淺談煤層氣輸氣管道設(shè)計(jì)的造價(jià)優(yōu)化方案對(duì)比

馬文忠

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展以及時(shí)代的進(jìn)步，我們國(guó)家近幾年的經(jīng)濟(jì)水平有了很大程度的提升，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展在很大程度之上促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，也為社會(huì)當(dāng)中的其它行業(yè)發(fā)展提供了全新的發(fā)展視域。煤層氣的運(yùn)輸來(lái)說(shuō)一直是相關(guān)行業(yè)當(dāng)中一個(gè)重要的組成部分，其在實(shí)際發(fā)展過(guò)程當(dāng)中所應(yīng)用到的輸氣管道質(zhì)量將會(huì)對(duì)實(shí)際的施工安全等方面產(chǎn)極大程度的影響， 以及不可估計(jì)的后果。藉此，本文立足于現(xiàn)階段煤層氣輸氣管道設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，對(duì)煤層氣輸氣管道設(shè)計(jì)的造價(jià)優(yōu)化方案進(jìn)行了對(duì)比研究。

關(guān)鍵詞：煤層氣；輸氣管道設(shè)計(jì)；造價(jià)優(yōu)化方案；對(duì)比方法

二十一世紀(jì)是一個(gè)科技進(jìn)一步發(fā)展的時(shí)代，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與繁榮使得其更好的完成了經(jīng)濟(jì)發(fā)展支撐任務(wù)，并為社會(huì)當(dāng)中的其它行業(yè)發(fā)展提供著全新的動(dòng)力，科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)階段的應(yīng)用將會(huì)體現(xiàn)在各個(gè)方面，就煤層氣輸氣管道設(shè)計(jì)的造價(jià)優(yōu)化方法來(lái)說(shuō)，方案比較法可以在極大程度之上提升企業(yè)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。從綜合的角度出發(fā)為我們國(guó)家的發(fā)展以及企業(yè)的發(fā)展選擇一條最為直接的方法，保證施工質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)煤層氣輸氣管道設(shè)計(jì)的造價(jià)優(yōu)化方案對(duì)比研究有著鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

一、輸氣管道優(yōu)化設(shè)計(jì)模型

在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，影響談煤層氣輸氣管道設(shè)計(jì)的造價(jià)的原因有很多，例如管道的管徑， 管道的管壁厚度、實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中所應(yīng)用到的氣體輸送壓力等，這些因素在一定程度之上都會(huì)對(duì)輸氣管道設(shè)計(jì)的造價(jià)產(chǎn)生影響。并且在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中這些數(shù)據(jù)將會(huì)相互制約，具有相關(guān)的非線性運(yùn)行關(guān)系。所以在進(jìn)行管道設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，管道設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)以上各種因素設(shè)計(jì)出不同的方案。在對(duì)這些方案進(jìn)行比較，選擇一個(gè)企業(yè)發(fā)展最為有力的方案就是最優(yōu)方案[ 1 ]。從實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中來(lái)看，任何相關(guān)的輸氣管道工程建設(shè)方案都可以從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度進(jìn)行解釋，而輸氣管道的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在基建投資費(fèi)用和運(yùn)行管理費(fèi)用當(dāng)中，而這兩者所共同構(gòu)成的綜合性指標(biāo)可以以下算式當(dāng)中體現(xiàn)出來(lái)：S=EJ+C。其中的S是工程建設(shè)的當(dāng)年費(fèi)用，而E為額定的投資回收系數(shù)或投資效率系數(shù)。J為工程基建投資。C為工程建設(shè)之后所需要的年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用。這些內(nèi)容共同組成了輸氣管道優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，而最優(yōu)方案的選擇過(guò)程當(dāng)中，所涉及到的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)方案選擇計(jì)算任務(wù)也會(huì)從本模型出發(fā)[ 2 ]。

二、實(shí)例分析

對(duì)于煤層氣輸氣管道設(shè)計(jì)的造價(jià)優(yōu)化方案對(duì)比研究，本文將會(huì)從實(shí)際案例入手，立足于本文以上設(shè)計(jì)基本內(nèi)容，對(duì)優(yōu)化方法進(jìn)行研究以及選擇。希望可以通過(guò)此種方法對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的分析與優(yōu)化，幫助煤層氣輸氣管道設(shè)計(jì)在保證基本運(yùn)輸條件之下，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。例：某企業(yè)將會(huì)建設(shè)一條長(zhǎng)度為1000km的煤層氣輸氣管道，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，該條管道所需要涉及到的任務(wù)輸送量為9×108m3·a-1。其中氣站提供的壓力為3.50MPa電費(fèi)收取情況為0.6元·KW-1·h-1。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中一共提出了三個(gè)方案。進(jìn)過(guò)一系列的經(jīng)濟(jì)計(jì)算之后，所得出的相關(guān)數(shù)據(jù)為表一所示：

通過(guò)以上數(shù)據(jù)內(nèi)容以及上文的論述情況來(lái)看，當(dāng)管道的管徑大小D不斷增加的時(shí)候，線路的總投資費(fèi)用將會(huì)逐漸增加，但是相對(duì)應(yīng)的調(diào)壓站的建設(shè)投資費(fèi)用卻逐漸降低，基于此種情況我們對(duì)其進(jìn)行考慮，此三種設(shè)計(jì)方案當(dāng)中必定會(huì)存在一個(gè)最下值，而這個(gè)最小值所對(duì)應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)方案就是最佳方案[ 3 ]。

如上表所示，實(shí)際建設(shè)過(guò)程當(dāng)中年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用與管道管徑大小同樣存在著很大的關(guān)系，例如根據(jù)數(shù)據(jù)所示，當(dāng)管道管徑逐漸增加的時(shí)候，管道的摩擦阻力相對(duì)就會(huì)變小。這時(shí)調(diào)壓站運(yùn)行費(fèi)用特也就會(huì)隨之減少。但是與線路維護(hù)過(guò)程相關(guān)的維修、折舊等項(xiàng)目的費(fèi)用就會(huì)進(jìn)一步增加，所以這就證明了在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用與管道管徑之間也也會(huì)存在一個(gè)最小值，這樣管道建設(shè)過(guò)程當(dāng)中最終所統(tǒng)計(jì)出來(lái)的年當(dāng)量費(fèi)用的最小值也就是我們所需要選擇的最佳方案[ 4 ]。

如上表所示，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，方案一的管道管徑最小，所以隨著實(shí)際建設(shè)的深入，到最后方案一所應(yīng)用到的投資費(fèi)用也會(huì)最小。但是在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，方案一的調(diào)壓站投資費(fèi)用比方案二三的要多。這是因?yàn)樵趯?shí)際的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，因?yàn)楣艿赖墓軓奖贿M(jìn)一步限制，所以為了保證實(shí)際的應(yīng)用效果，只能進(jìn)一步的增加調(diào)壓站座數(shù)。因此在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，壓縮機(jī)的功率將會(huì)進(jìn)一步增加。而運(yùn)行費(fèi)用與相關(guān)的調(diào)壓站建設(shè)費(fèi)用將會(huì)進(jìn)一步增加[ 5 ]。

從以上相關(guān)的數(shù)據(jù)中我們可以發(fā)現(xiàn)方案一的投資費(fèi)用最小，所以在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中只要根據(jù)相關(guān)的參數(shù)運(yùn)行計(jì)算，就可以得到最佳方案。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤層氣輸氣管道設(shè)計(jì)是氣體運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)重要組成部分，其在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中往往會(huì)起到?jīng)Q定性的作用，所以對(duì)其管道優(yōu)化方法的研究十分重要。在對(duì)其建設(shè)方案的選擇過(guò)程當(dāng)中我們應(yīng)用到了方案比較法，雖然這種方案選擇方法比較傳統(tǒng)，但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中具有著重要的作用。本文以上內(nèi)容，利用方案比較法，對(duì)輸氣管道設(shè)計(jì)的造價(jià)優(yōu)化方案進(jìn)行了對(duì)比研究，選擇出了最佳方案。雖然在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中其仍然存在著很大的問(wèn)題，但是應(yīng)該對(duì)于進(jìn)行進(jìn)一步的完善。

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