管网仿真技术在燃气输配中的应用

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模拟软件在长输天然气管道上的应用

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二、堵漏作业中应注意的问题
! " 胶粘剂的品种繁多 $ 组成复杂 $ 性能各异 $ 对 & 胶的选择 $ 应根据现实际情况 $ 综合考虑胶的凝固
北京市朝阳区慧忠里甲 & 电话 # ! " $ $ & $ &$ & 9号’ $ & $ 9 % 9 9 % " & !% !$ &
’! ! 提高运行管理水平的需要近几年 ! 随着一批天然气管道项目的实施 ! 天然用户数量迅速增加 ! 用户需气行业在国内迅速发展 ! 求量逐年大幅度上升 # 以陕京输气管道为例 ! 用户遍及京津冀鲁晋地区 ! 用户类型各种各样 ! 销售气量以每年 " 正在形成的管网日趋 $= 左右的速度递增 ! 如何合理复杂 # 输气生产面临的形势越来越严峻 ! 匹配用户用气量 ! 提高运行可靠性 ! 提高运行管理水平! 这些都要求模拟软件能够提供有效的科学计算和分析 # 3! ! 应对突发事件的需要外界因素和第三方破坏等因素的受管道本身" 影响 ! 长输天然气管道发生突发事件的可能性大幅度增加 # 在事件发生之前制定各种应急预案 " 在事故发生之后制定确保下游用气的应急供气方案 " 评价事故影响等 ! 都需要模拟软件在复杂的管网运行中提供可靠的分析结果 # 4! ! 满足调峰供气的需求基于用户季节性调峰的需求 ! 合理利用资源 ! 高效发挥压缩机组和地下储气库等输气设施的作用 ! 对于输气生产 ! 尤其是冬季调峰期间的运行十分重要 # 以北京市为例 ! 全年最高用气量是最低用气量的& 季节不均衡性极大 # 这些都需要模拟 $ 倍左右 ! 软件提供夏季注气生产和冬季调峰的分析结果 #

仿真模拟管网实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景随着城市化进程的加快，城市燃气管道网络规模不断扩大，如何确保燃气管道的安全稳定运行，提高燃气供应的可靠性，成为燃气行业面临的重要问题。

为了提高燃气管道网络的管理水平，减少事故发生的概率，本实验采用仿真模拟管网技术，对燃气管道网络进行模拟实验，分析管道网络在正常和异常情况下的运行状态，为燃气管道网络的优化管理提供科学依据。

二、实验目的1. 了解仿真模拟管网技术的原理和应用。

2. 分析燃气管道网络在正常和异常情况下的运行状态。

3. 掌握仿真模拟管网实验的操作方法。

4. 为燃气管道网络的优化管理提供科学依据。

三、实验原理仿真模拟管网实验采用计算机仿真技术，模拟燃气管道网络在正常和异常情况下的运行状态。

实验过程中，通过建立燃气管道网络模型，对管道网络进行参数设置，模拟管道网络在特定工况下的运行状态，分析管道压力、流量、温度等参数的变化情况。

四、实验内容1. 燃气管道网络建模：根据实验需求，建立燃气管道网络模型，包括管道、阀门、泵站、储气罐等设备。

2. 参数设置：对管道网络模型进行参数设置，包括管道长度、直径、材料、壁厚、摩擦系数等。

3. 情景模拟：设置正常工况和异常工况，模拟管道网络在特定工况下的运行状态。

4. 数据采集与分析：采集管道网络在正常和异常情况下的压力、流量、温度等参数，进行分析。

5. 结果输出：根据实验结果，输出燃气管道网络运行状态图、参数曲线等。

五、实验步骤1. 确定实验目的和内容。

2. 建立燃气管道网络模型。

3. 对管道网络模型进行参数设置。

4. 设置正常工况和异常工况。

5. 运行仿真模拟实验。

6. 采集实验数据。

7. 分析实验数据。

8. 输出实验结果。

六、实验结果与分析1. 正常工况下，管道网络运行稳定，压力、流量、温度等参数均在合理范围内。

2. 异常工况下，如管道破裂、阀门故障等，管道网络运行状态发生明显变化，压力、流量、温度等参数出现异常。

3. 通过仿真模拟实验，可以直观地了解燃气管道网络在异常情况下的运行状态，为事故处理提供依据。

管网仿真技术提升燃气安全管理水平

管网仿真技术提升燃气安全管理水平作者：关鸿鹏李瑜仙来源：《城市管理与科技》2013年第04期城市燃气作为人民生活中不可或缺的一部分，燃气管网已成为城市能源运行的生命线，牵一发而动全身，关系着万千百姓和整个城市的安全。

燃气管网安全运营是城市燃气事业发展的前提，是燃气企业的灵魂。

五十多年来，北京燃气始终将“安全是魂、预防在先”的理念作为指导思想和企业安全管理工作的基本原则，并通过各种方式逐渐摸索出一条行之有效的安全管理模式。

本文就生产信息化技术和仿真预测技术对燃气管网安全管理的作用作一浅谈。

一、北京市燃气用量逐年攀升随着北京燃气事业的发展和人民生活水平的提高，北京市天然气需求逐年递增，年平均增长率达19%，2012年北京燃气集团年用气量已达84亿立方米，在全市能源消费结构比例中由7.0%增加到13.4%。

初步预测，2015年北京市用气总量将达到180亿立方米，高峰日用气量将超过1亿立方米；到2020年，年用气总量将达到280亿立方米，冬季高峰日用气量将达到2亿立方米。

从用户结构看，北京市的燃气用户由原来以采暖、炊事用气为主，发展到目前以采暖、发电、炊事为主，向趸售、天然气汽车、三联供拓展的局面。

为做好PM2.5治理工作，北京市燃气集团将以四大热电中心、锅炉煤改气等大型集中负荷为依托，结合新城和重点园区规划，发展较为集中的分布负荷，促进能源清洁转型，为建设绿色北京做好清洁能源供应。

从上游供应看，目前中石油主要通过陕京一线、二线、三线向北京市供气，随着下游市场的开发，长输管线等配套设施也在逐步规划建设。

“十二五”末期，上游将完成陕京四线工程、大唐煤制气工程、唐山LNG工程，最终形成10MPa高压外环。

从城市管网规模看，截止目前，北京市燃气管网共有7座城市门站，670余座调压站，14500余座调压箱，管网长度1.4万余公里，覆盖了除延庆外的全市所有区域。

到“十二五”末期，北京市将形成“三种气源、六条通道、两大环线、九座门站、六种级制”的多源、多向、多级燃气供应接收体系（见图1）。

G—net在燃气输配课程设计中的应用与实践

G—net在燃气输配课程设计中的应用与实践作者：张鹏马红艳吴晓南来源：《科技资讯》2015年第28期摘要：在燃气输配课程设计中引入G-net仿真进行辅助设计，可以优化管网方案，提高水力计算速度。

通过对应用实例的分析，这种教学方法可以加深学生对燃气输配管网基本概念及基本分析方法的理解，提高课程设计教学质量，对培养学生的实践能力和创新能力起到非常重要的作用。

关键词：燃气输配 G-net仿真课程设计中图分类号：G633 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）10（a）-0000-00作者简介：张鹏（1979-），女，西南石油大学土木工程与建筑学院讲师，硕士，主要研究方向为城市燃气工程。

基金项目：2013年国家安全生产监督管理总局安全生产重大事故防治关键技术科技项目“城市燃气输配管网分区模式下的水力可靠性研究”（部712）资助；2014年西南石油大学青年教师教学研究项目“虚拟仿真实验在《燃气输配》课程教学中的应用探索与实践”（2014JXYJ-07）资助。

燃气输配课程设计是建筑环境与能源应用工程专业培养计划中重要的实践教学环节之一，具有综合性强和实践性强的特点。

课程设计要求学生综合应用所学基础理论知识和燃气输配专业知识，在教师指导下独立、全面地完成规定的课程设计任务。

通过课程设计，巩固、深化课堂知识，培养学生严谨的科学态度和良好的作风。

通过绘图，掌握图面布置和绘图技能，提高工程语言的表达能力。

重点培养学生独立工作及设计创新的能力。

课程设计既是对燃气输配课程教学效果的检验，也是进一步提高学生综合素质的重要环节。

了解管网运行规律、变工况下能够判断水力参数的变化趋势是燃气输配课程的教学目标之一，传统教学方式难以简洁直观地全面展示城市管网的运行规律和工况变化过程及相关设备、站场工作原理、工艺流程等，借助虚拟仿真手段可有效解决这一问题。

管网仿真是对管道系统的特性进行描述的一种手段，它可自动地将系统的压力、流量与管线各截面的流动特性联系起来，在设计阶段用做方案比较和优化设计。

SPS仿真系统在上海天然气管网中的应用

【关键词】Ｐｓ仿真系统天然气管网应用
１概述
上海天然气主干管网承担了整个上海市天然气供应任务，保证主干网安全、可靠、平稳供气对上海的经济建设具有极其重要的意
义。
随着上海天然气供应规模不断扩大、供应气源不断增多，建立动态管网仿真模型可以提高天然气主干网运行安全和效率。ＳＰＳ仿真软件主要包括管道的实时在线仿真（Ｓｔａｔｅｉｆｎｄｅｒ）、泄漏检测（Ｌｅａｋｉｆｎｄｅｒ）、实时状态预测（Ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）、培训器（Ｔｒａｉｎｅｒ）和离线仿真（Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）５个模块。通过各个模块的交叉应用、针对具体工程的二次开发以及ＳＣＡＤＡ系统实时数据的支持等，能够实现管道运行实时动态的模拟、实时运泄漏检测、管道未来运行状态的预测、ＳＣＡＤＡ系统模拟运行培训以及管道离线仿真、管道设计、管道运行能力的估算等功能。ＳＰＳ仿真软件３Ｏ多年的成功经验，在世界上有众多的成功业绩。在国内已经在多个石油天然气管等项目上使用。ＳＰＳ拥有精确模拟管道设备中流体水力学和控制系统性能的手段，它所提供的仿真精度是任何其它软件所不
和离线仿真（Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）５个模块。其中出管道未来的运行工况，它与实时数据并行运Ｓｔａｔｅｉｆｎｄｅｒ、Ｌｅａｋｉｆｎｄｅｒ和Ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ是ＳＰＳ模行，但时间轴是用户设置的未来时间。同样预块中的在线产品，在ＳＣＡＤＡ系统实时数据的测软件也可以在预测中设置报警，以提醒使用ＣＡＤＡ系统在未来可能要产生的报警支持下，能够实时动态的模拟管道的运行状态者ＳＬｅａｋｉｆｎｄｅｒ可以在管道实时运行中进行泄漏检条件预测可以让用户设置一些假设的条测；而Ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ则可以对动态管道的未来运件，并利用当前管道的运行数据预测当所设条行状态进行预测；Ｔｒａｉｎｅｒ用于培训管道系统件发生时管道的运行。例如可以设置断流或断操作人员，它可以模拟真实的ＳＣＡＤＡ系统运气、管道中某点泄漏、某阀门关断等等。通过行状态，使操作员在模拟的环境下学习如何操预测计算我们可以看到故障发生后管道的运行作管理管道系统；Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ是其它四个模块状态、存活时间，使用者可以根据预测结果制的基础，用于管道离线仿真、管道设计、管道定相应的抢修预案。运行能力的估算等。２．４离线仿真（Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）２．１实时在线仿真（Ｓｔａｔｅｆｉｎｄｅｒ）离线分析是管道某一时间点静态平衡下Ｓｔａｔｅｉｆｎｄｅｒ通过ＯＰＣ接口将ＳＣＡＤＡ系统的分析计算。使用者可以将某一点的数据输入数据实时地输入仿真系统，并根据ＳＣＡＤＡ数仿真系统，计算管道在该时间点的管存、各点据动态的模拟管道运行工况，与实际管道并行压力、流量数据等。用户需要增大或减少流量时，也可以通过离线计算查看更改是否合理，运行，计算管道中各点的压力、流量、浓度、管道储气量等其他参数，实现实时在线仿真。会不会超出管道的负荷能力。在管道运行过程中用户流量的变化会导２．２泄漏检测（Ｌｅａｋｆｉｎｄｅｒ）致管道压力变化。使用者可以利用离线系统计算当管道负荷已经很大的情况下是否还允许用Ｌｅａｋｉｆｎｄｅｒ在模型和数据精确的基础上能户加大用量，或者为保证某些重要用户的使用够准确地监测管道运行并检测流体泄漏。可以适当减少周围哪些用户的使用。与其它数据配合，瞬态仿真系统使用压力和流量的测量值，通过推算流人流出的质量２．５建立仿真系统损失来探测泄漏。在稳态下有其它更有效可靠ＳＰＳ仿真软件拥有的强大的二次开发能的方法，泄漏的探测和定位是很简单的。每英里摩察压力差随流速的平方增加，泄漏的流力，确保用户能够根据具体工程条件以及功能量加上管线中的流量改变了压力梯度，足以被要求，建立实用的仿真系统。ＳＰＳ仿真软件提供的ＡＤＬ开发环境使得探测到。在真实管线中出现泄漏时，ＳＣＡＤＡ报告在不改变基本的核心仿真软件的前提下，设置的压力和流量与泄漏处的流出量相一致（在其仿真逻辑，或者控制仿真过程。使用者可以根本身的不确定性范围内）。在实时状态预估中，据需要开发自己的应用程序、可选择多种数学泄漏点没有流出量，达到同调整过的ＳＣＡＤＡ函数、选择不同热力学模型，以满足仿真过程数据相应的水力学可能的状态预估的唯一方中的各种需要；可以按照现场实际情况提前定法，是在这些诊断流处允许流体离开仿真系统，义阀门、压缩机、泵等设备在指定情况下的开从而留下 “ 纸迹 ”用来作详细分析。启和停止。ＳＰＳ还可模拟在某些危险情况下，Ｌｅａｋｉｆｎｄｅｒ由ＳＰＳ在线仿真（Ｓｔ￣ｅｉｆｎｄｅｒ）自动开启某些阀门或停止某些设备等工况。定和泄露分析器（Ｌｅａｋａｎａｌｙｚｅｒ）组成，建立了义的变量可以表示为仿真数据的函数，它们的及时准确地泄漏检测系统。Ｓｔａｔｅｌｆｎｄｅｒ使用值可用于报告、结果显示、或传递给第三方的ＳＣＡＤＡ系统实时数据跟踪模拟管道动态运应用或系统。ＳＰＳ的仿真模拟曲线会立即反映行状态，当ＳＣＡＤＡ实时数据出现异常时，出因某个参数变化后系统压力、流量等参数的Ｓｔａｔｅｉｆｎｄｅｒ将会告知Ｌｅａｋａｎａｌｙｚｅｒ，它是泄漏变化趋势。检测的数据基础。Ｌｅａｋａｎａｌｙｚｅｒ详细检查这些ＳＰＳ仿真系统在上海天然气管网中实现异常数据，并分析是否为流体泄漏。如果泄３的主要功能露检测系统发现了一个泄漏点，它将立刻发出警报并显示泄漏地点、泄漏时间、泄漏速度针对上海天然气管网的实际情况以及所和泄漏流体总量。��

燃气工程中燃气输配技术的研究与实际应用

燃气工程中燃气输配技术的研究与实际应用摘要：随着城市化进程推进速度的不断加快，燃气工程建设重要性也日益凸显。

因此，为了可以全面提升燃气工程建设发展水平，提升燃气输配技术非常有必要。

所以，在实际的燃气工程建设中，应该加大对燃气输配技术的研发和应用力度，进而为人们提供安全性高、稳定性强的燃气能源。

关键词：燃气工程；燃气输配；研究；实际应用引言在城市化进程中，燃气工程建设发挥着重要作用。

加快推进燃气工程建设，提高燃气输配技术迫在眉睫。

燃气作为清洁能源的一种，降低了生态环境污染。

在燃气工程建设应用中，要积极研发引进先进技术，着重提高燃气输配技术和能力，为民生发展积蓄力量。

1燃气工程中燃气输配技术应用必要性及现状分析1.1燃气工程中燃气输配技术应用必要性分析从本质上讲，对于燃气来说，其是将液化石油气作为基础，最先在一些经济水平比较高的地区推广应用的。

早在上个世纪九十年代，燃气就已经被让人们所关注，并强化了对其的应用，很大程度上为燃气推广奠定了基础。

而随着社会的不断发展，自进入21世纪之后，在科学技术水平日益提升的新时期下，各个地区在发展过程中，也发现了大量的燃气能源，从而使得燃气能源的储备量不断上涨，为燃气的进一步推广提供了保障。

现阶段，在城市的具体发展阶段，燃气已经与水资源、电能共同成为人们日常生活中不可缺少的主要能源。

通常情况下，与电能以及水能源相同，燃气也需要进行配送。

所以，在这种背景下，燃气输配技术也随之产生。

燃气在输配期间，对安全性的要求非常高。

故而，燃气输配技术的研究至关重要。

简而言之，燃气在输配过程中，如果存在问题，不仅会严重浪费燃气能源，还会对环境造成很大污染。

1.2燃气工程中燃气输配技术应用现状分析当前，由于我国发展水平的不断提升，城市燃气也得到了快速发展。

经分析，城市燃气在发展的初级阶段，最先是从沿海城市开始的，诸如福建以及广东等地区。

针对能源的利用，主要是依托于液化石油发展起来的。

通过在沿海城市的试验，液化石油得到了良好的使用，所以推广越来越迅速，为天燃气能源在全国范围内应用以及良好发展打下了坚实基础。

燃气管网模型-一种更好的资源配置方式

与父辈们所处时代的网络分析不同：如今，燃气公司用网络分析进行公司事务的决策。

例如决定应如何、何时更换输配管道和优化系统。

一种更好的资源配置模型建立燃气模拟仿真系统可以降低成本，并使网络更加安全可靠气管网的铺设和维护，一直是燃气公司最花费精力及资金的项目之一。

四十多年来，很多公共燃气公司依靠模拟仿真系统分析燃气管网铺设，这一举措帮助他们找出哪些花费是必需的，哪些花费是可以削减及延后的。

公司不同，模型的复杂程度也大不一样，但是目标是一致的: 通过智能系统的设计和实施，建立起安全、可靠的燃气管网，同时最大限度地降低成本，削减不必要的支出。

目前，管网模拟仿真已不再是一个备择方案，而是一种必需品。

模型越精确，施工计划就越精确、越具有前瞻性。

但是燃气管网模拟仿真是怎样对结果产生实际影响的？持续投资的回报率又如何？通过考虑模型的作用以及与之相关的软件工具，并对一些燃气公司的案例进行分析，很容易发现，为天然气分布管网的建模可起到节约、安全、可靠的效果。

建立模型的作用四十年来，燃气管网模拟仿真有了明显的发展。

和当前的水平相比，二十世纪六十年代的建模有着非常大的局限性。

在当时，一个网络模型是由分布系统上少量的点所组成的，而且通过计算得到结果需要非常长的时间。

如今，燃气公司使用超过250,000点的一套分布式系统，综合了压力等级、压缩机及调压站细节、热能及热度追踪、即时变化、管线填充量和复杂的加载方案等信息。

有些模型甚至比一台间谍相机还要复杂，但这些复杂的东西到底能带来什么益处呢？通常的做法是，燃气公司投资建立一个水力模型，模拟一个高峰日的情景，这样就能回答某些问题：“在酷寒的一周（每二、三十年出现一次）的某个高峰日，我们的系统会如何表现？”网络规划师和运营者基于此类模型决定如何设计、运营系统，使其能应对可能发生的情况。

在模拟的高峰环境下，燃气管网情况取决于总管道的规模、调节器设定及附件、客户加载许可、合同交付压力、调节器设置、管道铺设或更换、是否需要旁通管、断续频数、管线充填量等问题。

城市燃气输配系统的模拟及其应用

城市燃气输配系统的模拟及其应用【摘要】经济的发展使得人们对燃气需要量不断增加。

城市燃气输配质量关系到燃气的正常传输。

本文对城市燃气管理的现状、输配系统的模拟、发展进行分析，以供参考。

【关键词】燃气；输配系统；模拟；发展一、前言城市燃气管网是城市燃气输送的重要渠道，为人们生产生活提供必需的燃气资源发挥着重要的作用。

保证燃气输配管网的安全和稳定是保证燃气供应的基础。

二、城市燃气管网的现状近年来，我国城市燃气行业开始开展完整性管理的研究与实践工作。

2009年，中国燃气协会理事长在安全管理经验交流会上，明确提出“必须学习和开展完整性管理、风险管理和环境管理，切实提高安全工作的科学水平”。

2012年，中国城市燃气协会组织编制了《燃气系统运行安全评价标准》，推动了完整性管理的发展。

国内大型燃气企业如北京燃气集团、深圳燃气集团、中国石油昆仑燃气公司等也开展了完整性管理研究工作。

例如，北京燃气集团以信息化平台为基础推动燃气输配管道完整性管理工作；以设备编码为基础，建立管道及设备设施完整性管理数据库；发挥信息技术优势，实现信息化与完整性业务的深度融合。

同时，积极开展检测与评价工作，联合高校开发风险评价软件，制定风险评估规程，开展风险评估试点工作；对管道系统防腐工作及阴极保护系统的使用和维护情况进行检测，完成3000km管道外防腐层检测。

三、燃气测漏技术随着管道建设规模的扩大,泄漏检测技术也得到发展。

目前已有的检漏方法,从最简单的人工分段沿管段巡视,发展到了较为复杂的计算机软硬件结合的方法。

从原理上来看,管道泄漏检测方法可以分为硬件法和软件法两大类,它们各自又包含了几种类型的方法。

这些方法各具优势,但实际应用的情况是复杂的,方法的有效性、简便性和易实现性等问题均需要综合考虑。

1、负压力波法负压力波法是近几年来国际上颇受重视的管道泄漏检测方法,它利用管道突然泄漏时,会引发在流体中传播的瞬态负压波,通过捕捉负压波到上、下游的时间差来定位。

管网仿真技术在燃气输配中的应用

管网仿真技术在燃气输配中的应用摘要：目前我国燃气输配中管网规模在不断的扩大，种类日益增加，燃气负荷不断飚升，管网的安全运营和优化运营对于城市燃气企业而言有着十分重要的意义。

本文主要以北京为例，对燃气市场的供应形势与特点进行了简单的介绍，同时对管网仿真技术中气源追踪、组分追踪的实际运用进行了详细分析，旨在探讨管网仿真技术在职能燃气时代的使用。

关键词：管网仿真技术；燃气输配；应用城市燃气在人们的生活中是不可或缺的重要组成部分，燃气管网作为城市能源运行的生命线，直接关系到了人们群众以及整个城市的安全。

城市燃气事业发展的前提是保证燃气管网能够安全运营，这是燃气企业运营的基本。

五十多年来，北京燃气依然秉持着“安全是魂，预防为先”的理念作为城市燃气发展的指导思想，以及企业安全管理的准则，并在多年的经营过程中整理出一套有效的安全管理模式。

本文主要是针对燃气管网安全管理中仿真预测技术进行解析。

一、北京市燃气用量逐年攀升随着经济发展步伐的不断提升，北京人们生活水平得到了大幅度的提升，因此北京天然气需求逐渐增加，次年平均年增长率为19%。

2012年我国北京燃气集团用气量高达84亿立方米，天然气的消耗在北京市能源消费结构比例中的7.0%增加到了13.4%。

初步预测，北京市在2015年，其天然气用气总量将会达到180亿立方米，高峰日用气量将超过1亿立方米; 到2020年，天然气用气总量会持续增长，其用气总量为280亿立方米，而冬季高峰日用气量将达到2亿立方米。

站在用户结构的角度来看，北京市传统的燃气用户主要分为采暖、炊事用气两个部分，而随着时间的增长，科技的发展，已经发展到目前以采暖、发电、炊事为主，向出售、天然气汽车、三联供拓展的局面。

为了治理好PM2.5，北京市燃气集团以四大热电中心、锅炉煤改气等大型集中负荷为依托，结合新城和重点园区规划，发展较为集中的分布负荷，促进能源清洁转型，为建设绿色北京做好清洁能源供应。

目前，北京市燃气管网一共有7座城市门站，670余座调压站，14500余座调压箱，管网的长度为140000多公里，将延庆之外的全部市区覆盖。

输气管道系统仿真技术发展状况

4 结束语
总的说来 ,自 80 年代以来世界上许多著名的管道公司都花费了大量的人力物力从事管道仿真技术的研
解析法主要在前苏联 70 年代采用得最多 ,它是通过对
数学模型进行一系列的推导处理而得到气体参数 (主
要是压力、流量) 随时间变化解的一种方法。由于气体
不稳定流动的数学模型是一组非线性的偏微分方程 ,
在求解过程中一般要忽略次要项 ,同时还往往将非线
性项线性化。虽然这样得到的解析解比较直观 ,但这
力计算公式必然会影响其精度和适用性。对此 ,笔者
曾进行了大量的计算和分析比较 ,结果发现当管道内
气体压力较低时 ,其计算结果与由准确模型得到的结
果基本是符合的 ;但当管道内气体压力、温度较高时就
存在较大的差别。
天然气管道不稳定流动仿真是从 60 年代开始的。
由于当时输气管道压力较低 ,同时受到管道技术和计
BWRS(Bennedict - Webb - Rubin - Starling) 法、L EE
(Lee2Erbar2Edmister) 法等。并由这些方程所计算的
其它物性参数也较准确。
在管道系统仿真模型中除了有描述管道内气体流
动的模型外 ,还包括管道控制系统的模型。不同的管
道系统 ,所采用的控制设备和控制方案也不同 ,而管道
参数之间的关系。
目前的研究正向着多相流方向发展 ,这使得仿真
模型更接近实际情况。需要指出的是有关气体热力性
质的研究对提出完善的仿真模型是很重要的 ,特别是
有关气体状态方程的确定和内能、焓、熵、泡点、露点等
参数的计算 ,如目前国内外普遍采用的状态方程有 PR
( Peng2Roh2Kwong) 法、

燃气输配技术在燃气工程项目中的应用

燃气输配技术在燃气工程项目中的应用【摘要】燃气输配技术在燃气工程项目中扮演着重要角色。

在城市燃气管网建设中，燃气输配技术能够确保燃气安全稳定供应。

天然气调峰调峰储气站建设中，燃气输配技术可以实现能源调峰和储气功能。

液化天然气(LNG)接收站建设中，燃气输配技术能有效实现液化气体的输送和储存。

在供暖工程项目中，燃气输配技术可以确保供热系统稳定运行。

而在工业企业燃气供应系统中，燃气输配技术能够提高供气效率和安全性。

燃气输配技术的应用在燃气工程项目中发挥着重要作用，不断的技术创新也推动了燃气工程的发展。

【关键词】关键词：燃气输配技术、燃气工程项目、城市燃气管网、天然气调峰调峰储气站、液化天然气(LNG)接收站、供暖工程项目、工业企业燃气供应系统、创新、发展。

1. 引言1.1 燃气输配技术在燃气工程项目中的应用概述燃气输配技术在燃气工程项目中的应用是指利用管道输送燃气、建设调峰储气站、液化天然气接收站、供暖工程项目和工业企业燃气供应系统等技术手段，实现燃气的高效输送和利用。

随着我国燃气需求的不断增长和城市化进程的加快，燃气工程项目越来越受到重视，燃气输配技术的应用也愈发重要。

在城市燃气管网建设中，燃气输配技术能够实现燃气的均衡分配和供应，提高城市燃气的利用效率，确保居民生活和工业生产的正常运转。

天然气调峰调峰储气站的建设能够有效应对燃气需求的波动，保障燃气供应的稳定性。

液化天然气接收站的建设则可以实现远距离输送天然气，满足各地燃气需求。

供暖工程项目和工业企业燃气供应系统中的燃气输配技术的应用，能够提高燃气的利用效率，降低能源消耗，保护环境。

燃气输配技术在燃气工程项目中的应用对于保障能源安全、提高能源利用效率具有重要意义，同时也推动了燃气工程技术的不断创新和发展。

2. 正文2.1 燃气输配技术在城市燃气管网建设中的应用燃气输配技术在城市燃气管网建设中的应用是燃气工程项目中非常重要的一部分。

城市燃气管网建设是指在城市范围内建设起燃气主干管网和支线管网，将燃气从输气站输送至各个用户端。

【精品】天然气管道运行模拟及仿真技术研究

天然气管道运行模拟及仿真技术研究天然气管道运行模拟及仿真技术研究1011202045 蔡永军科学计算选讲结课论文为了预测天然气管道运行状态，制定合理的管输计划，更好的配置设备开机，天然气管道输送过程中需要进行工况模拟及仿真。

实际工作中需要建立压缩机、阀门等设备的模型，确定管段的控制方程、气体的状态方程，针对给出的初始条件和边界条件，筛选确定天然气管网数学模型的离散方法与非线性方程组的求解算法寻找合理的非线性方程的求解算法，得到合理的数值解。

1天然气管道仿真数学模型 1.1管段的控制方程对于管道中的任意管段，经过适当的简化可以用下列公式来描述：连续性方程：()0A A t xρρμ∂∂+=∂∂ （1）运动方程：2()(.)sin()2A P A A A g A t x x Dρμρμμρμρθλ∂∂∂+=---∂∂∂ （2）能量方程：221(())(.())22sin()()W Ph A h PAAA g Dk T T txxμμρρμρρμθπ∂-+∂+∂+=----∂∂∂ （3）式中：A ——管道的横截面积，m 2；ρ——流体密度，kg/m 3； t ——时间，s ； x ——坐标，m ； u ——速度，m/s ；P ——压力，Pa ； θ——管道倾角，rad ； λ——水力摩阻系数； D ——管道内径，m ； T ——流体温度，k ；k 1——流体至管壁的换热系数； h ——比焓；T w ——管壁的温度，k 。

1.2 阀门控制方程阀门控制方程如下：120dw up g M M MC h h ρ-=-== （4）式中： M up ——阀门入口质量流量，kg/s ；M dw ——阀门入口质量流量，kg/s C g ——阀门系数；P up ——阀的入口压力，Pa ；P dw ——阀的出口压力，Pa 。

1.3压缩机控制方程简化后的压缩机控制方程如下222111001()()dw up fuel m mdw up n n a b Q c Q n n M M M T T εε-=++-== （5）式中：ε——压缩机压比；m ——多变压缩指数；n ——压缩机的实际转速，rpm ； n 0——压缩机的额定转速，rpm ； a 1, b 1, c 1——系数；Q ——给定状态下的体积流量，m 3/s ； 1.4 理想调节阀阀控制方程理想调节阀控制方程如下：12dw up dw M M P c h h -=== （6） 2气体的状态方程采用BWRS 气体状态方程，如下：230000023436222()()()(1)exp()C D E d P RT B RT A bRT a T T T T d c a T Tρρρραργργρ=+--+-+--++++- （7）式中：P ——系统压力，KPa ； T ——系统温度，K ；ρ——混合气体密度，Kmol/m3； R ——气体常数，8.3143KJ/( Kmol .K)。

燃气管网中新材料和先进技术的应用分析

燃气管网中新材料和先进技术的应用分析摘要：对燃气管网进行监测和排除是预防燃气管网泄露的重要环节。

在燃气管网的安全管理中，运用科技手段进行燃气安全输配系统的建设和燃气管网的泄漏检查，是燃气管网安全运行的关键。

要想让城市燃气管网的管理与客户的要求相适应，就需要从现实的运行状况出发，建立与之相适应的输、配电体系，并加大对现代科技的运用力度，以满足更多的城市客户的需要。

关键词：新材料；城市燃气管网；安全引言当前，在我国，燃气管网已成为一项十分必要的工作。

目前，国内许多大城市正在逐步建成一套较为完备的燃气管道系统，这给广大市民的工作、生活带来了极大的便利。

然而，要指出的是，在城市燃气管网的应用过程中，存在着许多的安全隐患，这些隐患对城市燃气管网的安全运营有着非常大的影响，所以，对城市燃气管网的安全运营问题进行研究，有着非常实际的社会意义。

一、城市燃气管网安全运行影响因素（一）管道设计不规范因此，在进行燃气管道建设工作时，必须对管道进行全面的设计，否则将会对燃气管道的使用造成很大的影响。

比如，按照城镇燃气管道的设计标准，城镇燃气管道与其他建筑物要有一个适当的间距，当燃气管道与其他建筑物的间距太小时，建筑物对管道所造成的额外应力就比较大，从而会对管道的安全性造成很大的威胁；城市燃气管道的埋深也要满足有关规定，若埋深不合理，就会造成管道承受的应力增大，或是受地表运动的影响，从而危及管道的运营安全。

（二）检查工作没有做好在城市燃气管网施工中，有的施工企业在建设完燃气管道之后，未对燃气管道进行常规检查。

有些单位在检查时，也不按有关规定和标准进行检查。

所以，目前，城市燃气管道中的安全检查工作还没有做好，无法对城市燃气管网中的某些安全隐患进行快速的检测和消除，日积月累下来，城市燃气管网上的安全隐患就可能导致严重的安全质量事故。

例如，由于燃气管网长期的使用，在焊接口的部位经常会出现开缝、腐蚀和漏气等现象，只要工作人员能够根据有关规范的规定，对其进行定期的检查，就可以很好地发现，从而便于对其进行有效地处理。

燃气管网仿真系统发展现状及其应用研究

300我国的城市燃气管网系统历经几十年的发展，已初具规模。

城市燃气管网的大面积敷设和应用，随之而来产生的管网规划设计、安全稳定供气以及智能运行管理等方面的问题亟需解决。

为实现燃气管网安全、高效运营，大多数管网采用管网仿真的方式，来指导管网运营。

随着管道技术的不断提高，管道系统水热力动态过程模拟日趋复杂，计算机模拟仿真技术为管道模拟仿真提供了强有力的技术支持。

1 燃气管网仿真系统发展现状及问题分析天然气管道仿真软件方面，国外起步较早，现已开发出多款技术成熟的仿真计算软件，在全世界范围内得到广泛的应用。

最早进入中国市场的是TGNET软件，该软件主要用于长距离输气管道或简单输配气管网系统的模拟，可以对各种正常工况和可能发生的事故工况进行模拟，计算管道的设计、运营参考数值，优化系统工艺参数，仿真结果与现场数据十分接近，准确程度得到业内广泛认可。

TGNET能够对气体管道中的单相气体进行稳态和瞬态模拟，软件具有相对友好的人机交互界面。

该软件具有离线仿真和在线仿真功能，离线仿真即通过手动输入模拟的边界条件和管道参数来完成不同工况的模拟，实现管道系统的设计、优化以及管理方案的评估和认证，在线仿真则是通过与系统相连接的SCADA系统之间的数据交互，实时采集现场数据，驱动在线模型实现仿真。

目前TGNET已被四川石油设计院、广东天然气公司等多家企业引进，辅助设计人员进行工艺设计、操作人员进行管线运行管理。

另外一款业内公认的油气管线仿真软件是SPS。

该软件包含气体和液体2个模块，可分别实现气体和液体的稳态及瞬态模拟。

目前，SPS已被国内外众多知名公司引进，尤其是天然气管道设计规划部门，将其作为管道模拟与设计分析的重要辅助模拟软件。

在全球范围内有着较高的评价，部分公司已将SPS作为管道分析的标准。

SPS既可实现水力工况和热力工况的模拟，又可以对系统进行控制调节。

不仅可以对实际的管道系统仿真，也可仿真模拟管道的控制逻辑，该功能对管线运行调度计划的制定和现场操作人员培训十分有利。

Winflow管网模拟软件在城镇燃气设计中的应用

Winflow管网模拟软件在城镇燃气设计中的应用作者：姚昕来源：《装饰装修天地》2016年第03期摘要：介绍了Winflow管网模拟软件的特点及建模的主要步骤。

结合管网模型的实际应用和功能分析，探讨了该软件在天然气管网规划设计工作中的作用。

关键词：水力计算；管网模型；稳流静态；稳传动态Winflow管网模拟软件由美国规格公司开发，该公司所开发的燃气管网模拟软件，支持长程输送管道、城市配气管网及集气管网的设计、规划、调度和在线分析等工作。

规格公司的管网模拟软件套包括5个组成部分，分别是：（1）WinFlow TM稳流静态，（2）WinTran TM稳传动态，（3）WinTran Online TM稳传实时仿真，（4）Trainer培训系统，（5）Pipeline Office 管道办公室。

针对于城市天然气管网的规划和设计，前两个软件即可以满足使用需求，以下对软件对使用情况进行介绍。

一、软件的特点1.支持Windows操作平台，管网建模、操作比较便利。

2.静态、动态、实时仿真用同一个管网模型，不用重复建模。

3.操作界面的工具栏已基本汉化，便于模型的功能操作。

4.在计算结果展示方面着重于图示化地展示模拟结果，并可以连接Office文档、监控系统和地理信息系统进行数据处理。

5.运算速度快，应用于城市燃气管网压力系统复杂、多节点环状管网的计算较为合适。

6.管网模型查错、纠错功能较为全面，可提高准确率和效率。

二、建模过程通常是在WinFlow TM稳流静态平台进行建模，建模的方式有三种：手动绘制建模、CAD 管网图导入建模、GIS地理信息系统数据导入建模。

本次建模的目标是某城市的燃气管网系统：中压（0.4Mpa）—高压（4.0Mpa）的城市管网，共包含5个压力级别（0.4Mpa，0.8Mpa，1.6Mpa，2.5Mpa，4.0Mpa）。

环状与枝状管网相结合，管网节点约有4000多个，管网总长度约4000Km，是一个较典型的中型城市燃气管网。

自动化技术在天然气管网仿真中的应用

自动化技术在天然气管网仿真中的应用在当今能源领域，天然气作为一种清洁、高效的能源，其供应和分配的安全性、稳定性以及效率至关重要。

天然气管网作为天然气输送的关键基础设施，其复杂的结构和运行特性使得准确的模拟和分析成为保障管网正常运行的关键。

而自动化技术的引入，为天然气管网的仿真带来了革命性的变化，极大地提高了管网运行的可靠性和经济性。

天然气管网是一个由管道、压缩机站、阀门、储气设施等组成的复杂系统。

在实际运行中，需要考虑诸如气体流动、压力变化、温度影响、设备性能等多种因素。

传统的管网分析方法往往依赖于简化的模型和经验公式，难以准确反映管网的真实运行状态。

这不仅可能导致运行决策的偏差，还可能影响到天然气的供应质量和安全性。

自动化技术的核心在于利用先进的传感器、数据采集系统、计算机模型和控制算法，实现对天然气管网运行状态的实时监测、精确模拟和优化控制。

首先，通过在管网的关键位置安装高精度的传感器，可以实时获取诸如压力、流量、温度等关键参数。

这些数据通过数据采集系统快速传输到中央控制平台，为管网的仿真和分析提供了基础。

在数据采集的基础上，建立精确的数学模型是实现管网仿真的关键。

这些模型基于流体力学、热力学等原理，能够模拟气体在管网中的流动、压力分布和能量传递等过程。

与传统模型不同的是，自动化技术支持下的模型能够自动更新和校准，以适应管网结构和运行条件的变化。

例如，当新的管道或设备投入使用时，模型可以自动调整参数，确保仿真结果的准确性。

管网仿真的一个重要应用是优化管网的运行策略。

通过模拟不同的运行工况，如压缩机的启停组合、阀门的开度调整等，可以找到最优的运行方案，以实现能耗最小化、供气稳定性最大化等目标。

此外，仿真还可以用于预测管网在未来一段时间内的运行状态，提前发现潜在的问题，并制定相应的应对措施。

例如，在季节性用气高峰到来之前，通过仿真可以评估管网的供应能力，提前安排设备维护和扩容计划。

自动化技术还在天然气管网的故障诊断和应急管理中发挥着重要作用。

城市燃气管网在线仿真技术及应用研究(可编辑)

山东建筑大学硕士学位论文题目城市燃气管网在线仿真技术及应用的研究计:学位论文页表格个插图幅评阅人:指导教师:王莓学院院长:??学位论文完成日期:.生垒目四『舢洲哪原创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究取得的成果.除文中已经注明引用的内容外,论文中不合其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得山东建筑大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明.本人承担本声明的法律责任。

学位论文作者签名:逖璺旦塑日期型学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解山东建筑大学有关保留、使用学位论文的规定,即:山东建筑大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。

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学位论文作者签名:毯塑丝日期型五丝:仝签名:导师瑁杖一嘲型盟卜山东建筑大学硕士学位论文摘要本文对城市燃气管网实时节点流量计算和在线仿真进行了比较系统的研究,并以宝鸡市城市中压燃气管网为例对研究成果进行了验证,在线仿真的实现对于城市燃气管网的优化调度和智能运行具有重要意义。

本文研究的主要内容如下:针对影响燃气管网仿真精度的节点流量和摩阻系数等因素进行了探讨,通过对燃气供应的用户类型及各类用户用气规律的分析,在获取营业收费系统数据和抄表数据的基础上,得到了各类用户的节点流量变化系数。

根据节点流量变化系数,实现了监测用户和普通用户节点流量的实时在线计算。

通过对法、法、剩余粘度法和统一对应态法四种天然气运动粘度计算方法的对比分析,采用计算精度较高的统一对应态法对天然气的运动粘度进行了计算:采用牛顿迭代法对燃气管道的摩阻系数进行了分析计算,与传统的试算法相比,提高了摩阻系数的计算精度。