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从全球最大“加热炉”到货,看石化项目的模块化建设
作者: 时间:2020/8/26 阅读:83次
近日,浙石化二期芳烃项目的三台芳烃装置抽余液塔重沸炉顺利运抵鱼山岛。三台单个重量达到2300吨,长29.5米、宽23.2米、高34米的庞然大物,其实已经不是单单的一台加热炉子,而是在装备制造基地完成了单元框架及其附属配套设备安装的单元模块。这表明,我国大型石化项目建设已经越来越多地采用大型模块化建设。

一、为什么要在能源和化工建设行业进行模块化集成设计与建造
能源和化工建设行业属于劳动密集型产业,普遍存在成本超支、工期延长、质量问题频发、安全施工记录欠佳等问题。尤其是在国际能源化工建设项目实施过程中,还面临着气候条件恶劣、施工条件苛刻、人工成本高企等诸多不利因素。

与此同时,客户对“价值最大和浪费最小”的期望和要求越来越高。

规模化、节能化、集约化、效益化已经成为主流趋势。如何采用相应的施工技术与之协调配合?模块化集成设计与建筑技术的出现,成为解决这一挑战的有效的途径,并成为近年来业内普遍关注的重点。

随着国际化工产业向中国转移,国家“一带一路”发展战略的大力推进,我国能源化工建设行业积极接轨国际,并在参与国际能源和化工项目的竞争中发展壮大,逐步成为技术管理水平较为先进、集成完善、产品领先、具备较高国际竞争力的战略集成产业。

其中,获得长足发展的就是模块化集成设计与建筑技术。

二、模块化集成设计与建造的概念
模块化是一种标准化形式,它是将一个复杂的问题自上而下逐层分解为若干模块,每个模块与某一特定的子功能对应,所有的模块按既定的方式集成起来成为一个整体以完成系统的整体功能。模块化集成设计与建造是指将标准化应用于施工过程的组织形式,即将整个能源化工建设项目划分为不同的模块,对模块进行工厂预制后再运送至现场进行组装的施工过程。它是在传统施工理念基础之上的提升,其先进性在于突破时间和空间的限制,保证建设项目安全有序实施的同时产生良好的经济效益。

三、模块化集成设计与建造的施工内容
在理想状态下,能源化工建设项目可以在钢结构、仪表电气、工艺管道、防腐、绝热等专业工程上尽可能多地采用模块化集成设计与建造的施工形式,以发挥这一形式的竞争优势。但在实际施工过程中,能源化工建设项目千差万别,项目特点和影响因素各不相同,建设企业需要综合考量模块预制和组装的稳定性、当地施工条件、交通运输条件和综合效益。模块化集成设计与建造对建设企业的综合服务能力要求非常高。

现阶段能源化工建设项目可以进行模块化集成设计与建造的内容主要包括生产线搭建、管道建设、土建专业、给排水管道等七个大项,具体如下:

四、模块化集成设计与建造的优势
与传统施工方式相比,模块化集成设计与建造的最大优势在于其综合、系统化的管理理念,提升了项目标准化建设的水平,具体来讲,主要体现在以下几个方面:

一是安全。模块化集成设计与建造能够最大限度地实现工厂化预制,尽可能将高空作业转变为地面作业,能够有效地消减传统施工带来的安全隐患,提高施工安全系数。

二是优质。模块化集成设计与建造使得主要作业都在地面上进行,作业条件好,作业方法简单,作业强度低,同时便于检查和控制,有利于及时发现和整改施工中出现的问题,最大限度地减少散材到场安装出错的几率,安装尺寸和焊接质量更容易保证。

三是高效。模块化集成设计与建造打破了传统的顺序施工方式,可实现工厂、现场大部分作业的同步进行,各专业可深度交叉、平行施工,能够显著提高项目整体施工效率、缩短施工工期。

五是经济。模块化集成设计与建造可以极大地减少材料、设备等资源的占用时间,机械和人工利用效率高,垂直作业高度大幅降低,组装用机械、脚手架等设备用量少,成本低。

五是有序管理。模块化集成设计与建造作业区域集中,便于控制,材料和人工的使用大量集中在预制工厂,施工现场资源负荷量大幅降低,有利于施工现场的整洁有序,便于管理。

五、模块化集成设计与建造在能源化工建设行业的市场前景
可以肯定的是,未来石油和天然气将仍是支撑全球发展的主要能源;化工行业已经渗透生活各个方面,2020-2030年化工增长主要来自亚太区,其中64%的增长贡献来自于中国。很多机构和组织都预计到2030年全球实际化工生产额将达到57000亿美元,中国所占比重将达到49%。这其中不乏大型能源和石化基地建设,并且单套装置规模越来越大,投资建设周期要求越来越短,模块化建设成为一条最有效的路径。

目前,大型模块化技术在我国能源化工生产线搭建、整厂管道预制以及部分工程建设领域(尤其是海上作业平台)的应用越来越广泛。

还是以舟山浙江石化为例,浙江石化4000万吨/年炼油化工一体化项目总投资1730亿元,是我国石化行业近年首屈一指的大项目,也是目前世界上投资最大的单体产业项目。该项目中的很多设备单元都是首套、最大的。例如,前面提到的这台“加热炉”是目前世界上最大的。这样的设备模块,如果要在现场制作几乎不太可能,只能采用模块化设计和制造、安装。据了解,除这三台“加热炉”是模块化建设外,还有多个大型模块化的设备已经陆续运抵鱼山岛并陆续进入安装阶段。其中,浙江石化二期两套芳烃装置中的最重、最高的两套抽余液塔设备,单重达3630吨,高达110米。8月13日上午6时,重达1530吨的抽余液塔下段(本身就是一个模块)就是在3200吨和1250吨履带吊共同配合下成功吊装就位的。

此外,浙石化项目一期海水淡化系统也是模块化建设,现已顺利运行。不仅为工程建设和生活用水提供了保障,也为打造绿色石化基地、促进我国石化产业转型升级提供了强有力的支撑。


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