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工程建设公司建设中国石油首个管廊模块化试点工程

发布时间:2025-04-08

4月1日,广西石化炼化一体化转型升级项目(简称广西石化项目)化工工艺及热力管网工程火炬系统参建员工开始进行气压试验前的准备工作,全力确保中交目标。这是中国石油首次采用管廊模块化建设的试点工程,在安全、质量、进度、现场文明施工等方面均有亮眼表现。

广西石化项目是国家石化产业规划布局的重大项目,而化工工艺及热力管网工程则是该项目建设的关键路径之一。按照中国石油“六化”要求,工程建设公司第一建设公司与业主、合作伙伴通力合作,采用“工厂化预制+模块化建设”全新模式,为集团公司炼化工程全厂管廊项目建设提供了参考样本。

打造首个管廊

模块化制造基地

化工工艺及热力管网工程管廊全长9.78公里,钢结构2.86万吨,工艺管线460公里(焊接当量82.8万吋口),电缆桥架66公里。按照常规施工方法,至少需要18个月的工期。在管廊模块化建设加持下,业主将工期确定为14个月。曾参与广东石化炼化一体化项目建设的工程建设公司第一建设公司第四工程分公司广西石化公用工程项目部经理周勇坦言:“项目建设之初,最大的压力就是如何满足工期要求。”

为此,首先要打造管廊模块化制造基地。项目部干部员工边学边干,历时3个月,一个东西长320米、南北宽260米、面积达8万多平方米的管廊模块化制造基地展现在人们面前。这也是中国石油首个管廊模块化制造基地。

该基地紧邻项目现场,集防腐区、仓储区、预制区、办公区四大功能为一体,可完成钢结构、工艺管道、电缆桥架的预制安装以及喷砂除锈、防腐等80%以上的工程建设任务。

一眼望不到头的制造基地,如同一个巨型停车场,需要合理布局“车位”和出入口。材料如何摆放才能“不打架”,既方便拼装又便于运输?场地如何才能最大程度利用,做到多个模块作业同时进行?

经过精心谋划,像山一样的钢结构、管线井然有序地摆放在仓储区,最多可容纳32个组装工位同时作业的预制区分列排开,轴线车往来穿梭,直接开到建好的模块下面装车运输。管廊模块建造如同拼积木,每根钢结构、每根管线都是一个独立的部件,通过拼接、堆叠与组合,形成一个个模块。

创新“拼装”工艺

解决施工难题

万事开头难。模块化施工的流程包括钢结构成片、立片、成框,管道安装,电缆桥架安装,等等。几乎每一步,都是对已有技术方案的调整完善,都凝聚着建设者们的智慧和汗水。

如何将几十吨、几百吨重的钢结构固定在地面上预制,成为管廊模块建造首先要解决的问题。工程建设公司第一建设公司第四工程分公司总工程师郑勇带领团队不断调整方案,终于找到了既简便又经济的办法:在钢结构柱腿底部铺设钢板,钢板上焊接钢管作为支腿,支腿顶部设置顶板和固定装置,解决了管廊模块作业安全和精准找正等问题。

走进制造基地,没有机器轰鸣,没有粉尘污染,也没有脚手架——一台台曲臂车,在操作人员的指挥下,挥动长臂将施工人员送上接下。“采用曲臂车代替传统脚手架登高作业,稳定性更好,更安全可靠。”安装工刘鸿说。

管廊模块建造原计划是按照一层钢结构一层管线、逐层拼装的方式进行。本想这种方式会减少施工难度,实际却令人始料未及。项目团队经过改进,最终采用“横向单榀成片拼装,纵向安装结构梁,拼装完成后再安装管道,最后进行吊装试压保温”施工工艺,极大地提高了作业效率。去年4月30日,长25米、高9米、重57.8吨的首个管廊模块顺利吊装完成。

制造基地距离最近的施工现场仅有50米,最远也不过1600米。施工人员使用锁紧器固定管廊模块内的管线,避开运输路线上的车辆和上下班高峰期的人流,将管廊模块顺利运抵现场并成功吊装就位。“我们自行制作了与管廊模块尺寸相同的平衡梁,顺利完成这次吊装任务。但平衡梁需要专业设计院确定,还要完成各种性能测试。”郑勇说。

项目团队与吊装团队重新商议解决方案,最终决定采用吊装作业中最常见的吊绳,通过力学计算,精准找到吊绳在管廊模块上的绑扎位置,采用“直接提升法”完成了剩余所有模块的吊装作业任务。今年2月28日,化工工艺及热力管网工程按期实现机械完工目标。

开辟工程建设

新模式

2月19日,在广西石化炼化一体化转型升级项目建设推进会上,化工工艺及热力管网项目获得“安装工程‘百日会战’优秀主项”。

总图管理是项目管理的整体视角,旨在高效使用各种资源,提高效率、保证质量、降低风险。化工工艺及热力管网项目横跨32个装置区,采用管廊模块化建造方式后,基本消除了项目施工对全厂道路的影响,对保证广西石化项目按期完工具有至关重要的意义。

管廊项目的常规施工方法为顺序作业,所有工作都在现场进行,且一道工序压着一道工序。采用模块化建造后,砼柱、模块制作和组装等作业移至生产车间、预制场内完成,即“一个施工现场+N个工厂”,多时空平行作业,有效避免了雨水天气对施工带来的影响,以空间换时间,节约了工期。

模块化建造作业较为集中,人员、场地都很固定,有利于焊接、热处理等质量控制;钢结构、管道、桥架等组装工作基本都在预制区内完成,相比于现场安装,大大降低了高空作业风险。截至4月1日,该项目累计实现3.93百万安全人工时,工艺管道焊接一次合格率达99.45%。

设计采用“下砼上钢”,基础和混凝土预制柱采用装配式杯口基础设计,钢结构采用栓焊连接结构形式,实现了规模预制、高效运输和快速安装;现场更加规范整洁,显著减少了污染和碳排放。EPC项目联合体伙伴、昆仑工程大连分公司广西石化项目部经理冯凯说:“今后,我们将进一步提高标准化设计水平,使其更符合绿色环保要求。”

“工厂化预制+模块化建造”是集团公司大力推动的项目建设方向。“未来,可以在设计模块化、采购模块化、施工模块化等方面继续发力,实现高度集成。”广西石化公司PMT6经理祝春强说。

石油锐评:模块化建设倒逼全链条升级

在传统炼化工程建设中,高空作业风险、工序协调复杂以及环境因素干扰,始终是重大挑战。中国石油首个管廊模块化试点工程依托“工厂化预制+模块化建造”模式,将80%工程量转入预制基地,树立起焊接合格率达99.45%、实现3.93百万安全人工时的行业标杆。特别是在多雨的条件下,模块化建设彻底改变了“看天施工”的被动局面,具有示范意义。

当前,我国工程建设行业正处于转型升级的关键期。从长远发展看,这个试点工程至少带来三重启示:首先,模块化建设并非简单的施工工艺调整,而是一场涉及设计理念、管理模式和技术体系的系统性革新。要实现这一革新,需构建“设计—采购—施工”全链条协同机制,运用系统思维打通各个环节,正如项目团队在解决模块运输吊装难题时所展现的智慧。其次,数字化转型已成为发展的必然趋势。随着建设过程呈现出车间化趋势,数智化已成为支撑产业升级的关键要素。相关技术的广泛应用,不仅能够提升建设效率与质量,更将引领工程建设迈向“精准建设、智慧管理”。最后,新型产业工人队伍的培养已经迫在眉睫。随着曲臂车逐渐替代脚手架、工厂预制取代现场作业,传统“搬砖式”劳动模式需加速向技能化、专业化转型。这要求企业加强对工人的技能培训,以适应新的工作环境和流程。

广西石化项目建设的实践证明,模块化建设既能解工期焦虑的燃眉之急,又能破质量安全的行业痛点,更可谋绿色发展的长远之策。期待更多企业以此为契机加快建设方式的革新,在标准化设计、智能化生产、绿色化施工等方面持续发力。然而,在推广过程中,我们也需正视其适用边界。并非所有场景都适合模块化建设方式,过度追求预制率或导致资源浪费。因此,企业需要在制度层面建立装配式工程标准体系,在产业层面培育专业化模块制造商,并在技术层面平衡预制深度与现场灵活性,只有这样,模块化建设才能从“试点盆景”发展为“应用森林”,真正推动工程建设行业迈向新型工业化。(薛晶文)

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