LNG模块化工厂一体化建造施工设计的管理措施

张雨 (海洋石油工程(青岛)有限公司，山东 青岛 266520)

0 引言

经过调研和走访了解发现，早在20世纪中期开始，国外一些发达国家就对于模块化技术非常关注与重视，并且大力推广与应用。伴随着时间的不断推移，此项技术快速更新与变化，并已经在多个行业当中受到重视与应用[1]。但不可否认的是，虽然说国内出现了较多的LNG模块化工厂生产商，但是在竞争如此激烈的大潮当中，企业想要获得更好发展的话，那么还需要制定出更加完善的发展战略以及加大管理的力度，提高质量控制。基于此，本文主要对LNG模块化工厂一体化建造施工设计管理展开分析探讨，为LNG模块化工厂一体化建造施工设计管理提供借鉴。

1 模块化的含义

模块化就是将一个复杂性的工艺分解成若干个子模块的主要过程，每一个模块都相当于总工程项目当中的子功能，各个模块之间都有独立性的特点，通过系统性的连接，最终形成一个总体。通过对模块化进行分析，发现其是紧随时代发展步伐，所呈现出来的一种具有新型特点的概念，主要内容包括大型工程项目设计和建造过程当中，会受到多种因素所带来的影响和限制。例如：人为因素、设计条件、建造场地等等，所以需要站在多个角度、多个层次去分析各个影响因素，将工程项目系统分为若干个模块。单个模块相当于工程项目当中的子功能，若子功能模块已经超出场地建设的能力，这时需要对其进行再细分，根据设计阶段所制定出来的方案与计划，有序、顺利的施工，最终形成为一个整体[2]。

将模块化概念引入到工程项目建设过程中，先进性是它最明显的特点；同时，又由于其能平行作业，有效缩短工程项目建设所需要的时间，高效性又是它的另一个显著特征。依托高质量的管理方法以及先进的设计建造技术，将工程项目平台设计过程当中的工序进行充分的融合，有效缩短建设所需要的时间，不仅能实现节约成本的目的，最终还能获得更好的施工效果。

2 LNG模块化工厂一体化建造的特征

模块化设计就是将一个复杂性的工艺分解成了若干个子模块的主要过程，每一个模块都相当于总工程项目当中的子功能，各个模块之间都有独立性的特点，通过系统性的连接，最终形成一个总体。模块化LNG工厂包括较多的工作内容，主要为：管廊模块、核心处理模块、生活区模块、中心管汇模块等等，在设计、采购、建设的过程中，将其分为单个模块，从而进行逐个的施工建设。单体模块在具体施工建设过程中，会同时展开结构、管线、机械、电气、仪表、保温、舾装等各项作业施工，然后统一运输到施工区域进行组装、调试，直至完成最终的建设工作[3]。

3 一体化的优势分析

将一体化引入到工厂项目设计过程中，有着许多优势和特点。例如：一是可以提高设计水平。项目一体化设计之后，主要是将主项目分为了多个具有独立性特点的子模块，能够有效避免在建模期间所出现的修改权限冲突问题。而且工作人员可以针对于指定区域的结构，以单独的方式，对各个模块的模型进行修改，进一步提高工作水平和效率，使得高质量的图纸快速呈现在施工人员的面前。二是可以加快施工进度。通过应用一体化设计进入到施工建设过程中，可以在模块的结构预制阶段将配管、电仪等专业的支撑构件进行预安装，以此减少模块总装阶段的工作量，以最快的速度完成模块的建造调试，有效缩短建设所需要的时间。三是可以节约成本支出。将原本总装阶段进行的构件安装工作，前移至预制阶段完成安装，不仅可以提高车间喷涂的覆盖量，减少总装阶段因安装支撑构件而进行的油漆修补工作，同时因为总装阶段安装构件的减少，也能降低大型吊机的使用量，从而为项目节省成本。四是可以保护工作人员的安全。一体化设计建造使得大量构件在预制阶段就已安装完成，减少了大量高空作业，以此降低了相关工作人员的劳动强度，确保工作人员在具体施工过程当中不会受到高空作业所带来的影响，避免危险问题发生。

4 设计施工一体化存在的问题

4.1 滞后的建设组织方法

通过对传统的设计方法进行认真分析和研究，发现设计单位只是将自己关注的重点放在图纸设计方面，而具体的施工人员，只是单纯的按照图纸当中的内容进行具体施工，业主会采用分别的方式，对待施工单位以及设计单位。施工与设计是工程建设当中两个最主要的部分，总包将施工总包作为重点，并没有工程总包模式，缺少全过程工程的咨询。也没有将制定出来的建筑师负责制度真正的落到实处，这就造成工程设计技术责任不清职责不明。

4.2 工程质量控制难度较大

众所周知，LNG工程项目建设非常复杂，其中包括较多的内容，涉及到的施工范围较广，而且在施工期间，非常容易受到不同因素所带来的影响，遇到不同类型的问题，所以导致LNG工程施工难度较大。因此，施工企业在LNG工程正式施工之前，需要安排专业工作人员进入到施工场地进行勘察，结合现场勘察到的数据与结果，制定出可行性较强的施工方案和计划，从而保证工程项目在施工期间可以更加的顺利和有序[4]。

4.3 建设质量要求高

因为天然气具有特殊性，有低温特点，所以对存储设备也提出诸多的要求，因此，相关部门在LNG工程项目建设期间，需要综合考虑各种因素的影响，对施工质量进行严格的控制。一是施工企业在工程项目正式施工之前，需对材料的质量进行严格的把控与控制，例如：对不锈钢管展开光谱检验，只有检测合格的材料，才能够进入到施工现场，否则的话，不允许使用。二是认真检查LNG工程施工当中所用到的储罐质量，保证储罐设备的承压能力与真空度完全符合国家所制定的相关标准。三是要再三确认LNG工程施工设计方案，结合LNG工程项目建设的质量标准和要求，保证设计出来的方案质量更高，为工程后期顺利建设打下基础。

4.4 隐蔽工程多

液化天然气工程的建设因为是一项大型工程项目，所以项目建设期间很有可能会遇到地下钢管阴极保护和补偿处理等多项工程，如果施工企业在工程项目建设期间并没有对隐蔽工程加大监督与管理的力度，那么后期维护费用也会随时增加。因此，在工程建设初期，需要与各个部门之间进行良好沟通与交流，制定出合理性的工程施工进度计划，确保工程项目建设可以顺利完成[5]。

5 LNG储运技术发展的前景

目前，天然气作为干净、优质的能源，在国内甚至在世界市场当中都有着极为广阔的发展前景。我们国家的天然气产业虽然说在前期发展速度较为缓慢，但是伴随着时间的不断推移和经济社会的快速发展，天然气消费量在不断增长中，LNG获得了更好的发展前景。

5.1 天然气管网覆盖区域逐渐扩大

众所周知，LNG是被液化了的天然气，所以无论是在陆上还是在水上，具备经济、实惠运输安全等优势。在陆地上面，可以利用公路和铁路开展长距离的运输；而在海上，可以通过专门运输LNG船舶进行长途运输。目前，国家的天然气资源大部分分布在人口较为稀少的中西部，资源分布非常不协调，所以天然气资源方面的矛盾特别突出。因此，在未来相当长的一个时期内，LNG必然成为这些地区发展的主流，将使沿海地区天然气资源匮乏的问题得到有效的解决[6]。

5.2 长途LNG运输汽车的发展

目前，我国陆路交通也在快速发展当中 ，无论是高速公路还是省道交通系统都获得更好发展，但是LNG长途城际运输交通问题仍旧是制约LNG快速推广的重点问题。国外发展大型LNG运输或者在长途运输方面，已经积累了大量的实践经验，即在高速公路沿途建设LNG运输车辆配套设施，满足长途运输车充装LNG需求。而对于我国来说，不管是长途还是短途道路货运都是非常重要的“角色”，如果在一些重要的高速公路沿途也建设LNG运输车辆配套设施，必然会给LNG 运输途中的补给带来更多帮助，使长途LNG运输得到大量的使用[7]。

5.3 LNG工业是可持续发展的重要环节

LNG工业向着更好的方向发展和前进，只是时间的问题。在未来，每一个环节并不再有独立的特点，而是每一个环节必然会得到更好连接，最终形成一个更为完整的LNG工业链，推进液化天然气工业获得更好的发展，是经济社会取得更快发展与进步的强劲动力[8]。

6 模块制造厂发展中存在的问题

6.1 工程质量控制存在问题

经过认真调研和了解发现，国内已开始大量承建LNG核心工艺模块，这部分模块制造具有高端性的特点，在精度方面提出诸多的要求，质量验收较为严格。模块制造厂主要负责合同模块的设计、采购、制造等多个环节，需要构建更加严格、全面的质量控制体系。模块到达现场之后，在安装连接之前，不可再做相关的清理工作，因此，在制造环节，就要将各个工序、环节进行认真、仔细的清理，并且做好相关的保护工作，防止在不同环节中受到影响，带入杂质。这样的情况对于工程质量控制工作等多个方面都提出更高的要求，一方面需要对工序进行合理的安排与设置，另一方面还需要加大防护工作的力度[9]。

6.2 管理人才缺乏

众所周知，将综合素质高、工作能力强的人员加入到工作过程中，才能够体现出更好的工作效果。在新时代大背景之下，模块化向着复杂化、智能化的方向发展和前进，对于项目前期基础设计提出更多的要求。如果设计出现问题，那么必然会对模块化制造产生一定的影响，延长制造的时间。另外，模块化对于设计过程当中各个作业的协调性也提出诸多的要求，如果其中的一个专业出现设计问题，那么必然会影响模块化制造的整体过程。在管理方面，总承包商工作人员的综合素养、工作能力与验收周期之间有着紧密的联系和关系，但现如今模块化管理人才数量仍旧稀少，甚至呈现出匮乏的状态[10]。

7 模块制造厂发展中存在的问题和解决策略

随着我国综合国力的不断增强，促进和带动各个行业获得更好的发展，为了能够满足中国产业结构调整要求，大幅度提高综合国力，加快国产制造业的升级，模块制造业还需要对以下几方面加强关注与重视。一是天然气行业需要与国际知名的工程公司进行良好的沟通与合作，通过学习以及吸收同行在模块化工程领域当中，所积累的丰富设计经验、采购经验、建造经验、安装经验，通过取长补短的方式，形成具有中国特色的制造体系。二是加大技术创新力度。国家增加设计专项基金，针对关键设备加大研发力度。与此同时，还需要对知识产权的累积加强重视。三是强化业务培训，培养出更多综合素质高的工程技术管理人才，有效解决人才匮乏的问题。四是积极寻找商机，相关企业需要以积极的态度，去寻找宝贵的机会，从中积累并获得模块化建造方面的丰富经验[11]。

在安全管理方面，为了确保LNG能够顺利安全运行，不仅需要使用更加完善的安全技术，还需要制定安全管理方案，对专业工作人员进行培训，大幅度提高其安全意识、质量管理意识，避免事故发生，保证每一位工作人员的安全，避免企业遭受经济损失。一是设立专门负责安全管理的部门，配备专职的工作人员。要求每一个岗位、每一位工作人员都能够明确自身肩负的责任和义务。二是完善安全管理制度。LNG工厂的安全管理制度需要由两个部分共同组合而成，即：国家与地方的法律法规与工厂安全管理制度。工厂安全管理制度又被细分为政策性制度以及专项管理制度，对LNG工厂生产标准进行严格的控制。三是将安全检查落实到实处。LNG工厂生产过程中需要重视与做好日常的安全检查工作，对工作人员的实际操作行为进行严格约束。在安全检查过程中真正做到仔细、认真、不留死角。建立定期或者是不定期的安全检查制度，避免违规操作发生，如果发现有违规操作行为，需要按照相关的规定对其进行处罚[12]。

8 结语

总之，LNG作为一种清洁能源，被人们所关注和重视，我国在发展经济过程中仍需建立更多新的LNG项目，从而满足国内不断增长的天然气消费需求。但由于LNG项目非常复杂，其中包括较多的内容，施工难度大，工作人员数量多，工序繁琐，所以想要确保工程项目有序进行，就需要结合企业的实际情况及特点，选择出更为合适的LNG项目建设管理方法。在LNG生产过程中，为确保实现安全运行目标，还要将LNG工程的安全技术措施和安全管理措施作为重点去强化监管，提高操作者的素养与工作能力，保证LNG装置可以稳定有序的运行，从而为企业获得更多经济效益，为员工和企业的生命财产安全提供保障。另外，在海洋平台、LNG工程设计期间，应用模块技术是主要的发展方向，在设计过程当中，需要对模块建设的便利性进行深入思考，对于设计出来的方案进行多次的优化与更新，确保设计方案有着极强的可行性。通过大量实践已经证明，合理应用一体化技术，能够帮助工程项目缩短建设所需要的时间，还可以节约项目施工过程当中所投入的成本，为施工企业赢得更多的综合效益。