樊祥滨(海洋石油工程(青岛)有限公司,山东 青岛 266520)
LNG工厂模块高位一体化建造计划编制与实施
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区别于传统的逐层建造法,LNG核心工艺模块高位一体化建造是将甲板片涂装后在地面进行架高,将模块建造总装部分作业转移到地面开展,扩大了总装作业面,加快了施工进度。本文以YAMAL LNG最大核心工艺模块的建造为实例,探讨高位一体化建造计划编制与实施发挥的降低成本、加快进度的作用。
LNG;核心工艺模块;高位一体化建造;计划编制与实施
LNG核心工艺模块甲板层多,单个模块高度可达40米高,按照传统的逐层总装建造法,结构、大型设备吊装总组后,安装管线、支架、电缆等工,导致产生大量管线侧装,大量结构附件高空安装,且在模块总装现场大量喷砂除锈工作。YAMAL LNG模块建造过程中,通过计划优化调整,将甲板片进行高位一体化建造,在模块下层甲板正常总装的同时,上层甲板在地面开展机械、管线、电仪专业的总装施工,创造了更多并行作业面,同时效率更高、安全性更高,将部分关键路径作业调整为非关键路径作业,有效缩短了工期。
LNG工厂核心工艺模块建造项目最大的模块:压缩机入口模块重6440吨,模块顶层甲板需要安装管线685根、电仪支架
3579个、托架3783米,占模块总工作量的37%,是模块建造的关键路径作业。按照传统的逐层建造方法,顶层甲板需要等1~6层甲板总装完成才能吊装,从而使得模块整体建造和系统连接调试工期紧张甚至不足。为了加快模块建造进度,需要在顶层甲板吊装前将甲板片架高在地面开展部分总装施工。
根据项目大型资源、甲板片高位一体化建造位置、需要地面一体化安装材料和图纸状态,开展一体化安装工作:
根据现有大型吊机资源和模块总装位置,确定高位一体化建造完成的最大吊装吨位,高位一体化建造场地应毗邻模块总装区,便于吊装。
根据甲板下管线、电缆托架标高,同时需要考虑甲板片架高后高空作业安全和施工效率,确定高位一体化建造高度,确定高位垫墩形式。针对模块顶层甲板下大管线标高,确定高位一体化建造高度3.5米。充分利用已完工项目闲置总装垫墩,加以改造,以节省费用和工期。
设计计算确定高位一体化建造安装的管线、电缆托架、电缆、设备及各类支架,满足吊装重量不超吊机最大起重载荷率,吊装重心不偏移。提供具体杆件清单、设备位号,作为安装施工依据。
布置高位垫墩。
甲板下安装的管线、支架、电缆托架提前在地面摆放就位
顶层甲板片吊装到高位垫墩。
各专业地面总装施工:甲板下管线采用倒链提升组对焊接、散件组对焊接、甲板上管线和设备吊装就位焊接。
焊接件喷砂除锈防腐处理。
安装格栅、电缆托架、栏杆、灯支架及灯具、接线箱、阀门等。
地面完成高位一体化安装,将甲板片整体吊装到模块,开展高空甲板之间对接,最终完成模块总装。
根据设计方案,顶层甲板1号、3号片实施高位一体化建
造,建造后完工状态模型图:
一体化建造方案较传统建造形式在工序安排、图纸材料匹配及资源投入时间上有较大不同,在实施一体化建造方案之前需要组织设计、建造、材料、安全、质量等方面人员,充分研究讨论方案,编制统一的一体化建造计划作为执行基准,从而可以有效推进一体化建造实施。计划具体编制方法
根据施工,定义一体化建造各专业完工状态
工作分解、WBS编制
使用计划管理工具,将完工状态分解到每个工序的每个作业项,直到物料、设备采办到货,依此编制WBS。让各个专业、各个阶段的参与人员明确需要完成的作业项。
估算活动资源、活动持续时间:根据高位一体化建造安装杆件清单、设备位号,确定各作业项工作量,估算活动资源、活动持续时间。
制定计划
完工里程碑确定:顶层甲板片高位一体化建造与模块1~6层总装同步开展,不占用模块建造关键路径,完工时间应在模块具备吊装顶层甲板片前。
建立作业项间逻辑关系,确定各作业项开始、完成时间。
分析资源需求,进行整体资源平衡,输出资源需求计划。
进度控制
建立进度跟踪、反馈、纠偏机制,将现场施工进展与计划对比分析,发现偏差及时作出调整应对。
YAMAL项目最大核心工艺模块顶层甲板1号片,按照传统建造方案预制完成后吊装重量270吨,经高位一体化施工后,实际吊装重量达420吨,高位一体化施工管线、电仪、设备、结构附件在地面总装了150吨的材料。同样顶层甲板3号片重量经高位一体化建造也较传统建造方案增加了150吨。
与传统建造方案对比,高位一体化建造将模块建造关键路径部分总装作业转移到地面提前开展,甲板下安装的管线、支架、电缆托架在甲板吊装到高位垫墩前提前摆放在地面就位,解决了传统建造方案下高空侧塞安装施工难度大、安全风险高、施工效率低的问题。通过高位一体化建造模块实施,模块建造总工期减少50天、节约人工38128小时、节约250吨履带吊机784台时。
高位一体化建造能够加快模块建造进度、缩短建造工期、提高施工效率、降低施工成本,同时,减少了高空作业,有力地降低了安全风险。而高位一体化建造的核心要对图纸、材料、资源投入进行有效匹配,实施过程严格监督,出现偏差及时作出调整应对。高位一体化建造的成功实施对LNG工厂模块化建造以及石油平台建造降本增效有一定的指导和借鉴意义,值得推广。
[1]饶仕才.海洋工程建造计划编制和进度控制研究.《天津大学》,2004.
[2]孙培东,王维玉,尹军.海洋工程项目计划编制及进度控制研究.《中国海洋平台》,2009