管道模擬軟件的分析比較

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管道模擬軟件的分析比較，大家提到很多管道模擬軟件，最好匯總說說把。介紹給大家哈~
==============以下是我轉的。

STONER


STONER是一家加拿大的公司，其業務領域涉及電力、自來水、油氣、商品零售等領域，其油氣仿真的產品為SPS(STONER PIPELINE SIMULATOR)。
SPS為較早的油氣仿真軟件，其學術價值教高，計算精確，常用來作為設計院的設計軟件。其缺點是界面極其不友好，采用文本編程的方式建立管道模型，而且考慮因素較多，參數煩雜，對操作人員的要求較高。
SPS系列產品為5大部分：
1、液體仿真
水擊分析、壓力分析、溫度分析、設備分析、控制系統分析等
2、氣體仿真
壓力分析、溫度分析、設備分析、組分跟蹤、控制系統分析等
3 、STATE FINDER
提供在線仿真功能
4、TRAINER
提供學員培訓
5、LEAK FINDER
提供在線檢漏

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D-SPICE 軟件 概況

在我國，隨著管道工業的發展，仿真技術在管道工業中的應用領域不斷擴大。80年代以來，中國石油天然氣總公司轄屬的管道勘察設計院，四川石油設計院和原管道職工學院分別從美國購買了有關軟件。這無疑對提高我國管道技術水平起到了推動作用。
應當指出的是，我國管道技術水平參差不齊，在運行管理方面尤為突出。目前，我國正在運行的管道中，既有人工操作且以旁接油罐方式運行的管道，也有實現了計算機過程控制的密閉輸油管道。運行方案制定手段原始，像單條管道的運行方案，基本上也是經過簡單運算及憑借經驗制定出來的，這就難以發揮管道的潛能，進一步提高經濟效益。從管道技術的發展趨勢來看，仿真技術在我國管道工業中的應用范圍將會不斷的擴大。而其中包含的培訓系統亦將得到更好的發展。
由于挪威北海深水油田開發的特殊性，建造深水平臺的造價較高，因此，在油氣田的自動控制方面積累了豐富的經驗。其中在管道模擬仿真軟件的應用上挪威也獨樹一幟，取得了巨大的發展。在多相流的模擬仿真上，挪威SPT公司的OLGA已經成為多相流管道模擬計算的一個標準化程序；單相流動的模擬仿真上，挪威的Kongsberg公司的D-SPICE產品在世界上已經完成了500多個項目，在國內目前也已完成兩個項目，包括CnoocPhilip與中海油合作的蓬萊19-3平臺仿真系統以及福建LNG接收終端操作員培訓系統和氣體管線管理系統。
D-SPICE產品是一個全生命周期的仿真模擬器，其應用可以從管道的可行性研究階段開始到管道的設計、投產試運行以及生產過程優化。在D-SPICE中建立起相應的過程模擬模型和管道模型之后就可以用于管道設計工程中的參數調整，投產運行過程中的操作員培訓以及生產過程的復雜工況模擬調試。
在D-SPICE模擬仿真平臺上有泵、壓縮機、管道、閥門等各個模塊用于搭建仿真模型。D-SPICE的應用可以涵蓋LNG液化處理廠、LNG接收終端、單相管道流動以及化工過程模擬。對于海上平臺的混輸管道的模擬D-SPICE還可以與OLGA接口進行多相流管道的模擬仿真。
D-SPICE開發的模擬仿真培訓系統可以模擬流體流動過程中的各個工況，用于操作員的培訓，其操作員培訓界面的開發可以按照用戶的要求開發出與操作員界面一模一樣的。福建LNG的接收終端操作員培訓器就是按照ABB控制系統的界面開發的，其界面效果及動態顯示都與實際操作系統完全一致。
D-SPICE在福建LNG的氣體管線上應用了在線氣體管理系統，可以用于管線的實時仿真模擬，給出氣體管道的生存時間和儲氣時間。同時，D-SPICE模型基于實時工況可以預測未來一段時間的運行工況，給出預測的結果用于指導操作員的操作。D-SPICE的離線模型與實時模型完全一致，可以用于離線模擬各個運行工況，用于復雜生產過程研究。

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LIWACOM


LIWACOM公司是一個多元化的公司，公司總部設在德國的埃森，主要由私營股東出資成立。LIWACOM股東之一的Ruhrgas AG（魯爾煤氣）是天然氣行業中的重要角色，使得LIWACOM在巨大變化支配的市場中占有極好的位置。 LIWACOM的主要產品是SIMONE仿真軟件，它應用于天然氣管線系統的仿真及優化，而且是歐洲最先近的標準軟件包。SIMONE是由LIWACOM信息技術公司和SIMONE研究集團共同開發的。由LIWACOM在布拉格的合作伙伴為SIMONE的數學核心軟件提供科學技術支持，而LIWACOM則致力于用戶界面和外部系統的接口的開發。同時由LIWACOM提供在歐洲和亞洲的銷售和全部支持服務。LIWACOM的產品為SIMONE(SIMulation and Optimization of Networks，管網的仿真和優化)天然氣管線流程仿真軟件包。在已安裝的二百多套軟件中，最突出的幾個用戶是Gaz de France（法國燃煤），Gazprom（俄羅斯天然氣公司）和Ruhrgas（魯爾煤氣）。
目前在中國沒有辦事處。
軟件特性
①所有管道仿真和優化應用的綜合軟件包，可用于實時操作、計劃、帳單處理等用途
②在業界中最快、最精確、最棒、數學穩定性最強的算法
③經官方認證，提供生熱值用于天然氣帳單處理應用
④新的SIMONE版本5采用Windows-Office風格的用戶圖形界面
⑤國際化的軟件（多語言的、公制與帝制單位的）
⑥最高品質的歐洲品牌軟件
⑦最廣闊的仿真范圍
⑧可升級性極好（泛函性、用戶數量、Windows或UNIX平臺、仿真網絡規模等）
⑨全方位的產品服務，包括對開發仿真應用程序組的開放式訪問


SIMONE的主要產品：
離線仿真
在線仿真
泄露檢測定位
壓縮機優化
預報仿真
自救時間分析
儀表分析
容量管理

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英國水力分析集團公司 (Hydraulic Analysis Group) 包含了水力分析有限公司（HAL）和仿真軟件有限公司（SSL）。兩家公司的本部都位于英國的利茲市。

水力分析(英國)有限公司

水力分析(英國)有限公司(HAL)自1970年成立以來，從未更換過其所有權，在全球水力水擊分析和水力仿真領域處于絕對的領先地位。公司擁有大量具有豐富經驗及專業知識的專家和工作人員，他們對水、天然氣及石油管道的運行具有很高的認知力。

水力分析公司已經完成超過5200例的咨詢研究工作。其中包括有英國石油(BP)、殼牌(Shell)、Total、埃克森美孚(ExxonMobil)及英國主要的幾家水利公司，例如泰晤士水利公司(Thames Water)。

        本公司已經為全球超過1000個客戶成功解決水擊及操方面的問題。公司有三十多年開發及增強內部水力模擬器的經驗并模擬所有管道的操作達到一個非常高的精準度。除了基本的咨詢業務外，水力分析(英國)有限公司還為在線和離線環境下成功安裝了基礎模擬器應用程序，包括泄漏檢測、培訓模擬器及在線管道管理系統。

仿真軟件(英國)有限公司

仿真軟件(英國)有限公司(SSL)成立于2005年。主要是業務專為石油、 天然氣和水利行業提供基礎模擬器應用程序。它的最初目標是成為提供基于水力模擬器軟件解決方案的可靠供應商，從而整合客戶日常操作方案。

仿真軟件(英國)有限公司可以提供以VariSim仿真模擬器為框架，建立任何精確管道模型或管網水力反應模型的能力。模型結果在.NET環境操作下，可提高實時模型及離線應用程序的效率。這些應用軟件范圍涉及從泄漏檢測到詳細的水擊模擬，具有獨立的分配程序和歷史歸檔功能。

仿真軟件(英國)有限公司將多年經驗豐富的水力專家與軟件功能開發特長相互結合。此結合有效地進一步增強英國水力分析集團專業技術的優勢，從而為石油、天然氣和水利行業領域提供最好的水力模擬及咨詢服務。


      

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新一代管道和站場仿真軟件varisim
英國SSL有限公司是英國水力分析集團Hydraulic Analysis專屬的一個公司，主要業務是開發和提供高性能管道水力模擬器。SSL公司是一家卓越的軟件工程公司，具有豐富的管道行業經驗，擁有強大的軟件研發能力。
本公司不僅僅銷售軟件，還完全了解您的管道的水力特性。這就意味著我們可以為管道運行提供專業的解決方案。SSL公司與英國水力分析公司Hydraulic Analysis有著緊密聯系，使我們在水力模型建立上可以與其進行豐富經驗的交流。我們的模型產品VARISIMTM經過35年的開發并應用于超過5200個研究項目，現已完全融入了我們各項模型解決方案。

·實況培訓模擬器                 ✓批次管理系統
·工程及水擊分析                 ✓支持OPC     
·泄漏檢測及定位                 ✓圖形組態
·設備及管道優化                 ✓現代軟件語言
·計劃及預測工具                 ✓低成本
·實時系統監控                   ✓經過現場驗證
·未來狀態預報                   ✓與SCADA系統完全集成
·客戶需求及指定                 ✓高速度、高精確度
·快速進行狀態確認               ✓國際服務
·輸送能力管理                   ✓石油、天然氣、水

在線模擬處于在線模式時，模擬器同管道儀表測量系統接口以模擬管道系統的水力反應，精確確定流量、壓力、溫度及管道充量的變化。模擬器將它的結果提供給有關的應用程序，如泄漏檢測、系統監控和管理功能。

離線模擬 處于離線模式時，模擬器單獨運行并由用戶或實時模型觸發運行。模擬期間進行預定義動態腳本或交互水力模擬，是培訓模擬器，水擊及工程分析理想的工具。
模擬器的多功能性

模擬器可以模擬任何設備、控制單元及任何遙感結果。除此之外模擬器還可以模擬任何介質，使之成為市場中多功能性的工具之一。
✓所有類型的泵
✓所有類型的壓縮機
✓各種儲罐
✓所有類型的閥門
✓所有類型的管道
✓不滿流分析
✓氣化
✓所有種類的水擊卸放罐
✓所有的控制單元
✓遙感影響
✓儀表故障
✓降阻劑DRA
✓非牛頓介質
✓微觀模型
✓管道干燥
✓加熱器/冷卻器
✓每日溫度影響
✓可變的波速
✓所有的水擊控制設備
✓可變管道步長

我們知道具備什么條件可成為水力模擬軟件優秀的供應商
我們的承諾是為您提供一流的模擬軟件安裝服務與方案來達到您完全滿意。我們將提供全套服務來實現這些承諾。

✓程序實行質量保證
✓精確的、可重復性，穩健的解決方案
✓12個月軟件質量保證
✓24小時技術咨詢服務
我們擁有豐富的經驗和專業知識。您一定會不斷的使用我們的產品及服務。

咨詢及培訓

SSL有限公司和水力分析公司為不同領域提供咨詢服務。我們可以為您建議如何從當前的實時模擬系統中獲得最好的性能，并滿足您對泄漏檢測的要求。

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varisim
歡迎使用VariSim，由SSL的母公司---英國水力分析公司（www.haltd.co.uk）研發的，目前市場上最強大的管道水力仿真器產品之一。VariSim充分利用了當今最新計算機設備和先進的軟件技術，是一種在.NET 環境下開發的Windows系統軟件包。過去的20年里，其工作原理，已經經過縝密的研發，測試和工程驗證。因此它是一種創新的，準確和可靠的產品，讓用戶方便地使用仿真模型，并獲得想要的結果。VariSim被設計成能夠精確地模擬一個管道系統內的所有能影響管道水力反映的設備。這意味著，氣體或液體、管道場站、長輸管線、變化的流量機制、數據遙感效果、水擊泄放設備、空氣閥、控制邏輯，PID控制等全部能夠被仿真。
VariSimTM是一個高級流體動態管道模擬器。能準確地模擬任何流體在管道中的穩態和動態行為。它的目標是能模擬任何影響水力工況的操作。
英國水力分析公司（SSL的母公司）相信VariSimTM是一個最先進的管道模擬器。它可以進行簡單，穩態估計，復雜的動態模擬。氣體或者液體，場站，管道，流量控制方案，遙測效果，水擊泄放裝置，動力站，泵，壓縮機，閥門，都可以模擬。
  
                        液體模擬Liquids Simulation                        氣體模擬Gas Simulation
VariSimTM是微軟視窗環境下的軟件包。應用.NET環境，充分利用當前最先進的軟件技術。它基于由英國水力分析公司研制，測試，驗證的原理。英國水力分析公司在過去20年內利用該軟件進行2000個水力分析工程項目。
VariSimTM 的技術能力
特征線法：特征線法是一個技術，用于解決偏微分方程。它是在解決管道中流體（壓縮和不可壓縮）的動態壓力/流量和溫度行為最好的方法
溫度模型：VariSimTM采用溫度模型，完全考慮流體的熱導率，管壁，保溫和外部介質（土壤，空氣或水）。還考慮包含更長期的加熱/冷卻效果的熱容計算
可變距離步長：經常要求在模擬模式下能夠準確模擬出場站的管道與長距離輸送管道。場站管道有很多短的管件，需要的距離步長小。需要這些小距離增量，確保準確模擬場站。同時確保自動時間步長足夠小：這樣能夠a）準確模擬出波反射  b）控制設備準確反映。時間不小到毫秒也能適應。然而，在傳輸管道上使用較小的距離段可能造成高精確的模擬，但卻需要更多的運行時間。因此，VariSimTM可以指定不同的距離步長到系統的不同區域（管道區或者場站區）。然后可以將這些區域聯系起來，確保較高的準確度。而且，還不需占有更多的模擬速度。
可變波速：即使可以設定使用固定波速，通常VariSimTM也會默認使用液體不同波速。這也就是說，如果實際情況中波速不同，那么在模擬器中設定的波速也是不同的。如果您準備在模擬器中模擬出實際情況情況，那么這一點尤顯真實。人們通常都會有這樣的誤解：假想最大固定波速可能會產生最高水擊壓力。盡管這一點在大多數情況下是可行的，然而固定波速卻會導致緊急事件的計時錯誤。它還可能導致在錯誤的管段產生更高水擊壓力。
由英國水力分析公司使用的軟件總是對流體使用可變波速。它遵循：如果在現實中，波速變化，在模擬器軟件中波速也應變化。如果你試圖匹配實際工況，這尤其真實。有普遍誤解：固定波速導致最大可能的水擊壓力。雖然在多數情況下是好的，但是固定波速將導致關鍵事件計時不正確。也可能導致在錯誤的位置產生最大水擊壓力
波速變化因為很多因素，主要包括當地壓力，因此不能完全考慮作為一個常數。事實上，在一些事件中，波速變化很大----1500米/秒到400米/秒（例如泵聯鎖停或快速閥門關閉）。并且在管道中一個給定的點壓力有變化時，速率變化很大。根據這個結果，在管道中沿管段壓力的變化以及事件計時變化，引起模型不能獲取的固定波速變化。HA進行的所有模擬都包括變化波速的影響，達到一個更高的精度水平。這可以實現更準確和更可靠的模擬，不僅僅對高峰壓力，管子負荷，聯鎖設定，控制器常量和很多其他有用的因素
流體特性：VariSimTM通過狀態方程計算產品的變化，狀態方程定義在流體特性上與物理參數（壓力，溫度）有關的變化（例如密度和粘度）, 狀態方程在復雜度上不同，一些計算更多的特性，一些使用組分輸入，一些僅僅適應一定的操作范圍。VariSimTM有大量的狀態方程可用，包括簡單的修正，CNGA, SRK, AGA10 和BWRS。對于超級加熱的氣流，狀態方程將利用Tanishitas方程。
可變流體：對于準確的模型，模擬器基本上需要適應流體的基礎特性的變化。VariSimTM能跟蹤可變流體特性。對氣體：意味著跟蹤氣體組分。對液體：跟蹤可變基礎特性（粘度和密度）
設備模型：VariSimTM采用廣泛的設備模型，例如：各種閥門，泵，壓縮機，罐，等。任何設備可以包括控制邏輯，用于不同的目的，（PCV，PRV，PSV或FCV）
控制系統模型：控制系統極大地影響管道的動態水力反應，因此準確的模型必須要有準確的控制系統模型。VariSimTM 使用簡單的構建邏輯塊方式來模擬任何控制方案。有編程能力的宏功能也可以提供給高級用戶，確保不管是在SCADA，RTU或其他系統中的控制系統能被模擬。
負荷計算：點負荷和差負荷可以在管道任何一點被計算。計算利用壓力連續計算。
因為使用了常見的工業術語，VariSims輸出容易訪問，容易理解。這個基本性要求和SSL公司獨家的模擬可變波速和可變時間步的技術能力，使其成為功能強大的產品。通過使用可變時間步進法，VariSim能保持高度的精確性。使用范圍包括簡單的穩態模擬到復雜的水擊動態模擬。任何能影響管網的水力反應都能精確地被模擬-- 包括場站。完善的模型能夠充分考慮在管道，設備，控制邏輯，遙測設備，儲存設施，水擊泄放設備等之間的交互作用。

在整個系統設計中，沒有比模擬管道、設備，控制方案之間的交互作用有更好的方法來最大化自信度。用戶使用模擬軟件，能夠正確地確定管徑，能調試控制設定值和控制參數，管道系統的瓶頸問題也能被及時發現出來，水擊泄壓設備也能夠被正確選型。

此外，通過在線連接到信息采集系統和數據監測系統SCADA，VariSim能與真實的管道相連接。為了更好地了解這項功能，VariSim仿真程序包括兩個部分：組態器(VariBuild)和仿真器(VariSim)。在線幫助文檔描述了VariBuild的功能。Varibuild是種組態軟件程序，用戶可以創建管道或者管網的物理圖象。但是Varibuild不具備VariSim的仿真功能。Varibuild是一個繪圖軟件包，為快速產生高精確度的模型提供簡單有效的工具。在VariBuild的正常檢查后，仿真器(VariSim)利用數據庫中的數據進行管道仿真。

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PIPENET軟件
英國SUNRISE SYSTEMS LIMITED 自1985年創立以來，一直致力于管網內流體計算與分析軟件的研究和開發。其系列產品 PIPENETTM         廣泛服務于石油、天然氣、造船、化工以及電力工業等領域。在世界各地擁有超過1500個用戶。其中包括 ABB、Bechtel、BP、Exxon、Hitachi、Hyundai、Mitsubishi、Mobil、Shell、Samsung、Technip等諸多知名的跨國公司。進入中國市場三年來，已有多家公司和企業成為PIPENETTM 的用戶，如中國海洋石油總公司研究中心，中國石油化工總公司的上海金山工程公司和中國電力總公司的數家設計單位（西北、東北、華東、華北、廣東電力設計院等等）。

SUNRISE SYSTEMS LTD位于擁有濃郁學術氛圍的劍橋，其產品PIPENETTM 源于劍橋大學的研究成果。自70年代末第一套產品為工業界接受后，經SUNRISE SYSTEMS LTD的不斷努力和開拓，PIPENETTM 現已成為英國及許多國家的標準設計軟件，其國際市場的領先地位日益加強。SUNRISE SYSTEMS LTD非常重視中國市場，所聘的員工在中國已有多年的設計工作經驗，可提供強有力的技術支持。SUNRISE SYSTEMS LTD愿與各方合作為雙方的共同利益進一步開發中國市場。

PIPENETTM 系列產品不但是一個高效、簡潔、準確的計算工具，更是一個強大的工程設計優化平臺。管網系統的計算和優化、設備的選型以及事故工況下的水力分析均可在PIPENETTM 幫助下迅速實現。友好的用戶界面和強大的計算引擎使得用戶能輕松地模擬任何復雜的系統并得到滿意的結果，產品的不斷升級使得PIPENETTM 始終與新技術保持同步。與PDS/PDMS（三維工廠設計軟件）和CAESARII（管道應力分析軟件）的接口擴展了其應用范圍和功能。公司建有完善的質量保證體系并獲ISO9001證書，任何產品必須經過嚴格的測試后方能投放市場，從而保證了其產品的準確性、穩定性、安全性和可靠性。

PIPENETTM 系列產品包括Standard Module、Spray/Sprinkler Module和Transient Module。用戶可根據其需要選擇不同的軟件或優惠的套裝。雖然上述軟件的應用背景、適用條件和設計標準各不相同，但是用戶界面卻大同小異，不同軟件的原始輸入數據可實現相互轉換，內置及可擴展的資料庫，在線幫助，錯誤預檢，強大的快捷鍵和編輯功能，都極大地方便了客戶的使用。

PIPENETTM  Standard Module擁有廣泛的工業用途，可解決穩態工況下流體（液體，氣體，蒸汽）的水力計算問題，其中包括流體分布和阻力的計算、管道（或風道）和設備（泵、閥門、孔板等等）的選型和優化、異常工況（管道堵、漏和破裂）的模擬等等。

PIPENETTM  Spray/Sprinkler Module是專門針對消防系統開發設計而開發的專業軟件，可選用的消防規范包括NFPA和FOC。它可滿足諸如石油、化工、鉆井平臺、電站及船只等行業對消防系統的嚴格且特殊的設計要求。

PIPENETTM  Transient Module可模擬由于設備啟停、閥門操作等因素造成的管網內流場瞬息變化。計算系統壓力和流量的波動，預知水擊或氣錘，驗證系統對動態工況的響應性，甚至可檢驗控制系統在瞬態情況下是否會控制失效，最終達到快速、準確、高效、安全的建設目標。

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sps


SPS是一個功能強大的軟件，使用它可以對液體、氣體管道的水力和熱力特性進行精確的模擬分析和預測。它適用于單一流體、批次輸送流體以及單相混合流體，但不適用于多相流。按照SPS說明書的描述，它有以下功能：

•Analyzing startup and shutdown procedures
•啟停步驟分析
•Analyzing operational stability
•穩態分析
•Analyzing pump/compressor operating schedules
•泵/壓縮機操作過程分析
•Studying economics of various designs and operational strategies
•多方案設計經濟性研究
•Designing sequencing systems
•程序化系統設計
•Designing surge relief systems
•水擊泄放系統設計
•Designing cascade control systems
•連鎖控制系統設計
•Studying survival time for gas delivery systems
•氣體泄放系統的自救時間
•Analyzing system response to potential upset conditions and evaluating corrective strategies
•分析系統對潛在故障工況的響應并評估修正方案
• P redicting environmental impact of potential pipeline leakage
•預測管線泄漏對環境的影響
•Studying the effects of batching, side stream delivery or supply blending
•進行批次分析及分輸/輸入混油分析
•Studying temperature rise in re-circulation systems and cooling or heating of products due to a transient interchange of heat with the pipeline surroundings
•研究再循環系統溫升及管線與環境的瞬時熱交換而發生的制冷/制熱
•Studying thermal effects in gases, especially non ideal gases, such as Joule-Thompson cooling, decompression cooling, and inter-stage cooling required with polytropic compressors
•研究氣體，尤其是實際氣體的熱效應，例如焦耳-湯普生冷卻、壓冷卻、多元壓縮機的級間冷卻
•Designing minimum flow bypass controls to prevent surge conditions in polytropic compressors
•進行流量旁通設計，預防多元壓縮機的沖擊情況發生
•Studying the effects of pipe rupture, blow down cooling in gas pipelines to assess pipe steel brittleness, effect of pipe wrap and thermal environment in pipe burial on blow down rate
•研究管道抗裂程度，氣體管道冷泄放以評估管道韌性，管道包裹層及敷設處熱力環境對泄放速率的影響

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自由飛翔

好帖子啊。。樓主辛苦了