基于成本分析海洋工程模块化建造设计研究

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　　摘 要 模块化建造在海洋工程的设计与制造中得到实践，并且取得了一定的效果，模块化建造也逐渐得到了认可。模块化设计能够对优秀的资源进行整合，缩短工期，具有一定的成本优势。因此，基于成本分析海洋工程模块化建造设计展开研究，在海洋工程的每一个环节都实施模块化设计，以减少海洋工程的整体成本。
　　关键词 成本分析；海洋工程；模块化建造
　　海洋工程是在海上或者海岸进行的工程施工，一般用于海洋生产和防护，是发展海洋经济的重要工程项目。海洋工程的建设比陆地建设的难度大，传统的海洋工程建造方式主要是采用杆件预制的方式进行施工，将其运输到施工现场，并按照图纸依次进行建造，最后完成工程施工，在施工的过程中會受到环境以及地理位置等各方面的影响，无法有效的开展项目建设，随着海洋工程建设水平的不断提高，模块化这种建造方式的优势逐渐凸显，已经逐步取代了传统的建造模式的海洋施工，成为一种新型的海洋工程项目的建造形式，为海洋工程降低了成本，并逐渐成为未来的发展趋势[1]。
　　1 模块化建造
　　模块化建造设计方式就是充分利用资源，将重复简单的工作进行集成，以提高产品的效益和工作效率，将各个环节通过不同的方式融合在一起，实现各个阶段的一体化建造，并利用大型的运输设备将不同的单元进行有序的组装。与传统的建造模式相比，模块化建造就是讲系统的功能与一些相同的设施进行模型化设计，确定基础数据后，在设计库中选取与其类似的类型进行修改即可。结合设计图纸以及现场的施工能力，保证工程的安全质量，实现用最少的资源实现最大的经济效益[2]。
　　2 基于成本分析海洋工程模块化建造设计研究
　　2.1 通过三维模型设计成本
　　模块化建造的关键就是对工程进行模块化设计，将整个海洋工程分成若干个模块，并利用计算机的三维模型技术对各种设备进行模块化集成设计，从系统的观点出发进行建造设计，理清模块设计与施工现场之间的关系，将现场建造的内容通过模块化设计的方式进行展现，并将其转移到组装的场地中，以实现标准化、专业化的生产。通过这种虚拟化的方式，对应力计算、吊装计算进行模拟，检查管线与管路之间的兼容性，最大限度地避免了施工中可能存在的返工情况，降低了生产成本。
　　2.2 降低油漆材料成本
　　使用模块化建造的方式，能够减少传统建造中存在的甲板片油漆破坏，将很多打磨和补漆的工序省略，将大部件的附属构建与甲板片共同施工，这样的方式不仅提高了涂装的效率，对于油漆成本的降低也具有很大的好处。将一些重要的施工步骤与结构进行交叉施工，能够缩短施工周期，加快项目的建设进程，将大部分的附属构建与甲板片一起施工能够提高施工效率，减少了工人的工作量，提供了施工质量，并且模块化建造消除了高空作业的危险性，大大减少了人工成本。
　　2.3 节省大型设备的作业
　　传统建造工艺有又拉筋、支架的安装，都需要有大型的设备进行施工，容易受到履带吊数量的影响，使用模块化建造施工后，高度下降降低了对大型设备的使用需求，减少了吊车的实际工作时间，降低了机械的作用成本，使甲板片上方的构建吊装施工更加便捷，下方的构件只需要使用叉车就可以完成施工，大大减少了对大型吊车的施工依赖性，节省了施工成本[3]。
　　2.4 缩短滑道占用时间
　　海洋工程中的结构部件大多数都需要通过滑道进行施工安装，不同的结构物需要按照他那施工计划进行总装，滑到安装完成后，需要通过拖拉牵引的方式将其运输到海上，滑道资源作为海洋工程建设的重要资源，在进行多个项目施工时，对滑到的使用频率直接关系到工程的施工成本。模块化建造能够实现多个作业面同时工作，并将关键的工作模块安装在预制车间进行，将可能的减少滑道占用的时间，让资源得到最大化地利用，从而降低成本。
　　2.5 减少高空脚手架搭设
　　在海洋工程传统的施工中，对工程进行高空作业，必要搭建脚手架，并且工人需要有高空作业的资格证，为工人配置安全设备以及防护工具，并且为其配置足够数量的安全监督人员，影响作业的效率，并且投入的人力成本和物力成本较高。使用模块化建造设计，可以对其进行一体化设计安装，将高空作业转换为地面作业，并消除海洋工程高空作业中可能存在的各种成本，以节省脚手架的材料成本。
　　2.6 减少人工投入成本
　　在海洋工程模块化建造设计的背景下，可以将机电施工、管道施工、电力施工等同时进行，加快施工进度，在模块化建造的设计下，减少工人在建造现场巨大的工作量，提高工作效率，避免传统海洋工程中存在的作业拥挤问题，减少人工成本。模块化建造中，能够对各个模块进行平行化建造，极大减少了现场施工人员的活动范围，减少了施工作业中存在的交叉作业，减少了现场大型施工设备的使用以及临时厂房的建设，极大改善了工作人员的工作环境，降低了施工风险。并且将一部分的高空作业转为地面建设，减少了建设工作量，提高了安全风险，并且为施工人员提供了更加安全的施工环境，降低了施工过程中存在的风险成本。
　　2.7 统筹优化建造方案
　　通过模块化建造的设计方式，有利于对工程进行统筹规划，对海洋工程的建设方案进行优化，降低总体工程的施工成本，模块化建造在整个模块化的设计过程中，能够更好地协调施工生产与施工管理之间的关系，对设备和材料等资源进行整合，对各种资源进行统筹考虑，以适用模块化集成的设计方式，从而得到最佳的方案设计[4]。
　　3 结束语
　　模块化建造作为一种新的建造方式，能够将优秀的资源进行整合再利用，具有工期短、风险低的特点，通过具体的项目与资源分布分析，降低项目的建设成本。分析模块化建造在工程造价中的因素影响，不断提高模块化的设计水平，使模块化建造设计能够在海洋工程中发挥出更大的应用价值。
　　参考文献
　　[1] 王继耕，毕祥元.基于成本分析海洋工程模块化建造设计[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（20）：94-95.
　　[2] 赫宝春.论海洋工程模块化建造的成本优化[J].中国造船，2014， （1）：201-207.
　　[3] 崔燕.海工装备模块化建造的未来挑战[J].中国船检，2013，（9）：78-81.
　　[4] 黄新生，刘占广.模块化技术在滩海油田开发海洋工程中的应用[J].石油规划设计，2011，22（3）：1-5.
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