管道模拟软件的分析比较

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管道模拟软件的分析比较，大家提到很多管道模拟软件，最好汇总说说把。介绍给大家哈~
==============以下是我转的。

STONER


STONER是一家加拿大的公司，其业务领域涉及电力、自来水、油气、商品零售等领域，其油气仿真的产品为SPS(STONER PIPELINE SIMULATOR)。
SPS为较早的油气仿真软件，其学术价值教高，计算精确，常用来作为设计院的设计软件。其缺点是界面极其不友好，采用文本编程的方式建立管道模型，而且考虑因素较多，参数烦杂，对操作人员的要求较高。
SPS系列产品为5大部分：
1、液体仿真
水击分析、压力分析、温度分析、设备分析、控制系统分析等
2、气体仿真
压力分析、温度分析、设备分析、组分跟踪、控制系统分析等
3 、STATE FINDER
提供在线仿真功能
4、TRAINER
提供学员培训
5、LEAK FINDER
提供在线检漏

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D-SPICE 软件 概况

在我国，随着管道工业的发展，仿真技术在管道工业中的应用领域不断扩大。80年代以来，中国石油天然气总公司辖属的管道勘察设计院，四川石油设计院和原管道职工学院分别从美国购买了有关软件。这无疑对提高我国管道技术水平起到了推动作用。
应当指出的是，我国管道技术水平参差不齐，在运行管理方面尤为突出。目前，我国正在运行的管道中，既有人工操作且以旁接油罐方式运行的管道，也有实现了计算机过程控制的密闭输油管道。运行方案制定手段原始，像单条管道的运行方案，基本上也是经过简单运算及凭借经验制定出来的，这就难以发挥管道的潜能，进一步提高经济效益。从管道技术的发展趋势来看，仿真技术在我国管道工业中的应用范围将会不断的扩大。而其中包含的培训系统亦将得到更好的发展。
由于挪威北海深水油田开发的特殊性，建造深水平台的造价较高，因此，在油气田的自动控制方面积累了丰富的经验。其中在管道模拟仿真软件的应用上挪威也独树一帜，取得了巨大的发展。在多相流的模拟仿真上，挪威SPT公司的OLGA已经成为多相流管道模拟计算的一个标准化程序；单相流动的模拟仿真上，挪威的Kongsberg公司的D-SPICE产品在世界上已经完成了500多个项目，在国内目前也已完成两个项目，包括CnoocPhilip与中海油合作的蓬莱19-3平台仿真系统以及福建LNG接收终端操作员培训系统和气体管线管理系统。
D-SPICE产品是一个全生命周期的仿真模拟器，其应用可以从管道的可行性研究阶段开始到管道的设计、投产试运行以及生产过程优化。在D-SPICE中建立起相应的过程模拟模型和管道模型之后就可以用于管道设计工程中的参数调整，投产运行过程中的操作员培训以及生产过程的复杂工况模拟调试。
在D-SPICE模拟仿真平台上有泵、压缩机、管道、阀门等各个模块用于搭建仿真模型。D-SPICE的应用可以涵盖LNG液化处理厂、LNG接收终端、单相管道流动以及化工过程模拟。对于海上平台的混输管道的模拟D-SPICE还可以与OLGA接口进行多相流管道的模拟仿真。
D-SPICE开发的模拟仿真培训系统可以模拟流体流动过程中的各个工况，用于操作员的培训，其操作员培训界面的开发可以按照用户的要求开发出与操作员界面一模一样的。福建LNG的接收终端操作员培训器就是按照ABB控制系统的界面开发的，其界面效果及动态显示都与实际操作系统完全一致。
D-SPICE在福建LNG的气体管线上应用了在线气体管理系统，可以用于管线的实时仿真模拟，给出气体管道的生存时间和储气时间。同时，D-SPICE模型基于实时工况可以预测未来一段时间的运行工况，给出预测的结果用于指导操作员的操作。D-SPICE的离线模型与实时模型完全一致，可以用于离线模拟各个运行工况，用于复杂生产过程研究。

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LIWACOM


LIWACOM公司是一个多元化的公司，公司总部设在德国的埃森，主要由私营股东出资成立。LIWACOM股东之一的Ruhrgas AG（鲁尔煤气）是天然气行业中的重要角色，使得LIWACOM在巨大变化支配的市场中占有极好的位置。 LIWACOM的主要产品是SIMONE仿真软件，它应用于天然气管线系统的仿真及优化，而且是欧洲最先近的标准软件包。SIMONE是由LIWACOM信息技术公司和SIMONE研究集团共同开发的。由LIWACOM在布拉格的合作伙伴为SIMONE的数学核心软件提供科学技术支持，而LIWACOM则致力于用户界面和外部系统的接口的开发。同时由LIWACOM提供在欧洲和亚洲的销售和全部支持服务。LIWACOM的产品为SIMONE(SIMulation and Optimization of Networks，管网的仿真和优化)天然气管线流程仿真软件包。在已安装的二百多套软件中，最突出的几个用户是Gaz de France（法国燃煤），Gazprom（俄罗斯天然气公司）和Ruhrgas（鲁尔煤气）。
目前在中国没有办事处。
软件特性
①所有管道仿真和优化应用的综合软件包，可用于实时操作、计划、帐单处理等用途
②在业界中最快、最精确、最棒、数学稳定性最强的算法
③经官方认证，提供生热值用于天然气帐单处理应用
④新的SIMONE版本5采用Windows-Office风格的用户图形界面
⑤国际化的软件（多语言的、公制与帝制单位的）
⑥最高品质的欧洲品牌软件
⑦最广阔的仿真范围
⑧可升级性极好（泛函性、用户数量、Windows或UNIX平台、仿真网络规模等）
⑨全方位的产品服务，包括对开发仿真应用程序组的开放式访问


SIMONE的主要产品：
离线仿真
在线仿真
泄露检测定位
压缩机优化
预报仿真
自救时间分析
仪表分析
容量管理

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英国水力分析集团公司 (Hydraulic Analysis Group) 包含了水力分析有限公司（HAL）和仿真软件有限公司（SSL）。两家公司的本部都位于英国的利兹市。

水力分析(英国)有限公司

水力分析(英国)有限公司(HAL)自1970年成立以来，从未更换过其所有权，在全球水力水击分析和水力仿真领域处于绝对的领先地位。公司拥有大量具有丰富经验及专业知识的专家和工作人员，他们对水、天然气及石油管道的运行具有很高的认知力。

水力分析公司已经完成超过5200例的咨询研究工作。其中包括有英国石油(BP)、壳牌(Shell)、Total、埃克森美孚(ExxonMobil)及英国主要的几家水利公司，例如泰晤士水利公司(Thames Water)。

        本公司已经为全球超过1000个客户成功解决水击及操方面的问题。公司有三十多年开发及增强内部水力模拟器的经验并模拟所有管道的操作达到一个非常高的精准度。除了基本的咨询业务外，水力分析(英国)有限公司还为在线和离线环境下成功安装了基础模拟器应用程序，包括泄漏检测、培训模拟器及在线管道管理系统。

仿真软件(英国)有限公司

仿真软件(英国)有限公司(SSL)成立于2005年。主要是业务专为石油、 天然气和水利行业提供基础模拟器应用程序。它的最初目标是成为提供基于水力模拟器软件解决方案的可靠供应商，从而整合客户日常操作方案。

仿真软件(英国)有限公司可以提供以VariSim仿真模拟器为框架，建立任何精确管道模型或管网水力反应模型的能力。模型结果在.NET环境操作下，可提高实时模型及离线应用程序的效率。这些应用软件范围涉及从泄漏检测到详细的水击模拟，具有独立的分配程序和历史归档功能。

仿真软件(英国)有限公司将多年经验丰富的水力专家与软件功能开发特长相互结合。此结合有效地进一步增强英国水力分析集团专业技术的优势，从而为石油、天然气和水利行业领域提供最好的水力模拟及咨询服务。


      

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新一代管道和站场仿真软件varisim
英国SSL有限公司是英国水力分析集团Hydraulic Analysis专属的一个公司，主要业务是开发和提供高性能管道水力模拟器。SSL公司是一家卓越的软件工程公司，具有丰富的管道行业经验，拥有强大的软件研发能力。
本公司不仅仅销售软件，还完全了解您的管道的水力特性。这就意味着我们可以为管道运行提供专业的解决方案。SSL公司与英国水力分析公司Hydraulic Analysis有着紧密联系，使我们在水力模型建立上可以与其进行丰富经验的交流。我们的模型产品VARISIMTM经过35年的开发并应用于超过5200个研究项目，现已完全融入了我们各项模型解决方案。

·实况培训模拟器                 ✓批次管理系统
·工程及水击分析                 ✓支持OPC     
·泄漏检测及定位                 ✓图形组态
·设备及管道优化                 ✓现代软件语言
·计划及预测工具                 ✓低成本
·实时系统监控                   ✓经过现场验证
·未来状态预报                   ✓与SCADA系统完全集成
·客户需求及指定                 ✓高速度、高精确度
·快速进行状态确认               ✓国际服务
·输送能力管理                   ✓石油、天然气、水

在线模拟处于在线模式时，模拟器同管道仪表测量系统接口以模拟管道系统的水力反应，精确确定流量、压力、温度及管道充量的变化。模拟器将它的结果提供给有关的应用程序，如泄漏检测、系统监控和管理功能。

离线模拟 处于离线模式时，模拟器单独运行并由用户或实时模型触发运行。模拟期间进行预定义动态脚本或交互水力模拟，是培训模拟器，水击及工程分析理想的工具。
模拟器的多功能性

模拟器可以模拟任何设备、控制单元及任何遥感结果。除此之外模拟器还可以模拟任何介质，使之成为市场中多功能性的工具之一。
✓所有类型的泵
✓所有类型的压缩机
✓各种储罐
✓所有类型的阀门
✓所有类型的管道
✓不满流分析
✓气化
✓所有种类的水击卸放罐
✓所有的控制单元
✓遥感影响
✓仪表故障
✓降阻剂DRA
✓非牛顿介质
✓微观模型
✓管道干燥
✓加热器/冷却器
✓每日温度影响
✓可变的波速
✓所有的水击控制设备
✓可变管道步长

我们知道具备什么条件可成为水力模拟软件优秀的供应商
我们的承诺是为您提供一流的模拟软件安装服务与方案来达到您完全满意。我们将提供全套服务来实现这些承诺。

✓程序实行质量保证
✓精确的、可重复性，稳健的解决方案
✓12个月软件质量保证
✓24小时技术咨询服务
我们拥有丰富的经验和专业知识。您一定会不断的使用我们的产品及服务。

咨询及培训

SSL有限公司和水力分析公司为不同领域提供咨询服务。我们可以为您建议如何从当前的实时模拟系统中获得最好的性能，并满足您对泄漏检测的要求。

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varisim
欢迎使用VariSim，由SSL的母公司---英国水力分析公司（www.haltd.co.uk）研发的，目前市场上最强大的管道水力仿真器产品之一。VariSim充分利用了当今最新计算机设备和先进的软件技术，是一种在.NET 环境下开发的Windows系统软件包。过去的20年里，其工作原理，已经经过缜密的研发，测试和工程验证。因此它是一种创新的，准确和可靠的产品，让用户方便地使用仿真模型，并获得想要的结果。VariSim被设计成能够精确地模拟一个管道系统内的所有能影响管道水力反映的设备。这意味着，气体或液体、管道场站、长输管线、变化的流量机制、数据遥感效果、水击泄放设备、空气阀、控制逻辑，PID控制等全部能够被仿真。
VariSimTM是一个高级流体动态管道模拟器。能准确地模拟任何流体在管道中的稳态和动态行为。它的目标是能模拟任何影响水力工况的操作。
英国水力分析公司（SSL的母公司）相信VariSimTM是一个最先进的管道模拟器。它可以进行简单，稳态估计，复杂的动态模拟。气体或者液体，场站，管道，流量控制方案，遥测效果，水击泄放装置，动力站，泵，压缩机，阀门，都可以模拟。
  
                        液体模拟Liquids Simulation                        气体模拟Gas Simulation
VariSimTM是微软视窗环境下的软件包。应用.NET环境，充分利用当前最先进的软件技术。它基于由英国水力分析公司研制，测试，验证的原理。英国水力分析公司在过去20年内利用该软件进行2000个水力分析工程项目。
VariSimTM 的技术能力
特征线法：特征线法是一个技术，用于解决偏微分方程。它是在解决管道中流体（压缩和不可压缩）的动态压力/流量和温度行为最好的方法
温度模型：VariSimTM采用温度模型，完全考虑流体的热导率，管壁，保温和外部介质（土壤，空气或水）。还考虑包含更长期的加热/冷却效果的热容计算
可变距离步长：经常要求在模拟模式下能够准确模拟出场站的管道与长距离输送管道。场站管道有很多短的管件，需要的距离步长小。需要这些小距离增量，确保准确模拟场站。同时确保自动时间步长足够小：这样能够a）准确模拟出波反射  b）控制设备准确反映。时间不小到毫秒也能适应。然而，在传输管道上使用较小的距离段可能造成高精确的模拟，但却需要更多的运行时间。因此，VariSimTM可以指定不同的距离步长到系统的不同区域（管道区或者场站区）。然后可以将这些区域联系起来，确保较高的准确度。而且，还不需占有更多的模拟速度。
可变波速：即使可以设定使用固定波速，通常VariSimTM也会默认使用液体不同波速。这也就是说，如果实际情况中波速不同，那么在模拟器中设定的波速也是不同的。如果您准备在模拟器中模拟出实际情况情况，那么这一点尤显真实。人们通常都会有这样的误解：假想最大固定波速可能会产生最高水击压力。尽管这一点在大多数情况下是可行的，然而固定波速却会导致紧急事件的计时错误。它还可能导致在错误的管段产生更高水击压力。
由英国水力分析公司使用的软件总是对流体使用可变波速。它遵循：如果在现实中，波速变化，在模拟器软件中波速也应变化。如果你试图匹配实际工况，这尤其真实。有普遍误解：固定波速导致最大可能的水击压力。虽然在多数情况下是好的，但是固定波速将导致关键事件计时不正确。也可能导致在错误的位置产生最大水击压力
波速变化因为很多因素，主要包括当地压力，因此不能完全考虑作为一个常数。事实上，在一些事件中，波速变化很大----1500米/秒到400米/秒（例如泵联锁停或快速阀门关闭）。并且在管道中一个给定的点压力有变化时，速率变化很大。根据这个结果，在管道中沿管段压力的变化以及事件计时变化，引起模型不能获取的固定波速变化。HA进行的所有模拟都包括变化波速的影响，达到一个更高的精度水平。这可以实现更准确和更可靠的模拟，不仅仅对高峰压力，管子负荷，联锁设定，控制器常量和很多其他有用的因素
流体特性：VariSimTM通过状态方程计算产品的变化，状态方程定义在流体特性上与物理参数（压力，温度）有关的变化（例如密度和粘度）, 状态方程在复杂度上不同，一些计算更多的特性，一些使用组分输入，一些仅仅适应一定的操作范围。VariSimTM有大量的状态方程可用，包括简单的修正，CNGA, SRK, AGA10 和BWRS。对于超级加热的气流，状态方程将利用Tanishitas方程。
可变流体：对于准确的模型，模拟器基本上需要适应流体的基础特性的变化。VariSimTM能跟踪可变流体特性。对气体：意味着跟踪气体组分。对液体：跟踪可变基础特性（粘度和密度）
设备模型：VariSimTM采用广泛的设备模型，例如：各种阀门，泵，压缩机，罐，等。任何设备可以包括控制逻辑，用于不同的目的，（PCV，PRV，PSV或FCV）
控制系统模型：控制系统极大地影响管道的动态水力反应，因此准确的模型必须要有准确的控制系统模型。VariSimTM 使用简单的构建逻辑块方式来模拟任何控制方案。有编程能力的宏功能也可以提供给高级用户，确保不管是在SCADA，RTU或其他系统中的控制系统能被模拟。
负荷计算：点负荷和差负荷可以在管道任何一点被计算。计算利用压力连续计算。
因为使用了常见的工业术语，VariSims输出容易访问，容易理解。这个基本性要求和SSL公司独家的模拟可变波速和可变时间步的技术能力，使其成为功能强大的产品。通过使用可变时间步进法，VariSim能保持高度的精确性。使用范围包括简单的稳态模拟到复杂的水击动态模拟。任何能影响管网的水力反应都能精确地被模拟-- 包括场站。完善的模型能够充分考虑在管道，设备，控制逻辑，遥测设备，储存设施，水击泄放设备等之间的交互作用。

在整个系统设计中，没有比模拟管道、设备，控制方案之间的交互作用有更好的方法来最大化自信度。用户使用模拟软件，能够正确地确定管径，能调试控制设定值和控制参数，管道系统的瓶颈问题也能被及时发现出来，水击泄压设备也能够被正确选型。

此外，通过在线连接到信息采集系统和数据监测系统SCADA，VariSim能与真实的管道相连接。为了更好地了解这项功能，VariSim仿真程序包括两个部分：组态器(VariBuild)和仿真器(VariSim)。在线帮助文档描述了VariBuild的功能。Varibuild是种组态软件程序，用户可以创建管道或者管网的物理图象。但是Varibuild不具备VariSim的仿真功能。Varibuild是一个绘图软件包，为快速产生高精确度的模型提供简单有效的工具。在VariBuild的正常检查后，仿真器(VariSim)利用数据库中的数据进行管道仿真。

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PIPENET软件
英国SUNRISE SYSTEMS LIMITED 自1985年创立以来，一直致力于管网内流体计算与分析软件的研究和开发。其系列产品 PIPENETTM         广泛服务于石油、天然气、造船、化工以及电力工业等领域。在世界各地拥有超过1500个用户。其中包括 ABB、Bechtel、BP、Exxon、Hitachi、Hyundai、Mitsubishi、Mobil、Shell、Samsung、Technip等诸多知名的跨国公司。进入中国市场三年来，已有多家公司和企业成为PIPENETTM 的用户，如中国海洋石油总公司研究中心，中国石油化工总公司的上海金山工程公司和中国电力总公司的数家设计单位（西北、东北、华东、华北、广东电力设计院等等）。

SUNRISE SYSTEMS LTD位于拥有浓郁学术氛围的剑桥，其产品PIPENETTM 源于剑桥大学的研究成果。自70年代末第一套产品为工业界接受后，经SUNRISE SYSTEMS LTD的不断努力和开拓，PIPENETTM 现已成为英国及许多国家的标准设计软件，其国际市场的领先地位日益加强。SUNRISE SYSTEMS LTD非常重视中国市场，所聘的员工在中国已有多年的设计工作经验，可提供强有力的技术支持。SUNRISE SYSTEMS LTD愿与各方合作为双方的共同利益进一步开发中国市场。

PIPENETTM 系列产品不但是一个高效、简洁、准确的计算工具，更是一个强大的工程设计优化平台。管网系统的计算和优化、设备的选型以及事故工况下的水力分析均可在PIPENETTM 帮助下迅速实现。友好的用户界面和强大的计算引擎使得用户能轻松地模拟任何复杂的系统并得到满意的结果，产品的不断升级使得PIPENETTM 始终与新技术保持同步。与PDS/PDMS（三维工厂设计软件）和CAESARII（管道应力分析软件）的接口扩展了其应用范围和功能。公司建有完善的质量保证体系并获ISO9001证书，任何产品必须经过严格的测试后方能投放市场，从而保证了其产品的准确性、稳定性、安全性和可靠性。

PIPENETTM 系列产品包括Standard Module、Spray/Sprinkler Module和Transient Module。用户可根据其需要选择不同的软件或优惠的套装。虽然上述软件的应用背景、适用条件和设计标准各不相同，但是用户界面却大同小异，不同软件的原始输入数据可实现相互转换，内置及可扩展的资料库，在线帮助，错误预检，强大的快捷键和编辑功能，都极大地方便了客户的使用。

PIPENETTM  Standard Module拥有广泛的工业用途，可解决稳态工况下流体（液体，气体，蒸汽）的水力计算问题，其中包括流体分布和阻力的计算、管道（或风道）和设备（泵、阀门、孔板等等）的选型和优化、异常工况（管道堵、漏和破裂）的模拟等等。

PIPENETTM  Spray/Sprinkler Module是专门针对消防系统开发设计而开发的专业软件，可选用的消防规范包括NFPA和FOC。它可满足诸如石油、化工、钻井平台、电站及船只等行业对消防系统的严格且特殊的设计要求。

PIPENETTM  Transient Module可模拟由于设备启停、阀门操作等因素造成的管网内流场瞬息变化。计算系统压力和流量的波动，预知水击或气锤，验证系统对动态工况的响应性，甚至可检验控制系统在瞬态情况下是否会控制失效，最终达到快速、准确、高效、安全的建设目标。

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sps


SPS是一个功能强大的软件，使用它可以对液体、气体管道的水力和热力特性进行精确的模拟分析和预测。它适用于单一流体、批次输送流体以及单相混合流体，但不适用于多相流。按照SPS说明书的描述，它有以下功能：

•Analyzing startup and shutdown procedures
•启停步骤分析
•Analyzing operational stability
•稳态分析
•Analyzing pump/compressor operating schedules
•泵/压缩机操作过程分析
•Studying economics of various designs and operational strategies
•多方案设计经济性研究
•Designing sequencing systems
•程序化系统设计
•Designing surge relief systems
•水击泄放系统设计
•Designing cascade control systems
•连锁控制系统设计
•Studying survival time for gas delivery systems
•气体泄放系统的自救时间
•Analyzing system response to potential upset conditions and evaluating corrective strategies
•分析系统对潜在故障工况的响应并评估修正方案
• P redicting environmental impact of potential pipeline leakage
•预测管线泄漏对环境的影响
•Studying the effects of batching, side stream delivery or supply blending
•进行批次分析及分输/输入混油分析
•Studying temperature rise in re-circulation systems and cooling or heating of products due to a transient interchange of heat with the pipeline surroundings
•研究再循环系统温升及管线与环境的瞬时热交换而发生的制冷/制热
•Studying thermal effects in gases, especially non ideal gases, such as Joule-Thompson cooling, decompression cooling, and inter-stage cooling required with polytropic compressors
•研究气体，尤其是实际气体的热效应，例如焦耳-汤普生冷却、压冷却、多元压缩机的级间冷却
•Designing minimum flow bypass controls to prevent surge conditions in polytropic compressors
•进行流量旁通设计，预防多元压缩机的冲击情况发生
•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，气体管道冷泄放以评估管道韧性，管道包裹层及敷设处热力环境对泄放速率的影响

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大家还可以继续发一些哈

自由飞翔

好帖子啊。。楼主辛苦了