投资分析在方案设计比选中的重要性

吴永青

（中海油石化工程有限公司，山东济南 250100）

工程设计一般分为方案设计、初步设计、施工图设计。其中方案设计阶段，方案比选又是方案设计中的重要环节，其过程十分复杂也极具创造性。它不仅需要项目组多个专业设计人员相互配合，制定出一个安全、满足标准和功能的技术先进的方案，还要处理好方案的经济合理性与技术先进性之间的关系。在满足工程功能要求的前提下，尽可能降低投资，为建设单位节约投资，也为继续合作打下良好的基础。

方案设计比选的流程一般是首先确定多个方案进行功能比较，淘汰功能劣的，留下功能好的几个方案，再从投资的角度分析对比，最终确定性价比好的方案。

现以某大型炼油公司互联管线线路方案研究为例说明方案设计的步骤和要点及影响因素。

1 项目概况

本项目选址建设单位原有A1装置区内，为了实现原料的供应及开停工状态时，各装置原料互供，实现经济效益最大化的问题，需要将A2和A1部分原料和中间产品实现互通。本项目分为穿越炼油区和不穿越炼油区两个类别，共包括5根管线、生产区改造和罐区改造内容。

2 现场勘查与数据采集

影响方案设计的因素较多，如建设地点、建设规模、地质条件、产品方案、工艺流程、主要设备选型、施工环境等。本项目在原有装置区内，业主要求管道走向尽可能利用原有管廊，受限因素更多，设计难度更大。接到任务后，我院派出多名经验丰富的设计人员前去现场实地勘查，调查、收集设计所需的信息、数据。

3 制定设计方案

项目主体虽为互联管线，但是涉及工艺设备、工艺管道、电气、自控、建筑、结构等多个设计专业。项目组各专业设计人员根据所收集的资料、设计依据、设计原则、工作范围及与建设单位多次沟通的结果，认真研究分析，制定出了7个技术可行的线路方案及相应的组合方案。

4 技术性比选

方案制定出后，经过项目组各专业主要负责人多次开会分析确认，认为其中一个线路新建管廊需要跨越道路、河流，不能保证工期，本线路虽然技术可行，但影响因素较多，不推荐此线路；从技术可行性角度推荐了6个线路，5个组合方案。

其中线路1至线路4为穿越炼油区方案，线路5至线路6为不穿越炼油区方案，最终方案是各线路的组合。共有线路1/3组合，线路1/4组合，线路2/3组合，线路2/4组合和线路5/6组合，共5个线路组合方案，其中除线路5/6组合为不穿越炼油，其他线路组合均需穿越炼油区，如图1所示。

图1 线路

5 投资分析比选

影响工程投资的因素较多，主要有：项目投资规模、施工地点、工期要求、施工原材料设备价格、施工涉及的机械设备、当地经济水平、政策、管理人员水平等因素。

本项目在业主现有装置红线区域内，人员出入有相对严格要求，施工期间原装置不能停产，因此本项目施工难度相对增加，施工效率极大降低，有些工作必须在夜间进行。估算人员做投资分析时不仅要考虑工程范围及各专业提供的设计条件及一般工程投资影响因素，还要考虑安全培训、办各种证件、夜间探伤、在原有管廊上施工的沟通协调、施工与生产同时进行降效费、系统连接施工降效等因素给投资造成的影响。

5.1 各线路主要工程范围

线 路 1： 管 道DN80 Sch40s（304L）3 250m、DN100 Sch40s（304L）3 500m、DN150 Sch40s（304L）3 500m及其配套的阀门、保冷材料、静电接地材料；乙二醇加热器、CO2压缩机各1台；相关仪表及其配套的仪表材料；10kV中压开关柜、防爆现场操作柱及其配套的管缆、支架、防雷接地部分等材料；压缩机厂房、管道外挑支架。

线 路 2： 管 子DN80 Sch40s（304L）6 100m、DN100Sch40s（304L）6 300m、DN150Sch40s（304L）6 300m及其配套的阀门、保冷材料、静电接地材料；乙二醇加热器、CO2压缩机各1台；相关仪表及其配套的仪表材料；10kV中压开关柜、防爆现场操作柱及其配套的管缆、支架、防雷接地部分等材料；压缩机厂房、管道外挑支架。

线路3：DN80Sch40（20）2 800m、DN100Sch10s（304L）2 800m及其配套的阀门、涂漆材料、保温材料、静电接地材料；原料泵4台；相关仪表及其配套的仪表材料；低压抽屉式开关柜、电伴热及其配套的管缆、支架、防雷接地部分等材料；泵基础、管道外挑支架。

线路4：管子DN80 Sch40（20）3100m、DN100 Sch10s（304L）3 100m及其配套的阀门、涂漆材料、保温材料、静电接地材料；原料泵4台；相关仪表及其配套的仪表材料；低压抽屉式开关柜、电伴热及其配套的管缆、支架、防雷接地部分等材料；泵基础、管道外挑支架。

线路5：管子DN80 Sch40（20）7 000m、DN100 Sch10s（304L）7 000m及其配套的阀门、涂漆材料、保温材料、静电接地材料；原料泵4台；相关仪表及其配套的仪表材料；中低压开关柜、预装式总端变电站、三防配电箱、电伴热及其配套的铝合金梯级桥架、管缆、支架、防雷接地部分等材料；泵基础、管道外挑支架。

线 路 6： 管 子DN80 Sch40s（304L）9240m、DN100 Sch40s（304L）9 800m、DN150 Sch40s（304L）9 800m及其配套的阀门、保冷材料、静电接地材料；乙二醇加热器、CO2压缩机各1台；相关仪表及其配套的仪表材料；10kV中压开关柜、防爆现场操作柱及其配套的管缆、支架、防雷接地部分等材料；压缩机厂房、管道外挑支架。

5.2 编制依据

（1）安装参照《石油化工安装工程概算指标》（2019版）、《石油化工安装工程费用定额》（2019 版）、《石油化工安装工程主材费》（2019 版）、中国石油化工集团公司中国石化〔2018〕207号《石油化工工程建设费用定额》（2018 版）测算单价，并结合工程现场实际降效情况予以调整；

（2）建筑工程参照中国石化概站字〔2014〕012号《石油化工建筑工程概预算编制应用数据库》（2014版）及其费用定额测算单价，并结合工程现场实际降效情况予以调整；

（3）增值税计算执行中国石化建标〔2019〕8号文件的要求；

（4）建设单位、相关专业提供的基础资料；（5）各专业提供的设计条件；（6）国内同类项目相关参考资料。

5.3 设备、材料价格水平

（1）通用设备根据设备型号、规格、材质和数量采用市场询价计算。

（2）非标设备费参照中国石化概预算技术中心站《工程经济信息》（2020年第3期）非标准设备价格信息计算。

（3）国内采购的主要材料：工艺阀及电缆采用中国石油化工集团公司设计概预算技术中心站2020年发布的价格信息计算，其中电缆按铜价6.5万元/t计算；钢材、保温材料等按《石油化工安装工程主材费》（2019版）计算；不足部分采用市场询价。

经过详细计算，各线路工程费结果，如表1～表6所示。

表1 线路1

表2 线路2

表3 线路3

表4 线路4

表5 线路5

续表

表6 线路6

结合各线路走向情况，线路1/3重叠800m、线路2/3重叠900m、线路2/4重叠3 050m、线路5/6重叠2 400m。重叠部分可减少脚手架搭拆、管廊管道保护费等措施费用。综合以上因素，各线路的组合含税工程费为如表7所示。

表7 各线路的组合含税工程费

5 各线路组合方案结论

（1）线路1/3组合：技术可行，在5个组合方案中线路最短，工程费最少，5根管道有800m的重叠区有利于施工的统一管理，但本线路组合主要穿越炼油主装置区，存在施工时间受限问题；同时据现场踏勘得知，炼油主装置区改造内容较多，线路方案后期实施存在较大不确定性。

（2）线路1/4组合：技术可行，在5个组合方案中线路较短，工程费较少。该组合只有三根线路穿越炼油主装置区，降低了线路方案后期实施的不确定性。

（3）线路2/3组合：技术可行，5根管道有900m的叠加区有利于施工的统一管理，但本线路组合投资较大，且主要穿越炼油主装置区，存在施工时间受限等问题。

（4）线路2/4组合：技术可行，不穿越炼油主装置区，施工受限因素相对较小，5根管道有3 100m的叠加区有利于施工的统一管理，但本线路组合线路较长，工程费较大。

（5）线路5/6组合：技术可行，不穿越炼油区，施工受限因素最低，但线路最长，工程费最大。

综合技术可行、投资建设、施工受限、线路后续施工不确定因素等原因，推荐线路1/4组合方案位最佳组合方案。

6 结束语

通过互联管线方案研究分析，方案设计具有如下特点：

1）方案比选应具有可比性，各方案设计深度，编制依据、选用指标应相同，且具有技术可行性；

2）方案设计是多因素综合考虑、优化选择的过程。由于影响方案的因素较多，因此在方案分析时，要全面考虑，不仅要对比方案的功能性、技术先进性、方案的经济性，还要考虑施工环境、施工安全性、工期要求等；

3）投资分析是方案对比分析的重要环节。一个项目的设计方案，从技术可行性来讲，可能有几种方案，最终决定因素是方案的工程造价，毕竟，经济效益最大化才是建设单位建设项目的最终目标。

建议在项目设计过程中，工程造价人员要尽早参与。一般情况下，初步设计概算不能超过方案设计阶段的投资估算，施工图预算不能超过初步设计概算，可见投资估算的重要性，它影响着后续工作能否顺利进行。因此，在方案设计阶段，对于设计人员提出的多个设计方案，工程造价人员应结合影响项目投资的所有因素，进行全面的投资估算分析，为设计人员及投资决策者提供的方案比选提出合理化建议和有力的数据支持，帮助他们选择出最优化的设计方案，确保建设项目在技术先进的前提下做到经济效益最大化，最终达到提高工程建设投资效果的目的，形成甲乙双方共赢的局面。