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摘要：随着国际LNG项目模块化的出现和LNG生产技术的快速发展，精细化质量保证QS技术管理已成为技术管理的重要组成部分。QS数据库是从管道及其附件、管道支架、保温等方面建立的，并分别进行应用分析，以便在技术层面上做好QS工作，为更好的成本控制打下基础。
关键词：LNG；模块化建造；管道；QS基础数据库；精细化控制
近年来，随着国际液化天然气工业的快速发展，模块化建设使得这些项目能够在制造现场进行预制造。中国成功中标并完成GORGON PAR、YAMAL LNG项目，以及在建大型模块化项目如 ARCTIC LNG 2，LNG CANADA，Mozambique LNG，在国内外LNG行业受到越来越多的关注。面对国际竞争，LNG项目需要调整庞大而复杂的工作量。建立了管道及其附件、管道支架、保温材料的在线基础数据库，确定了计算标准。规范LNG行业QS工作标准，为相关报价提供准确依据。
一、模块化在LNG项目中的应用
挪威斯诺维特液化天然气项目于2007年首次启动，这是世界上第一个在陆地上实施的液化天然气项目。此后，越来越多的液化天然气项目实现了模块化。原因如下：（1）随着天然气储罐发展外部条件的变化，受地理、环境和人力等因素的限制，部分陆上LNG项目逐步采用一定比例的模块化建设。如俄罗斯亚马尔LNG项目地处北极地区，环境恶劣，劳动力较少；加拿大西部和澳大利亚的液化天然气项目、环境问题、工人严格审批作业许可证；当地劳动力短缺和成本高是陆上液化天然气项目模块化的主要驱动力。海上液化天然气项目受船舶甲板空间的限制，船内所有液化设施及相关服务必须模块化。模块化已成为建设这两类液化天然气项目的重要手段。
二、LNG项目模块化的主要特点
1.优势中国的模块化制造商主要集中在一些沿海的大中型港口城市，地理位置优越，如青岛、天津、上海等。港口条件良好，温度和湿度适宜，焊接天数多；此外，工厂周围的工业区得到良好的制造企业的支持，并可在就业高峰时外包，形成强大的支持生产能力。因此，有必要发展模块化产业。
2.由于模块制造商的问题，质量控制要求很高。核心液化模块的制造属于高端制造，精度远高于普通船用模块。质量验收制度比较严格，国内模块厂与韩国模块厂在基础液化模块的生产上有一定差距，模块工厂负责合同模块的设计、采购、制造和开发。模块工厂必须建立严格的质量保证体系，模块安装连接后，采用蒸汽吹扫、打靶等措施进行清理。因此，模块化装置的所有制造操作都需要采取清理、保护和防护措施，防止杂质进入。目前国内与液化天然气技术相关的自主知识产权较少，部分技术已在国内获得专利。然而，国际专利尤其稀缺。知识产权问题可能导致技术出口过程中的法律纠纷和不确定性。模块化在液化天然气项目的整个生产链中起着关键作用。特别是在模块制造企业、设备厂和物流企业，支撑这些环节的主要技术设备包括三维建模技术、SPMT运输车辆、运输船、大型起重设备和技术、大型换热器、大型压缩机和透平传动。一些主要的技术设备尚未国产化，受到技术瓶颈和专业管理功能的限制，模块化正在朝着兼容性、复杂性、智能性、低维护性和高安全性的方向发展。这导致在项目的初始阶段对基础设施设计提出更高的要求。设计深度不够，缺少元器件和改动可能会耽误下一个模块的制造周期。模块化还要求在设计过程中不同学科之间进行更紧密的协调。专业设计中的任何问题都会影响整个模块化过程。在采购方面，由于供应商提供的材料不足，会延误模块的整体制造，影响正常流程。
3.LNG项目的模块化干预战略和建议。为了适应我国的产业结构调整，提高经济增长质量加快中国制造业现代化，推进国内制造业设备建设。为了应对这些挑战，建议在以下领域取得进展或突破。（1）促进中国油气工程企业与国际知名工程公司国际项目的合作。通过所有专业的对接，它能够充分吸收国际同行在模块化工程设计、采购、建筑、安装和质量标准、安全、环境管理系统等方面的经验。（2）加强创新技术的研究和开发。加强关键设备的研究和发展，特别是关键设备的大规模设计和制造能力，为此设立专门的国家基金；强调知识产权的积累，特别是《国际知识产权宣言》。（3）通过培训和参与项目，积极培养我国模块化工程技术管理人才，通过短期招聘国际第三方解决项目实施中人才短缺的瓶颈。
三、管道及其附件数据库及其计量准则
液化天然气行业的特点是管道长度一般以延米计量，管件一般以米计量，数据库应包括法兰接头、阀门、喷涂、试压等信息，建立数据库，如表1所示
该数据库包含了管道施工的全过程，信息全面，各阶段工作量信息丰富，使用方便。具体计量规则包括：Piping列Category为管道，则QTY以延米为单位，即从管道中心沿管道的各种配件的长度。管附件Piping列Category，则QTY列是一个数字。如果尺寸发生变化，建议选择较大的直径作为测量标准，Painting及Testing列QTY以延米为单位，Flange Bolting及Valves列QTY以指个数。
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表1 管道及其附件基础数据库表
四、管支架基础数据库及其计量准则
1.建立一个数据库。在大型国际LNG模块建设项目中，通常采用重量法对管支架进行计量。对于某项目，最终需求清单如表2所示
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表2 LNG项目支架QS计量表格
管支架应按重量提供，并由多块板组成。因此，为了得到其准确的重量，应以支架为例，计算各板的重量：首先对各底板进行编号，然后计算各底板的重量，并将支架的各部分反映在基础数据库中，这样就可以精确控制支架的重量，然后根据每个支架零件的实际形状来计算重量。
2.确定计算方法，计算管底板，根据管支架形状生成板号高度表（见表3），用Excel公式计算以下数据的长度和宽度。
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表3 Plain Plate Part calculate sheet
其中，H管高度；R管道半径；t钢板厚度；G底板厚度；C单面矩形主板；h管鞋底以上高度；h0每块板的当量高度；W板的宽度。通过创建一个基本的数据库表并计算临界高度h，可以计算出等效高度H0，从而得到每个板的尺寸。
五、保温数据库的建立
根据项目特点和成本控制要素，保温基础数据表应包括以下内容，如表4所示：在大多数LNG模块项目中，管支架保温面积计算。合同中未注明与管架有关的材料费和人工费应折算为相应的单价。本文提出的管架保温统计方法能准确计算管架保温面积，为管架保温提供重要依据。用于项目投标和预算决策。
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表4 保温基础数据表
通过总结国际LNG模块化建设项目的特点，建立合适的数据库模型，可以对QS工作进行调整。它为项目的运行和后续的招标提供了依据，并详细介绍了管道及其附件、管道支架、保温、保温等的QS测量和计算方法，更准确地控制质量保证服务和相关费用。管架的计算方法为绝热测量提供了依据。随着国际LNG模块化的出现，特别是大型LNG的出现，随着工程造价控制要求的不断提高，越来越多的国家接受和采用本文所述的方法。
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