古自強(qiáng)　葛建剛　李星星

摘要：為全面掌握燃驅(qū)機(jī)組全壽命成本構(gòu)成，文章利用LCC分析方法統(tǒng)計(jì)了公司西二線GE、SIEMENS燃機(jī)的投資成本、運(yùn)行成本、維護(hù)成本、故障成本數(shù)據(jù)，分析后，提出燃機(jī)全壽命各階段管理成本的構(gòu)成及比例，認(rèn)為改進(jìn)和加強(qiáng)設(shè)備全壽命周期管理，有助于提高生產(chǎn)效率，降低管道建設(shè)和設(shè)備運(yùn)行成本。

關(guān)鍵詞：燃驅(qū)壓縮機(jī)組；全壽命周期；LCC成本分析；投資成本；運(yùn)行成本；維護(hù)成本 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TE89 文章編號(hào)：1009-2374（2015）35-0193-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.095

1 公司燃機(jī)全壽命周期管理現(xiàn)狀

西部管道公司目前已投運(yùn)的30MW燃機(jī)分布在西一線西段、西二線西段、西三線西段和輪吐線。其中西一線13座壓氣站共35臺(tái)機(jī)組，燃驅(qū)機(jī)組占33臺(tái)；西二線14座壓氣站共46臺(tái)機(jī)組，燃驅(qū)機(jī)組占34臺(tái)；已投運(yùn)西三線3座壓氣站6臺(tái)燃驅(qū)機(jī)組；輪吐線一期工程2座壓氣站3臺(tái)燃驅(qū)機(jī)組。截止2015年5月，公司在役30WM級(jí)GE燃驅(qū)機(jī)組總數(shù)已經(jīng)達(dá)到55臺(tái)，占公司已投運(yùn)機(jī)組總量的45.5%；30WM級(jí)SIEMENS燃驅(qū)機(jī)組21臺(tái)占公司已投運(yùn)機(jī)組總量的20.7%。相比電驅(qū)而言，燃驅(qū)采購(gòu)、運(yùn)行及大中修成本均高于電驅(qū)機(jī)組，因此本次統(tǒng)計(jì)與分析選取公司具有代表性的GE公司的PGT25+PCL800壓縮機(jī)組與SIEMENS公司的RB211+RF3BB壓縮機(jī)組進(jìn)行全壽命費(fèi)用成本分析及比較。

2 機(jī)組全壽命各階段成本構(gòu)成

機(jī)組各階段成本分為由采購(gòu)和建設(shè)費(fèi)用構(gòu)成的投資成本，由燃料氣消耗和電力消耗組成的運(yùn)行成本，由機(jī)組檢修、運(yùn)輸構(gòu)成的維護(hù)成本，由備件構(gòu)成的故障成本。

2.1 投資成本

GE、SIEMENS燃驅(qū)機(jī)組建設(shè)采購(gòu)成本在機(jī)組招標(biāo)選商后已經(jīng)確定，該費(fèi)用包括設(shè)備購(gòu)置、兩年備品備件、設(shè)備運(yùn)輸、安裝調(diào)試技術(shù)服務(wù)等費(fèi)用，GE機(jī)組約為7705萬(wàn)元、SIEMENS機(jī)組投資成本費(fèi)用為7405萬(wàn)元。

2.2 運(yùn)行成本

燃機(jī)的日常運(yùn)行費(fèi)用包括燃料氣消耗、機(jī)組啟停天然氣放空的損耗、運(yùn)行期間干氣密封天然氣放空、機(jī)組低壓電器設(shè)備及控制系統(tǒng)電量消耗等。以下兩座壓氣站為同一負(fù)壓下，GE燃驅(qū)、SIEMENS燃驅(qū)機(jī)組燃料氣消耗統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

2.2.1 天然氣壓縮機(jī)組的動(dòng)力由燃?xì)廨啓C(jī)提供，其運(yùn)行期間，燃料氣需要與空氣混合燃燒提供持續(xù)不斷的熱能，熱能轉(zhuǎn)換為離心壓縮機(jī)機(jī)械能，因此管道天然氣在增加輸送期間將消耗大量的天然氣。為準(zhǔn)確比對(duì)不同機(jī)組的燃料氣消耗，對(duì)2013～2015年燃料氣數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后，得出以下GE和SIEMENS機(jī)組的平均燃耗。

綜合近兩年GE燃機(jī)燃料氣的消耗，機(jī)組平均消耗是4900方/小時(shí)，假設(shè)機(jī)組運(yùn)行10萬(wàn)小時(shí)為一個(gè)周期計(jì)算，燃耗成本為：4900標(biāo)方/小時(shí)×1.85元/標(biāo)方×100000小時(shí)=90650萬(wàn)元。

假設(shè)機(jī)組運(yùn)行10萬(wàn)小時(shí)為一個(gè)周期計(jì)算，燃耗成本為：5300標(biāo)方/小時(shí)×1.85元/標(biāo)方×100000小時(shí)=98050萬(wàn)元。

2.2.2 其他運(yùn)行成本。燃驅(qū)壓縮機(jī)機(jī)組在啟動(dòng)、運(yùn)行、保壓期間干氣密封一級(jí)放空為主要放空損耗，隨著轉(zhuǎn)速的變化，放空量也會(huì)有所差異，通常驅(qū)動(dòng)端及非驅(qū)動(dòng)端兩側(cè)一級(jí)正常運(yùn)行期間放空量約為17標(biāo)方/小時(shí)，該放空量與機(jī)組運(yùn)行期間燃料氣消耗相比為2%～3%。同時(shí)為保證燃機(jī)及其輔助系統(tǒng)如箱體通風(fēng)、電加熱器、空冷器、控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，每天將消耗一定的電量，經(jīng)統(tǒng)計(jì)機(jī)組運(yùn)行期間站場(chǎng)耗電約為300～600元/小時(shí)，該用電量與燃料氣消耗成本相比為3%～6%。因此壓縮機(jī)組運(yùn)行期間天然氣放空和站場(chǎng)用電成本約占機(jī)組燃料氣消耗成本的5%～9%。

2.3 維檢修成本

2013年至2014年西一線西段GE、SIEMENS燃驅(qū)機(jī)組進(jìn)入中修階段，綜合近兩年GE機(jī)組維修費(fèi)用，考慮運(yùn)輸、清關(guān)等各項(xiàng)費(fèi)用，結(jié)合GE燃機(jī)合同條款及價(jià)格漲幅，預(yù)計(jì)2029年西二線GE、SIEMENS燃驅(qū)機(jī)組將運(yùn)行至10萬(wàn)小時(shí)，期間各階段大中修維修價(jià)格如表3所示：

2.4 日常故障成本

在機(jī)組投產(chǎn)調(diào)試、運(yùn)行期間由于設(shè)備磨損、設(shè)備缺陷、惡劣氣質(zhì)等因素，壓縮機(jī)組會(huì)出現(xiàn)不同類型和級(jí)別的故障，通過(guò)對(duì)備件出庫(kù)情況分析后發(fā)現(xiàn)，GE機(jī)組消耗高價(jià)值備件是齒輪箱總成、燃料氣噴嘴、干氣密封、燃料氣調(diào)節(jié)閥、UCP控制模塊、干氣密封濾芯、T5.4熱電偶等部件；SIEMENS機(jī)組主要消耗的高價(jià)值備件是干氣密封、燃料氣調(diào)節(jié)閥、液壓泵等備件。綜合近兩年機(jī)組備件消耗數(shù)據(jù)，若以運(yùn)行10萬(wàn)小時(shí)為一個(gè)周期，GE單臺(tái)機(jī)組備件消耗4400萬(wàn)元；SIEMENS單臺(tái)機(jī)組備件消耗3270萬(wàn)元。

3 基于LCC分析的燃驅(qū)機(jī)組全壽命成本與分析

設(shè)備全壽命周期管理以全壽命周期成本最低為管理目標(biāo)，涉及設(shè)備采購(gòu)、日常運(yùn)行、故障處理、中修大修直至報(bào)廢的各個(gè)環(huán)節(jié)，按照全壽命周期不同階段內(nèi)容，LCC模型為：

LCC=CIC+COC+CMC+CPC+CDC

式中：LCC為全壽命周期成本；CIC為投資成本，COC為運(yùn)行成本為，CMC為維護(hù)成本，CPC為故障成本，CDC為報(bào)廢成本。

結(jié)合以上數(shù)據(jù)分析結(jié)果，圖1得出GE燃驅(qū)、SIEMENS燃驅(qū)機(jī)組全壽命成本構(gòu)成及分布比例?？梢钥闯鰞煞N機(jī)型燃料氣消耗占成本的80%以上，是機(jī)組成本構(gòu)成的最重要部分，其次為機(jī)組維修成本約占8%。

4 結(jié)語(yǔ)

采用全壽命周期管理的成本分析方法，能夠更加科學(xué)和全面地對(duì)設(shè)備管理成本進(jìn)行分析和比對(duì)，該方法能夠掌握燃?xì)廨啓C(jī)組不同階段、不同因素對(duì)設(shè)備使用成本的影響程度，管理人員可以采取更有針對(duì)性的措施降低成本支出。LCC方法分析表明，燃驅(qū)壓縮機(jī)機(jī)組運(yùn)行期間燃料氣消耗是成本比例最重的因素，為降低運(yùn)行成本，可從提高燃機(jī)效率和輸氣管網(wǎng)效率等方面入手。另外由機(jī)組中修、大修費(fèi)用構(gòu)成的維護(hù)成本占比高于投資成本和故障成本，通過(guò)研究燃機(jī)熱端部件壽命及性能，長(zhǎng)期分析燃機(jī)運(yùn)行工況，逐步延長(zhǎng)機(jī)組維修周期，能降低10%以上的維護(hù)成本。最后使用對(duì)LCC方式對(duì)機(jī)組全壽命成本分析，并不斷分析與比對(duì)，能夠更加全面地掌握不同廠家、不同機(jī)型的使用成本，有助于各方在新建天然氣管道站場(chǎng)機(jī)組選型和采購(gòu)階段提供更全面的決策支持。

（責(zé)任編輯：王 波）