[油气储运网]SPS管道动态分析软件.ppt

1、SPS管道动态分析软件，2020/7/25，1，内容概要，第1部分SPS软件简介，第2部分SPS软件的数学模型，第3部分与TLNET和TGNET的比较，第4部分SPS的应用方法，第5部分SPS的应用实例，第6部分问题和建议，第1部分SPS软件简介，1。SPS(Stoner Pipeline Simulator)是Advantica公司开发的一款分析软件，用于动态模拟长距离油气管道。Advantica是一家全球性公司，从事石油、天然气、水和电力行业的工程咨询、服务、方案提供和客户支持。由其开发的SPS软件广泛应用于油气管道动态分析领域。2020/7/25，3，第一部分SPS软件简介，2。SPS

2、1的应用范围。热油管道模拟2。非牛顿流体管道模拟2。成品油管道顺序输送模拟3。天然气管道模拟4。PID控制仿真，2020/7/25，4，第一部分SPS软件简介。3.SPS(输送技术)的主要功能1)分析长输管道的停输和启输过程2)设计水锤泄压系统3)研究输气管道的剩余时间4)研究管道沿线的温降规律和向管道周围的传热5)研究顺序输送过程中的工况变化规律和可行的运行方案6)研究输气管道调峰，确定高峰用气的供气方案7)研究燃气的热效应。例如，焦耳-汤姆逊效应、减压冷却和多变压缩机的级间冷却8)压缩机喘振对管道工况的影响可以研究，2020/7/25，5，第一部分，SPS软件简介，3)SPS(自动控制系统

3、)的主要功能1)分析和确定各种控制方案的控制质量2)分析PID控制参数(KC，t I， TD)对控制质量的影响3)传感器特性对控制质量的影响4)不同扰动对控制质量的影响5)顺序控制方案对管道工况的影响，2020年7月25日，6，第一部分SPS软件简介，第4页， SPS(培训)的主要功能1)输油输气站正常运行的流程切换2)输油输气管道正常水力变化规律3)输油输气管道正常热力变化规律4)压缩机启停运行及工况变化规律5)输油泵启停运行及工况变化规律6)管道泄漏、破裂后工况变化规律及操作者反应7)管道存活时间分析8)管道末端储气调峰，2020年7月25、7日，第一部分SPS软件简介。 第四，SPS的主

4、要功能(培训)9)输油管道调节阀自动压力调节的模拟10)输油管道自动压力保护功能的模拟11)输油管道泄压保护功能的模拟12)分支管道工况变化规律的模拟13)成品管道顺序输送的模拟14)管道总阀关闭后的工况变化规律及操作人员的反应15)管道自动控制系统的模拟16) 管道关闭和重启模拟，2020/7/25/8，第一部分SPS软件简介， SPS的工程应用1)苏丹原油管道工程初步设计2)西气东输工程可行性研究3)西气东输工程初步设计4)兰成渝成品油管道可行性研究5)兰成渝成品油管道初步设计6)兰成渝成品油管道施工图设计7)东方洋浦海口输气管道工程初步设计8)杭甬天然气管道工程可行性研究，2020年7月

5、25日9。 第一部分SPS软件简介，五、SPS的工程应用9)格尔木-拉萨成品油管道改造工程10)广东液化天然气站线工程输气干线工程初步设计11)花土沟-格尔木输油管道改扩建工程12)哈萨克斯坦原油管道工程初步设计13)委内瑞拉输水管道工程方案设计14)塔里木重油及改质原油输送工程可行性研究15)福建液化天然气工程等。 2020/7/25/10，内容概要，第1部分SPS软件简介，第2部分SPS软件的数学模型，第3部分与TLNET和TGNET的比较，第4部分SPS的应用方法，第5部分应用考试管网系统分为管段、构件和节点。部件分为阀门、压缩机、泵等。对于管段，采用网格划分的方法将管段划分成多个网格。

6、将管段流量方程应用于每个网格，然后统一求解，即可得到整个管网的工艺参数。SPS的文件组成如下：2020/7/25，12，SPS软件数学模型的第二部分，手工输入部分，2020/7/25，13，内容概述，第一部分：SPS软件简介第二部分：SPS软件的数学模型第三部分：与TLNET和TGNET的比较第四部分：SPS的使用方法第五部分：SPS的使用实例第六部分：问题和建议，2020/7/25/14；第三部分：与TLNET和TGNET相比，SPS具有以下优势：第一，SPS动态仿真的最大优势在于油气管道的动态计算，这也是SPS广泛应用于初步设计的原因。TLNET和TGNET的动态计算是事后模拟。也就是说，

7、边界条件改变的时间在计算之前是已知的。SPS的动态计算可以实现实时仿真。也就是说，边界条件可以在计算过程中随时改变和计算。2020/7/25/15，第三部分与TLNET和TGNET进行了比较，第二，介质要求较宽。TLNET和TGNET通常用于计算牛顿流体管道。我国一些油田的高凝高粘原油管道计算存在较大误差。SPS软件具有完善的非牛顿流体模块。它包括一系列非牛顿流体选项，包括宾汉流体。此外，SPS软件还包括蜡沉积模型。2020/7/25/16，第三部分与TLNET和TGNET进行了比较，第三，TLNET可以进行批量计算并动态显示混油界面，具有完善的批量运输计算功能。但是，它不能模拟顺序输送过程中

8、的混油现象，也不能得到每个混油段的混油量。在顺序输送的计算中，SPS考虑了油品之间的混油现象，可以计算出各混油界面的混油量，动态显示各混油面随时间的变化。2020/7/25/17。第三部分比较了TLNET和TGNET。第四，组件主要在TLNET和TGNET中，没有液体管道加热元件。对于调节阀，TLNET和TGNET只能提前手动设定调节系数，而不能通过阀后压力动态控制调节系数，从而调节阀后压力。在SPS中，该功能可以通过传感器、控制器、执行器和其他组件来实现。这也体现了SPS强大的动态计算功能。2020/7/25/18，第三部分与TLNET和TGNET进行了比较，第五部分通过灵活调用外部程序提供

9、了一个完善的应用程序接口。各种计算机高级语言可以通过应用编程接口控制SPS的计算过程和结果。在实时仿真中，可以利用SPS强大的接口功能进行二次开发，获得更强大的流水线仿真系统。2020/7/25/19，内容概要，第1部分：SPS软件简介，第2部分：SPS软件的数学模型，第3部分：与TLNET和TGNET的比较，第4部分：SPS的使用方法，第5部分：SPS的使用实例，第6部分：问题与建议，第4部分：SPS的使用方法，第1部分：总结SPS的使用方法与普通管道仿真软件相似。它们都是按照以下步骤进行的：1)选择单元、流体类型和计算模型；2)建立管网的拓扑结构；3)输入参数；4)计算；5)查询计算结果，

10、2020/7/25/21，第四部分是SPS的使用方法；2)SPS的使用过程是特定于SPS的。其应用步骤如下：1)建立inprep文件2)编译in内文件3)计算4)用Tport检查变化曲线5)用Grafr 2020/7/25/22导出计算参数，第4部分：如何使用SPS2)建立inprep文件1。总结文件，包括管网连接关系、管道长度、管道直径、壁厚、机械性能等，2020/7/25/23，第四部分：如何使用SPS，2。在早期版本的SPS中，管网结构是通过手动编号完成的。也就是说，在计算之前，需要手动在纸上绘制管网连接关系，并对每个管段和构件进行编号。然后，建立了管网的连接关系各种参数的输入也可以通过

11、修改文本文件来设置。2020/7/25/24，第四部分：如何使用卫生和植物检疫。为了解决SPS界面操作不便的问题，Advantica公司在9.4版后增加了模型构建器模块。模型构建器是在图形用户界面环境下构建和维护SPS模型文件的工具。可以通过使用模型构建器的可视化图表和编辑对话框来创建和维护INPREP文件。并且可以与以文本模式创建的INPREP文件进行交互。2020/7/25，25，第4部分：如何使用SPS。模型构建器为创建SPS模型提供图形用户界面，包括图形视图、设备编辑框和各种绘图工具，以简化建模。您可以使用模型构建器创建模型，或者导入以前以文本模式创建的INPRER文件以支持其维护(包

12、括设备数据和模型设置)。2020/7/25，26，第4部分：如何使用SPS，1)建立管道连接关系，2020/7/25，27，第4部分：如何使用SPS，2)输入管网结构参数，红色表示需要输入内容的地方，2020/7/25，28，第4部分：如何使用SPS。SPS将自动生成inprep文件。至此，SPS的结构输入部分已经完成。与其他软件不同，SPS将所有计算视为一个动态过程，需要输入动态计算的边界条件。也就是说，创建一个在途文件。2020/7/25/30，第四部分：如何使用卫生和植物检疫措施；3.创建在途文件目前，通过SPS软件创建在途文件的方法仍然是在记事本中手工输入代码来创建在途文件。在文本文件

13、中输入以下代码：开始0，开始。时间=0，结束。time=1440 * 14 interactive mswin macro(init，trge)set dtmax=5 trendlist * share *，2020/7/25，31，第四部分，如何使用SPS，保存前一个文件，扩展名为inner，即它已完成。应该注意，inner文件应与inprep文件放在同一个文件夹中。此时，输入工作已经完成，可以在下面开始计算。2020/7/25，32，第4部分：如何使用SPS4.启动SPS有两种主要方式：第一种方式：使用原来的启动方式，如下图所示。2020/7/25/33，第四部分：SPS的使用，第二种方式

14、：使用模型构建器进行计算。运行当前模型，2020年7月25日，34，第4部分：如何使用SPS，5。在曲线显示计算过程中，可以从在途文件中动态生成参数变化曲线。2020/7/25，35，第4部分：如何使用SPS6:数据动态显示；2020/7/25，36:如何使用卫生和植物检疫措施；7:要导出计算数据，您需要在SPS版本9.5中创建INGRAF文件。添加报告rep1，start=0，stop=50，dt=1，title=ex18，units=分钟/*，out . file=ex18渲染p13360p，units=psig，on . report=rep1渲染p13360p-，Units=psig，

15、on .report=rep1 trendeout:nq，units=psig，on。report=rep1，2020/7/25，37，part iv，SPS的使用，将上述文件保存为INGRAF文件。在SPS中运行Grafr后，可以通过打开扩展名为outgrf的生成文件来获取导出的数据。在即将推出的SPS9.6版本中，可以通过SPS 9.6的内置插件将outgrf文件绘制成曲线，通过该插件，可以用鼠标取出曲线上任意点的数值。，2020/7/25，38，内容概要，第1部分：SPS软件简介，第2部分：SPS软件的数学模型，第3部分：与TLNET和TGNET的比较，第4部分：SPS的使用方法，第5部

16、分：SPS的使用示例，第6部分：问题与建议，第5部分：SPS的使用示例，以下是一些简单的示例来说明SPS软件的使用：1。简单管道系统的结构如下：1)边界条件：入口压力为3102.6千帕，出口压力为2240.8千帕；2020/7/25/40，第四部分，SPS的使用，2)管道的数据为：(1)长度为24384米，内径为762米，厚度为6.35毫米，(2)进口标高为182.9米，出口标高为30.5米，(3)摩擦系数由科尔布鲁克公式计算，初始值为0.0457。3)阀门特性(1)线性开关阀的Cv值(2)在完全关闭位置：0.001加仑/分钟-磅/平方英寸(3)在完全打开位置的Cv值：145，000加仑/分钟-磅/平方英寸(4)阀门关闭时间：40s，2020/7/25，41，第四个2。带泵管道计算3。调节阀4的分析。PID调节阀5的分析。工程实例，2020/7/25/42，内容概要，第1部分：SPS软件简介，第2部分：SPS软件的数学模型，第3部分：与TLNET和TGNET的比较，第4部分：SPS的应用方法，第5部分：SPS的应用实例，第6部分：问题与建议。2020/7/25/43，我们的培训只培训了模型构建的建模方法，不包