第四章7節(jié) 油氣管道仿真軟件

RealPipe

仿真軟件應(yīng)用培訓(xùn)22秦沈輸氣管線(xiàn)工況演示仿真技術(shù)介紹軟件建模與結(jié)果分析RealPipe介紹管道仿真業(yè)務(wù)背景3管道仿真業(yè)務(wù)背景

仿真：借助于一個(gè)系統(tǒng)或過(guò)程的性能，對(duì)另一個(gè)系統(tǒng)或過(guò)程的性能做出模仿性的演示。（分物理模擬與數(shù)學(xué)模擬）

計(jì)算機(jī)仿真：采用數(shù)學(xué)模型描述系統(tǒng)模型或某一工藝過(guò)程的特征，以計(jì)算機(jī)編程的方式進(jìn)行模型求解，根據(jù)輸入變量與過(guò)程特性計(jì)算輸出變量的數(shù)值。仿真的定義5仿真技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域？傳統(tǒng)的工程技術(shù)領(lǐng)域，包括航空、航天、電力、化工以及其他工業(yè)過(guò)程控制?，F(xiàn)代仿真技術(shù)日益廣泛地應(yīng)用于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生物等領(lǐng)域，包括交通控制、城市規(guī)劃、資源利用、環(huán)境污染防治、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、世界經(jīng)濟(jì)的分析和預(yù)測(cè)、人口控制等。仿真的應(yīng)用管網(wǎng)運(yùn)行管理需要專(zhuān)業(yè)的仿真軟件輔助！為什么要開(kāi)發(fā)管道仿真軟件？管網(wǎng)發(fā)展迅速使運(yùn)行調(diào)度難度加大傳統(tǒng)的計(jì)算手段無(wú)法滿(mǎn)足企業(yè)節(jié)能增效的內(nèi)生動(dòng)力4大戰(zhàn)略通道9萬(wàn)公里大型管網(wǎng)管道仿真業(yè)務(wù)需求

“十二五”期間，天然氣業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛，成為中國(guó)石油新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。管道新增里程3.2萬(wàn)公里，總里程達(dá)到6.2萬(wàn)公里，年管輸調(diào)峰能力達(dá)到2400億立方米，同比增長(zhǎng)175%。atmos軟件公司軟件功能：①適應(yīng)介質(zhì)：油、氣、水單相、多相流動(dòng)②仿真功能：管網(wǎng)瞬態(tài)仿真、設(shè)備仿真、培訓(xùn)、優(yōu)化在線(xiàn)仿真，完整性管理、運(yùn)行成本分析等計(jì)算引擎：已經(jīng)成熟，并且輕易升級(jí)不了管網(wǎng)建模技術(shù)：可視化、與CAD、GIS系統(tǒng)接口等軟件性能：精度高、穩(wěn)定性好、計(jì)算速度快、通用性強(qiáng)軟件產(chǎn)品例如：SPS＋SynerGEE、Energy

solutions、Atmos、Flowmaster80%不足：不能完全滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)需求需求定制困難價(jià)格貴、維護(hù)成本高管道仿真發(fā)展現(xiàn)狀SPS軟件美國(guó)Stoner公司開(kāi)發(fā)被英國(guó)Advantica公司收購(gòu)，2001年2007年被德國(guó)GermanischerLloyd工業(yè)服務(wù)公司收購(gòu))SWS---氣體穩(wěn)態(tài)管網(wǎng)設(shè)計(jì)軟件SPS---長(zhǎng)輸管道動(dòng)態(tài)工況模擬軟件SPS既可以對(duì)管道系統(tǒng)的水力、熱力工況進(jìn)行仿真，又可以對(duì)管道系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行仿真。SPS還設(shè)置了理想化的調(diào)節(jié)器，可以方便的模擬管道系統(tǒng)的控制，如：進(jìn)、出站壓力控制，流量控制等。StonerWebSimulatorStonerPipelineSimulator

SPS軟件功能批次跟蹤混油界面跟蹤減阻劑(DRA)仿真控制系統(tǒng)仿真熱力仿真不滿(mǎn)流仿真非牛頓流體仿真瞬態(tài)仿真壓縮機(jī)仿真用戶(hù)產(chǎn)權(quán)跟蹤組分跟蹤管網(wǎng)存活時(shí)間分析清管器跟蹤泄漏檢測(cè)操作員培訓(xùn)通過(guò)SPS軟件提供的功能模塊和軟件接口，仿SCADA系統(tǒng)界面，可開(kāi)發(fā)出培訓(xùn)器操作界面，并通過(guò)OPC與界面進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，從而將后臺(tái)的仿真模型與前臺(tái)的操作界面有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。在培訓(xùn)器界面上可提供管道全線(xiàn)的參數(shù)顯示及控制畫(huà)面、水力坡降線(xiàn)和趨勢(shì)圖等，以方便對(duì)管道運(yùn)行人員的操作培訓(xùn)。SPS系列軟件

Offline（離線(xiàn)模擬）

SPS/Simulator（SPS/離線(xiàn)仿真器）SPS/Trainer（SPS/仿真培訓(xùn)器）

Online（在線(xiàn)模擬）

SPS/Statefinder（SPS/在線(xiàn)仿真器）SPS/Leakfinder（SPS/泄漏檢測(cè)器）SPS/Predictor（SPS/預(yù)測(cè)分析器）TGNET軟件

TGNET(TransientGasNetwork)軟件美國(guó)科學(xué)軟件公司（SSIScientificSoftwareIntercomp）推出的天然氣集輸管網(wǎng)瞬態(tài)模擬軟件，可以對(duì)大型復(fù)雜的天然氣集輸管網(wǎng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬和瞬態(tài)模擬。該軟件是最早從國(guó)外引進(jìn)的輸氣管道仿真軟件。該軟件可用于分析含有球閥、止回閥、調(diào)節(jié)閥及壓縮機(jī)等多種元件的管道系統(tǒng)的水力、熱力工況。TGNET軟件功能(1)對(duì)單相流進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬和動(dòng)態(tài)模擬諸如節(jié)點(diǎn)的壓力、流量、溫度、管壁粗糙度等參數(shù)的模擬，以確定最佳的設(shè)計(jì)方案、改擴(kuò)建方案或最有效的操作方式；(2)對(duì)輸氣管道的正常工況和事故工況進(jìn)行分析測(cè)試和評(píng)價(jià)輸氣管道的設(shè)計(jì)參數(shù)或操作參數(shù)，最終獲得優(yōu)化的系統(tǒng)性能；(3)管網(wǎng)模擬預(yù)測(cè)當(dāng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或配產(chǎn)發(fā)生變化時(shí)，對(duì)管線(xiàn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，為生產(chǎn)決策提供有力依據(jù)；(4)為實(shí)時(shí)模擬軟件的組態(tài)提供建模數(shù)據(jù)

SPS與TGNET的異同(1)SPS與TGNET計(jì)算的結(jié)果比較相近。動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果幾乎無(wú)差別，兩者均適用于天然氣管網(wǎng)的動(dòng)靜態(tài)仿真。(2)動(dòng)靜態(tài)模型的模擬速度有所差別。TGNET的模擬速度明顯不如SPS快，特別是動(dòng)態(tài)模擬。(3)建立模型方式不同。均提供有效性檢驗(yàn)。(4)結(jié)果查看方式不同。

(5)邏輯控制方式不同。TGNET幾乎沒(méi)有邏輯控制，而SPS則提供了非常豐富的邏輯控制。(6)實(shí)現(xiàn)功能有所不同。最新的TGNET7.2增加了模擬地下儲(chǔ)氣庫(kù)的功能。SPS能夠?qū)崿F(xiàn)在線(xiàn)仿真功能TGNET通過(guò)有效性檢驗(yàn)后，便可進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)模擬；SPS通過(guò)有效性檢驗(yàn)后，需要一個(gè)非常重要的INTRAN文件，該文件需要使用者按照SPS自定義的語(yǔ)言進(jìn)行編程，才能進(jìn)行模擬計(jì)算。TGNET靜態(tài)模擬過(guò)程中不能隨時(shí)查看結(jié)果，SPS在動(dòng)靜態(tài)模擬過(guò)程中均能查看結(jié)果，但在動(dòng)態(tài)時(shí)其結(jié)果隨時(shí)間變化快不易查看，需要通過(guò)建立INGRAF文件，運(yùn)行GRAF后，才能查看軟件自行生成了OUTGRAF結(jié)果文本文檔(靜態(tài)也一樣)；TGNET則不需要編寫(xiě)任何程序，可以直接查看結(jié)果趨勢(shì)和表。管道仿真原理關(guān)鍵-----數(shù)學(xué)模型+求解方法(仿真發(fā)動(dòng)機(jī))

1.1數(shù)學(xué)模型1.2

求解方法數(shù)值法包括特征線(xiàn)法、顯式差分法、隱式有限差分法和迦遼金(Galerkin)法或變分法。

1.3初始條件和邊界條件1.1數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型通過(guò)在管道中取一微元段，根據(jù)流體力學(xué)的運(yùn)動(dòng)微分方程和連續(xù)性微分方程，建立起全面、確切地描述管道動(dòng)態(tài)過(guò)程的基本方程組(對(duì)不等溫輸送管路需補(bǔ)充描述熱力瞬變的能量方程，氣體管道需補(bǔ)充氣體狀態(tài)方程)。其中，運(yùn)動(dòng)方程和連續(xù)性方程也合稱(chēng)為水力模型。

傳熱和摩擦生熱對(duì)管道的水力特性也會(huì)產(chǎn)生很大作用，這種影響可以反映在能量方程中。一個(gè)精確的管道仿真模型經(jīng)常要用到某種形式的熱力模型，如全熱力模型、等溫模型、連續(xù)穩(wěn)態(tài)模型、"蛙跳式"瞬變熱力模型和假穩(wěn)態(tài)熱力模型等，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的熱力模型。連續(xù)穩(wěn)態(tài)模型同是由一系列的邊界條件、控制設(shè)定點(diǎn)、設(shè)備狀態(tài)及界面位置所組成的，主要用于跟蹤或計(jì)算管道中油品的運(yùn)動(dòng)。1.2

求解方法求解方法有解析法、圖解法和數(shù)值法。數(shù)值法包括特征線(xiàn)法、顯式差分法、隱式有限差分法和迦遼金(Galerkin)法或變分法采用特征線(xiàn)法和顯式差分法不需求解龐大的非線(xiàn)性方程組，易于求解，但計(jì)算時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)隱式有限差分法需要求解的非線(xiàn)性方程組非常龐大，但它能保證數(shù)值的絕對(duì)穩(wěn)定性。利用特殊的有限差分?jǐn)?shù)值計(jì)算方法，可以對(duì)管道中間各點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。迦遼金法（Galerkin）或變分法既具有解析法的特點(diǎn)，又具有數(shù)值解法的特點(diǎn)，與純數(shù)值解法相比，管道單元和時(shí)間步長(zhǎng)的選取可大可小，且各管道單元的大小可以不一樣，這就大大提高了求解的靈活性，其算法也具有較高的時(shí)間和空間效率。例如、慶鐵輸油管道運(yùn)行的各種工況，是利用了牛頓—雷伏生法對(duì)那些非線(xiàn)性方程組進(jìn)行線(xiàn)性化，然后用高斯消元法進(jìn)行求解。在數(shù)值計(jì)算中采用了松弛因子和變步長(zhǎng)等方法，以保證迭代收斂。1.3初始條件和邊界條件瞬變過(guò)程發(fā)生前的初始時(shí)刻，模擬對(duì)象所處的狀態(tài)稱(chēng)為初始條件。使用差分方程計(jì)算不穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)程時(shí)，需要計(jì)算初始條件(t=0時(shí))的參數(shù)，即穩(wěn)定工況下管內(nèi)的壓頭和流量分配，作為瞬變過(guò)程計(jì)算的初值。通過(guò)穩(wěn)定工況仿真，計(jì)算初始條件下管線(xiàn)上各節(jié)點(diǎn)壓頭、流量，以此作為動(dòng)態(tài)仿真的初值。邊界條件是指模擬對(duì)象邊界處的流動(dòng)狀態(tài)或流動(dòng)狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系式管道瞬變流動(dòng)過(guò)程的邊界條件，就是瞬變流動(dòng)過(guò)程中，邊界處壓頭、流量與時(shí)間的變化關(guān)系。建立和求解邊界條件，就是使用輔助方程描述管道邊界處壓頭、流量隨時(shí)間變化的某種函數(shù)關(guān)系，聯(lián)立求解輔助方程和對(duì)應(yīng)的特征方程的過(guò)程。通過(guò)求解邊界條件，把邊界特性傳遞給模擬的管道內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。管道系統(tǒng)中的邊界條件有內(nèi)部邊界條件和外部邊界條件之分。2.管道仿真技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要集中在泄漏檢測(cè)順序輸送加劑輸送仿真培訓(xùn)2.1管道泄露檢測(cè)和分析

目前管道檢漏的方法很多，常用的有兩種。直接檢漏法：直接檢測(cè)石油產(chǎn)品和氣體的泄漏包括人工分段巡檢法、管道分段試壓法、檢測(cè)電纜法、油檢測(cè)元件法、油溶性壓力管法、漏磁法間接檢漏法：是檢測(cè)因泄漏造成的流量、壓力、聲音等物理參數(shù)變化，包括質(zhì)量或流量平衡法、壓力分布法、負(fù)壓力波法、壓力點(diǎn)分布法、壓力波陣面分布法、放射物檢漏法、聲學(xué)法。2.2順序輸送不同品種的原油：進(jìn)口油國(guó)產(chǎn)油各個(gè)油田不同品種的成品油：汽油煤油柴油順序輸送產(chǎn)生油品的混合，增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。準(zhǔn)確分析順序輸送時(shí)兩種油品的混油濃度分布對(duì)順序輸送的管理調(diào)度、減少混油損失具有重要意義。對(duì)管道順序輸送的仿真基礎(chǔ)是建立準(zhǔn)確描述混油過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，關(guān)鍵是解決混油量的計(jì)算問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)對(duì)混油段的追蹤。2.3加劑輸送加劑輸送的模擬在仿真軟件中對(duì)減阻劑效應(yīng)的模擬通常是對(duì)水力摩阻系數(shù)進(jìn)行修正：f=m*F式中f—減阻后的水力摩阻系數(shù)；F—減阻前的水力摩阻系數(shù);m—減阻系數(shù)。影響減阻劑效應(yīng)的因素，如減阻劑的類(lèi)型、溶解劑的濃度、溫度、管徑、粗糙度及季節(jié)性等因素，其對(duì)減阻劑效應(yīng)的影響比較復(fù)雜。在管道仿真中要全面模擬減阻劑效應(yīng)，必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，擬合減阻劑性能曲線(xiàn)，或修正所采用的模型計(jì)算減阻系數(shù)。仿真培訓(xùn)仿真培訓(xùn)培訓(xùn)系統(tǒng)真實(shí)模擬實(shí)際管網(wǎng)系統(tǒng)基于精確的水力計(jì)算可設(shè)置為圖形界面活SCADA界面正常操作培訓(xùn)和突發(fā)事故應(yīng)急反應(yīng)培訓(xùn)定期培訓(xùn)考核操作人員自主產(chǎn)權(quán)－實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全，提升競(jìng)爭(zhēng)力，培養(yǎng)人才國(guó)外對(duì)管道仿真技術(shù)封鎖、技術(shù)服務(wù)不到位，制約國(guó)內(nèi)管道運(yùn)營(yíng)企業(yè)的發(fā)展；國(guó)內(nèi)自主研發(fā)，掌握核心技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展，同時(shí)可根據(jù)需求定制功能模塊，更好滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)需要；有利于為企業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的仿真技術(shù)專(zhuān)家，為國(guó)內(nèi)的管道運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)提供更好的決策支持。自主開(kāi)發(fā)管道仿真軟件必要性1、GASFLOW軟件2、GPNS軟件3、SimuPipe軟件4、RealPipe-Gas軟件2010年，中國(guó)石油管道科技研究中心自主研發(fā)了大型天然氣管網(wǎng)仿真軟件RealPipe-Gas1.0。1997年，西南石油學(xué)院李長(zhǎng)俊等研制了氣體管道靜、動(dòng)態(tài)仿真軟件EGPNS。2005年，中國(guó)石油大學(xué)左麗麗開(kāi)發(fā)了輸配氣管網(wǎng)運(yùn)行仿真通用軟件SimuPipe。

1995年，西南石油學(xué)院王壽喜等基于靜態(tài)仿真節(jié)點(diǎn)壓力法、動(dòng)態(tài)仿真特征線(xiàn)法研制了天然氣管網(wǎng)靜動(dòng)態(tài)仿真軟件GASFLOW。

國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀！2015201220102008RealPipe3.0RealPipe5.0RealPipe1.0啟動(dòng)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中國(guó)石油管道仿真技術(shù)發(fā)展史RealPipe發(fā)展歷程2626秦沈輸氣管線(xiàn)工況演示仿真技術(shù)介紹軟件建模與結(jié)果分析RealPipe介紹管道仿真業(yè)務(wù)背景仿真的分類(lèi)仿真技術(shù)介紹特點(diǎn)流程結(jié)構(gòu)已知計(jì)算設(shè)備參數(shù)

或物料性質(zhì)等

變量特點(diǎn)特點(diǎn)校核型模擬型設(shè)計(jì)型流程結(jié)構(gòu)、設(shè)

備參數(shù)與物料

性質(zhì)已知優(yōu)化參數(shù)流程結(jié)構(gòu)、設(shè)

備參數(shù)與工況

條件已知工況分析優(yōu)化操作優(yōu)化設(shè)計(jì)仿真的主要環(huán)節(jié)仿真技術(shù)介紹物性預(yù)測(cè)系統(tǒng)模型拓?fù)浞治鰯?shù)值求解后處理2929仿真技術(shù)介紹系統(tǒng)建模試驗(yàn)關(guān)聯(lián)式（復(fù)雜或新設(shè)備）實(shí)驗(yàn)修正的機(jī)理模型（外推）模型依據(jù)代數(shù)方程組（穩(wěn)態(tài)）偏微分方程組（瞬態(tài)）機(jī)理模型經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ头植紖?shù)模型（空間分布）集總參數(shù)模型（點(diǎn)模型）√√√√30仿真技術(shù)介紹模型方程模型方程連續(xù)性方程動(dòng)量守恒分流、匯合串、并聯(lián)模型連接方程模型控制方程能量守恒方程模型控制方程模型連續(xù)方程連續(xù)性方程動(dòng)量方程能量守恒方程串、并聯(lián)分流、匯合RealPipe的管路流動(dòng)模型xixi-1xi+1仿真技術(shù)介紹氣體：BWRS(適用于輕烴混合物，尤其是高硫）仿真技術(shù)介紹物性預(yù)測(cè)混合物性混合物樣本溫度(℃)壓力(kPa)平均絕對(duì)偏差密度14--175～237.78101.35～344731.16%焓差23-156.67～366344.73～172365.117kJ/kg熵值72測(cè)點(diǎn)-156.67～148101.35～173890.0218kJ/(kg.℃)仿真技術(shù)介紹拓?fù)浞治?/p>

將工藝流程圖通過(guò)信號(hào)流圖描述，采用矩陣的形式實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)模擬流程結(jié)構(gòu)，為求解模型方程組提供系數(shù)矩陣。單元流線(xiàn)A1-11B1-1C1-1-1D1-1-1工藝流程圖信息流圖關(guān)聯(lián)矩陣仿真技術(shù)介紹后處理將仿真計(jì)算結(jié)果以趨勢(shì)圖、沿里程分布圖或者使用工藝參數(shù)總表的方式進(jìn)行顯示和輸出，用于工況分析。參數(shù)總表壓力-流量分布圖3535秦沈輸氣管線(xiàn)工況演示仿真技術(shù)介紹軟件建模與結(jié)果分析RealPipe介紹管道仿真業(yè)務(wù)背景36RealPipe管道仿真軟件提供一個(gè)圖形化的集成環(huán)境進(jìn)行氣體或液體單相流動(dòng)管網(wǎng)的建模，并對(duì)模型進(jìn)行水力、熱力瞬態(tài)分析。軟件介紹軟件組成RealPipe-Gas

天然氣管道仿真軟件RealPipe-GasOptimizer天然氣管道運(yùn)行優(yōu)化

軟件RealPipe-Product成品油管道仿真軟件RealPipe-Crude原油管道仿真軟件軟件的性能穩(wěn)定性準(zhǔn)確性高效性RealPipe軟件性能3939軟件功能（天然氣）壓縮機(jī)運(yùn)行仿真天然氣管道設(shè)計(jì)與校核計(jì)算天然氣管道投產(chǎn)計(jì)算分析管道啟停過(guò)程分析管道運(yùn)行穩(wěn)定性天然氣管道系統(tǒng)存活時(shí)間天然氣管道清管過(guò)程仿真主要功能應(yīng)用RealPipe具備功能設(shè)計(jì)物理參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)校核與優(yōu)化篩選投產(chǎn)投產(chǎn)方案運(yùn)行工況分析正常工況：?jiǎn)⑼］?、運(yùn)行機(jī)組切換、增輸減量輸送；分輸量調(diào)整、最大最小管存確定、調(diào)節(jié)閥切換、運(yùn)行方案優(yōu)化；水合物生成預(yù)測(cè)；事故工況：泄漏、堵塞、干線(xiàn)截?cái)嚅y異常關(guān)閉、壓縮機(jī)組失效、

調(diào)節(jié)閥失效、

ESD觸發(fā)后響應(yīng)培訓(xùn)考核調(diào)度人員培訓(xùn)、認(rèn)證考核大部分培訓(xùn)軟件功能（天然氣）設(shè)計(jì)參數(shù)校核難點(diǎn)：輸氣管道長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜度以及設(shè)備多樣性使得仿真軟件成為管道設(shè)計(jì)的唯一工具。解決：受昆侖燃?xì)馕?，長(zhǎng)沙-大瑤九三-中壓管網(wǎng)長(zhǎng)沙-大瑤模型九三-中壓管網(wǎng)模型軟件應(yīng)用案例投產(chǎn)過(guò)程模擬投產(chǎn)難點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有手段測(cè)量氮?dú)舛螝忸^速度、進(jìn)而控制混氣段長(zhǎng)度，混氣段長(zhǎng)度增加可能導(dǎo)致投產(chǎn)失敗。

解決：提供給現(xiàn)場(chǎng)合適的注入量和注入壓力，保證氣頭速度5m/s，氣頭壓力0.03表壓。軟件應(yīng)用案例軟件應(yīng)用案例水合物生成預(yù)測(cè)防冰堵難點(diǎn)：需要預(yù)測(cè)水合物生成區(qū)域及生成條件，制定防護(hù)措施以及清管方案。解決：實(shí)時(shí)計(jì)算管道沿線(xiàn)溫度、壓力、流量分布，結(jié)合水合物預(yù)測(cè)模型，計(jì)算出水合物生成高危位置。泄漏

泄漏事故應(yīng)急方案制定難點(diǎn)：不能在實(shí)際管道中進(jìn)行。解決：通過(guò)泄漏模擬，計(jì)算存活時(shí)間、下游用戶(hù)分輸調(diào)整方案和恢復(fù)時(shí)間，為合理安排維搶修時(shí)間提供軟件應(yīng)用案例4545軟件展示元件庫(kù)圖元庫(kù)建模區(qū)功能區(qū)信息顯示4646秦沈輸氣管線(xiàn)工況演示仿真技術(shù)介紹軟件建模與結(jié)果分析RealPipe介紹管道仿真業(yè)務(wù)背景4747仿真建模及結(jié)果分析運(yùn)行結(jié)果分析系統(tǒng)建模模型驗(yàn)證仿真運(yùn)行運(yùn)行控制邏輯設(shè)置管道仿真建模流程基礎(chǔ)參數(shù)管道仿真建模流程4848天然氣管道建模實(shí)例：建立新的工程點(diǎn)擊軟件圖標(biāo)選擇流體（gas)設(shè)置文件名（qs)設(shè)置保存位置運(yùn)行環(huán)境配置點(diǎn)擊工具-選項(xiàng)設(shè)置歷史數(shù)據(jù)間隔時(shí)長(zhǎng)設(shè)置顯示位數(shù)配置畫(huà)布顏色仿真建模及結(jié)果分析4949常用參數(shù)配置物性方程熱、水力模型設(shè)定設(shè)置常用參數(shù)組分輸入建立仿真模型系統(tǒng)流程建模站場(chǎng)子流程建模系統(tǒng)與站場(chǎng)聯(lián)接流程結(jié)構(gòu)參數(shù)配置腳本控制編程仿真建模及結(jié)果分析5050操作條件設(shè)定設(shè)置起始工況邊界條件設(shè)置操作參數(shù)輸入計(jì)算參數(shù)控制工況分析與輸出分布曲線(xiàn)設(shè)置趨勢(shì)曲線(xiàn)查看參數(shù)表分析計(jì)算圖、表導(dǎo)出仿真建模及結(jié)果分析5151啟動(dòng)軟件點(diǎn)擊桌面軟件圖標(biāo)或者開(kāi)始菜單中點(diǎn)擊啟動(dòng)RealPipe軟件，出現(xiàn)啟動(dòng)界面隨后進(jìn)入RealPipe軟件主界面5252組分設(shè)置包含20個(gè)常規(guī)氣體組分參數(shù)，可定制化擴(kuò)展。5353常用參數(shù)設(shè)置和進(jìn)口壓力設(shè)置匹配5454氣體物性預(yù)測(cè)5555軟件常規(guī)配置5656畫(huà)布工具設(shè)置5757天然氣管道模型元件管路元件：站場(chǎng)、管道、閥門(mén)（單向閥、截?cái)嚅y）動(dòng)力設(shè)備：離心壓縮機(jī)站場(chǎng)元件：注入端、分輸端、加熱爐、空冷

器、

旋風(fēng)分離器、除塵器、站內(nèi)

匯管、流量計(jì)、收發(fā)球筒、閥門(mén)5858建立模型—注入注入模型功能：作為來(lái)氣邊界模擬上站管線(xiàn)來(lái)氣模擬氣源氣、儲(chǔ)氣庫(kù)等模擬吹掃，置換外部來(lái)氣LNG終端來(lái)氣5959建立模型—注入注入圖標(biāo)注入元件參數(shù)設(shè)定6060建立模型—閥門(mén)閥門(mén)組件分類(lèi)：截?cái)嚅y調(diào)節(jié)閥（壓力，流量）單向閥放空閥（設(shè)置流通面積、開(kāi)啟壓力）6161建立模型—閥門(mén)閥門(mén)特性：6262建立模型—閥門(mén)閥門(mén)流通能力計(jì)算式：快開(kāi)閥：線(xiàn)性閥：等比例閥：6363建立模型—閥門(mén)閥門(mén)開(kāi)關(guān)曲線(xiàn)及時(shí)間設(shè)置：氣體管道：類(lèi)型根據(jù)實(shí)際設(shè)置，缺少?gòu)S家數(shù)據(jù)時(shí)，通常設(shè)置為線(xiàn)性，開(kāi)關(guān)閥時(shí)間采用廠(chǎng)家數(shù)據(jù)，一般對(duì)于干線(xiàn)閥門(mén)設(shè)置為稍大，站內(nèi)閥門(mén)可以設(shè)置較小。6464建立模型—閥門(mén)站內(nèi)短管不做模擬，所以所有的站內(nèi)管道壓降我們需要并入到閥門(mén)中去模擬，模擬最重要的原則是如果一個(gè)管路上有控制閥門(mén)，同時(shí)還有手動(dòng)閥門(mén)和截止閥，我們需要把主要的閥門(mén)壓降放到控制閥門(mén)上。閥門(mén)模擬的原則：6565建立模型—截?cái)嚅y截?cái)嚅y圖標(biāo)截?cái)嚅y參數(shù)設(shè)定6666建立模型—調(diào)節(jié)閥CV值的設(shè)定廠(chǎng)家給定，或者通過(guò)SCADA界面值反算注：壓力單位：KPaG=0.5

流量單位：m3/h

溫度單位：K6767建立模型—調(diào)節(jié)閥流量控制器：K0.1~0.4Ti0.05~2 推薦值K0.2Ti0.1壓力控制器：K1~5Ti2~5 推薦值K4Ti4液位控制器：K2~5Ti2~5 推薦值K4Ti4溫度控制器：K1~4Ti1~5 推薦值K1Ti5典型的控制器調(diào)節(jié)參數(shù)：調(diào)節(jié)閥的控制類(lèi)型流量控制出口壓力進(jìn)口壓力6868建立模型—管段管段圖標(biāo)管段參數(shù)設(shè)定6969建立模型—管段7070建立模型—管段7171建立模型—管段7272建立模型—分輸分輸模型功能：模擬站場(chǎng)分輸氣模擬注入儲(chǔ)氣庫(kù)模擬泄漏放氣模擬站場(chǎng)或者閥室的放空氣7373建立模型—分輸分輸模型參數(shù)設(shè)定分輸模型圖標(biāo)7474建立模型—其它站場(chǎng)匯管加熱爐空冷器離心壓縮機(jī)流量計(jì)7575調(diào)試流程仿真模型驗(yàn)證控制腳本驗(yàn)證分布曲線(xiàn)查看趨勢(shì)曲線(xiàn)查看工況操作7676模型驗(yàn)證查找模型缺陷顯示缺陷位置7777腳本驗(yàn)證用戶(hù)在腳本編輯窗口