基于SPS的输油泵无扰切换控制与优化

长输管道运行中经常进行备用输油泵切换,直接切换备用泵会引起管道压力大范围波动,甚至触发水击超前保护程序,导致管道停输事故。为降低输油泵切换过程压力波动,结合工程实际泵切换过程,基于SPS水力软件对工频泵切换工频泵、工频泵切换变频泵、变频泵切换工频泵3种工况进行模拟,优化输油泵切换过程,提出输油泵无扰切换策略。通过SPS软件模拟结果与实测结果吻合度较高,相对误差基本在10%以内;优化后输油泵切换引起的压力波动在±0.2 MPa范围内,压力波动小,可以实现无扰切换。输油泵无扰切换对长输管道运行控制具有一定的指导意义。

输气管道仿真软件SPS的应用与认识

SPS(Stoner Pipeline Simulator)是目前国际公认较好的输气管道模拟计算、水力分析及调度运营软件,可对管道输送的单一流体、批次流体或单相混合流体进行模拟。为了更好地发挥SPS在管道运营中的指导作用,提高输气管道管理水平,以中石化川气东送管道为例,利用SPS仿真软件模拟了该输气管道在设计输气量为120×108 m3/a工况下的压力、温度、流量及压缩机运行参数,并分别从建模、有效性检验、调试、工况运行、仿真结果查看以及数据输出等方面定性分析了该软件在应用中存在的不足。分析结果表明:①软件操作较为复杂;②模型中存在不规范术语;③软件编程语言不易掌握;④压缩机运行特性描述过于复杂;⑤会出现不符合水力工况的仿真计算;⑥仿真结果查看不便,数据输出格式无法更改。据此提出以下建议:①加强软件设计公司与用户之间的沟通,进行共同研发;②加快国内输气管道仿真软件的自主研发。

利用SPS仿真模拟软件优化风城特稠油输送工艺

针对前风城油田原油运输存在的主要问题,利用仿模拟软件(Stoner Pipeline Simulator)SPS建立模型,对风城油田稠油管道进行多方案的水力、热力计算。根据计算结果,利用灰色优选评价法,对方案进行优选。结果表明,25km等间距布站出站温度100℃,设计压力6.4MPa,管道采用323.9mm×7.1mm/L415是最优的。

基于SPS软件的原油管道压力波传递特性分析

采用SPS软件建立了西部某原油管道仿真模型并与管道实际运行工况进行对比,验证了模型的准确性。在该模型基础上,通过关闭B热泵站1号泵产生压力波动,并根据沿线压力变化模拟研究了管道压力波的传递特性。揭示了传递距离、出站油温、原油密度、出站压力、管径、壁厚、管道弹性模量等对压力波传递速度的影响,拟合修正得到了针对该西部原油管道的压力波传递速度计算公式。最后通过与实际工况下压力波传递速度的对比,验证了公式的准确性。

SICAM14.1 SP5软件的应用

CAM的狭义概念指的是从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动,它包括CAPP、NC编程以及工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订等。到今天,CAM的狭义概念甚至更进一步缩小为数控编程的同义词。数控编程技术是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一。数控设备的加工工艺性很大程度上取决于CAM中的工艺参数的调节。产品的加工质量、加工的可操作性、加工的运行成本等也均与数控编程技术密切相关。优秀的CAM程序员可以为企业创造巨大的经济效益,因此,工艺优化的概念不只停留在CAPP阶段,而应在CAM中得以具体体现。本文以意大利SICAM软件为例,详细阐述了在等离子切割中的工艺优化问题。

基于SPS软件的埋地热油管道的经济保温层厚度计算

应用SPS软件建立了国外某原油管道的模型,计算出了不同厚度保温层的管道中泵的扬程和加热炉进出口的温差。以保温工程的投资费用、泵和加热炉所耗的能源费用的总和最小为目标函数,最终确定了本工程的经济保温层厚度,并对影响经济保温层厚度的因素进行了探讨,为以后选取经济合理的保温层厚度提供参考。

应用SPS软件模拟输油管道预热投产过程

对于大多数输送易凝高黏原油的长距离管道，常采用热水预热的启动方式，即在投油前先输送一定量的热水，建立一定的温度场，使投油后的终点油温高于原油的凝固点3～5℃。使用GL公司的Stoner Pipeline Simulation软件对某管道的预热投产过程进行模拟，计算出不同时刻下的水力和热力情况。从水力计算及热力计算模拟图中可以看出：在两个站之间，原油温度不断下降，密度不断降低，原油的最低温度保持在30℃以上，满足热力要求；从压力曲线可以看出，首站的泵为预热投产提供了能量，满足水力要求。某管道预热用水量为306m3，比传统的预热方式节约了大量水源及含油污水处理的成本。

基于SPS软件的原油管道水力摩阻分析

Stoner Pipeline Simulator软件是世界公认的用于长距离输油(气)管道设计、计算以及全线自动化控制模拟的高精度软件。应用SPS软件对某原油管道工艺模拟计算时,发现在某一输油温度范围内存在反常规律,即随着管道输油温度的上升,站间摩阻反而呈增大的趋势,针对反常现象进行研究分析。介绍了摩阻系数常用计算方法和SPS软件内置摩阻系数的计算方法;通过研究分析发现,流体从层流到紊流的过渡区,SPS软件对摩阻系数计算公式的选取发生了变化,为层流和紊流计算结果的加权平均数,由于紊流的摩阻系数曲线斜率大于层流摩阻系数曲线斜率,加权后摩阻系数出现随着温度上升反而增大的现象。

利用SPS软件分析输气管道的瞬态工况

准确了解天然气管道的瞬时工况变化情况,对于管道运营管理部门来说,有助于其调度管理和制定管网系统的运行方案,并提前制定相应的应急措施,以此保障天然气管道系统的安全平稳运行。为此,收集了某天然气管道的相关基础资料,利用SPS仿真模拟软件建立某管道的水动力仿真模型,进行相关分析,并得到以下相关结论:当压缩机站内的压缩机组事故停机时,通过该站的瞬时流量变为零,进站压力上升,出站压力下降;天然气管道发生泄漏时,泄漏点处的上游流量瞬间上升,下游流量瞬间下降;天然气管道发生截断阀紧急关断时,通过前后阀门的流量变为零,通过此管段的流量也变为零,同时上游管段流量下降,处于不断储气的状态,压力不断增大。该分析结果对天然气管道的输送安全起到指导作用。

在PLC课程中借助SPS-VISU软件实施模拟实训项目教学

在PLC(可编程序控制器)课程中借助SPS-VISU软件来实施模拟实训项目教学,可改善中等职业学校学生的听课效果,培养学生学习的积极性和主动性,提高学生分析问题和解决问题的能力。

基于SP3D软件自控集成设计的应用

传统的自控设计主要以图纸示意为主,和实际施工偏差较大,造成现场安装不到位和材料浪费等现象。采用SP3D软件,自控专业能够进行精确的三维模型搭建、桥架设计、电缆敷设,建模工作完成后,先进行碰撞检查及各专业联合模型审查,最后进行出图和材料表的自动抽取。采用SP3D软件进行自控设计时,对软件的定制和使用技巧进行了总结,SP3D软件不仅提高了设计质量,实现了各专业的协同三维布置安装设计,而且改善了自控专业的传统设计方式,缩短了设计周期,优化了设计内容,实际应用效果良好。

辅助软件在SP3D中的应用

Smart Plant3D作为一款先进的工厂设计软件,在3D建模方面具有简单易用、多专业协同等优点。虽然SP3D功能十分强大,但在某些操作上相比同类型的PDMS、cadworx仍略显繁琐。文章主要介绍几种常用的SP3D辅助软件,通过使用一些二次开发的SP3D辅助软件可以大幅提高工作效率,减少出现错误的概率。

析SP3D软件的ISO出图模板定制

当前三维数字化建模广泛应用于各类工程设计中,大幅度提高了设计工作的效率,但是三维的模型需要转换为平面图纸供施工使用,这样才能使得设计单位和施工单位顺利对接并准确施工。本文主要针对Smart Plant3D三维设计软件,通过工作实例简介ISO图框的定制,可以提升设计效率并且提高工程设计质量。

容易的游戏——用于过程自动化的SPS软件

可存储编程控制器经常用于自动化过程的控制,其编程工作常常是很累人的。如果用一种SPS软件,即以工业PC为基础的系统,那么就可以用一种图形编程系统很容易地编制程序了。

长庆油田某页岩油管道停输再启动研究

输油管道停输再启动是一项复杂的工程问题,为确保长庆油田某页岩油管道的运行安全,需对管道停输再启动开展研究。根据该页岩油管道的基础数据和所输页岩油的油品物性,利用SPS仿真软件对冬春季和夏秋季正常输送时管道的出站压力和进站油温进行计算分析,并对不同停输时间下管道的再启动过程进行模拟。研究发现:将管道进站油温高于原油凝点3℃时的停输时间确定为安全停输时间,在最高输量和最低输量条件下,管道冬春季的安全停输时间分别为28 h和3.5 h,推荐管道停输后再启动压力分别为6 MPa和3 MPa;针对最低输量下管道安全停输时间较短的情况,推荐在停输前加降凝剂处理,以延长管道安全停输时间;夏秋季安全停输时间均大于100 h,推荐管道停输后再启动压力为5.5 MPa和1.5 MPa。该研究结果为管道的稳态运行和停输再启动操作提供了参考。

利用SPS模拟西气东输管道压气站单机失效问题及建议

结合西气东输管道2+0(两用零备)配置压气站单机失效分析的结果,分析研究SPS理想压缩机模型(以下简称"理想模型")和带芯压缩机模型(以下简称"带芯模型")的差异,对利用理想模型和带芯模型模拟单机失效结果进行对比研究,分析存在误差的原因,找到利用理想模型进行单机失效分析存在的问题。通过增加单机失效压气站通过流量的限制条件,使理想模型模拟机组单机失效的结果趋于带芯模型的模拟结果,为可行性研究阶段模拟机组单机失效创造了条件。

利用SPS模拟川气东送管道压气站失效问题

为研究压气站失效与单台机组失效对输气管道的影响程度,采用SPS软件对压气站失效和单台机组失效进行了详细模拟。模拟结果显示:压气站失效与单台机组失效相比对管输系统影响较大;对于压气站失效,越靠近末站的压气站失效对管输系统影响越大;对于单台机组失效,越靠近首站的压缩机失效对管输系统影响越大。分析结果可为事故状态下的供气和抢修提供参考。

SPS在输油管道压力自动控制系统的应用

为研究输油管道压力自动控制系统中两种调节方式(节流调节、变速调节)的应用效果,结合肯尼亚1号线成品油管道,选用SPS软件,分别对出站控制阀节流调节和离心泵转速调节进行了模拟。得出结论:该管道在设计输量下,采用转速作为调节方式较节流调节更经济。通过对比两种调节方式下泵输出参数,分析出调速节能的原理在于提高了泵机组的能量利用率,使电机输出功率与泵扬程满足工况的要求即可,出站控制阀全开,避免了节流损失。

多气源上载天然气管道工况运行适应性分析

天然气管道输送过程中,气源上载点的增加必然引起运行工况的变化。如果在缺乏科学依据的情况下,盲目进行管道新工况输送,易出现气源分配不合理或无法完成指定输量输送,管道工况运行不适应。以某ZG天然气管道为研究对象,利用SPS软件模拟分析管线气源上载增加后,分析管道正输工况的运行适应性。研究结果表明,ZG天然气管道存在运行不适应的工况,需采取调整气源输送压力、分配输量以及增启压气站等方式,提高管道运行适应性,实现多气源上载管道安全运行具有重要意义。