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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，模塊化以其成本更低、安全性更高及項(xiàng)目實(shí)施時間更短等優(yōu)勢，在能源、化工以及基礎(chǔ)建設(shè)等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。針對模塊化技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用情況如何，模塊化技術(shù)未來發(fā)展趨勢等問題，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)的中國寰球工程公司設(shè)計(jì)經(jīng)理游宇。

中國寰球工程公司設(shè)計(jì)經(jīng)理 游宇
 

模塊化技術(shù)應(yīng)用廣泛

 

從全球來看，許多知名國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)歷了四個階段，從場地構(gòu)件化制造，到造船業(yè)模塊化建造，再到海洋平臺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，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)是海上平臺的基礎(chǔ)，”游宇介紹說，“隨著工程大型化、裝置大型化，甚至超大型化，模塊化應(yīng)用越來越廣泛，主要用于生產(chǎn)平臺、鉆井平臺、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)馗邉趧恿Τ杀靖叩拳h(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，與傳統(tǒng)模式相比，模塊化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在六個方面：一是施工周期相對較短，可以采用多個工廠同步加工來保證進(jìn)度；二是綜合成本，雖然需增加海運(yùn)費(fèi)、結(jié)構(gòu)臨時加固費(fèi)用等，但是可以大大降低現(xiàn)場施工工作量；三是受環(huán)境影響程度方面，它可以通過在工廠采取一定措施，降低對環(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)量及精度相對較高；五是依托條件好，HSE 容易控制；六是復(fù)用性，它可以對類似項(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。從整個流程來看，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)場安裝調(diào)試，以及運(yùn)營后的操作和維修，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)對于制造重量輕、運(yùn)輸安裝方便、現(xiàn)場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、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。”

 

對此，游宇強(qiáng)調(diào)，在模塊廠方面，國內(nèi)與韓國的大宇、三星和現(xiàn)代等仍有差距，可以說，國際業(yè)主比國內(nèi)業(yè)主在模塊化理念上要超前。對于模塊化產(chǎn)業(yè)鏈條的現(xiàn)場施工、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)展必須有市場的驅(qū)動力，只有優(yōu)化的、高效的模塊設(shè)計(jì)，才能推動產(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。總之，國外高端的業(yè)主在報(bào)價(jià)內(nèi)容方面對模塊化技術(shù)和設(shè)計(jì)提出了明確的要求。

 

國際上知名的工程公司如福陸（Fluor）和法國德西尼布（Technip）都有自己模塊化的項(xiàng)目和模塊化團(tuán)隊(duì)，可以說，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工程公司是否具備國際工程公司的能力。

 

“與陸上相比，海上平臺工程的設(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。

 

未來發(fā)展趨勢

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

 

游宇進(jìn)一步表示，推動模塊化發(fā)展的新興技術(shù)具體表現(xiàn)在四個方面：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，可以預(yù)見的是越來越多的裝置將會采用模塊化技術(shù)來設(shè)計(jì)、安裝和施工，相信能源行業(yè)將會更多關(guān)注 LNG模塊化，推動 LNG 模塊化工廠的發(fā)展。未來模塊化的發(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、維修簡單、大型化、集成化、復(fù)雜化和智能化。

 

越來越多的國際業(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，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。