天然气长输管道工程设计问题
问题描述
输气管道工程设计是一个复杂的问题，需要考虑多方面的因素。其中在设计方案选择时包含有主观因素，如政策倾斜、技术上提倡高压力、大管径输送系统等，因此在选择方案时会优先选择这类输气方案。另外，设计参数如管径、输气压力、压缩比、投资运行费用等选择的范围不是确定的，而是在一定范围内变化的，在选择方案时就有较大的灵活机动性。工程设计过程中要考虑众多因素，诸因素中的随机性可用随机理论来处理，但其中大量存在的模糊信息，要用模糊理论的语言变量描述并求得解决，从而使设计方案达到更理想的优化。
拟建一条天然气输气管道，该管道长880km，任务输量为9×108m3/a，气田提供压力为5.88MPa，全线终点压力（城市配气站进站压力）不低于0.98MPa，天然气相对密度为0.6。
相关设计方案
选取7种不同管径和不同输送压力（直接利用气田压力输送、降压输送、增压输送），3种天然气价格，经水利、技术经济计算后，可得出48种方案，每一种方案中列出相应参数，供方案选择时使用，具体如下表所示。
方案
管径(mm)
输气
压力
(MPa)
首站压缩比
中间站压缩比
站数
管道投
资费用
(元/(km.a))
站投资
费用
(元/(km.a))
经营
费用
(元/(km.a))
折合
费用
(元/(km.a))
1
426.0
5.88
1.00
1.16
7
29815.83
3232.02
4626.45
37674.30
2
457.0
5.88
1.00
1.16
4
31816.82
2109.85
2463.68
36570.35
3
478.0
5.88
1.00
1.16
3
33172.33
1735.80
1982.67
36890.89
4
529.0
5.88
1.00
1.16
1
39786.84
987.96
660.92
41435.45
5
457.0
5.88
1.00
1.16
4
31816.82
2128.70
4015.01
37961.01
6
478.0
5.88
1.00
1.16
3
33172.33
1749.94
3011.62
37933.89
7
529.0
5.88
1.00
1.16
1
39786.84
999.40
1003.87
41783.11
8
630.0
5.88
1.00
1.16
0
50181.40
613.64
0
50975.04
9
457.0
5.88
1.00
1.16
4
31816.82
2141.55
5399.39
39357.76
10
478.0
5.88
1.00
1.16
3
33172.33
1750.57
4049.54
38391.44
11
529.0
5.88
1.00
1.16
1
39786.84
995.62
1349.85
42132.32
12
630.0
5.88
1.00
1.00
0
50181.40
613.64
0
50975.04
13
478.0
3.60
1.00
1.17
12
33172.33
5453.09
8550.89
47176.31
14
529.0
3.60
1.00
1.17
6
36464.28
3033.36
4275.45
43773.09
15
630.0
3.60
1.00
1.17
1
42983.64
1016.92
712.57
44713.14
16
720.0
3.60
1.00
1.00
0
48792.96
613.64
0
49406.60
17
478.0
3.60
1.00
1.17
11
33172.33
5118.05
11938.34
50128.72
18
529.0
3.60
1.00
1.17
6
36464.28
3070.59
6511.83
46046.71
19
630.0
3.60
1.00
1.17
1
42983.64
1023.13
1085.30
45092.07
20
720.0
3.60
1.00
1.00
0
48792.96
613.64
0
49406.60
21
478.0
3.60
1.00
1.17
11
33172.33
5158.04
16059.12
54389.49
22
529.0
3.60
1.00
1.17
6
36464.28
3092.40
8759.52
48316.20
23
630.0
3.60
1.00
1.17
1
42983.64
1026.76
1459.92
45470.33
24
720.0
3