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作为一种广泛运用于海洋工程装备、能源、采矿、化工以及基础建设等多个领域的项目解决方案，模块化建造技术以其更低成本、更高安全性以及更短实施时间备受青睐。就内容而言，模块化建造技术涉及设计、采购、建造和管理等诸多领域，根据不同的项目工程要求和业主需求，其流程也不尽相同。总体来讲，模块化建造技术主要包括模块设计、装备采购、模块建造、模块装船、海上运输、模块卸船、陆地运输、厂内安装、后期调试以及管理防护等环节。在这些环节中，采购、物流和防护已经成为当下进一步推动模块化建造技术发展的关键，其中任何一个环节存在缺陷都可能会导致模块化解决方案成本控制的最终失败。
立足作业效率
设计与采购一体化
由于海工项目成本普遍较高，因此采购能力的高低直接决定着海工企业的市场竞争力。目前，我国海工企业在采购时会更倾向于选择国产设备，这主要是因为国际化采购涉及更高的价格、更困难的服务以及更复杂的外汇管理等。
不过，包括海上平台电站、平台接装分割器、平台接桩缓冲装置以及液化天然气（LNG）装备用超低温钢材在内的许多关键设备和材料，我国海工企业还需要从国外采购。在这些领域，我国的制造技术水准还难以满足企业的要求。所以，海工企业在进行模块化采购时，应综合考虑性价比，不论是哪国的企业，只要其制造的产品符合业主要求，达到项目标准，就可以被列入采购清单。
虽然全球采购的成本较高，但是关于成本的考量不能只注重一个侧面。以海管铺设为例，海管本身成本并不高，但是铺管船的日均作业费用在200万元左右。一旦海管出现质量问题，每一次返工都会浪费巨大的资源，所以，相关企业在考虑设备采购成本的同时，必须考虑作业效率产生的成本问题。
要提升作业效率必须做好两个方面的工作。第一，要根据业主的要求采购设备，或者根据业主开具的清单采购设备。目前来看，我国海工企业在采购设备时更多的是采取向代理商购买的方式。这种方式有其便捷性，但是必须确保所采购的设备能真正满足业主的需求，以避免在未来出现“驴唇不对马嘴”的尴尬。
第二，要实现设计、建造、采购一体化，即在设计阶段就厘清采购需求，并且在EPC（设计、采购、施工）总包合同中要明确相关的标准。根据模块化建造技术的要求，相关单位在设计阶段就应尽早开出准确的设备采购清单，以避免配套设备采购的不及时、不到位。因为一旦工期紧急，设计和采购容易出现脱节的现象，致使相关设备在拼装阶段不能完全匹配，就会导致建造后期需要进行更多的调整，还会带来因涂层破损而需要补漆等一系列问题，在造成资源浪费的同时导致大量返工，从而增加了成本。
实现“放下就走”
安全和效率都要抓
在实施模块化建造技术时，海工企业通常会在条件允许的情况下，建造、装载、运输最大的模块。一般而言，陆上模块最大重量可达5000吨，然而，模块的实际大小和重量还受运输线路、吊装能力及运输设备的规模等限制。所以，企业应充分考虑各方因素，寻求安全、高效的整体运输解决方案，针对用户的需求，实现更加科学、合理的物流管理。
一般来讲，模块运输存在以下几个难点：建造场地空间有限，因此需要“准时运送”；甲板准备、垫墩和绑扎都需要船舶等待很长时间（通常10天以上）；船舶无法进入未经改造的吃水较浅的海岸；港口的拥堵状况导致船舶等待时间过长；根据卸载设备的特点，往往需要使用具有开放式船尾的船舶。
据此，利用半潜式运输设备（包括半潜船及超级浮式托盘）的优势，制定科学合理的综合物流管理方案，已成为确保大型模块运输项目顺利实施的解决之道。以全球著名的重大件海运有限公司道克怀斯为例，他们在解决大型模块运输的问题时所采取的方案主要包括四大内容：一是利用半潜船，超级浮式托盘（FSP）及辅助设备尽可能地突破重型吊机对于模块装载重量的限制。二是通过协调物流及优化建造方、分包商和客户之间的运输时间安排，将总成本和管理风险降至最低。三是提供覆盖了模块运输各个层面的一站式总包合同。四是组建半潜船队，包括半潜船和超级浮式托盘，为运输提供适宜的航程，确保货物按时到达目的地。其中，FSP的搭载式运输方案很有创新性，实现了“放下就走”的愿景。FSP是一种可压载的无动力驳船，可装载重达6000吨的模块，并能与模块一起被放置在半潜船的甲板上进行运输。它的应用能大大缩短在运输过程中货物绑扎及船舶在港口等待的时间，降低了半潜船对港口水深的要求，提高了船舶的利用率，从而可以明显降低项目成本。
确保防火安全
“人防”和“技防”要做好
防火是海工业界在采用模块化建造技术时需要考虑的一大重点。对于海工模块，尤其是海上油气装备模块，灾难性的碳氢化合物火灾在一到两分钟的时间内就能够让其尽毁，因此，海上防火工作对于提升模块的安全性十分重要，必须做到“人防”和“技防”的结合。
组建防火团队，及时救火、疏散，制定不同的防火解决方案，都是“人防”的重要体现。而从技术角度来讲，在钢结构相对集中的海上油气装备上进行防火，过去一般采用轻量化胶结材料，但这类材料不太适应模块化建造技术，因为在长途运输过程中其容易开裂，会造成成本的剧增，以及现场安装进度的延误。现在，业界一般采用环氧树脂膨胀解决方案使海上模块具备防火的性能。该方案过去主要用于航空项目，当飞行器进入大气层产生极端高温的情况下，环氧树脂会随着温度的升高而发生膨胀和碳化，这种碳化可以在金属结构周围形成一个巨大的绝缘层从而达到保护飞行器安全的目的。
由于环氧树脂对钢结构的适应性极强，而且成本更低，安全性更高，目前全世界海洋结构物，不管是储油船，还是托盘、平台等， 90%～95%的防火解决方案都是使用这一材料。随着工艺的改进，环氧树脂现在已经可以快速固化，而且很有弹性，可以减少机械的损失，黏结的强度高，对磨损的抵抗性较好、修复度较低。另外，需要强调的是，环氧树脂和其他胶结材料相比具有重量更轻的特点，不仅更能适应模块化复杂多变的运输环境，还能实现快速安装，减小现场作业的强度和难度，再加上其具有的成本优势，目前已经成为可以满足海工行业需求的最佳防火材料之一。 |
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发表于 2013-9-13 09:37
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