【文章內(nèi)容簡介】 ，那內(nèi)涂層費用就是不可或缺的一部分。內(nèi)涂層費用主要是計算內(nèi)涂層面積，然后再乘以所用內(nèi)涂層價格，就可得到內(nèi)涂層費用。(4)經(jīng)營費用輸氣管道建設(shè)工程年經(jīng)營費用是輸氣管道工程建成投產(chǎn)后維持其正常生產(chǎn)所必須花費的費用。年經(jīng)營費用主要包括：年燃料氣費用、管道年維護和管理費用、站場年操作維護費用和人工費用。 方案經(jīng)濟比較分析輸氣管道設(shè)計方案經(jīng)濟分析方法有很多種，包括方案比較法、數(shù)學(xué)分析法、動態(tài)規(guī)劃法、灰色關(guān)聯(lián)法以及最小金屬耗量法等。方案比較法是工程設(shè)計以至決策系統(tǒng)中選擇優(yōu)秀方案的設(shè)計方法，也是最基本和最常用的方法。雖然方案比較法是傳統(tǒng)的方法。但其靈活性和適應(yīng)性極強,故應(yīng)用非常廣泛。本設(shè)計采用方案比較法對各種輸氣方案進行經(jīng)濟比較分析，確定最佳輸氣方案。輸氣管道年當(dāng)量費用：從技術(shù)經(jīng)濟觀點來看,任何建設(shè)輸氣管道的工程方案,常采用年當(dāng)量費用來表示:式中，S為年當(dāng)量費用（萬元/年）；E為額定的投資回收系數(shù)或投資效率系數(shù)（a1）；J為工程基建投資（萬元）；C為年經(jīng)營費用（萬元/年）。額定的投資回收系數(shù)：由國家根據(jù)行業(yè)特點制定,其意義為國家認(rèn)為投資該行業(yè)應(yīng)該有的收益，一般由行業(yè)平均利潤決定。式中，i為基本投資收益率，i＜1；t為投資回收期（年）。工程基建投資：工程基建投資=管道鋼材費用+站場投資費用+施工費用+內(nèi)涂層費用年經(jīng)營費用：年經(jīng)營費用=年燃料氣費用+管道年維護和管理費用+站場年操作維護費用+人工費用通過年當(dāng)量費用的比較，就可以確定最佳輸氣方案。第3章管路布站方案計算書第3章管路布站方案計算書(1) 本輸氣管道設(shè)計項目是新京天然氣管道工程，管道全長3441km，設(shè)計輸量每年200億立方米。(2) 設(shè)計方案為：設(shè)計壓力10MPa，管徑1219mm，有內(nèi)涂層，管線末段長度為377km，全線管材采用X80鋼。（3）全線共有站場143座，其中壓氣站14座，清管站15座，截斷閥室114座，并且有14座清管站與壓氣站合并，減少了單獨建站費用。（4）第一段每一站的分離器總數(shù)為8臺，第二段每一站的分離器總數(shù)為6臺，第三段每一站的分離器總數(shù)為9臺，其他參數(shù)參考規(guī)范進行選擇，流量控制可以通過開啟分離的個數(shù)來實現(xiàn)。（5）全線的壓縮機采用燃?xì)廨啓C驅(qū)動，燃?xì)廨啓C型號有三種，第一段即從No1站到No11站燃?xì)廨啓C型號為NK36PT，第二段即No12站燃?xì)廨啓C型號為DR61P，第三度即從No13站到No14站燃?xì)廨啓C型號為LM2500+，并且每站燃?xì)廨啓C都采用“一臺工作一臺備用”。利用GoogleEart進行線路的選取學(xué)習(xí)RealPipe軟件，根據(jù)壓力等級、管徑、壓比、內(nèi)涂等原始參數(shù)進行模擬管線工況。確定各段各個壓氣站直接的距離及壓氣站數(shù)計算單站壓氣站功率進行壓縮機選型，進行燃?xì)夂牧坑嬎阗M用計算管線應(yīng)力校核 基本物性計算(1) 天然氣組成原始數(shù)據(jù)如表表31天然氣組成組分CH4C2H6CO2N2Mol%(2) 天然氣物性參數(shù)計算根據(jù)天然氣組成及物性計算公式，可以計算出天然氣物性參數(shù)，計算結(jié)果見表32.表32 天然氣物性參數(shù)組成摩爾百分?jǐn)?shù)（%）摩爾質(zhì)量（g/mol）燃?xì)獾蜔嶂担∕J/Nm3）CH4C2H6N2\CO2\由上表計算可得：空氣的相對分子質(zhì)量=；天然氣的平均分子量=；天然氣相對密度=；燃?xì)獾蜔嶂祂J/Nm3。 線路的選取本次設(shè)計線路為新疆霍爾果斯到北京，新京管道工程西起新疆霍爾果斯口岸，東至北京市末站。沿線經(jīng)過新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、山西、河北等省市自治區(qū)。 線路的選擇要求（1）線路走向應(yīng)根據(jù)地形、工程地質(zhì)、沿線主要進氣、供氣點的地理位置以及交通運輸、動力等條件，經(jīng)多方案對比后確定。（2）管線敷設(shè)地區(qū)的選擇應(yīng)符合我國現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定，線路走向應(yīng)盡量避開城市規(guī)劃區(qū)、文物古跡、風(fēng)景名勝、自然保護區(qū)等。（3）線路宜避開多年經(jīng)濟作物區(qū)域和重要的農(nóng)田基本設(shè)施。（4）管道不應(yīng)從飛機場、鐵路車站、海港碼頭、鐵路通過，若必須通過，除征得有關(guān)部門同意外，還需要采用相應(yīng)的安全保護措施。（5）大中型河流穿（跨）越工程和壓氣站位置的選擇，應(yīng)符合線路走向。局部走向應(yīng)根據(jù)大、中型穿（跨）越工程和壓氣站的位置進行調(diào)整。（6）線路應(yīng)盡可能的利用現(xiàn)有的公路，方便施工和管理。同時應(yīng)盡可能利用現(xiàn)有的國家電網(wǎng)供電，以降低工程費用。（7）線路應(yīng)盡可能的取直，縮短線路長度，同時線路也要盡可能靠近城鎮(zhèn)和工礦企業(yè)用戶。 沿線自然條件管道沿線存在大型穿越江河工程，以及鐵路、高速公路穿越工程，除穿越點大都為平原地貌，高差小于200m。 沿線地理等級劃分按照《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》GB50251[4]的規(guī)定，沿管道中心兩側(cè)各200m范圍內(nèi)，任意劃分成長度為2km并能包括最大聚居戶數(shù)的若干地段，按規(guī)定地段內(nèi)的戶數(shù)劃分為四個等級。在農(nóng)村人口聚集的村莊、大院、住宅樓，應(yīng)以每一獨立戶作為一個供人居住的建筑物計算。1）一級地區(qū)：戶數(shù)在15戶或以下的區(qū)段；2）二級地區(qū)：戶數(shù)在15戶以上、100戶以下的區(qū)段；3）三級地區(qū)：戶數(shù)在100戶或以上的區(qū)段，包括市郊居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、發(fā)展區(qū)以及不夠四級地區(qū)條件的人口稠密度；4）四級地區(qū)：系指四層及四層以上樓房（不計地下室層數(shù)）普遍集中、交通頻繁、地下設(shè)施多的區(qū)段。表33 強度設(shè)計系數(shù)地區(qū)等級強度設(shè)計系數(shù)F一級地區(qū)二級地區(qū)三級地區(qū)四級地區(qū) 利用GoogleEarth選取線路(1) 根據(jù)以上的線路選取要求利用GoogleEarth選取線路如下圖。圖31 輸氣管線線路圖(2) 沿線的高程圖如下：圖32 沿線高程圖(3)沿線高程與距離對應(yīng)如下表：圖33 軟件模擬取點圖表33 高程與距離對應(yīng)表距離（KM）082161202224248278390442高程(M)7992125319293391213319288431距離(KM)50559265871278690399010401097高程(M)4415451131113950734936796581距離(KM)113211791244130713751471150615551629高程(M)6879761300155210521217134115101351距離(KM)165916811754177618231861195620002054高程(M)126914671358136714461461157914671387距離(KM)214522072270233624042475250225432600高程(M)144514461519127411611532155613191351續(xù)表33距離(KM)266827502791283829093048308331353241高程（M）11551092107812061375125294634135距離(KM)33643441高程(M)831RealPipe管道仿真軟件提供了一個圖形化的集成環(huán)境用來完成氣體和液體管網(wǎng)的建模，并對模型進行水力、熱力瞬態(tài)分析。RealPipe通過圖形建模工具構(gòu)建包含邊界、罐、泵、壓縮機、閥門、管段的油氣輸送管網(wǎng)的物理模型，通過后臺的預(yù)處理過程將建好的圖形化模型和管道的流動控制方程、設(shè)備的特性方程、分支點的控制方程、外部邊界（氣源、罐、分輸站等）以及流體的狀態(tài)方程建立映射，形成一個復(fù)雜的數(shù)值系統(tǒng)，然后通過仿真計算引擎進行動態(tài)求解。在仿真運行時，RealPipe會隨著時間的變化計算管網(wǎng)內(nèi)在數(shù)值空間上的壓力、流圖34RealPipe軟件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)量、溫度、密度、流速和其它變量，并通過設(shè)備圖形、動態(tài)曲線、動態(tài)報表等方式來展示這些物理量的分布和變化細(xì)節(jié)。在模型建立后，用戶需要對模型的全局參數(shù)和元件參數(shù)進行配置，模型通過驗證后才可進行仿真運行。在仿真運行過程中，用戶可以隨時通過設(shè)備圖形、交互命令等方式對管網(wǎng)系統(tǒng)進行動態(tài)設(shè)置，對設(shè)備進行操作、對輸出結(jié)果的形式進行配置。RealPipe可以為氣體和液體管網(wǎng)進行動態(tài)仿真，但并不支持兩相流動。仿真可以運行在批次跟蹤模式和交互模式。仿真的初始狀態(tài)可以是零流量條件也可以是上一個仿真運行時保存的工況。RealPipe管道仿真平臺基于油氣管道運行仿真業(yè)務(wù)的共性需求，能夠適應(yīng)于天燃?xì)夤艿?、成品油管道、原油管道仿真與運行優(yōu)化的基礎(chǔ)平臺，主要有管道建模、設(shè)備仿真、操作培訓(xùn)、運行控制腳本、仿真結(jié)果監(jiān)視等功能。RealPipe應(yīng)用工程在“RealPipe仿真平臺”的基礎(chǔ)上，通過分析不同應(yīng)用工程的特性，集成、定制完成油氣仿真與優(yōu)化系列軟件產(chǎn)品，也可以根據(jù)用戶的需求，實現(xiàn)快速定制軟件產(chǎn)品，為管道運行提供最快捷的技術(shù)服務(wù)。 RealPipeGas 天然氣管道仿真軟件RealPipeGas Optimizer 天然氣管道運行優(yōu)化軟件 RealPipeProduct 成品油管道仿真軟件 RealPipeCrude 原油管道仿真軟件 RealPipe業(yè)務(wù)流程圖35 管道仿真業(yè)務(wù)流程圖（1）系統(tǒng)建模 系統(tǒng)建模是仿真業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)。系統(tǒng)建模主要以圖形化的方式完成管道系統(tǒng)輸送工藝系統(tǒng)的物理建模，并完成元件參數(shù)的配置。 （2）模型驗證 仿真工程師對管道模型進行驗證分析。檢查模型文件文本是否有語法錯誤、元件是否重名、同一元件所處的高程是否一致。 （3）仿真運行控制設(shè)置 仿真控制腳本用于對將要運行的仿真過程進行操作控制的預(yù)設(shè)，以批處理的方式對仿真過程進行控制。 仿真運行 在仿真運行中主要進行以下幾方面工作： 1) 對管道系統(tǒng)進行水力分析，包括：管道啟輸/停輸過程分析、管道運行分析（開關(guān)閥門，啟停泵或壓縮機組，改變壓力、流量、溫度或轉(zhuǎn)速等設(shè)定值對仿真運行的影響范圍與幅度）、壓縮機運行分析、氣體管道存活時間分析、管道事故分析等。 2) 分析外界環(huán)境變化對管道運行的影響、分析流體流過動力設(shè)備的溫度變化、分析管輸過程中流體溫度的變化等。 3) 在仿真運行過程中，對仿真運行的狀態(tài)、管道輸送工藝過程進行控制。（4）仿真結(jié)果分析 仿真工程師對仿真運行過程中的仿真計算結(jié)果進行管理，包括：運行記錄，模型數(shù)據(jù)更新，繪制參數(shù)曲線和生成系統(tǒng)參數(shù)報表。 管網(wǎng)運行優(yōu)化圖36 管網(wǎng)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程圖RealPipeGas（1）分析管道啟停過程 （2）分析管道運行穩(wěn)定性 （3）管網(wǎng)瞬態(tài)仿真 （4）壓縮機運行仿真（5）天然