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关于输水管道的经济管径(下)

时间:2021-11-20 03:26:07

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关于输水管道的经济管径(下)

正如之前提及的关于大口径输水压力管道的管径计算,水力计算公式给出了流量与管径和管内表面粗糙度下的水头损失之间的关系。当水头损失不变时,可以得出要求流量的最小管径,这个结果只是表明管道投资费用最少。而水头是由水泵提供的,这部分能耗用于克服管道内的摩擦阻力。管径增大摩擦损失减少则能耗减少,而管道投资增加。其最终目标是通过选择经济管径使得整个费用最小(包括工程初始投资,运行和维护费用)。

压力输水管道在管道项目初始阶段一般选择经济管径参考公式来确定管道布置和投资估算,但是不能太依赖这些经验公式。今天的电力工业在世界经济和主要商品市场中每天都发生着变化,这些变化又依次传导引起其它产品价值的改变,如能源,燃料,钢铁,水泥和其它常用建筑材料。这些动态变化要求工程设计人员在计算经济管径时更加尽职尽责,要恰当考虑材料成本和能源消耗费用。

电力价格会出现季节性的变化,峰值和非峰值电价,要考虑每天用电的波动情况等,综合反映当今技术驱动和实际能源消耗波动,重点强调输水管道设计要与时俱进,跟上时代的变化。简单的平均取值或“混合参数”能耗费用不能精确反映近期和远期情况,因此不能以此来确定管径。设计人员应当了解所有相关经济参数,真实反映和考虑本地区和业主指定的参数来确定经济管径和管材。每天时段电价和每年时段电价的变化与相应时段的供水量相结合,可以交叉得出一个最佳的经济管径。应当认识到,月平均流量不能反映每天流量的波动和变化,忽略这些变化会导致计算错误,对给定的水利设施的功效产生重大影响。

应当鼓励工程技术人员开发和修正适用的经济管径计算模型,将这些模型用于项目规划,设计和项目招投标中。如果考虑上面提到的参数,更新的计算会证明以前的经济管径模型不够准确,只考虑当下的价格因素,忽略将来的情况或限制条件也同样会出问题,因此,这两种因素都要考虑进去,在计算时能够正确反映实际情况。这并不是要求相关工程技术人员预测未来的变化,关键是要有前瞻性,要考虑材料和电力价格的波动,在他们的经济管径模型中考虑将来价格的敏感因素。

下面引用美国土木工程学会工程务实手册MOP79:压力钢管中有关经济管径的计算方法和两个算例。

以上算例中,

Case 1: 最小输水钢管壁厚;

Case 2: 内压控制。

这两个算例可以为管道设计技术人员提供另一种分析问题的方法。

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