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1、编号:_管道减阻内涂的经济性（上墙规程制度）编 制:_审 核:_批 准:_实施日期:_年_月_日管道减阻内涂的经济性（上墙规程制度） 从前面几章的叙述，可以得知：天然气管道内覆盖层减阻技术在国外干线上应用非常普遍；施加减阻内涂技术主要目的是提高干线管输天然气的效率、减低压缩机的安装功率以及减少压缩站数。 实际上，早期北美大多数用户在对所有NPS16和更大的天然气管道使用内覆盖层时几乎没有考虑到它的经济性。19801990年，北美的内涂覆费用上升达400，燃料费用19801984年增加60，19841990年又降低了40。这种在十年之间燃料费和内涂覆费用相对大幅度地变化，使得对预选使用内覆盖层的
2、管道作出详细的经济性评估显得非常的重要。 干线输气管道是否采用减阻内覆盖层，要综合考虑整个管道建设项目的技术可行性与经济合理性，二者缺一不可，而经济性更是最终的目的。其背景一是，干线输气管道建设投资数额巨大，因而投资风险随之增大；二是，天然气销售市场竞争日趋激烈，从而导致对投资决策的明智性要求越来越高；三是，业主要求在尽可能多的方案中选择最优的方案，以最短的时间，最低的费用，谋求最大限度的效益；四是，为强化预算控制，减少不必要的损失，尽量避免投资方案的多变性。因此，在设计、建设、投资前必须进行技术与经济性的分析与评判。在天然气干线管道诸多技术环节之中，减阻内覆盖层的经济性当然也不可忽视。在此，
3、天然气管道处在何种状况(输送距离、内壁粗糙度、输量等)下采用内覆盖层较为合理是问题的一方面；采用内覆盖层后增加的投资大到多少，整个项目投资就会有经营风险是问题的另一方面。 鉴于上述原因，近年来西方发达国家开始把经济分析和评判作为干线输气管道采用内覆盖层投资决策的先决条件，进行了大量的研究，并使用了一些可行的办法。最常用的方法是所谓“费用现值(CPVCOS)法”和“差额投资净现值(NPV)法”。 由于干线输气管道采用内覆盖层前后对其经济性影响的因素较多(如：内壁粗糙度、压力、输量、输送距离、输气价格、涂料与施工费用等)，许多因素有很大的不确定性，建成后管道寿命期间内的效益又难以估算等原因。所以，
4、这些方法还不能昔遍适用，而且都存在不够成熟之处。 1费用现值(CPVCOS)法 11 定义及计算公式 费用瑰值(CPVCOS)法是一种动态评价方法，它不考虑干线输气管道投资方案的收益，只考虑其投资、经营成本或残值的现值。当各方案的产出相同或产出不易计算时，用这种方法来比较各方案的费用现值。 费用现值就是将工程项目设计寿命期间内的年经营成本，以基准收益率或给定的折现率折现为现值，再与项目的投资现值相加(若有残值，应扣除残值的现值)，以求得工程项目总费用的现值。 其计算公式为: 式中 CPVCOS费用现值，万元； ACOSt第t年的经营费用，万元； lp项目投资现值，万元； S项目寿命期末残值(含
5、回收流动资金)，万元； i基准收益率，； t项目寿命期，年。 若工程项目寿命期年限内务年有相同的经营成本A，则 式中 A经营成本； (PA，i，n)等额支付系列现值系数，其值可查表求得。 12 判别方法 费用现值法适合于多方案比较。运用该方法选择方案时，其前提是各方案的产出相同或提供相同的服务，计算和比较的只是总费用。这时应注意相互比较的各方案的寿命期是否相同，若不相同，则应用最小公倍数法将其寿命期调整一致后方可计算。判别准则是：以费用现值最小的方案为最佳方案。 13 筒单示例 假设A，B分别为采用和不采用内覆盖层管道两个投资项目，在建设初期均为一次性投资，建设期为1年，生产期为15年，其经济
6、指标如表8-1所示，若基准收益率i=12，用费用现值法选忧。 表8-1 项目主要经济指标序号方案项目总投资/万元经营成本/(万元/年)寿命期/年残值/万元1A10000720151002B8500950156 由于A，Bl 14 费用现值法的特点 (1)不考虑投资方案的收益； (2)仅考虑投资、经营成本或残值的现值； (3)在方案寿命期相同时，运用费用现值法进行两方案的经济比较非常方便，但在方案寿命期不同时则很麻烦； (4)运用费用现值法有一定的局限性。 2差额投资净现值(NPV)法 差额投资净现值法是评价互斥型方案常用的方法之一，通常投资大的方案比投资小的方案净收益大或经营成本低。但投资大的
7、方案比投资小的方案所增加的那部分投资即差额投资(或追加投资或增量投资)是否合理，就要做差额投资净现值的计算，根据计算结果进行判定。 21 定义及计算公式 差额投资净现值法就是指两个方案的净现金流量之差的净现值。或两个方案的净现值之差额。其公式如下： 式中 NPV2-1方案与方案的差额投资净现值； (CI-CO)1，(CI-CO)2分别为投资小的方案与投资大的方案的净现金流量；且(CI-CO)1(CI-CO)2； （(CI-CO)2-(CI-CO)1）t第t年方案与方案的净现金流量之差。 若相互比较的方案只有一次初始投资，且以后各年均有相等的净收益A，则两个方案的差额投资净现值计算公式如下： N
8、PV2-1=-(I1-I2)+(A2-A1)(PA，i，n) (8-5)22 判别方法 用差额投资净现值指标来评选方案时，如果由于投资增加而增加的收益，以基准收益率或给定折现率折现后所得到的收益现值大于增加投资的现值，即：差额投资净现值大于等于零，则投资的增加是合理的，投资大的方案可取；反之，如果由于投资增加而增加的收益，折现后所得到的收益现值小于增加投资的现值，即：差额投资净现值为负，则投资的增加是不合理的，投资大的方案不可取，而投资小的方案是可行的。判别准则如下： 当ANPV2-10时，投资大的方案可取； 当ANPV2-1，0时，投资小的方案可取。 23 方案优选的步骤 (1)把各方案初始
9、投资按递增的次序排列； (2)选初始投资最小的方案作为临时最优方案(也可选择零方案为临时最优方案)，其他方案作为竞选方案； 值得注意的是，惟有证明投资较少的方案是合理时，才能成为临时最优方案，其它投资较大的方案才能与之比较。 (3)计算两个方案的差额投资净现值，并进行判断： 当ANPV2-10时，投资大的方案可取，淘汰投资小的方案 当,SNPV2-1时，投资小的方案可取，淘汰投资大的方案 (4)用选出的较优方案与下一方案进行比较。比较一次，淘汰一个，依次比较、选优，直至选出最优方案。 24 差额投资净现值法的特点 差额投资净现值法考虑了资金的时间价值，可以清楚地表明各个方案在整个寿命期内的绝对
10、收益，简单、直观。缺点是折现率或基准收益率的确定比较困难，而折现率的大小又直接影响方案的经济性。此外，由于它所反映的是方案的绝对经济效益，不能说明资金利用效果的程度。当各方案投资不同时，易选择投资大盈利也大的方案，而忽略投资较小盈利较多的方案。 3干线输气管道采用内覆盖层的经济判据 干线输气管道采用内覆盖层的经济判据，是指运用技术经济分析的方法，计算采用内覆盖层前后的有关技术经济指标，其计算结果与给定的标准(或两个方案之间)进行比较，以评判作出干线管道采用或不采用内覆盖层的抉择。因此，经济判据中各相关参数的确定至关重要。 31 蕾内壁粗糙度的确定 管内壁粗糙度的计算一般采用有效粗糙度。有效粗糙
11、度反映了管壁粗糙度和由诸如弯头、环状焊缝、接头及携带的特殊物质拖曳阻力所引起的当量粗糙度的复合影响。有效粗糙度的确定方法如下： Ke=K5+Ki+Kd (8-6)式中，Ke有效粗糙度； Ks管壁表面粗糙度； Ki界面粗糙度(携带物质)； Kd弯头；焊缝及接头等引起的粗糙度。 在对方案进行技术经济指标计算时，可根据管子的实际情况直接从有关数据表中选择合适的数值。 32 压缩机站功率的确定 在干线输气管道设计时，通过工艺计算得出压缩机站的轴功率，在实际运营中，考虑到压缩机的功率要有一定的储备量，其安装功率等于轴功率乘以各影响系数。公式如下： Pw=Pc (8-7)式中 各个因素综合影响系数，=13
12、82； 其中包括：(1)温度影响系数(105)； (2)海拔影响系数(110)； (3)进排气损失系数(102)； (4)储备系数(115)； (5)传动损失系数(102)。 33 干线输气管道增量投资的确定 设流量Q和管道输送总距离L一定，可得出加内覆盖层前后粗糙度Ke与压缩站间距L的关系式： 式中：L0未采用内覆盖层管道干线压缩站间距，km； L1采用内覆盖层管道干线压缩站间距，km； Ke0未采用内覆盖层管道内壁有效粗糙度； Ke1采用内覆盖层管道内壁有效粗糙度。 从式(8-9)可看出，由于Ke1Ka2，采用内覆盖层后的压缩站间距L1是未采用内覆盖层压缩站间距L0的(KeKe1)02倍。
13、因此，可以相应减少压缩机站数而能确保与未采用内覆盖层输气管道相同的输量。 在管道内涂和未内涂两种情况下，主要的费用差别在于内覆盖层的费用，该费用通常占管道总建设费用的12。干线输气管道采用内覆盖层前后，其项目总投资中通信工程、自动化控制、调度中心工程、基地工程费用没有直接影响。因此，这几项费用相对不变，而与管道线路投资直接费用有关。采用内覆盖层前后投资的差额(即：增量投资)是进行经济比较评判的主要因素。 增量投资费用是指采用内覆盖层后比采用前的管道线路工程投资多出部分(即：管内壁除锈费用、内覆盖层材料费、喷涂施工费用之和)。用下式表示： I=I1-I0 (8-10)式中 l增量投资，万元； I
14、0采用内覆盖层前管道线路工程的投资，万元； I1采用内覆盖层后管道线路工程的投资，万元。 34 运营成本费用的确定 在内涂及未内涂两种方案运行费用之间主要区别反映在管道设计寿命期间的燃料消耗上。需对管道预期寿命预测燃料价格来量化燃料费。 干线输气管道采用内覆盖层后，构成运营成本的诸多因素中可变因素较多，且很复杂，在进行采用与不采用内覆盖层的两方案比较时，仅考虑燃料费用、人工工资及附加费、清管费用、管理费用，其他可变费用忽略不计。 C=Cr+Crg+Cq+Cg (8-11)式中 C运营成本费用； C每年的燃料费用； Crg每年的人工工资及时加费用； Cq每年的清管费用； Cg每年的管理费用。 采用内覆盖层后燃料赞用随装机功率的改变而发生变化，由于压缩机所做的功与其压缩率的对数(1gr)值成正比，故可写出下列关系式： 式中 r0无内覆盖层的管道某管段起点与终点压力绝对值的比值；
