3．1 蕾內(nèi)壁粗糙度的確定
　　管內(nèi)壁粗糙度的計(jì)算一般采用有效粗糙度。有效粗糙度反映了管壁粗糙度和由諸如彎頭、環(huán)狀焊縫、接頭及攜帶的特殊物質(zhì)拖曳阻力所引起的當(dāng)量粗糙度的復(fù)合影響。有效粗糙度的確定方法如下：
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(攜帶物質(zhì))；
　　Kd—彎頭；焊縫及接頭等引起的粗糙度。
　　在對(duì)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算時(shí)，可根據(jù)管子的實(shí)際情況直接從有關(guān)數(shù)據(jù)表中選擇合適的數(shù)值。
3．2 壓縮機(jī)站功率的確定
　　在干線輸氣管道設(shè)計(jì)時(shí)，通過工藝計(jì)算得出壓縮機(jī)站的軸功率，在實(shí)際運(yùn)營中，考慮到壓縮機(jī)的功率要有一定的儲(chǔ)備量，其安裝功率等于軸功率乘以各影響系數(shù)。公式如下：
P_w=P_cβ (8-7) 式中 β—各個(gè)因素綜合影響系數(shù)，β=1．382；
其中包括：(1)溫度影響系數(shù)(1．05)；
　　　　　(2)海拔影響系數(shù)(1．10)；
　　　　　(3)進(jìn)排氣損失系數(shù)(1．02)；
　　　　　(4)儲(chǔ)備系數(shù)(1．15)；
　　　　　(5)傳動(dòng)損失系數(shù)(1．02)。
3．3 干線輸氣管道增量投資的確定
　　設(shè)流量Q和管道輸送總距離L一定，可得出加內(nèi)覆蓋層前后粗糙度Ke與壓縮站間距L的關(guān)系式：

?

式中：L₀—未采用內(nèi)覆蓋層管道干線壓縮站間距，km；
　　L₁—采用內(nèi)覆蓋層管道干線壓縮站間距，km；
　　Ke₀—未采用內(nèi)覆蓋層管道內(nèi)壁有效粗糙度；
　　Ke₁—采用內(nèi)覆蓋層管道內(nèi)壁有效粗糙度。
　　從式(8-9)可看出，由于Ke₁＞Ka₂，采用內(nèi)覆蓋層后的壓縮站間距L1是未采用內(nèi)覆蓋層壓縮站間距L₀的(Ke／Ke₁)^0．2倍。因此，可以相應(yīng)減少壓縮機(jī)站數(shù)而能確保與未采用內(nèi)覆蓋層輸氣管道相同的輸量。
　　在管道內(nèi)涂和未內(nèi)涂兩種情況下，主要的費(fèi)用差別在于內(nèi)覆蓋層的費(fèi)用，該費(fèi)用通常占管道總建設(shè)費(fèi)用的1％～2％。干線輸氣管道采用內(nèi)覆蓋層前后，其項(xiàng)目總投資中通信工程、自動(dòng)化控制、調(diào)度中心工程、基地工程費(fèi)用沒有直接影響。因此，這幾項(xiàng)費(fèi)用相對(duì)不變，而與管道線路投資直接費(fèi)用有關(guān)。采用內(nèi)覆蓋層前后投資的差額(即：增量投資)是進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較評(píng)判的主要因素。
　　增量投資費(fèi)用是指采用內(nèi)覆蓋層后比采用前的管道線路工程投資多出部分(即：管內(nèi)壁除銹費(fèi)用、內(nèi)覆蓋層材料費(fèi)、噴涂施工費(fèi)用之和)。用下式表示：
△I=I₁-I₀ (8-10) 式中 △l—增量投資，萬元；
　　I₀—采用內(nèi)覆蓋層前管道線路工程的投資，萬元；
　　I₁—采用內(nèi)覆蓋層后管道線路工程的投資，萬元。
3．4 運(yùn)營成本費(fèi)用的確定
　　在內(nèi)涂及未內(nèi)涂兩種方案運(yùn)行費(fèi)用之間主要區(qū)別反映在管道設(shè)計(jì)壽命期間的燃料消耗上。需對(duì)管道預(yù)期壽命預(yù)測(cè)燃料價(jià)格來量化燃料費(fèi)。
　　干線輸氣管道采用內(nèi)覆蓋層后，構(gòu)成運(yùn)營成本的諸多因素中可變因素較多，且很復(fù)雜，在進(jìn)行采用與不采用內(nèi)覆蓋層的兩方案比較時(shí)，僅考慮燃料費(fèi)用、人工工資及附加費(fèi)、清管費(fèi)用、管理費(fèi)用，其他可變費(fèi)用忽略不計(jì)。
C=C_r+C_rg+C_q+C_g (8-11) 式中 C—運(yùn)營成本費(fèi)用；
　　C—每年的燃料費(fèi)用；
　　C_rg—每年的人工工資及時(shí)加費(fèi)用；
　　C_q—每年的清管費(fèi)用；
　　C_g—每年的管理費(fèi)用。
　　采用內(nèi)覆蓋層后燃料贊用隨裝機(jī)功率的改變而發(fā)生變化，由于壓縮機(jī)所做的功與其壓縮率的對(duì)數(shù)(1gr)值成正比，故可寫出下列關(guān)系式：

?

? 式中 r₀—無內(nèi)覆蓋層的管道某管段起點(diǎn)與終點(diǎn)壓力絕對(duì)值的比值；
　　r₁—有內(nèi)覆蓋層的管道對(duì)應(yīng)長度管段起點(diǎn)與終點(diǎn)壓力絕對(duì)值的比值；
　　N₀—無內(nèi)覆蓋層的管道動(dòng)力消耗；
　　N₁—有內(nèi)覆蓋層的管道動(dòng)力消耗。
　　根據(jù)干線輸氣管道計(jì)算的基本公式可得：

　　整理得：

?

? 　　同樣，在k0取45μm，k1取10μm，r0取1．4時(shí)，則有表8-2的關(guān)系：
表8-2 管道加內(nèi)覆蓋層后輸氣動(dòng)力降低率

D/mm	300	400	500	600	700	800	900	1000
(N1-N0)/N0/%	27.42	24.06	21.37	19.12	17.18	15.48	13.95	12.56

? 　　燃料費(fèi)用的確定：

?

? 式中 △Cr—兩方案對(duì)比每年節(jié)約的燃料費(fèi)用；
　　Q—年輸量；
　　P—設(shè)計(jì)壓力；
　　λ₀—未采用內(nèi)覆蓋層干線輸氣管道的磨阻系數(shù)；
　　λ₁—采用內(nèi)覆蓋層干線輸氣管道的磨阻系數(shù)。
　　上述介紹的四種因素是影響干線管道采用與不采用減阻內(nèi)涂技術(shù)的主要因素。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算時(shí)，還要涉及到其他經(jīng)濟(jì)參數(shù)(詳見表8-3)。

表8-3 其他經(jīng)濟(jì)參數(shù)

參數(shù)	說明
設(shè)施總費(fèi)用 建設(shè)期間資金補(bǔ)息 返還率 折舊 凈資產(chǎn) 所得稅 應(yīng)納稅的收入 利息費(fèi)用 資本折扣 操作費(fèi)及維護(hù)費(fèi) 年運(yùn)營費(fèi)用	資歷本費(fèi)用+建設(shè)期間資金折扣-運(yùn)轉(zhuǎn)資金 返還率×(月數(shù)+12)×建設(shè)費(fèi)用 貸款×貸款利息+凈資產(chǎn)×凈資產(chǎn)利息 (原始資本-剩余費(fèi)本)／設(shè)計(jì)壽命 設(shè)施總費(fèi)用-累積折歸額 [稅率／(1-稅率)]×應(yīng)交稅的收入 返還+折舊-利息費(fèi)用-資本折現(xiàn)(CCA) 貸款率×基本費(fèi)用×貸款利息 設(shè)施總費(fèi)用-累積折舊-建設(shè)期間資金折扣 管理+實(shí)際操作費(fèi) 折舊+操作及維護(hù)費(fèi)+稅費(fèi)+返還

3．5 采用內(nèi)覆蓋層管道運(yùn)行費(fèi)用的判定
　　在管道設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)決策，它要求對(duì)管道設(shè)計(jì)壽命期間采用內(nèi)覆蓋層的費(fèi)用和效益作出詳細(xì)的評(píng)估。
　　BenAsabten，P．Ene．所著的《天然氣管道采用內(nèi)覆蓋層合理性的判定》給出了一個(gè)程序，它可以充分地對(duì)采用內(nèi)覆蓋層的費(fèi)用及效益作出評(píng)估。
　　判定方法是：
　　當(dāng)C₂≤1．02C1時(shí)，內(nèi)覆蓋層方案就是經(jīng)濟(jì)的；
　　當(dāng)C₂＞1．02C1時(shí)，內(nèi)覆蓋層方案是不經(jīng)濟(jì)的。
　　其中C₁是不加內(nèi)覆蓋層的運(yùn)營費(fèi)；C2是采用內(nèi)覆蓋層的運(yùn)營費(fèi)。
　　風(fēng)險(xiǎn)分析和模糊評(píng)定技術(shù)也應(yīng)該用來對(duì)一些無形的效益(例如：管子存放期的防腐蝕、對(duì)目視檢查的增進(jìn)、對(duì)天然氣氣質(zhì)的保證等等)進(jìn)行量化，并且與費(fèi)用分析綜合考慮。如果無形的效益不足以量化，應(yīng)考慮附加2％的補(bǔ)償因子；就是說：假如內(nèi)覆蓋層管道的運(yùn)行費(fèi)用是未內(nèi)覆蓋方案運(yùn)行費(fèi)用的1．02倍或更低，那么仍應(yīng)推薦采用內(nèi)覆蓋層方案。
3．6 內(nèi)涂覆管道經(jīng)濟(jì)性分析判定的程序
　　為了對(duì)干線輸氣管道采用與不采用內(nèi)覆盞層盡快做出較為準(zhǔn)確地判斷，加拿大NOVA公司編制了對(duì)采用內(nèi)覆蓋層費(fèi)用和效益分新的評(píng)估程序。該程序包括在預(yù)選管道的設(shè)計(jì)壽命期間對(duì)于燃料節(jié)約及內(nèi)覆蓋層花費(fèi)之間的運(yùn)營費(fèi)用對(duì)比。將給定的管道有效粗糙度運(yùn)用于水力學(xué)模型，可分別確定內(nèi)涂和末內(nèi)涂管道各自的燃料需要。將該數(shù)據(jù)連同其它相關(guān)的費(fèi)用及操作費(fèi)用輸入到運(yùn)營費(fèi)用模型中，可以確定各種工況下累積的運(yùn)營費(fèi)用現(xiàn)值。具體評(píng)估巍程見圖8-10

圖8-1 對(duì)內(nèi)覆蓋層的評(píng)估
　　 (1)確定運(yùn)行流態(tài) 確定部分紊流和完全紊流流態(tài)轉(zhuǎn)變的臨界雷諾數(shù)，將其與根據(jù)流態(tài)和管路特性計(jì)算出的實(shí)際雷諾數(shù)相比較。假定預(yù)選管道的流量在其設(shè)計(jì)壽命期間內(nèi)是變化的，判斷通過管子的最大平均日翰量是否處在完全紊流的流態(tài)下。假如預(yù)期的最大流量不處在完全紊流狀態(tài)，那么，提高管道的管輸效率不能用內(nèi)覆蓋層技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。假如流態(tài)處于完全紊流區(qū)，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行評(píng)估。
　　(2)進(jìn)行水力學(xué)分析以確定燃料消耗 將管道設(shè)計(jì)壽命期間預(yù)期的運(yùn)行條件(壓力、溫度、平均流量等)用于水力學(xué)模型以確定管道內(nèi)涂覆前后各自的燃料消耗。相關(guān)的上、下游壓縮機(jī)站將被用于該模型分析中。壓力、流量與沮度方程、壓縮機(jī)方程可將流量，粗糙度和燃料消耗關(guān)聯(lián)起來。
　　(3)確定投資及運(yùn)行費(fèi)用 在管道采用內(nèi)涂和未內(nèi)涂兩種情況下，主要的費(fèi)用差別在于內(nèi)覆蓋層的費(fèi)用。該費(fèi)用通常占管道總建設(shè)費(fèi)用的1％～2％。與此類似，在內(nèi)涂及未內(nèi)涂兩種方案運(yùn)行費(fèi)用之間主要區(qū)別反映在管道設(shè)計(jì)壽命期間的燃料消耗上，需對(duì)管道預(yù)期壽命預(yù)測(cè)燃料價(jià)格來量化燃料費(fèi)。
　　(4)確定運(yùn)行費(fèi)用 投資和運(yùn)行費(fèi)用以及運(yùn)行費(fèi)用參數(shù)用于運(yùn)行費(fèi)用分析模型，可對(duì)加或不加內(nèi)覆蓋層兩種方案進(jìn)行費(fèi)用對(duì)比。
　　可用費(fèi)用現(xiàn)值(CPVCOS)法行方案對(duì)比。
　　(5)經(jīng)濟(jì)評(píng)判 假如采用內(nèi)覆蓋層情況下的運(yùn)營費(fèi)用低于不加內(nèi)覆蓋層的費(fèi)用，那么內(nèi)覆蓋層方案就是經(jīng)濟(jì)的。假如采用內(nèi)覆蓋層情況下的運(yùn)行費(fèi)用高于不加內(nèi)覆蓋層的費(fèi)用的1．02倍以下，仍可考慮使用內(nèi)覆蓋層(基于對(duì)內(nèi)覆蓋層無形效益的考慮)。否則，內(nèi)覆蓋層方案就是不合算的了。
　　另外，假如前面部分提及的內(nèi)覆蓋層無形效益能得到近似量化，那么它們應(yīng)該在運(yùn)行費(fèi)用和資金投入的確定中有所反映。例如，在管道加內(nèi)覆蓋層后與未加內(nèi)覆蓋層的管道清管費(fèi)用比較上有充足的資料可利用，那么這些費(fèi)用就可以在姆作費(fèi)用評(píng)估和運(yùn)營費(fèi)用分析中加以考慮。