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1、长长输输管管道道建建设设中中，任任何何技技术术方方案案（包包括括管管道道设设计计、不不同同的的技技术术措措施施等等）都都必必须须经经过过详详细细的的技技术术经经济济分分析析。输输油油管管道道在在设设计计中中会会遇遇到到各各种种各各样样的的方方案案对对比比问问题题，其其中中最最主主要要的的也也是是直直接接关关系系到到输输油油管管道道总总投投资资和和安安全全经经济济输输油油的的是是管管道道的的总总体体方方案案。总总体体方方案案的的主主要要内内容容之之一一是是根根据据设设计计任任务务书书规规定定的的所所输输油油品品的的性性质质和和输输量量，确确定定出出管管道道的的直直径径、工工作作压压力力和和泵泵站
2、站数数。为为了了完完成成某某一一给给定定的的输输油油任任务务，有有若若干干方方案案可可供供选选择择。可可采采用用口口径径大大泵泵站站数数少少的的方方案案，也也可可以以采采用用口口径径小小泵泵站站数数多多的的方方案案。前前者者初初始始投投资资大大，但但年年运运行行费费用用小小；后后者者初初始始投投资资小小，而而年年运运行行费费用用大大。何何者者为为最最优优方方案案，这这就就需需要要根根据据技技术术经经济济的的基基本本原原理理，结结合合管管道道所所处处的的经经济济环环境境进进行行分分析析、评评价价和和决决策策，确确定定出出最最终终方方案案。方方案案的的技技术术经经济济分分析析和和综综合合评评价价决
3、决策策最最佳佳方方案案是是一一项项非常复杂的工作，在这里只能作简单介绍。非常复杂的工作，在这里只能作简单介绍。 第四节第四节 等温输油管道设计方案的经济比较等温输油管道设计方案的经济比较 1中国石油大学华东输油管道设计与管理储运等温输油管道设计方案的经济比较等温输油管道设计方案的经济比较在在进进行行方方案案的的技技术术经经济济比比较较时时，通通常常是是根根据据规规定定的的输输量量，按按照照经经济济流流速速取取定定几几种种管管径径方方案案进进行行水水力力计计算算，求求出出各各方方案案所所需需的的泵泵站站数数，然然后后计计算算出出各各管管径径方方案案所所对对应应的的经经济指标，对经济指标进行对比，
4、确定出经济方案。济指标，对经济指标进行对比，确定出经济方案。一、经济评价指标的选择一、经济评价指标的选择对对一一项项管管道道工工程程进进行行经经济济评评价价，评评价价指指标标很很多多，较较常常用用的的有有内内部部收收益益率率、净净现现值值、费费用用现现值值、投投资资回回收收期期和和输输油油成成本本等等，在在进进行行方方案案比比较较时时，多多用用费费用用现现值值。这这里里重重点点介介绍绍用用费费用用现现值值的的计计算算方方法法，其其他他的的评评价价指指标标将将在在储储运工程经济中介绍。运工程经济中介绍。2中国石油大学华东输油管道设计与管理储运等温输油管道设计方案的经济比较等温输油管道设计方案的经
5、济比较费费用用现现值值(present value of cost)比比较较法法简简称称现现值值比比较较法法。使使用用该该方方法法时时，先先计计算算各各管管径径方方案案的的费费用用现现值值（PC），然然后后进进行行对对比比，以以费费用用现值最低的方案为优。费用现值的表达式为现值最低的方案为优。费用现值的表达式为 ：式中：式中：I 年全部投资年全部投资(包括固定资产投资和流动资金包括固定资产投资和流动资金)； C 年经营成本；年经营成本； SV 计算期末回收的固定资产余值，一般取计算期末回收的固定资产余值，一般取0； W 计算期末回收的流动资金；计算期末回收的流动资金； N 计算期；计算期； i
6、 石油行业财务基准收益率石油行业财务基准收益率iC。 资金具有时间价值，不同时期的费用不能直接相加，但可以将它们折算为现值，以费用现值作为比较标准3中国石油大学华东输油管道设计与管理储运二、影响费用现值的因素二、影响费用现值的因素对对于于一一条条新新设设计计的的管管道道，当当线线路路起起、终终点点及及线线路路走走向向、所所输输油油品品及及输输量量已已定定（即即Z、L、Q、已已定定）时时，影影响响费费用用现现值值的的因因素素为为管管材材（）、管管径径D、管管壁壁厚厚度度（）及及主主要要设设备备型型号号（Hc）等等。这这些些因因素素不不是是互互相相独独立立的的，而是互相联系、互相影响的，它们必须满
7、足：而是互相联系、互相影响的，它们必须满足： 4中国石油大学华东输油管道设计与管理储运在在上上面面两两式式中中：Z、L、Q、HS1、hc、已已定定，和和m为为参参数数，未未知知数数有有n、Hc 、D 、。这这五五个个未未知知数数将将影影响响管管道道的的投投资资和和能能耗耗费费用用，因因而而会会影影响响方方案案的的经经济济性性（费用现值）。（费用现值）。 在在五五个个未未知知数数中中，先先看看管管材材的的许许用用应应力力。目目前前我我国国可可供供长长输输管管道道选选择择的的管管材材不不多多，一一般般采采用用16Mn合合金金钢钢或或API5L、6L、X60、X70钢钢管管，因因而而在在经经济济比比
8、较较中中可可以以认认为是定值，即按管材一定考虑。为是定值，即按管材一定考虑。5中国石油大学华东输油管道设计与管理储运其其余余还还有有四四个个未未知知数数，它它们们由由上上面面两两个个方方程程联联系系起起来来，所所以以独独立立变变量量最最多多只只有有两两个个。由由第第二二式式知知，管管材材一一定定时时，Hc是是D、的的函函数数，而而由由第第一一式式知知，n是是D、Hc的的函函数数，所所以以可可选选、D为为独独立立变变量量（决决策策变变量量），Hc、n为为相相关关变变量量，这样我们只需分析这样我们只需分析D和和对费用现值的影响。对费用现值的影响。 对对于于长长输输管管道道，靠靠增增加加壁壁厚厚提提
9、高高工工作作压压力力一一般般是是不不经经济济的的。而而且且对对于于一一定定直直径径的的钢钢管管，其其壁壁厚厚可可供供选选择择的的范范围围也不大，一般只有二三种，因此影响最大的因素是管径也不大，一般只有二三种，因此影响最大的因素是管径D。6中国石油大学华东输油管道设计与管理储运三、费用现值与管径的关系三、费用现值与管径的关系根根据据费费用用现现值值的的计计算算公公式式，费费用用现现值值与与投投资资和和经经营营成成本本有有关关，而而经经营营成成本本主主要要取取决决于于动动力力费费。投投资资主主要要是是线线路路投投资资和和泵泵站站投投资资，线线路路投投资资随随管管径径的的增增大大而而增增大大，而而泵
10、泵站站投投资资随随管管径径的的增增大大而而减减小小（如如图图所所示示），故故存存在在一一个个投投资资最最小小的的管管径径，动动力力费费用用随随管管径径的的增增大大而而减减小小，因因而而费费用用现现值值必必然然存存在在极极小小点点，即即存存在在使使费费用用现现值值最最小小的的管管径径D，也也就就是是说说必必然然存存在最经济的管径方案。在最经济的管径方案。 费用费用管径管径投资投资费用现值费用现值经营成本经营成本最优管径最优管径7中国石油大学华东输油管道设计与管理储运四、经济流速与经济输量四、经济流速与经济输量由由上上面面的的分分析析可可知知：对对于于一一个个输输量量，必必存存在在着着一一个个最最
11、优优管管径径，换换句句话话说说，对对于于一一个个管管径径必必存存在在一一个个经经济济流流量量或或经经济济流流速速。根根据据大大量量的的计计算算结结果果及及设设计计、运运行行实实践践，可可总总结结出出不不同同油油品品的的经经济济流流速速。由由于于各各国国国国情情不不同同，其其设设备备、材材料料价价格格、工工程程费费用用、燃燃料料及及动动力力价价格格也也不不同同，因因而而各各国国的的经经济济流流速速也也不不同同。动动力力价价格格低低的的国国家家经经济济流流速速高高。我我国国原原油油管管道道（Dg300700）的的经经济济流流速速为为1.52.0m/s，成成品品油油管管道道一一般般为为2m/s左左右
12、右。各各种种直直径径输输油油管管道的经济输量见下表。道的经济输量见下表。8中国石油大学华东输油管道设计与管理储运成品油管道成品油管道原油管道原油管道管径管径mm压力压力MPa输量输量万吨万吨/年年管径管径mm压力压力MPa输量输量万吨万吨/年年2198.89.870905295.4 6.4600 8002737.3 8.3130 1606305.1 6.11000 12003256.5 7.3180 2307204.9 5.91400 18003775.4 6.4250 3208204.7 5.72200 26004265.4 6.4350 4809204.5 5.53200 36005295
13、.4 6.4650 85010204.5 5.54200 500012204.3 5.37000 7800不同直径输油管道的经济输量及工作压力范围不同直径输油管道的经济输量及工作压力范围9中国石油大学华东输油管道设计与管理储运五、经济设计方案的确定五、经济设计方案的确定1、根据经济流速初选管径、根据经济流速初选管径2、根根据据上上述述计计算算结结果果在在管管径径系系列列中中选选择择2个个相相邻邻的的管管径径，分别作方案设计计算，分别求出对应的费用现值。分别作方案设计计算，分别求出对应的费用现值。3、比比较较两两个个管管径径方方案案的的费费用用现现值值，若若小小管管径径的的费费用用现现值值小小，
14、则则应应向向管管径径减减小小的的方方向向计计算算，直直到到费费用用现现值值增增大大为为止止；若若大大管管径径的的费费用用现现值值小小，则则应应向向管管径径增增大大的的方方向计算，直到费用现值增大为止。向计算，直到费用现值增大为止。4、根根据据实实际际情情况况确确定定推推荐荐管管径径方方案案。主主要要考考虑虑设设备备、管管材的来源，输量和粘度的变化趋势等。材的来源，输量和粘度的变化趋势等。 10中国石油大学华东输油管道设计与管理储运六、设计计算的基本步骤六、设计计算的基本步骤1、基础数据和原始资料的收集、基础数据和原始资料的收集(1)输油量（包括分油量或加油量）；输油量（包括分油量或加油量）；(
15、2)管道起终点，分油或加油点；管道起终点，分油或加油点；(3)可供选择的管材规格；可供选择的管材规格；(4)可供选择的输油泵、原动机型号和性能；可供选择的输油泵、原动机型号和性能；(5) 所输油品物性；所输油品物性；(6) 线路纵断面数据、沿线气象及地温资料。线路纵断面数据、沿线气象及地温资料。11中国石油大学华东输油管道设计与管理储运2、设计计算的基本步骤、设计计算的基本步骤 选择泵机组型号及组合方式，根据经济流速初选选择泵机组型号及组合方式，根据经济流速初选2个管径；个管径； 由泵站工作压力确定管材及壁厚、管内径；由泵站工作压力确定管材及壁厚、管内径； 计算设计输油能力下的水力坡降，判断翻
16、越点，确定计算长度；计算设计输油能力下的水力坡降，判断翻越点，确定计算长度； 计算全线所需压头，选泵，确定泵站数；计算全线所需压头，选泵，确定泵站数； 计算对应管径方案的费用现值；计算对应管径方案的费用现值； 判判断断是是否否得得到到最最优优管管径径方方案案，若若已已得得到到，转转；否否则则，根根据据费费用用现现值随管径的变化趋势选择下一个应计算的管径方案，转值随管径的变化趋势选择下一个应计算的管径方案，转； 按所选方案的管径、泵机组型号及组合、泵站数等，计算工作点参按所选方案的管径、泵机组型号及组合、泵站数等，计算工作点参数（流量、泵站扬程、水力坡降）；数（流量、泵站扬程、水力坡降）； 在纵断面图上布置泵站；在纵断面图上布置泵站； 泵站及管道系统各种工况的校核和调整。泵站及管道系统各种工况的校核和调整。12中国石油大学华东输油管道设计与管理储运
