具體表現(xiàn)在四個(gè)方面：3D模型技術(shù)，PDMS 等三維軟件的出現(xiàn)和普及，大大提高了設(shè)計(jì)效率和精度，促進(jìn)了模塊化建造的前期模擬；二是SPMT 小車的出現(xiàn)和運(yùn)載能力的不斷提升，推動(dòng)了模塊化的發(fā)展；大型、多種類運(yùn)輸船舶的出現(xiàn)，為模塊化的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸提供了契機(jī)；更大的吊機(jī)和先進(jìn)的安裝技術(shù)，隨著起重能力更大的吊車以及安裝方式（提升、頂升）的出現(xiàn)，為模塊化工廠的組裝提供了更多的選擇和可能。

 

模塊化技術(shù)已經(jīng)成為工程領(lǐng)域發(fā)展新趨勢(shì)，可以預(yù)見的是越來(lái)越多的裝置將會(huì)采用模塊化技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)、安裝和施工，相信能源行業(yè)將會(huì)更多關(guān)注 LNG模塊化，推動(dòng) LNG 模塊化工廠的發(fā)展。未來(lái)模塊化的發(fā)展方向是安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、復(fù)用性、布局合理、操作方便、維修簡(jiǎn)單、大型化、集成化、復(fù)雜化和智能化。

 

越來(lái)越多的國(guó)際業(yè)主傾向于模塊化技術(shù)，只要我們能把握住模塊化技術(shù)建造和管理的發(fā)展大勢(shì)，把握好模塊化技術(shù)建造和管理的主要環(huán)節(jié)，就能真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)建造一體化，能源領(lǐng)域的模塊化發(fā)展將能取得更好的發(fā)展。