3．7 NOVA输气公司对内覆盖层经济性分析判定方法应用示例
　　NOVA输气公司根据以上程序，1993～1994年在长约500km的主要输气干线上采用了内覆盖层。根据燃料节约和覆盖层费用的对比分析，可在管道的设计寿命期间节约700×10⁴美元的输气费用。
　　然而，1985～1992年间，由于当时内覆盖层费用大幅度增长而燃料价格却相当大的下降。经过燃料节省和覆盖层费用与运行费用对比的分析研究，结果是不使用内覆盖层为最佳方案。另一个关键因素就是内涂和未内涂管道的粗糙度值的差别(分别为10．2μm和16．5μm)，而这种差别通过水力计算的结果采用内覆盖层是不经济的。当其它因素不变时，压缩机燃料消耗值仅是管壁粗糙度的函数，在粗糙的管子内输送气体比在光滑管子里输气压缩机耗气量更高。因此，内涂和束内涂管道所取的有效粗糙度值对内覆盖层赞用与效益分析是非常关键的。
　　1993年一份关于管道效率的研究结果指出，内涂和未内涂管道的典型粗糙度分别接近6．4μm和19．1μm。这种修正非常有助于在长约200km的NPS48管道采用内覆盖层。1994年也采用了同样的标准对内覆盖层进行了评判，所以长约300km的NPS30-48管道也使用了内覆盖层。
表8-4 按管子尺寸分布的NOVA系统的内涂及未内涂管道情况

管子的NPS①/mm	内涂管道长度/km	未内涂管道长度/km	总计/km
＜406	277	8730	9007
406	1457	816	2273
457	358	47	405
508	1273	531	1804
559	145	0	145
610	753	236	989
660	41	0	41
762	971	322	1293
864	433	0	433
914	762	412	1174
1067	830	204	1034
1219	213	24	237
总计	7513	11322	18835

　　①NPS为管道公称直径。

　　由表8-4看出，共有40％的NOVA管道使用了内覆盖层，约97％的NOVA支线(如小于NPS16)未使用内覆盖层，而76％的干线(大于或等于NPSl6)使用了内覆盖层。该分布明显反映出支线一般不内涂而干线一般都考虑使用内覆盖层。
　　为了检验不同方法对粗糙度值的敏感度，对三个工程项目进行了研究。下面的表8-5给出了结果。
表 8-5 有效粗糙度值对选择内覆盖层的作用敏感性研究

复线名称	Ke/(已涂/未涂)(μm)(10．16/12．7)	Ke/(已涂/未涂)(μm)(7．62/25．4)	Ke/(已涂/未涂)(μm)(5．08/22．8)
42-in干线复线	不需要内涂(NC)	需要内涂(NC)	需要内涂(NC)
36-in支线复线	不需要内涂(NC)	需要内涂(NC)	需要内涂(NC)
16-in支线复线	不需要内涂(NC)	需要内涂(NC)	需要内涂(NC)

　　从研究中得出以下结论：
　　(1)新内涂的管道具有代表性的表面粗糙度值为6．35μm；
　　(2)新管道没有内覆盖层的表面粗糙度上限值为19μm；
　　(3)没有内覆盖层的管道在铺设前，其表面粗糙度即会发生很大的增加；
　　(4)成本研究显示，对于900mm管道中当介质流率为中高速、燃料的价格超过1美元／Mscf时，就会从内覆盖层中获得净利润。
3．8 我国酉气东输管道采用内覆盖屡的经济性分析
　　在西气东输管道工程可行性研究中，分别以1016mm、1067mm和1118mm三种管径设计了6个运行方案，在设计输量为120×10⁸m³／a、设计压力为10MPa、站压缩比为1．25的基础上，分别对内涂管道和无内涂管道进行了工艺计算，其静态计算结果见表8-6。
　　根据表8-6 的计算结果，取设计输量下的站场数、机组配置及燃料气耗量，采用费用现值(CPVCOS)法对这6个方案进行经济性比较。在方案研究阶段，由于管道建设总体投资规模、配套工程量、流动资金数量等都难以确定，因此，忽略诸如回收固定资产余值、流动资金等因素，只估算线路工程投资及站场工程投资。在操作成本估算时，也相应进行了简化，只测算了输气的直接操作成本。比较结果(见表8-7)表明，方案1、3、5(有内涂)明显优于方案2、4、6(无内涂)。
表8-6 西气东输管道工艺静态计算结果

方案序号	管径/mm	压力/MPa	压缩比	粗糙度/μm	压力站数/座	需求功率/MW	耗气量/(×104m3／d)
方案1	1016	10	1．25	10	18	173．8	146．00
方案2	1016	10	1．25	40	21	225．7	189．61
方案3	1067	10	1．25	10	12	126．9	106．65
方案4	1067	10	1．25	40	15	157．0	131．91
方案5	1118	10	1．25	10	9	97．5	81．92
方案6	1118	10	1．25	40	12	119．9	100．72

注：在6个运行方案中，上海末站压力均为4．0MPa。
表8-7 不同粗糙度方案经济比较结果

方案序号	方案1	方案2	方案3	方案4	方案5	方案6
项目
输气压力/MPa	10	10	10	10	10	10
站压比	1．25	1．25	1．25	1．25	1．25	1．25
管径/mm	1016	1016	1017	1017	1018	1018
粗糙度/μm	10	40	10	40	10	40
压缩机站数/座	18	21	12	15	9	12
装机功率/MW	525	632	365	470	300	380
燃料气耗量/(108m3／a)	5．40	7．01	3．94	4．88	3．24	3．37
线路投资/亿元	205．64	201．64	226．75	222．41	246．45	241．76
站场投资/亿元	67．50	77．13	48．54	58．89	40．61	48．24
年直接操作成本/亿元	17．03	18．25	16．21	17．13	16．32	16．87
费用现值/亿元	283．46	292．14	283．89	291．54	294．66	298．50

　　从表8-7可以看出，对选取的三种管径，其管内壁有内涂与无内涂的方案相比，线路投资高，但站场投资和操作成本低，因此，总的费用现值有明显的优势。同时可以看出，管径越小，加内覆盖层的方案经济优势越明显。对于1016mm，1067mm，1118mm三种管径，有内涂方案费用现值比无内涂方案分别减少3．0％、2．6％和1．3％。
经分析，有内涂和无内涂两种方案在固定投资和运行费用方面的效益存在差别。首先，在固定投资方面，以φ1016mm设计力案为例，从表8-7中的站场投资一项可知，有内涂的管道可减少3座压气站，节约资金约9．63亿元。内覆盖层的费用以30元／m²计，4000km长的管道共需约4亿元，故只考虑一次性投资，施加内覆盖晨后就可节约资金约5．63亿元。其次，在运行费用方面虽然实际运行中影响管道运行成本的因素很多，但若只考虑动力消耗。在设计辅量下，仍以φ1016mm设计方案为例，采用内涂可节约功率51．9MW，若全线均使用燃气轮机，每年可减少燃料气1．61×10⁸m³，按1元／m³，气价计算，每年即可节约资金1．61亿元。由此看出西气东输管道采用减阻型内覆盖层经济效益是显著的。最终设计还是选定了内涂方案。
　　在干线精气管道采用内覆盖层前后经济评价方法中，不论是静态还是动态方法都还显得不十分成熟；特别是影响内覆盖层的经济因素较多，包括管道粗糙度的取值、管道输量、管径、输送距离、燃料价格、天然气售价、涂料成本、施工费用等等。这些因素直接影响内覆盖层的经济性。因此这个问题尚有待于进行深入的研究。