淺談煤層氣輸氣管道設(shè)計的造價優(yōu)化方案對比

馬文忠

摘 要：隨著社會的發(fā)展以及時代的進步，我們國家近幾年的經(jīng)濟水平有了很大程度的提升，經(jīng)濟的快速發(fā)展在很大程度之上促進了社會的進一步發(fā)展，也為社會當中的其它行業(yè)發(fā)展提供了全新的發(fā)展視域。煤層氣的運輸來說一直是相關(guān)行業(yè)當中一個重要的組成部分，其在實際發(fā)展過程當中所應(yīng)用到的輸氣管道質(zhì)量將會對實際的施工安全等方面產(chǎn)極大程度的影響， 以及不可估計的后果。藉此，本文立足于現(xiàn)階段煤層氣輸氣管道設(shè)計現(xiàn)狀，對煤層氣輸氣管道設(shè)計的造價優(yōu)化方案進行了對比研究。

關(guān)鍵詞：煤層氣；輸氣管道設(shè)計；造價優(yōu)化方案；對比方法

二十一世紀是一個科技進一步發(fā)展的時代，科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展與繁榮使得其更好的完成了經(jīng)濟發(fā)展支撐任務(wù)，并為社會當中的其它行業(yè)發(fā)展提供著全新的動力，科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)階段的應(yīng)用將會體現(xiàn)在各個方面，就煤層氣輸氣管道設(shè)計的造價優(yōu)化方法來說，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)濟效益。從綜合的角度出發(fā)為我們國家的發(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)濟效益。因此，對煤層氣輸氣管道設(shè)計的造價優(yōu)化方案對比研究有著鮮明的現(xiàn)實意義。

一、輸氣管道優(yōu)化設(shè)計模型

在實際的建設(shè)過程當中，影響談煤層氣輸氣管道設(shè)計的造價的原因有很多，例如管道的管徑， 管道的管壁厚度、實際應(yīng)用過程當中所應(yīng)用到的氣體輸送壓力等，這些因素在一定程度之上都會對輸氣管道設(shè)計的造價產(chǎn)生影響。并且在實際的設(shè)計過程當中這些數(shù)據(jù)將會相互制約，具有相關(guān)的非線性運行關(guān)系。所以在進行管道設(shè)計的過程當中，管道設(shè)計人員可以根據(jù)以上各種因素設(shè)計出不同的方案。在對這些方案進行比較，選擇一個企業(yè)發(fā)展最為有力的方案就是最優(yōu)方案[ 1 ]。從實際的應(yīng)用過程當中來看，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)濟的角度進行解釋，而輸氣管道的經(jīng)濟性主要體現(xiàn)在基建投資費用和運行管理費用當中，而這兩者所共同構(gòu)成的綜合性指標可以以下算式當中體現(xiàn)出來：S=EJ+C。其中的S是工程建設(shè)的當年費用，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)營費用。這些內(nèi)容共同組成了輸氣管道優(yōu)化設(shè)計模型，而最優(yōu)方案的選擇過程當中，所涉及到的最優(yōu)經(jīng)濟方案選擇計算任務(wù)也會從本模型出發(fā)[ 2 ]。

二、實例分析

對于煤層氣輸氣管道設(shè)計的造價優(yōu)化方案對比研究，本文將會從實際案例入手，立足于本文以上設(shè)計基本內(nèi)容，對優(yōu)化方法進行研究以及選擇。希望可以通過此種方法對其內(nèi)容進行進一步的分析與優(yōu)化，幫助煤層氣輸氣管道設(shè)計在保證基本運輸條件之下，獲得最大的經(jīng)濟效益。例：某企業(yè)將會建設(shè)一條長度為1000km的煤層氣輸氣管道，在實際的應(yīng)用過程當中，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電費收取情況為0.6元·KW-1·h-1。在實際的設(shè)計過程當中一共提出了三個方案。進過一系列的經(jīng)濟計算之后，所得出的相關(guān)數(shù)據(jù)為表一所示：

通過以上數(shù)據(jù)內(nèi)容以及上文的論述情況來看，當管道的管徑大小D不斷增加的時候，線路的總投資費用將會逐漸增加，但是相對應(yīng)的調(diào)壓站的建設(shè)投資費用卻逐漸降低，基于此種情況我們對其進行考慮，此三種設(shè)計方案當中必定會存在一個最下值，而這個最小值所對應(yīng)的實際應(yīng)用設(shè)計方案就是最佳方案[ 3 ]。

如上表所示，實際建設(shè)過程當中年經(jīng)營費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，當管道管徑逐漸增加的時候，管道的摩擦阻力相對就會變小。這時調(diào)壓站運行費用特也就會隨之減少。但是與線路維護過程相關(guān)的維修、折舊等項目的費用就會進一步增加，所以這就證明了在實際的應(yīng)用過程當中，年經(jīng)營費用與管道管徑之間也也會存在一個最小值，這樣管道建設(shè)過程當中最終所統(tǒng)計出來的年當量費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，在實際的設(shè)計過程當中，方案一的管道管徑最小，所以隨著實際建設(shè)的深入，到最后方案一所應(yīng)用到的投資費用也會最小。但是在實際的建設(shè)過程當中，方案一的調(diào)壓站投資費用比方案二三的要多。這是因為在實際的應(yīng)用過程當中，因為管道的管徑被進一步限制，所以為了保證實際的應(yīng)用效果，只能進一步的增加調(diào)壓站座數(shù)。因此在實際的應(yīng)用過程當中，壓縮機的功率將會進一步增加。而運行費用與相關(guān)的調(diào)壓站建設(shè)費用將會進一步增加[ 5 ]。

從以上相關(guān)的數(shù)據(jù)中我們可以發(fā)現(xiàn)方案一的投資費用最小，所以在實際的應(yīng)用過程當中只要根據(jù)相關(guān)的參數(shù)運行計算，就可以得到最佳方案。

三、結(jié)語

綜上所述，煤層氣輸氣管道設(shè)計是氣體運輸?shù)囊粋€重要組成部分，其在實際的發(fā)展過程當中往往會起到?jīng)Q定性的作用，所以對其管道優(yōu)化方法的研究十分重要。在對其建設(shè)方案的選擇過程當中我們應(yīng)用到了方案比較法，雖然這種方案選擇方法比較傳統(tǒng)，但是在實際的應(yīng)用過程當中具有著重要的作用。本文以上內(nèi)容，利用方案比較法，對輸氣管道設(shè)計的造價優(yōu)化方案進行了對比研究，選擇出了最佳方案。雖然在實際的建設(shè)過程當中其仍然存在著很大的問題，但是應(yīng)該對于進行進一步的完善。

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