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天然气长输管道经济评价影响因素研究

发表时间：2020/3/24 来源：《文化时代》2020年1期作者：宋雨

[导读] 为了缓解国内日益突出的天然气供需矛盾，目前我国已投资建设并建成通气了忠武线、怀武线和川气东送、建南天然气输气支线等天然气管线。长期以来寻求一个既满足社会发展对天然气利用的需要，又保证建设单位近远期收益，最大效率的发挥人力、财力和物力，把工程造价控制在合理的规定的范围内，主要因素就是对整个长输管道建设的成本控制。

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        摘要：为了缓解国内日益突出的天然气供需矛盾，目前我国已投资建设并建成通气了忠武线、怀武线和川气东送、建南天然气输气支线等天然气管线。长期以来寻求一个既满足社会发展对天然气利用的需要，又保证建设单位近远期收益，最大效率的发挥人力、财力和物力，把工程造价控制在合理的规定的范围内，主要因素就是对整个长输管道建设的成本控制。
        关键词：天然气：长输管道；工程造价；控制


引言：
        天然气作为一种清洁、高热值的优质能源，逐渐成为城市区域内工业企业的首选能源。发展以天然气为主的工业企业，可以节约能源，减轻城市污染，提高人民生活水平，促进工业生产，改善原有燃气企业经营状况；其经济效益、社会效益和环保效益及其显著。虽然运输天然气燃料可以有很多种的方式，但是，在运输天然气这种流动性的燃料最便捷的方式就是管道运输，这样的运输方式运输量大，又可以节省成本。下面就对天然气长输管道工程造价的控制进行介绍。
        1、天然气长输管道经济经济评价影响因素的概念
        天然气长输管道经济经济评价影响因素就是在满足企业要求输量的前提下，把建设费用和运行管理费用减小到最低，并且在进行输气管道规划研究时，要从多方面（不同的输量、不同的管口径、不同的压力等级、不同的压比组培等）的输气方案中，通过工艺计算和技术经济计算，挑选出几种或者几组在经济角度上较为合理，且在工艺和技术上的实施又较为可行的优势方案。换句话说，它就是为保护经济价值而存在的。它的主要侧重点就是对经济价值现状进行分析、评价，对未来进行规划、预估。在这一过程中，环境影响经济评价发挥着承上启下的作用。
        1.1评价原则
        在对输气管道方案进行评价时需要遵循下列原则：
        1.1.1客观性原则：系统进行评价的最终目的就是为了进行决策，对此，评价的质量、效果将影响决策的正确度。评价的客观性中既包括了评价资料的全面性，又包括了评价资料的可靠性。
        1.1.2可比性原则：备选方案需要保证系统的基本功能具有可比性和一致性，在一定程度上不能全面肯定，但是又不能全面否定，个别的功能突出、方案的内容上创新，这些并不能够代表整体，需要具有综合的平衡和有机整体的观点。
        1.1.3系统性原则：评价的指标需要包括系统评价的目标所涉及的各个方面，而且对于一些对定性、定位和动态数据的问题都需要考虑到位，以此保证评价的全面性和系统性。
        1.2建立目标函数
        根据陈营建立的优化设计数据模型，考虑不同参数的影响
        因素，建立如下所示的目标函数：

        在上式中，F代表输气管道的年折合费用，百万元/a；S1代表输气管道投资，百万元；S2代表压缩机战总投资，百万元；S3代表管道和压气站的年运行维护费用，百万元/a；S4代表年燃气能耗费用，百万元/a；E代表等额支付系列资金恢复系数，1/a。







        上式中：a1-管线施工费用系数，百万元/km；a2-管材价格，元/t；a3-管道外防腐层费用系数，百万元/m2；a5-管道线路附件（主要包括线路截断阀等）的费用系数；D-管道外径，mm；r-管材的线密度，km/m；d-管线壁厚，mm；L-管道长度，km；b0-兴建压缩机站所需投资，百万元/kw；n-压缩站总数；Ni-第i座压缩机站的功率，kw；a6—管道每年运行的维护费用系数；a7-压气站的年运行维护费用系数；Wd-年工作天数，天；Hv-天然气热值，KJ/m3，Cg-天然气价格，百万元/Nm3；I0-内度收益率，一般为0.12-0.151/a；y-管使用年限，a。
        2、正交试验法
        2.1正交试验法的简介
        正交试验是运用正交表进行试验，正交表已经由数学学家统一制定出来，所以，试验者要做的就是根据条件进行套用就行，不需要再进行编制。
        2.2正交试验法的流程
        2.2.1确定试验因素和水平数
        试验前，需要根据试验的目的确定试验研究的因素，如果对试验的问题或者对象了解不够透彻，可以多选择一些因素；如果对研究的问题或者对象知道的较多，可以选一些主要的因素进行研究。选择好因素后需要定水平，每个所选择因素的水平数可以相等，也可以不等，针对一些较为重要或者是需要重点了解的因素，水平数可以适当增加，相反对于一些只需要粗略了解的因素，水平数可以适当的进行删减。

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        2.2.2选择适合的正交表
        根据试验因素的水平数和估计的交互作用选择正交表。原则是保证能够安排下所有的试验因素，且水平组合数尽可能少。
        2.2.3设计表头，排列试验方案
        首先要做的就是把试验中挑选挑选的各个因素填入到正交表的表头各列。要注意不要让主效应间，主效应与交互作用间有混杂现象。
        2.2.4试验
        正交试验方案设计完成后，就可以按照方案进行试验，如果选择的正交表较小，各列都被安排的试验因子，最后在对结果进行方差计算时，就无法估算误差；如果正交表较大，试验的处理组合数就会快速增加。针对这类问题，就需要进行重复试验，同样也可以重复取样。
        3、输气管道方案因素评价
        首先本文运用正交试验法分析了输送压力、管径、首站压比、中间站压比四个因素对输气管道的综合费用影响，其次，确定了四个影响因素的波动范围，最后以输气管道的年折合费用作为最终的考察指标。以下是四种试验因素的取值表。

表1 试验因素取值（四因素三水平）
项目 A输送压力（Mpa） B管径（mm） C首站压比 D中间站压比
水平 1 6.3 860 1.07 1.24
2 7.4 912 1.26 1.33
3 8.4 962 1.43 1.42

表2 试验方案表
项目因素A 因素B 因素C 因素D 年折合费用（万元）
试验号 1 6.3 862 1.08 1.23 14052.3
2 6.3 912 1.25 1.33 14322.5
3 6.3 960 1.43 1.43 14942.2
4 7.4 862 1.27 1.43 13588.7
5 7.4 913 1.42 1.22 14159.1
6 7.4 960 1.06 1.31 14723.3
7 8.4 860 1.41 1.33 13348.1
8 8.4 911 1.06 1.42 13920.0
9 8.4 962 1.25 1.23 14629.7
水平 K1 43345.2 41011 42715.2 42868.2
K2 42486 42420.1 42559.8 42407.6
K3 41904 44303.5 42462.6 42460.7
K1* 14447.2 13670.1 14236.7 14288.1
K2* 14160.3 14138.4 14188 14135.9
K3* 13960 14767 14150 14151.6
R 479.6 1095.3 82.1 151.6
因子主次 2 1 4 3

        4、结论与建议
        （1）由表2可以表明，利用正交试验可以很好的分析输气管道综合费用的影响，通过分析可知管径对输气管道综合费用影响最大，首站压比影响最小。
        （2）本文所选用的输气管设计的经济模型考虑了费用和效益两个方面，并运用净现值法、净现值率法等，提高了评价模型的准确性。
        （3）通过实际的计算，可以明确试验因素的主次顺序，能够有效节省时间，提高针对性，具有较大的应用价值。

        参考文献：
        [1]刘力升，毛学彬，罗佳，张肇军，王锐.天然气长输管道的节能环保设计[J].石化技术，2019，26（11）：258-259.
        [2]王恒滨.天然气长输管道工程造价的控制研究[J].门窗，2019（14）：248.
        [3]刘丽，刘圭群，朱博，韩億.试析天然气输气工艺的现状及发展[J].中国石油和化工标准与质量，2016，36（15）：109-111.