炼油化工企业火炬系统水力和热力计算软件的选择

介绍了目前应用于火炬系统计算的V isual Flow和Inplant通用软件,依据某炼化企业工艺装置和火炬高低压管网布置系统及区域供电系统的实际情况,分别按不同区域变电所停电事故工况,利用V isual Flow(FlareDocum ent模块)和Inplant(Network Model模块)软件,对火炬高低压管网进行了水力及热力模拟计算,并对计算结果进行对比分析,指出了上述软件的应用存在着相对差异。结果表明:V isual Flow与Inplant软件水力计算数学模型是一致的,两个软件的计算结果也是一致的。但V isual Flow软件操作界面相对比较直观,方便计算人员操作。Inplant软件中的Network Model模块,可选择管道与外界的热交换型式,更加准确地进行热力模拟计算。对火炬系统进行水力和热力模拟计算应该采用不同的应用软件。

天然气凝析液长距离管道稳态水力热力计算

针对长距离天然气凝析液管道输送相间质量、动量和能量传递等问题,基于多相流及化工热力学理论,建立稳态条件下水力热力计算方法.结合两相管流的机理模型与相平衡计算,采用简化的能量方程,耦合水力热力,通过逐段循环迭代确定压力、温度、持液率等.通过闪蒸计算,得到指定温度、压力的气、液组成.利用简化的Barnea流型判别方法判断流型,由各流型下的流动机理模型计算相应的摩阻,持液率及气、液相速度.管道模拟结果表明:文中求解方法稳定可靠;精度与现场数据接近,能够满足大型管道工程需要.

基于动态规划法的原油管道外输系统运行能耗优化

随着油田的不断开发以及输油设备的长期运行,输油站内机泵、加热炉等耗能设备与输量产生不匹配的现象,致使外输系统整体耗能呈现逐年增涨的趋势。针对上述问题,建立以外输系统总能耗费用为目标函数的原油管道外输系统优化模型,通过外输系统热力水力计算以及约束条件确定外输系统内各站进站参数允许区间进而反算得到外输运行参数方案合集,采用动态规划法通过输油站设备能效计算对输油泵和加热炉的设备组合方案进行优化,选取当前输量下总能耗费用最低的方案作为优化的最优结果。通过此方法对某外输系统进行优化,总能耗费用降低约16%。

长距离蒸汽管网设计软件研究

从工程应用角度出发,考虑蒸汽管道水力热力特性的相互影响和过热蒸汽热力参数的变化,建立了长距离蒸汽管网的水力热力耦合计算模型。以Qt5.10.0为开发平台,耦合IAPWS-IF97计算公式开发了蒸汽管网设计计算软件,介绍了程序设计流程、软件的管网绘制及设计计算模块、散热计算模块和水蒸气参数计算模块。利用该软件对某实际工程长距离蒸汽管网进行了设计计算。

多相混输管道常温集输半径确定与应用研究

油田进入高含水期后集油能耗迅速上升,如果开展常温集输可节约成本,带来一定的企业效益。为判断管道能否进行常温集输,根据现场实测数据,构建并修正水力热力计算模型,进行水力热力耦合计算,确定了管道的常温集输半径,并采用单因素敏感性分析方法对常温集输半径各影响因素的敏感性进行排序,在此基础上研制常温集输半径图版,为地面常温集输工作提供指导。结果表明,修正后的水力热力模型可以较好地预测该管道的压降、温降,其计算值与实测值的平均相对误差分别为9.42%、5.31%;对常温集输半径影响最大的三个因素为起点温度、起点压力、产液量;利用以上三个因素绘制的图版为管道能否实施常温集输提供了依据,当不能常温集输时,可以通过查询图版确定管道起点所需的温度压力。

油气混输管道数据库管理平台开发

采用SQL Server 2005和Visual C#.NET软件建立了油气混输管道数据库,并开发了数据库管理平台,能够实现管道数据的录入、修改、删除、查询,温度、压力的计算和修正等功能。该数据库管理平台在工程实际管道和实验环道装置的数据基础上,对已有模型进行修正,使之适用于现场,并提出了查询插值的新方法,成为实现混输管道压降预测的有效途径。同时,该数据库可应用于工程设计建设及混输管道压降计算方法的研究。

加拿大SAGD油砂集输管网适应性评价

集输管网适应性评估是对已设计好的管网系统面对将来可能出现的工况进行模拟,评估其适应能力。运用数值模拟技术手段,建立了加拿大Mackay River SAGD油砂乳状液集输管网的瞬态计算模型,分析了分输、混输两种集输模式管网系统的温降、压降等水力-热力特性。结果表明,两种模式下设计的管网系统均可以满足采油,分离等生产工艺的要求。对于管网腐蚀问题,运用腐蚀模型进行了模拟计算,结果表明分输情形下CO2腐蚀严重,建议使用混输模式。特别地,对于井口出砂对管线弯头的磨蚀预测进行了模拟计算,结果表明出砂磨蚀并不严重,管网整体适应性良好。这种多相混输及磨蚀的模拟计算,为加拿大SAGD油砂集输管网适应性评价提供了较为准确的手段,可为管网的规划、改造及优化提供依据。

PIPELINE软件在气田集输实时监控中的应用

PIPELINE软件是一种离线或者在线的集输管网仿真模拟计算软件,不但可以用来测试和评价输气管道的设计或进行实际操作参数的设置,还能与气田集输实时监控系统进行有机结合,为集输管网运行提供辅助专家诊断分析。以大牛地气田集输生产实际为例,进行管网水力、热力计算,天然气调峰正常工况分析和用户中断用气工况模拟分析,结果表明,该仿真模拟软件和实时监控系统有机结合,改变了气田根据人工计算或凭经验来预测天然气集输管网的运行情况和调峰的现状,不但降低了劳动强度,而且使预测效果得到了根本性提升,排除了管网运行管理的安全隐患。PIPELINE软件不仅方便了管网的运营管理,还避免了生产调度上的盲目性,为科学地管理气田集输管网系统提供了专家式的理论指导。

蒸汽管网监控系统的设计与实现

蒸汽管网广泛运用于石化,冶金,工矿,家居等领域,蒸汽管网流量数据的完整性,精确性和一致性对这些领域的安全生产,企业效益都起到非常重要的意义。为此设计一款基于Visual Studio.NET的蒸汽管网监控系统,系统可计算蒸汽热力学性质,监控流量数据,根据历史数据,统计特性,经验分布,经过水力热力计算模型校准一测量变量,估算未测变量,最后通过数据协调输出完整、精确、一致性良好的蒸汽管网数据。该系统对企业蒸汽管网数据的分析和研究具有重要的意义。

室内生活热水系统CAD管路设计计算的解决方案

分析了室内集中热水管网的特点，建立了热水管网的枝状、环状数据结构，提供了效率较高的算法，计算数据的提取与返回均在平面设计过程中完成。