PIPESYS 在油田集輸系統及長(cháng)輸管道工程中的應用
ASPEN 公司的 PIPESYS 多相流管網(wǎng)模擬分析軟件產(chǎn)品原是加拿大專(zhuān)業(yè)管道軟件公司，NEOTECHNOLOSY 公司和HYPROTECH 聯(lián)合開(kāi)發(fā)的軟件是著(zhù)名的管道軟件PIPEFLC 的換代產(chǎn)品。它將技術(shù)優(yōu)異PIPEFLO 和功能強大的HYSYS 結合在一起，使之成為當今功能強大管道軟件。加拿大NEOFECHNOLOGY 公司成立于1972 年，一直從事油氣和管道專(zhuān)業(yè)方面技術(shù)研究，軟件開(kāi)發(fā)工作，其管道設計軟件在世界享有盛名。于2001 年歸并到ASPEN 公司。
（一）軟件功能：
工程技術(shù)人員要想設計出優(yōu)質(zhì)的管線(xiàn)，要求軟件必須有以下特點(diǎn)：操作可靠、減少瓶頸及優(yōu)化。PIPESYS 可以達到上述功能
- 可以模擬各種管網(wǎng)
- 單相流及多相流的嚴格計算
- 可以進(jìn)行壓力倒推計算
- 通過(guò)HYSYS 和PIPESYS 的結合，同用戶(hù)可以研究管道的流量及其它條件的變化對整個(gè)裝置的影響
- 詳細計算管道的壓力和溫度分布，管道可以是海上或陸地，地形高度可以是簡(jiǎn)單或非常復雜
- 可以進(jìn)行管線(xiàn)上的特殊，如計算清管球的段塞流長(cháng)度等
- 預測沖蝕速度
- 對垂直流動(dòng)得管線(xiàn)預測發(fā)生嚴重段塞流的可能性
- 可以進(jìn)行敏感性計算，以確定某些參數對系統特性影響
- 對于現有管線(xiàn)可以研究油品的組成，管線(xiàn)的性能和環(huán)境對處理量的影響
（二）數據的輸入
可以將許多現場(chǎng)測量數據和設備數據輸入PIPESYS�？梢钥紤]以下參數的影響：
- 各種復雜的地形標高、標高點(diǎn)數沒(méi)有限制
- 可以在管線(xiàn)上直接安裝各種設備。如壓縮機、泵加熱器、冷卻器、調解閥、各種管件(閥、彎頭)
- 管道特性參數如：直徑粗糙度，材料和管道的環(huán)境(埋地、架空、水中等)
- 物性數據，所有HYSYS 的性數據
（三） 任何其它管道軟件不具備的特點(diǎn)
PIPESYS 和HYSYS 的結合可以完成許特殊功能：
- 管網(wǎng)的核算：以往的管道軟件只能進(jìn)行管網(wǎng)計算不能對管網(wǎng)進(jìn)行核算，即只能先定義各支路的流量，然后人工調整管徑，使匯合點(diǎn)壓力相等。PIPESYS 配合使用HYSYS 中的ADJUST調節器，當管網(wǎng)不變時(shí)總進(jìn)料量一旦有變化，各支路流量會(huì )自調節而使會(huì )合點(diǎn)壓力相等。(圖-1)所示的是當總進(jìn)料由200Kmol/H 變?yōu)?span id="xltbdt5" class="style62">150Kmol 時(shí)各支路流量的分布情況。
- 管道保溫層厚度優(yōu)化：對高溫的熱力管網(wǎng)，操作費用和保溫層厚度之間存在著(zhù)參數優(yōu)化問(wèn)題，即保溫層太厚，總投資加大，意味著(zhù)操作費用(折舊)加大，而保溫層厚度太薄，則管道熱損失加大，操作費用也會(huì )增加。(圖-2)為實(shí)際流程。(圖-3)為操作費用隨保溫層變化的曲線(xiàn)，從圖中可明顯看出當保溫層厚度為0.2452 毫米時(shí)，操作費用降低。操作費用的經(jīng)濟模型放在（圖-2）的電子表格中。
圖-1、管網(wǎng)核算
圖-2、管道保溫厚度優(yōu)化
圖-3、保溫層厚度對操作費用的影響
- 長(cháng)輸管線(xiàn)管徑的優(yōu)化：長(cháng)輸管線(xiàn)設計中，管線(xiàn)直徑的優(yōu)化對節約投資起著(zhù)非常重要的作用，(圖-4)所示的為一個(gè)渤海石油公司某海底輸油管線(xiàn)，PIPE-101，至PIPE-104 為下游管線(xiàn)。若規定管線(xiàn)起輸壓力及末端壓力，PIPE-100 管徑正大時(shí)，下游線(xiàn)直管徑會(huì )減少，但PIPE-100選多大才能使該管線(xiàn)總投資減少呢？PIPESYS 會(huì )使我們很快解決這個(gè)問(wèn)題。其結果如(圖-5)所示，當PIPE-100 管徑在為180mm 時(shí)，管線(xiàn)總投資減小。
圖-4、長(cháng)輸管線(xiàn)管徑優(yōu)化
圖-5、管徑（蘭線(xiàn)）對管線(xiàn)總投資的影響
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