关键词：模块化设备；油田应用；
模块化思想作为一种思维方式早已深入到我们的日常工作和生活中，随着时代的发展，这种思维方法已得到了更广泛的应用。
一、模块化的概念
模块的内涵为可以组合和更换的标准或独立单元。模块化就是为了取得最佳效益，从系统观点出发，研究产品的构成形式，用分解和组合的方法，建立模块体系，并运用模块组合成产品的全过程。模块化的目的和宗旨，就是确保产品质量，提高生产效率。尤其是在当今激烈竞争的市场环境下，如何满足多样化、多品种的要求，如何不断开发产品品种，改进产品质量和可靠性，提高生产效率，取得质量、品种与效益的有机统一。模块化产品结构模式可以描述为：新产品(系统)=通用模块(不变部分)+专用模块(变动部分)。这种模块化的的产品结构模式可以简化系统的设计和制造、缩短新产品研制周期，可以用多变的方式组合出多样化的产品。就模块而言，由于它可以通用多种产品，扩大了它的生产批量，可取得批量生产的效益模块具有典型性、通用性或兼容性，并往往可构成系列，这正是模块与一般部件的区别。模块的通用性是通过其接口的标准化和通用化实现的。模块应具有传递功能，能组成系统的接口(输人输出)结构。设计和制造模块的目的是为了它来组合成系统。模块经有机组合而构成系统，模块间的这种共享界面就是接口，具有独立功能，但无接口结构的单元，不能算是模块只能算产品，因为它不能构成系统。
二、模块化设备安装工艺
1.模块化设备制作安装工艺。依据模块拆解后的部件安装图及各构件的零件图，研究制定模块的制作加工工艺流程。对流程中的关键工序如材料准备、管线预制、结构预制、容器预制、配套设施、组块安装、设备就位安装、工艺配管制作安装、电气仪表系统安装、组对焊接变形控制等制作工艺进行研究。预制在预制区完成，主要工作包括设备制造，结构、管线材料的预处理，结构单元与各层的预制、管构件及其他零件的预制。预制、NDT和涂装完成后，各分块依次运至总装场地进行部件组装。部件组装在总装场地完成，主要工作包括分块组装和结构组装。采用三维设计的单管图纸，其中包括单根管线的长度、标高、方位、阀门管件等详细信息，形象直观，区别于二维设计中采用平面和剖面图配合阅图，提高施工人员的下料速度。管段、管件采用切断坡口一体机进行批量切割下料、加工坡口，采用相贯线切割机对三通马鞍口进行切割，并进行相应编号，然后通过操作平台及管道多功能组对中心进行组对以及氩弧焊打底，最后采用弯管自动焊机及悬臂自动焊机进行填充盖面，并对分解模块进行编号。结构预制时，根据三维建模结果，计算出焊接变形量，调整组对间隙，使得焊接成型后，分片的间距误差能满足连接要求。在预制平台上按照设计图纸尺寸放出柱子、横梁的位置进行构件摆放，形成模块片装结构，拉尺测量、调整各部件的间距和对角线间距，符合要求后，进行点焊固定。
2.模块部件组装。各部分结构件预制完成后，运至总装场地进行组装，通常是由低向高进行组装。组块原则：利于拆分；先下后上；先钢结构、设备，后工艺及电仪。组块条件：设备到齐并验收合格，模块钢结构预制基本完成；工艺管道已预制完成80%以上。
三、模块化设备安装注意事项
1.模块化设备分解工艺。由于受到运输条件和模块规格重量等因素的限制，在运输前，要对整体预拼装的模块进行拆分。在拆分过程中要注意三点：拆分节点的保护（防止碰撞变形或进入杂物）；对拆分体的包装要牢靠、有效，标识要清晰；仪器仪表采取保护措施进行保护，连接用的高强螺栓要按照节点进行包装，并进行标识；采取相应的加固措施，防止运送途中变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆模块化设备拆分原则：设备与工艺管道、阀门等未超出钢结构的模块尽可能整体运输，超出模块的部分拆下后按照分类进行打包，小件包装箱随本模块一起运输，大件包装如不能随模块运输，应做好标识单独运输。充分考虑对模块内构件的保护措施，确保管件、阀门等在运输过程中不窜动、不变形、不损伤、不丢失。模块内钢格栅预装固定后可不拆，随模块整体运输，跨模块之间的钢格栅按其相连接的方式打成一包并做好标识，采用钢带捆绑后运输。跨模块连接的管道、钢结构立柱、梯子、栏杆、电缆桥架、可拆的小型钢结构件、其他连接件等均应按其零件或部件分别包装后按其形状采用特殊固定、捆绑等形式分组运输。仪表、三通阀、二通阀及其他阀件等尽可能采用原来的包装箱回装，按箱组做好标识后运输。立式设备应从模块上拆下单独运输，其上的管件及阀门组应随其所在的模块固定后一起运输。拆分时应对所有拆分点进行编号，贴上相应的标签，便于指导现场回装。拆分点的法兰、接口应进行保护，避免吊装、运输过程的碰损和异物进入。拆分的单体部件应进行编号，并就近放置于模块装置内，不能乱放。当装置内无法放置时，应单独采用包装箱进行包装发运。
2.模块化设备运输。模块化设备运输方式应充分考虑运输设备吨位、运输过程稳定性及道路桥梁限高限宽等要求，确定模块化设备运输的可行性方案，包括具体的模块化设备运输加固措施、包装处理、路线安排、设备组成等。
四、模块化橇装设备的安装控制
模块化设备现场回装。安装过程中保证整体模块的安装精度是控制的关键点，主要控制模块的水平度和垂直度。设备基础多为独立的支墩，各支墩相对标高存在误差。在进行橇装设备安装前，必须对设备基础进行验收和处理。着重检查基础的中心线偏差、标高偏差、地脚螺栓的螺纹露出长度。顶面相对标高误差控制在10mm以内，绝对标高误差控制在±5mm内，表面平整度控制在±3mm。采用厚钢板进行支墩标高调整。基础验收合格后，采用水准仪和水平尺找平调整钢板，整橇调整钢板相对标高控制在2mm以内。钢丝绳固定在专用吊点上，不得随意捆绑或以柱子上螺栓孔为吊点。缓慢将底层模块安装在基础上，测量橇体的水平度和垂直度。调整钢板的螺母，使调节板与模块底座紧密接触，然后紧固好地脚螺栓。再次测量橇体的水平度和垂直度，合格后方可进行下道工序施工。在模块上层安装过程中，由于处于高空，组对精度不易掌握。因此，在组对前，要安装限位装置，以提高组对精度，可充分利用运输时的支墩作为限位器。主要指栏杆、平台板的安装。栏杆与橇体之间连接采用螺栓连接方式、平台板与橇体连接采用卡子固定，不得采用焊接方式。
结束语：
模块化是指解决一个复杂问题时按单元把系统划分成若干模块的过程，从系统观点出发研究产品（或系统）的构成形式，用分解和组合的方法，建立模块体系，并运用模块组合成产品的全过程。它的精髓是把施工工序进行优化，依靠先进技术，将土建、安装、调试等工序进行深度地交叉，从而达到提高工作效率，降低综合成本的目的。
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作者简介：姓名：高书俭 男 1982年9月 职称：工程师
研究方向：油田地面工程科技产业化
论文作者:高书俭
论文发表刊物:《科学与技术》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/29
标签：模块论文; 设备论文; 组合论文; 标高论文; 结构论文; 部件论文; 系统论文; 《科学与技术》2020年第1期论文;