万吨级LNG工艺模块在中国完成,McDermott把海工模块化搬进LNG工厂

2026年3月10日,重型运输船搭载一座大型LNG液化模块,抵达加拿大不列颠哥伦比亚省的Woodfibre LNG项目现场。这座模块重达10847吨,占地接近一个足球场,是整个项目最重的模块,也是天然气液化系统的核心。

万吨级LNG工艺模块在中国完成,McDermott把海工模块化搬进LNG工厂
图片来源:Woodfibre LNG

2026年3月10日,重型运输船搭载一座大型LNG液化模块,抵达加拿大不列颠哥伦比亚省的Woodfibre LNG项目现场。这座模块重达10847吨,占地接近一个足球场,是整个项目最重的模块,也是天然气液化系统的核心。

这座万吨级模块由青岛武船麦克德莫特海洋工程有限公司(QMW)建造,完成设备、管道、电气和仪表等系统的安装后,再跨越太平洋运往加拿大。现场安装和调试完成后,模块将把天然气冷却至约零下162摄氏度,使其转化为便于储存和运输的液态天然气。

Woodfibre LNG是一座单线LNG出口工厂,设计产能为210万吨/年。McDermott承担项目的工程、采购、制造和施工(EPFC),并负责调试和启动服务。截至2026年6月29日,项目全部16个主要模块已经运抵现场,整体完成度超过65%,计划2027年末完工。

把LNG工厂的大量安装工作搬到制造基地

Woodfibre LNG位于加拿大斯阔米什西南约7公里的一处临海场地,只能通过水路进入。项目建设既受到场地限制,也要满足严格的环境和社区管理要求。如果采用传统现场施工方式,设备、钢结构、管道、电缆和仪表系统需要分别运到现场,再组织大量工人逐项安装和连接。

McDermott采用的模块化方式,是把液化、天然气预处理、公用工程、电力控制和管廊等系统拆分成大型模块,在青岛完成主要建造工作。加拿大现场进行土建和基础施工的同时,QMW可以同步开展模块制造。模块运抵后,再完成卸载、场内移运、就位、模块间连接和最终调试。

按照McDermott介绍的模块化流程,管道冲洗和压力测试、仪表回路测试、电气连续性检查以及控制阀响应验证,都可以尽量前移到制造基地,减少项目现场的安装工作和工程接口。

把海上设施的模块化经验,发展到陆上LNG工厂

McDermott近期发表的一篇技术文章显示,公司正在把长期用于海上设施的模块化经验进一步用于陆上LNG项目。

这套标准化设计的起点,是McDermott与ConocoPhillips此前研究的一项近岸浮式LNG概念。海上设施空间有限,设计时必须在较小范围内布置大量工艺设备,同时保留设备检修、起重作业、人员通行和紧急疏散空间。McDermott将这种设计方法用于陆上LNG工厂,在提高模块内部设备密度的同时,减少管道、电缆和模块之间的连接点。

标准化方案以ConocoPhillips的Optimized Cascade Process,即优化级联液化工艺为基础。该工艺已有50多年运行经验,全球授权产能超过1.2亿吨/年。其系统结构相对紧凑,适合将更多设备集中在大型模块内,并在制造基地完成更多预调试工作。

McDermott提出的巨型模块最大可达80米长、40米宽、45米高,重量达到1万吨以上。

Woodfibre LNG已经展示了万吨级LNG模块的完整交付过程:在青岛完成建造和测试,经重载船跨洋运输,再到加拿大现场就位和集成。McDermott与ConocoPhillips正在开发的OCP模块化方案,则进一步把工艺设计、设备布置和模块接口标准化,目标是把这种建造方式应用于更多陆上LNG项目。

北美LNG建设潮遇到成本和用工压力

大型模块化重新受到重视,与北美LNG项目的建设环境有关。根据McDermott披露的数据,美国墨西哥湾沿岸正在开发的LNG产能超过8000万吨/年,项目资本成本较2022年上涨近20%。传统现场施工需要集中使用大量焊工、电工、仪表工和其他熟练工人,而当地还在同时建设其他能源项目、数据中心及其配套基础设施,不同行业正在争夺相近的施工资源。

现场施工还会受到天气、场地条件和不同承包商之间工程接口的影响。模块化把更多工作转移到人员和设施相对稳定的制造基地,现场对熟练工人的需求随之减少,模块制造也可以与项目现场的土建和基础施工并行推进。

按照McDermott基于OCP方案开展的内部研究,与美国墨西哥湾沿岸同等规模的传统现场建造方案相比,模块化LNG工厂的占地面积可以减少50%以上。公司的工程评估还显示,模块化方案具备降低15%—25%资本支出、减少60%—70%现场工时的潜力,项目执行阶段的碳足迹可以降低约20%。但实际降本幅度取决于项目场址、物流条件和具体执行方案。

万吨级模块并不适合所有项目

模块越大,项目现场的安装工作越少,但运输和安装难度也会相应提高。模块设计必须考虑吊装、海上运输和场内移运时产生的动载荷,还要受到制造基地码头、运输船、航道、目的港和现场道路承载能力的限制。重型运输船、码头设施和自行式模块运输车(SPMT)等物流方案,需要在前端工程阶段确定。

设备集中布置以后,安全和检修要求也不会降低。防爆超压、喷射火、低温液体泄漏、设备检修空间和紧急疏散路线,都要在设计阶段完成校核。如果制造基地距离项目现场过远,或者运输路线和卸载条件不理想,新增物流成本也可能抵消模块化带来的部分节省。

下一步应用到更大项目中

Woodfibre LNG的设计产能为210万吨/年。McDermott正在通过美国Monkey Island LNG项目,把紧凑型模块化方案用于规模大得多的LNG工厂。

万吨级LNG工艺模块在中国完成,McDermott把海工模块化搬进LNG工厂
Monkey Island LNG拟建厂区效果图。图片来源:Monkey Island LNG

2025年9月,Monkey Island LNG与McDermott签署主服务协议,由后者提供前端工程、项目执行规划和EPC报价等工作。项目一期计划建设三条单线产能520万吨/年的液化生产线,合计产能1560万吨/年;后续计划再增加两条生产线,将总产能提高到2600万吨/年。项目方披露,两期总投资预计约250亿美元。

Monkey Island LNG已经选用ConocoPhillips优化级联液化工艺,并计划采用McDermott的紧凑型模块化设计,目标是使单位土地面积的LNG产量比同类项目提高最多60%。这一指标仍是设计目标,并非已经实现的运行结果。

截至2026年3月底,Monkey Island LNG已经完成多项Pre-FEED研究,正在为美国联邦能源监管委员会的申报程序做准备,McDermott已被选定承担FEED。项目目前尚未进入EPC阶段,最新申报文件预计工厂于2033年投入运营。McDermott与项目方此前表示,最终EPC合同能否落地,还要配合项目融资进度。

Monkey Island LNG如果从FEED进入EPC,将进一步检验这套紧凑型模块化设计能否用于千万吨级LNG项目。Woodfibre LNG的实际执行已经表明,中国制造基地承担的并不只是模块钢结构制作,设备安装、管道和电仪集成、测试以及部分预调试工作,也可以在出运前完成。LNG工厂仍然建在海外,但其中相当一部分工程量已经能够在国内专业制造基地完成。