Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технико-экономическое сравнение и выбор наилучшего варианта системы подачи и распределения воды (СПРВ). Учебное пособие
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
Т»
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕ
Кафедра «Водоснабжение и водоотведение»
В.А. ЗАЙКО
Е.Д. ПАЛАГИН
М.Д. ЧЕРНОСВИТОВ
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ
И ВЫБОР НАИЛУЧШЕГО ВАРИАНТА
СИСТЕМЫ ПОДАЧИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ
(СПРВ)
Учебное пособие
Самара
Самарский государственный технический университет
2020
1
Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ
(протокол № 8 от 28.03.2019 г.).
УДК 628.1(075.8)
ББК 38.761я73
З 173
Зайко В.А.
Технико-экономическое сравнение и выбор наилучшего варианта сис-
темы подачи и распределения воды (СПРВ): учебное пособие / В.А. Зайко,
Е.Д. Палагин, М.Д. Черносвитов. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2020. – 56 с.
Предназначено для студентов профиля подготовки бакалавриата 08.03.01
«Водоснабжение и водоотведение», а также для выполнения выпускной квалификационной работы.
Включает в себя рекомендации по самостоятельному выполнению студен-
тами расчетных заданий на практических занятиях и курсовой работы «Выбор
наилучшего варианта системы подачи и распределения воды (СПРВ)». В данной работе представлены необходимые сведения, порядок и пример расчета.
УДК 628.1(075.8)
ББК 38.761я73
Рецензенты : к.т.н., доцент кафедры «Водоснабжение и водоотведение»
СамГТУ Н.А. Атанов;
директор по качеству ООО «Самарские коммунальные
системы» Ю.А. Егорова.
© В.А. Зайко, Е.Д. Палагин,
М.Д. Черносвитов, 2020
З 173
© Самарский государственный
технический университет, 2020
2
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ……………………………………………………..….....… 4
Введение ………………………………………………………..………... 5
1. Технико-экономическая оценка схем водопроводной сети при выборе экономически эффективного варианта СПРВ ……..……………..7
2. Пример выбора наилучшего варианта проекта СПРВ …….……….21
2.1. Подготовка исходных данных для технико-экономических
расчетов вариантов СПРВ ……………………………………………..21
2.2. Результаты технико-экономических расчетов вариантов
СПРВ ………………………………………………………...…………...27
2.3. Оценка надежности водоснабжения рассматриваемых
вариантов …………………………………………………….…………..30
2.4. Предложения по повышению надежности водоснабжения ….…..33
Заключение …………………………………………………………...….42
Контрольные вопросы ………………………………………………..…43
Библиографический список ………………………………………...…..44
Приложение ……………………………………………………….….….46
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Дисциплина «Многовариантное проектирование водопроводной
сети на ЭВМ» относится к профессиональному циклу дисциплин
профиля «Водоснабжение и водоотведение» направления «Строительство». В процессе ее изучения будущие бакалавры готовятся
решать задачи, связанные с проектированием, строительством и эксплуатацией систем водоснабжения.
Изучение этой дисциплины может быть обеспечено после изучения следующих дисциплин: гидравлика, водоснабжение, насосы и насосные станции, инженерная геология и гидрогеология, гидротехнические сооружения, строительные материалы, технология строительного производства.
Рабочей программой дисциплины предусмотрено выполнение
курсовой работы, целью которой является освоение методики
многовариантного проектирования систем подачи и распределения
воды и выбора наилучшего варианта на основе оценки техникоэкономических показателей.
Настоящее учебное пособие предназначено для оказания практической помощи в изучении дисциплины и правил проектирования
систем подачи и распределения воды, в том числе при разработке
курсовой работы и дипломном проектировании.
Пособие разработано в соответствии со сложившейся практикой
преподавания дисциплины на кафедре «Водоснабжение и водоотведение» АСА СамГТУ, с учетом требований действующих нормативных документов и новых тенденций в области проектирования
и строительства СПРВ.
В учебном пособии приведены основные требования, теоретические основы и правила выбора наилучшего варианта СПРВ. На конкретном примере изложена методика технико-экономического расчета и выбора системы.
4
ВВЕДЕНИЕ
При проектировании систем подачи и распределения воды
(СПРВ) населенных пунктов или промышленных предприятий необходимо выполнять требования свода правил СП 31.13330.2012
«Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» [1]. Согласно этому
документу, все потребители должны обеспечиваться водой в заданном количестве и с требуемым напором при минимуме затрат на
строительство и эксплуатацию. Эта цель может быть достигнута
различными способами, каждый из которых приводит к соответствующему варианту проекта СПРВ. Варианты могут отличаться
структурой сети, диаметрами отдельных участков, местоположениями и количеством водопитателей (насосные станции, напорнорегулирующие емкости, водозаборные скважины и др.), но в любом
случае СПРВ должны удовлетворять техническим условиям, которые предусматривают нормальный и сниженный уровень качества
функционирования (УКФ).
Для конкретных СПРВ показатели уровня качества функционирования устанавливаются в зависимости от характера обслуживаемого объекта. Согласно [1], все системы водоснабжения разбиты на три
категории надежности:
I – допускается снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые
нужды не более 30 % расчетного расхода и на производственные
нужды до предела, устанавливаемого аварийным графиком работы
предприятий; длительность снижения подачи не должна превышать
3 суток. Перерыв в подаче воды или снижение нижеуказанного предела допускается на время выключения поврежденных и включения
резервных элементов системы (оборудования, арматуры, сооружений,
трубопроводов и др.), но не более чем на 10 мин;
II – величина допускаемого снижения подачи воды та же, что при
I категории; длительность снижения подачи не должна превышать
10 сут. Перерыв в подаче воды или снижение подачи нижеука-
занного предела допускается на время выключения поврежденных
и включения резервных элементов или проведения ремонта, но не
более чем на 6 ч;
5
III – величина допускаемого снижения подачи воды та же, что
при I категории; длительность снижения подачи не должна превышать 15 суток. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже
указанного предела допускается на время проведения ремонта, но
не более чем на 24 ч.
Кроме этого, согласно своду правил [1], свободный напор в водопроводной сети не должен превышать 60 м и быть меньше 10 м даже
в случае аварийного или профилактического отключения участка
водопроводной сети.
Варианты СПРВ, в которых указанные требования не выполняются, при технико-экономическом сравнении не рассматриваются.
Оценка сравниваемых вариантов СПРВ, как правило, выполняется по
приведенным затратам и техническим параметрам функционирования
водопроводной сети.
6
1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СХЕМ
ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ ПРИ ВЫБОРЕ ЭКОНОМИЧЕСКИ
ЭФФЕКТИВНОГО ВАРИАНТА СПРВ
При реальном проектировании СПРВ приходится сталкиваться
со следующей проблемой. С одной стороны, желательно обеспечить
высокую надежность системы, а с другой стороны, приходится считаться с ограничением величины капитальных единовременных
затрат, поэтому при проектировании СПРВ необходимо пытаться
оптимизировать капитальные затраты на строительство с учетом требований надежности, предъявляемых к системе. Важно отметить, что
если сравниваются два варианта СПРВ, одинаковой производительности, но разной надежности, то за одинаковый период эксплуатации
(например, за год), система водоснабжения, имеющая большую надежность, подаст потребителю воды больше, чем система с меньшей
надежностью. При этом необходимо учитывать, что дополнительные
затраты при нарушении функционирования СПРВ возникают как
непосредственно в самой системе, так и потребителей воды, где она
используется. Это связано с простоем оборудования, нарушением
технологического режима производства и как следствие – недовыработкой продукции или снижением ее качества.
Оценку экономической эффективности вариантов проекта СПРВ
можно выполнять двумя методами [2]:
– статическим, при котором рассчитывается годовой экономический эффект;
– динамическим, при котором все расчеты проводятся за расчетный период эксплуатации с учетом затрат и результатов за каждый
год этого периода.
Выбор экономически эффективного варианта при использовании
статического метода осуществляется на основании сравнений:
– по затратам;
– по прибыли;
– по уровню рентабельности;
– по срокам окупаемости.
7
Обоснование выбора проекта при использовании динамического
метода выполняется на основании сравнений по стоимости и прибыли.
Преимуществом статического метода являются простота и наглядность проводимых обоснований, не требующих сложных расчетов, а недостатком – невозможность учета динамики экономических
показателей и, главное, влияния фактора времени на стоимость оценки затрат и эффектов.
Рассмотрим более подробно статический метод технико-экономической оценки вариантов проекта СПРВ путем сопоставления
затрат. Сравнение по затратам предполагает наличие не менее двух
конкурирующих вариантов, в каждом из которых определяются
затраты по эксплуатации и содержанию проектируемой системы.
Лучшим признается вариант с меньшими затратами. Экономический
эффект представляет собой экономию средств и рассматривается как
разность затрат сравниваемых вариантов.
Затраты на эксплуатацию и содержание СПРВ определяются по
следующим формулам:
С
С
С
З
где С
– общие затраты на эксплуатацию и содержание СПРВ;
об
С
– затраты на содержание СПРВ;
сод
С
– затраты на эксплуатацию СПРВ;
эк
С
– годовые затраты на амортизацию;
ам
З
– оценка потерь за счет отвлечения финансовых средств, ин-
ин
ин
= С
об
= Сам + Зин, (2)
сод
= (С
ам
= Е (С
+ Сэк, (1)
сод
стр
стр
– С
+ С
) / Т, (3)
лик
) / 2, (4)
лик
вестируемых в строительство СПРВ;
С
– общие инвестиционные затраты на строительство СПРВ;
стр
С
– остаточная (ликвидная) стоимость СПРВ после окончания
лик
её эксплуатации;
Т – срок начисления амортизационных расходов;
Е – процентная ставка на инвестиционные вложения (величина Е
устанавливается в зависимости от поставленной задачи, исходя из
величины банковского процента по вкладам, среднего уровня рента-
8
бельности аналогичных систем или уровня рентабельности конкретной системы).
Общие инвестиционные затраты на строительство СПРВ определяются суммированием затрат на строительство отдельных систем
и сооружений, входящих в ее состав:
С
где С
– затраты на строительство водопроводной сети;
вс
С
– затраты на строительство насосных станций;
нс
С
– затраты на строительство напорно-регулирующих емкостей.
рез
= Свс + Снс + С
стр
, (5)
рез
При сравнении строительной стоимости СПРВ в данной работе
предлагается учитывать только стоимость трубопроводов, полагая,
что затраты на сооружение насосных станций и напорно-регулирующих емкостей составляют несущественную часть всех затрат
и при сравнении вариантов проекта изменяются мало. Тогда общая
сумма инвестиционных затрат (капитальных вложений) будет вычисляться по формуле:
С
где С
– стоимость 1 км трубопровода i-гo участка, тыс. р./км (зави-
трi
= Свс = ∑С
стр
трi
⋅ L
, (6)
трi
сит от материала, диаметра и условий строительства трубопровода);
L
– протяженность i-гo участка трубопровода, устанавливаемая
трi
по данным проекта, км.
Стоимость строительства трубопроводов принимается по сборнику «Укрупненные нормативные цены строительства» НЦС [3].
В приложении представлены государственные укрупненные нормативные цены строительства, предназначенные для планирования
инвестиций (капитальных вложений), оценки эффективности использования средств, направляемых на капитальные вложения, и подготовки технико-экономических показателей в задании на проектирование сетей водоснабжения и канализации, строительство которых
финансируется с привлечением средств федерального бюджета.
При сравнении вариантов проекта СПРВ затраты на содержание
системы, как правило, учитывают затраты, включающие в себя ежегодные отчисления на амортизацию, текущий и капитальный ремонты и финансовые потери за счет отвлечения средств, инвестируемых
9
в строительство. Все остальные статьи затрат по своим размерам
близки и поэтому при сопоставлении вариантов СПРВ могут не учитываться.
Таким образом, сумма годовых затрат на содержание СПРВ
включает:
где С
С
С
З
С
– годовые затраты на амортизацию;
ам
– годовые затраты на текущий ремонт СПРВ;
тек.р
– годовые затраты на капитальный ремонт СПРВ;
кр
– потери за счет отвлечения финансовых средств, инвести-
ин
= Сам + Стр + Скр + Зин, (7)
сод
руемых в строительство СПРВ.
Затраты на амортизационные отчисления, текущий и капитальный ремонты определяются по следующим формулам:
С
С
С
где Н
, Нтр, Нкр – норма ежегодных отчислений на амортизацию,
ам
= Нам ⋅ С
ам
= Нтр ⋅ С
тр
= Нкр ⋅ С
кр
/ 100, (8)
стр
/ 100, (9)
стр
/ 100, (10)
стр
текущий и капитальный ремонты в процентах (приложение, табл. 14)
Потери по отвлечению финансовых ресурсов определяются из
выражения:
З
= (С
ин
⋅ Е/2) / 100. (11)
стр
Окончательно общие затраты на содержание СПРВ определяются
как:
С
сод
= С
⋅ (Нам + Нтр + Нкр + Е/2) / 100. (12)
стр
Отсюда следует, что коэффициент эффективности капитальных
вложений равен:
Р = (Н
+ Нтр + Нкр + Е/2) / 100. (13)
ам
Сумма годовых эксплуатационных затрат включает:
С
где С
– годовые затраты на оплату электроэнергии;
эл
С
– годовые затраты на заработную плату работающих;
зп
С
– годовые затраты на горюче-смазочные материалы.
т
= Сэл + Сзп + Ст, (14)
эк
При сравнении вариантов, как правило, учитывают затраты
на оплату электроэнергии, потребляемую насосными агрегатами для
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]