天然气集输管网瞬态模拟软件TGNET及其应用
ipelinestudioTgnet应用指南
Pipelinestudio（Tgnet）应用指南1 软件特点及主要用途Pipelinestudio（Tgnet）是经过使用证明的，历史悠久的输气体管道离线模拟软件，能够对管道的正常工况和事故工况进行稳态和动态分析，测试和评价管道的输送/改建/扩建方案，最终获得优化的系统性能和最佳的实际方案本软件具有全功能的图形界面、稳定的数字求解技术、完备的设备模拟、灵活实用的理想化的控制方式和多约束条件设定、温度跟踪、气体属性跟踪、详尽的默认值集合、既能以批处理方式又能以交互（互动）方式运作、灵活多样的开放的输入输出方式、易学易用等特点。
使用本软件可以对输气管道的正常工况和事故工况进行分析，测试和评价输气管道的设计或操作参数的设置，最终获得优化的系统性能。
使用本软件还可以为实时模拟软件的组态提供建模数据。
软件重要应用于以下方面：1）设计管道，管径、输气量研究；2）确定管线尺寸，压缩机规格；3）评价因为操作改变导致的管道工况；4）模拟供气中断、压缩机故障及意外事故，评价事故影响及采取的恢复行动；5）进行供需平衡、调峰、管存量分析，进行操作优化；6）进行管道战略性规划和分析，确定管道5年、10年、15年的长远规划。
2 管道模拟的理论基础和主要公式气体在管道内流动，随着压力下降，密度逐渐变小，流速不断增大。
同时气体在管道流动过程中还要气体与周围介质进行热交换，温度会逐步降低，在管道的未段趋近于甚至低于周围介质的温度。
特别是在不稳定流动的情况(输气管大多数处于不稳定流动状态）下，更导致压力、流量和温度的变化。
因此，描述气体管内流动状态的主要参数有：压力P 、密度、流速v 和温度T 。
求解有关参数的方程主要是：连续性方程：)()(=+x t v A A ρρ其中：0;0≥≤≤t L x运动方程：)2()(=++++v v D f gh P vv v i x xx t ρ其中：0;0≥≤≤t L x能量守恒方程：)()4()(2)()(3g iw i x x t v T T D U v D f v T P T vT T c --+⎭⎬⎫⎩⎨⎧∂∂-=+ρρρ以上方程中符号意义如下：L管道长度g重力加速度x距离f摩阻系数t时间Di管道内径A管道横断面积T气体温度ρ气体密度Tg地温P气体压力Uw总传热系数v气体流速Cv气体热容h管道高程气体状态方程：为了正确模拟气体的水力学特性，需要在各种条件下气体各项物理属性的变化和它们之间的关系。
TGNET在天然气管道建设中的应用
TGNET在天然气管道建设中的应用鞠志忠【摘要】随着国内天然气管道建设的加快,天然气管网系统日益复杂化,利用TGNET软件开展了中国南疆地区高压天然气管网系统建设的研究.TGNET软件广泛应用于天然气管道调峰分析计算,通过建立南疆地区管网模型开展仿真模拟计算,利用软件的稳态模拟技术优选管网管径,以及进行管道末端储气能力和事故工况适应能力分析.结果表明,在规划设计阶段TGNET软件对于天然气管道规格确定、管道调峰分析及末端储气能力分析具有很好的辅助作用,为方案的决策提供了技术依据.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2018(037)009【总页数】3页(P98-100)【关键词】TGNET软件;动态模拟;输气管道;事故工况;末端储气能力【作者】鞠志忠【作者单位】大庆油田有限责任公司重庆分公司【正文语种】中文近年来，随着西气东输一线、二线、三线等天然气管道的相继投产，我国天然气管道的建设达到了一个高峰期[1-2]。
南疆地区积极开展了高压输气管道建设，这对提高当地居民生活水平、保护环境意义重大[3]。
然而在高压输气管道规划设计过程中，输气管网管径的选择是制约投资的一个重要因素[4]，本文结合南疆地区高压输气管道建设的实际情况，介绍TGNET软件在管道规划设计中的应用。
1 TGNET软件TGNET软件是英国ESI能源集团开发的业界领先的Pipeline Studio软件，能够对输气管道中单相流进行稳态模拟和动态模拟，是用于管道规划设计管径选择、末段储气分析及调峰分析的软件之一。
该软件可模拟简单的单管输送模型，也可模拟包括多个气源和用户及其他影响管网操作和运行参数的设备阀门等在内的区域性集输系统[5]。
2 实例分析南疆某区域内各站场主供气气源为处理厂1，该区域内已建高压输气管道情况见表1。
表1 某区域内输气管道建设情况处理厂1—站场A输气管道站场A—站场B输气管道站场A—站场C输气管道355.6 159 159 6.3 3.0 3.0 180 30 25 200 18 22 近年来，随着该区域内用气市场的扩大，站场D、E、F、G、H将纳入管道供气范围。
基于TGNET软件的天然气管网动静态模拟分析
基于TGNET软件的天然气管网动静态模拟分析基于TGNET软件的天然气管网动静态模拟分析摘要：天然气管网是能源行业中重要的交通基础设施之一，对于天然气输送和分配起着重要作用。
本文利用TGNET软件，对天然气管网进行了动静态模拟分析。
通过分析模拟结果，我们可以了解管网的工作状态及对其进行优化改进的方向。
1. 引言天然气是一种清洁、高效、多功能的能源资源，广泛应用于工业、民用等领域。
为了有效输送和分配天然气，需要建立起完善的管网系统。
而天然气管网的运行状态及优化改进则需要通过模拟分析来实现。
2. TGNET软件简介TGNET软件是一种专业的天然气管网模拟分析工具，具有全面的功能和高度的灵活性。
它可以对管网进行动态和静态模拟，包括流体物理特性的模拟、压力和温度的分析等。
通过输入管道信息、起始和终点等参数，可以得到管网在不同条件下的运行状态。
3. 动静态模拟分析方法首先，通过TGNET软件建立管网模型，输入相关的管道参数、阀门信息等。
然后，设定起始点和终点，设置输送要求。
接着，通过对模型进行时间步长的设定，进行动静态模拟。
在动态模拟中，可以观察管网运行过程中的压力、温度变化等。
4. 模拟结果与分析通过对天然气管网进行动静态模拟，我们可以得到管网的运行状态以及可能存在的问题。
比如，模拟结果显示在某一区域的压力过高，可能导致泄漏风险。
此时可以通过增加阀门、降低流量等方式进行优化改进。
另外，模拟结果还可以用于预测管网在不同条件下的工作状态，为管网的设计和维护提供参考，减少风险。
5. 应用案例本文以某天然气管网为例进行了应用案例研究。
通过对该管网进行动静态模拟分析，得到了管网运行过程中的压力、温度变化等信息。
通过分析模拟结果，我们发现在某一段管道中存在压力异常的问题。
通过对阀门进行适当调整，压力问题得到了解决。
这个案例表明TGNET软件在管网优化中的作用。
6. 结论本文利用TGNET软件对天然气管网进行了动静态模拟分析，通过分析模拟结果，我们可以了解管网的工作状态及对其进行优化改进的方向。
TGNET培训讲义
概述 7
2 TGNET与SPS的区别
主要差异
动静态模型的模拟速度有所差别。对大型环状复杂管网，TGNET的仿真模拟 速度明显不如SPS快,特别是动态模拟。因此,对于大型复杂的管网建议使用SPS 软件进行仿真计算。 建立模型方式不同。两者模型建立好后,均提供了有效性检验,即查错模式,方便 使用者快速查找出模型中的错误。TGNET一旦有效性检验通过后,便可进行动静 态模拟;但SPS在模型建好,通过有效性检验后,仍然不能进行计算,因为完整的 SPS模型还需要一个非常重要的INTRAN文件,该文件需要使用者按照SPS自定义 的语言进行编程,才能进行模拟计算。 结果查看方式不同。TGNET静态模拟过程中不能随时查看结果,SPS在动静态 模拟过程中均能查看结果,但在动态时其结果随时间变化快不易查看,需要通过建 立INGRAF文件,运行GRAF后,才能查看软件自行生成了OUTGRAF结果文本文档 (静态也一样);TGNET则不需要编写任何程序,可以直接查看结果趋势和表。
总体而言， TGNET软件界面友好，操作方便，不必编写程序，在管道规划 、方案比选、设计等前期阶段建议采用TGNET。 SPS软件操作较复杂，可在线 仿真，瞬态模拟功能强大，在复杂管网瞬态计算、逻辑控制和二次开发、生产 运行等后期阶段建议采用SPS。
概述 3 软件的人机界面
•主视窗：控制按钮、标题条、菜单条、工具条、工作区、状态条。
编辑动 态脚本
查看趋 势图
沿程变化 曲线向导
软件的人机界面—工具条 21
倒回到初 态 / 前进 到末态
启动 / 停 止 /暂停 动态模拟
按指定步 数模拟
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。
TGNET软件在城市高压燃气管道设计中的应用_孙佩奇
管道11
调节阀 管道12
管道14
用户10
用户11
用户04 管道04
用户05
管道05
用户06
管道06
管道07
图1 采用TGNET软件建立的管网模型图
管段编号 管道01 管道02 管道03 管道04 管道05 管道06 管道07
管径(mm) 610×11.9 610×11.9 610×11.9 610×11.9 610×11.9 610×11.9 610×11.9
（3）相关约束性条件 两个气源点的供气压力均为3.6MPa，气源01最大 小时供气能力为14×104Nm3/h；气源02最大小时供气
能力为8×104Nm3/h，且按照总日供气量24h平均均匀 供气。至用户11的最低压力不低于3.5MPa，至其余用 户的最低压力不低于0.6MPa。 3.3 模拟计算结果
图4 最不利用户（用户06）48h流量-压力曲线
参考文献
1 城镇燃气设计规范 GB50028-2006 2 输气管道工程设计规范 GB50251-2003 3 王松汉.石油化工设计手册[M].北京：化学工业出版社， 2001 4 段常贵，王民生.燃气输配（第三版）[M].北京：中国建 筑工业出版社，2001
本 文 结 合杭 州市 高压 燃 气管 道 建 设计中的 应用。
2 TGNET软件简介
本文所采用的TGNET软件是英国ESI能源集团开 发出品的业界领先的Pipeline Studio软件，是经过使用证 明的、历史悠久的气体管道离线模拟软件，能够对输气 管道中的单相流进行稳态模拟和动态模拟；可以模拟 简单的单管输送模型，也可以模拟包括多个气源和用 户，多个复杂的环状管网、多台压缩机和冷却器以及其 他影响管网操作和运行参数的设备阀门等在内的大型 区域性集输系统，已经在全世界得到了广泛的应用。
TGNET在输气管道瞬态变化中的应用
TGNET在输气管道瞬态变化中的应用摘要：传统设计主要是基于稳态工况下的设计，未考虑变负荷或事故工况对管网系统的冲击影响。
本文基于TGNET软件，结合工程案例，对不同工况进行动态模拟，分析管网系统运营的稳定性和事故的响应能力，并提出相应的运维措施。
关键词：输气管道；变负荷；事故工况；动态模拟；运维措施Application of TGNET in transient change of gas pipelinesLu Tao1,Yang Jiang2(Xi'an Branch of Shanghai Municipal Engineering Design and Research Institute (Group) Co., Ltd)Abstract: The traditional design is mainly based on the design under steady-state conditions, and the impact of variable loads or accident conditions on the pipeline system is not considered.Based on TGNET software and combining engineering cases, this paper dynamically simulates different working conditions, analyzes the stability of pipeline system operation and the response ability of accidents, and puts forward corresponding operation and maintenance measures.Keywords: Gas pipeline; Variable load; Accident conditions; Dynamic simulation;Operation and maintenance measures随着经济的快速发展，城市的现代化进程越来越快，对各项配套设施要求也越来越高，尤其是天然气等清洁能源的利用。
在线管网仿真系统在天然气行业中的应用
4 产业化应用4.1 高弹改性沥青制备方法将基质沥青原料加热到185±10℃，通过上料系统添加SBS 原料与基质沥青在水平预混器内搅拌混合均匀，采用浓缩比(SBS ：基质沥青)为13%～15%的高浓缩过磨生产工艺，基质沥青与SBS 混合物一起经过胶体磨研磨，先后进入中间罐和成品罐，在成品罐内用较低温度的基质沥青降温5～10℃，并强力搅拌稀释让SBS 均匀分散在沥青中，使其SBS 的浓度保持在(4.2±0.4)%发育。
当SBS 改性沥青在成品罐中发育4～5h ，然后确认SBS 均匀分散在沥青中后，通过稳定剂胶料装置向成品罐中添加稳定剂。
添加稳定剂这一过程是硫化反应，使SBS 改性沥青不发生离析，成为一个稳定体系。
用气泵通过管线向成品罐中均匀注入液态癸二酸二辛酯，在加注的过程中速度不宜过快，开启搅拌使其与改性沥青均匀反应。
以上过程完成4～6h 后，取样分析产品的软化点、针入度、延度等指标。
4.2 高弹改性沥青生产工艺生产高弹改性沥青的工艺流程如图1所示。
图1 高弹改性沥青工艺流程图5 结语癸二酸二辛酯分子式为：C 26H 50O 4，分子量426.66，沥青的相对分子量在1000左右，根据相似相容原理两者很容易溶合，并且还具有不溶于水，溶于醇、醚、芳香烃等有机溶剂，可与聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、合成橡胶等相容的特性。
同时，它还能够促进SBS 丁苯橡胶与改性沥青的溶和。
癸二酸二辛酯沸点为248℃(1.20kPa)，闪点为277℃，具有优良的耐热性、低温柔软性及耐久性，所以添加到高温的改性沥青中其挥发性低，生产出来的高弹改性沥青产品具有很好的高低温性能。
癸二酸二辛酯低毒，对生产人员的职业健康危害很小，有利于投入工业生产使用。
试验证明每添加1%的癸二酸二辛酯能够提高10～13cm 的高弹沥青延度，延度提高幅度很大，并对软化点、针入度的影响较小，较传统生产工艺有明显优势。
参考文献：[1] JTGE20—2011T0604—2011，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].[2] JTG F40—2004，公路沥青路面施工技术规范[S].在线管网仿真系统在 天然气行业中的应用王进举(河北燃气有限公司，河北 石家庄 050001)摘要：文章在简要介绍推进管网仿真系统建设必要性和系统基本功能的基础上，详细介绍了管网仿真系统在省级管网运行中的应用，最后提出了系统应用发展的方向和系统实施过程中应注意的事项。
SPS与TGNET在天然气管网仿真中应用与认识
量输入模型中 。模型的约束条件为各用户的用气需
为比较两个软件计算结果 ,选取所有气源及用
求量 , 气 源 S1, S2, S4 的 气 量 和 S3 的 压 力 ( 418 户 A2, A5, A8, A9, A10, A11 和 A14 节点的压力计
M Pa) 。对于 SPS来说模型必须首先确定选用何种 算结果作对比 ,见表 3 (选择 BWRS和 Colebrook进
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第 27卷第 1期
苏 欣 ,等 : SPS与 TGNET在天然气管网仿真中应用与认识
大管径 。很明显管网设计压力也需要按照动态模拟 结果进行确定 ,按静态结果确定的设计压力明显偏 小。
3
2. 2 认识 通过使用两个软件 ,发现二者有共同之处 ,也有
差别 : a. 从表 3可以看出两个软件计算的结果非常相
近 ,特别是动态模拟结果几乎没有差别 ,可见两者均 适用于天然气管网的动静态仿真模拟 。
b. 动静态模型的模拟速度有所差别 。 TGNET 的仿真模拟速度明显不如 SPS快 ,特别是动态模拟 。 该管网用 TGNET进行模拟耗时约 5 m in,而 SPS几 乎在几秒之内便得到稳定的结果 。因此 ,对于大型 复杂的管网建议使用 SPS软件进行仿真计算 。
1 相关基础资料
某天然气管网布局如图 1 (其中 1 ～19 表示管 段编号 , A1～A16表示用户编号 , S1～S4表示气源 , 其余数字表示气量 ,单位 ×104 m3 / h) ,管网相关参 数见表 1。
管网的设计压力为 613 M Pa,从管网布置示意 图可以看出该管网的类型是以多气源环状为主 ,部 分枝状的天然气管网 。由于气源多 ,用户多 ,天然气 在管道中的流向随工况而发生变化 ,因此 ,这样的管 网其水力计算如果手算或者自行编程计算都是相当
TGNET软件在管网运行中的仿真应用
ＴＧＮＥＴ软件在管网运行中的仿真应用皮亚镭（中国石化西南油气分公司油气销售中心，四川德阳 ６１８００） 摘 要：随着国内天然气管道建设的加快，天然气管网系统日益复杂化，利用ＴＧＮＥＴ软件开展川西天然气管网系统运行调度工作的研究，通过建立管网模型开展仿真模拟计算，分别利用稳态模拟及动态模拟技术制定并优选运行调度方案。
可以有效的提高调度方案的可行性及经济性。
关键词：ＴＧＮＥＴ；软件；管网运行；仿真应用 中图分类号：ＴＥ３１９＋．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１９）０４—００２０—０２ 在天然气管网运行过程中，由于用户用气量增加或减少、气源供应不足、工程施工、自然灾害等因素影响，需要实施调度工作以维护系统的平衡，保障天然气供应的安全。
随着天然气管网系统的复杂化，气源接入和管网用户的增多。
依靠传统手工计算及过往经验进行调度管理已难以适应精细化调度的要求。
需要通过引入仿真软件模拟管网系统运行工况，优选调度方案，实现企业经济效益的最大化。
１ ＴＧＮＥＴ软件简介ＴＧＮＥＴ软件是英国ＥＳＩ能源集团开发的业界领先的Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｓｔｕｄｉｏ软件，能够对输气管道中单相流进行稳态模拟和动态模拟，是用于管道规划设计管径选择、末段储气分析及调峰分析的软件之一。
该软件可模拟简单的单管输送模型，也可模拟包括多个气源和用户及其他影响管网操作和运行参数的设备阀门等在内的区域性集输系统。
２ ＴＧＮＥＴ软件在管网运行调度中的应用川西气田管网经过近三十年的发展，已经形成了较为完善的环状与放射状相结合的输气管网系统，整个管网系统纵横交叉，将川西地区２０余个市、县、地区的天然气用户有机地联系起来。
同时川西气田内部没有调峰设施，主要依靠管线储气、关井措施以及用户调峰来进行日常的调峰工作。
自引进ＴＧＮＥＴ模拟软件以来，已成功应用于川西气田的管网运行跟踪分析、产能建设方案、管网系统优化调整、管网运行调度等日常生产、科研工作中，成为川西开展管网工作必不可少的工具之一。
PNS、TGNET与SPS在气体长输管道中的应用对比
PNS、TGNET与SPS在气体长输管道中的应用对比王全德;王盼锋;郭建伟【摘要】国产化管网仿真软件PNS和国外仿真软件TGNET、SPS在油气仿真领域展现出巨大的应用价值,针对国内某气体长输管道,分别从3款软件的流体模型、建模过程和仿真结果(静、动态模拟)等方面的异同进行全方位对比,为管网仿真软件使用者给出应用选择的指导性意见.研究结果表明:①3款软件静、动态仿真结果偏差均符合输气管道工艺设计及计算要求;② 相较于TGNET只能在节点输入高程,SPS与PNS均可在管道中输入高程信息,因此其插值计算过程更精细,且SPS与PNS均有在线和离线仿真;③PNS更适合初学者使用,有助于快速理解仿真知识,TGNET则适用于沿线高差起伏小的小型管道,而SPS更适用于逻辑控制和操作工况复杂的大型管道.【期刊名称】《天然气技术与经济》【年(卷),期】2019(013)004【总页数】6页(P63-68)【关键词】PNS;TGNET;SPS;气体管道;静、动态模拟【作者】王全德;王盼锋;郭建伟【作者单位】西安石油大学,陕西西安 710065;西安石油大学,陕西西安 710065;中国石油西南油气田公司输气管理处,四川成都 610051【正文语种】中文0 引言目前，德国公司GL-GROUP 的SPS 和英国公司ESI的PIPELINE STUDIO（分为气态仿真TGNET 和液态仿真TLNET）在管网仿真软件领域知名度较高，而国产化仿真软件PNS（Pipeline Network Simulation）也在迅猛发展。
PNS管网仿真软件适用于任意结构和规模的管网，根据管网系统及设备的基本流动关系（质量、动量和能量守恒）建立管网模型，实现管网静、动态仿真，精确模拟管网系统水力、热力分布和动态变化过程，展示各单元及其内部流体及流动特征。
SPS 和PNS 软件均有在线和离线仿真两种模式，而TGNET只有离线仿真模拟［1-5］。
基于XML语言生成TGNET仿真模型的升级改进——以天然气产运销方案校核为例
文章编号：1004-2970（2019）05-0038-05刘定智*1郜婕1梁严1张甜 2（1.中国石油天然气股份有限公司规划总院；2.昆仑能源湖北黄冈液化天然气有限公司）刘定智等. 基于XML语言生成TGNET仿真模型的升级改进——以天然气产运销方案校核为例. 石油规划设计，2019，30（5）：38～42摘要 天然气产运销规划方案是编制天然气业务各项规划的基础。
为了使规划方案更符合实际，实现规划业务闭环管理，需要开展产运销方案校核工作。
近年来，在天然气产运销一体化优化软件基础上，利用KWS（Keywords and Syntax）脚本，研究了将产运销平衡优化模型自动转化为TGNET工艺校核模型的方法，有效提高了产运销规划方案校核效率。
随着TGNET软件版本升级，采用XML（eXtensible Markup Language）语言自动生成TGNET模型的方法，解决了KWS 方法存在的拓扑结构局部变形、难以直接用于高版本TGNET的问题，进一步完善了产运销规划方案自动转化功能，提高了校核效率。
关键词 TGNET XML 天然气产运销 规划方案 校核中图分类号：TE832.2，TP311.561文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1004-2970.2019.05.0110 引言天然气工业从勘探、开发、管输到销售是一条紧密联系的产业链。
为了促进天然气产业链上中下游协调发展，在规划阶段就需要统筹考虑各环节特点和发展趋势，通过产运销平衡分析，编制产运销规划方案。
在天然气产运销规划工作中，方案校核是一项重要内容。
在业务流程上，方案校核是实现规划业务闭环管理的重要环节；在校核过程中，通过细化各环节工艺约束，提前发现并解决各环节局部瓶颈，使规划方案更贴近实际，提高方案合理性。
管网环节是天然气产运销规划方案校核重点，通常采用仿真软件完成管网校核工作。
TGNET管网仿真软件是校核天然气产运销规划方案的常用工具。
Pipelinestudio(Tgnet)应用指南
Pipelinestudio（Tgnet）应用指南1 软件特点及主要用途Pipelinestudio（Tgnet）是经过使用证明的，历史悠久的输气体管道离线模拟软件，能够对管道的正常工况和事故工况进行稳态和动态分析，测试和评价管道的输送/改建/扩建方案，最终获得优化的系统性能和最佳的实际方案本软件具有全功能的图形界面、稳定的数字求解技术、完备的设备模拟、灵活实用的理想化的控制方式和多约束条件设定、温度跟踪、气体属性跟踪、详尽的默认值集合、既能以批处理方式又能以交互（互动）方式运作、灵活多样的开放的输入输出方式、易学易用等特点。
使用本软件可以对输气管道的正常工况和事故工况进行分析，测试和评价输气管道的设计或操作参数的设置，最终获得优化的系统性能。
使用本软件还可以为实时模拟软件的组态提供建模数据。
软件重要应用于以下方面：1）设计管道，管径、输气量研究；2）确定管线尺寸，压缩机规格；3）评价因为操作改变导致的管道工况；4）模拟供气中断、压缩机故障及意外事故，评价事故影响及采取的恢复行动；5）进行供需平衡、调峰、管存量分析，进行操作优化；6）进行管道战略性规划和分析，确定管道5年、10年、15年的长远规划。
2 管道模拟的理论基础和主要公式气体在管道内流动，随着压力下降，密度逐渐变小，流速不断增大。
同时气体在管道流动过程中还要气体与周围介质进行热交换，温度会逐步降低，在管道的未段趋近于甚至低于周围介质的温度。
特别是在不稳定流动的情况(输气管大多数处于不稳定流动状态）下，更导致压力、流量和温度的变化。
因此，描述气体管内流动状态的主要参数有：压力P、密度 、流速v 和温度T。
求解有关参数的方程主要是：● 连续性方程：)()(=+x t v A A ρρ 其中：0;0≥≤≤t L x● 运动方程：其中： 0;0≥≤≤t L x● 能量守恒方程：以上方程中符号意义如下：L 管道长度g 重力加速度 x 距离f 摩阻系数 t 时间 Di 管道内径A 管道横断面积 T 气体温度ρ 气体密度 Tg 地温P 气体压力 Uw 总传热系数v 气体流速Cv 气体热容 h 管道高程● 气体状态方程：为了正确模拟气体的水力学特性，需要在各种条件下气体各项物理属性的变化和它们之间的关系。
学习tgnet软件心得体会
学习TGNET软件的心得体会一、通过学习，对于TGNET软件本身，我认识到：TGNET是ESI（Energy Solution International）公司管道仿真软件包Pipeline Studio中的一个模块，其主要用于输气管道稳态以及瞬态仿真。
TGNET主要的模型元件有：管段、节点、压缩机（包括普通压缩机、离心压缩机、往复压缩机以及并联压缩机组）、阀（包括截断阀、止回阀、调节阀等）、外部调节器（包括进气点、分输点、泄漏点及燃料阀等）、阻力元件、冷却器以及加热器等等。
TGNET中元件的控制模式与边界条件：一个管网元件一般有不止一个约束条件，当某个约束条件的值作为已知量时，则此约束条件成为控制模式，其对应的变量值成为边界条件。
例如对于压缩机而言，有最大流量、最大下游压力、最小上游压力、最大功率、最大/最小转速、压比等多个约束条件，若最大下游压力被选为控制模式，模拟中压缩机的出站压力等于设定的最大下游压力，最大下游压力的设定值就为压缩机的边界条件，其他参数不超出设定的上下边界即可。
TGNET中控制模式的转换：一般，即使一个管网元件有几种约束条件可以设为控制模式，同一时刻也只有一个约束条件起控制作用，因为其中一个确定后，其他的几个也就相应地确定。
在稳态模拟过程中，要求管网元件选择一种初始控制模式，对该控制模式，设定维持控制模式的迭代次数（15），只要迭代次数不超过设定值，该控制模式一直起作用；如果经过设定的迭代次数的迭代，未收敛，且违反了其他约束条件，则控制模式发生变化，如果经过最大次数的迭代（200），仍未收敛，则模拟失败，显示出错信息。
在瞬态模拟过程中，在每一时步都检查每个管网元件是否有被违反的约束条件，如果所有的约束条件都满足，软件保持现有的控制模式；如果检查发现有一个被违反的约束条件，则控制模式转换为这个被违反的约束条件；如果检查发现有多个被违反的约束条件，按对应该元件的控制模式转换规则选择新控制模式。
TGNET在管网仿真中的应用
摘要简要介绍管网仿真技术研究现状、TGNET软件发展背景及应用情况，分析TGNET的几大模块及使用步骤。
运用TGNET软件对某燃气管网进行静态模拟、敏感性分析、瞬态模拟等，总结TGNET在管网仿真中的强大功能。
关键词：TGNET、模拟、仿真、管网目录摘要 (I)1绪论 (1)1.1 管网仿真背景 (1)1.2 管网仿真的国内外研究现状 (1)2 TGNET软件 (3)2.1 TGNET软件简介 (3)2.2 TGNET软件模拟的基本方程 (3)2.3使用TGNET的主要步骤 (4)3 TGNET应用实例分析 (6)3.1稳态模拟 (6)3.2 管道输气能力分析 (7)3.3管网瞬态工况分析 (8)4 结语 (11)参考文献 (12)1绪论1.1 管网仿真背景近十年来，中国油气管道建设进入快速发展期，已逐步形成了横跨东西、纵贯南北、覆盖全国的油气管道网络，至2015年，管网总里程将超过8104km。
随着油气管网规模越来越大、结构越来越复杂，管网水力系统相互影响、运行工况复杂多变，要实现管网经济、安全、高效运行的目标，难度巨大。
管道仿真技术正是为了满足现代管网的设计和管理需求而发展起来的，其通过计算机模拟准确再现管道内油品的流动规律以及压力、流量等运行参数，为管道设计和运行管理提供重要的辅助工具，从而大大提高工作效率与管理水平。
经过40多年的发展，国外管道仿真技术基本发展成熟，研发了多套商业仿真软件产品，国际通用，工业应用效果良好。
近五年，国内管道仿真技术取得重大突破，实现了油气管网仿真引擎的国产化。
随着管网的持续发展以及生产需求的变化，管道仿真软件不断朝着智能型、多功能型、实用型方向发展。
1.2 管网仿真的国内外研究现状（1）国外研究现状国外管网仿真技术起源于20世纪60年代初，发展于20世纪70年代，进入80年代逐渐实现商业化和工业化[1]。
经过40多年的技术发展与工业化应用，目前已经形成以 SynerGEE（德国GL公司，并购SPS水力引擎）、ATMOS SIM（英国ATMOS公司）、TGNET/TLNET（英国ESI公司）、GREEG（美国GREEG公司）为代表的国际通用商业仿真软件产品，广泛应用于全球油气管网，约占 90%的市场份额，为油气管网输送业务发展与管理水平提高发挥了重要作用[2]。
TGNET软件特点及在天然气长输管道中的应用
TGNET软件特点及在天然气长输管道中的应用文章首先介绍了TGNET软件中所用的水力计算公式的特点，其次以天然气长输管道“独山子-克拉玛依风城油田输气管道”为例，应用TGNET软件对该工程做模拟计算，通过计算过程以及结果对TGNET软件特点进行分析。
标签：TGNET软件；水力计算；模拟；特点分析1 概述Pipeline Studio是用于气体和液体管网稳态和瞬态水力分析的现代化软件，其中有TGNET（气体）及TLNET（液体）两个模块，本文主要介绍TGNET（气体）模块。
TGNET软件是目前天然气输气管道工艺分析的常用软件，在天然气管道工程的前期研究、设计、运行管理的稳态瞬态分析中得到了广泛的应用。
本文以“独山子-克拉玛依风城油田输气管道”为例，对该项目做了水力计算模拟分析。
2 TGNET中公式及其特点TGNET中所涉及的摩阻计算公式及特点见表1。
TGNET中所涉及的气体状态方程及特点见表2。
3 TGNET软件模拟分析实例3.1 实例概况独山子-克拉玛依风城油田输气管道线路长度为254km，共分两段：独山子-金龙段，线路全长约150km；金龙-风城段，线路全长约104km。
全线共设置3座工艺站场，8座线路截断阀室。
全线设计输量1456×104Nm3/d。
起点来气压力：8.2～11.7MPa，其中金龙分输站压力<6.3MPa。
3.2 模拟前准备（1）气体状态方程的选择。
TGNET模型中气体方程有以下几种：Sarem、BWRS、Peng。
Sarem方程，适用于气体参数少，只需要相对密度，热值和CO2含量，所以在此不适用；Peng方程和BWRS方程都有较宽的适用范围，但在计算方面BWRS方程的精确度要比Peng方程的高。
综上所述，本项目选择BWRS气体状态方程。
（2）摩阻计算公式的选择。
摩阻计算公式中Colebrook White公式为经典公式，适用于紊流的三个区（光滑区、混合摩擦区、阻力平方区），并且在比较宽的使用范围内达到较高的准确度，在此适用；Panhandle A公式和Panhandle B把粗糙度看成为常数，计算没有Colebrook White公式精确；Weymouth 公式适用于小管径、输量不大、净化程度较差的矿区技术管网和干线；AGA公式认为摩阻系数与雷诺数无关，计算精度低于Colebrook White公式。
TGNET软件在城市高压燃气管道设计中的应用
４ ｝ 城市燃气． 月刊
孙 佩 奇等 ・ ＧＮ Ｔ 件 在 城 市 高 压 燃 气 管 道 设 计 中 的 应 用 Ｔ Ｅ软
２１ 使用Ｔ ． ＧＮＥ 的主要步骤 Ｔ
型要有一个初始 状态。最常用的初始状态是稳态计算 的结果 ，以前 动态模拟的结果也可 以作为下一次动态 模拟 的初 始状态。任何模型初次运行动态模拟之前都 需要先作稳态模拟 。
（ ）进行稳态模拟 ３ ＴＮ Ｔ Ｇ Ｅ 根据前面的设置条件把各管段划分成很小 的计算 段进行计算 。只要模 型元 件的参数和连接关 系
须改正 的关键性错误 ，如果不改正就不 能进行模 拟 。
３ 应用实例 分析
根据 《 州市区燃气专项规划 》（ ０ ６ ２ ２ ） 杭 ２０ －０ ０ ，
杭州 市区采 用杭州绕城高压燃气管道作为城市调峰储 气设施 ，并对其可行性进行 了充分 的论证分析。２ １年 ０ １ ６ ，杭 州华 电下 沙 天然 气 热 电厂 项 目作 为 浙 江省 月
关 键 词：Ｔ ＧＮＥ Ｔ软 件 高压 燃 气管道 输 气 能力 调峰 储 气 动 态模 拟
１ 前 言
在城市 高压燃 气管道设计 中，供气管 网的水 力工 况计算 是最重要 的环节 ，特别是在一些采用高压 管道 作为城 市调峰储气设施 的城市 ，此时 的高压管道兼 具 有输气 和调峰储气 的双重功能 ，如何保证城 市高压燃 气管道 建设 的经济性 和调 峰储气的可靠性是设计 中必 须认真对待 的问题之一 。Ｔ Ｎ Ｔ Ｇ Ｅ 软件具有强大 的动态
ＴＧ Ｔ 件在城 市高压燃气 管道设 计 中的应用 ＮＥ 软
口 杭州市城乡建设设计院有 限公 司 （ １ ０ ４） ３ ０ 孙佩奇 刘文俊 潘文佳 孙 荣泽 ０
摘
PIPELINE STUDIO软件在管网模拟分析中的应用
65一、PIPELINE STUDIO软件介绍Pipeline Studio 是用于气体和液体管网稳态和瞬态水力分析的现代化软件，其中有TGNET（气体）及 TLNET （液体）两个模块，本文主要介绍TGNET（气体）模块。
TGNET软件是目前天然气输气管道工艺分析的常用软件，在天然气管道工程的前期研究、设计、运行管 理的稳态瞬态分析中得到了广泛的应用。
本文以“某区块煤层气集输管网”为例，对该项目做了水力计算模拟分析。
二、TGNET的特点1.基本方程TGNET进行管网模拟使用的基本方程是一组偏微分方程：质量守恒方程；动量守恒方程；能量守恒方程。
纯经验公式如SAREM、NX-19、AGA-8，其中AGA 公式常常是法定的计算公式。
而SRK、Peng和BWRS方程有更宽的适用范围。
它们甚至还可用于液态烃和气、液平衡计算。
若按照复杂性和计算速度区分：BWRS最复杂、计算速度最慢，Sarem最简单、计算速度最快。
按照适用范围区分Sarem——干气，BWRS——湿气，Peng-Robinson——所有气体。
2.模拟原件TGNET用模型元件来表示实际的管网元件。
模型元件的参数和连结关系应与实际的管网元件相符。
正确连接在一起的模型元件构成管网模型。
当管网模型正确时，对管网模型的计算即是对实际管网的模拟。
TGNET中主要的模型元件有：管段、节点、压力调节器、流量调节器、阻尼元件（用来表示压力损失与通过的流量相关的管网元件）、截断阀、止回阀、外部调节器（用来表示进气点，分输点，泄漏点或燃料阀等）、往复式压缩机、离心式压缩机、燃气轮机、压缩机站、冷凝器、加热器等。
3.模型元件的约束条件和控制方式实际管网元件中有一些是起调节或控制作用的，TGNET中表示这类实际元件的模型元件都可具备一个或一组约束条件。
例如表示气源的外部调节器的最大出口压力、最大流量、出口温度；表示分输点的外部调节器的最小出口压力、最大流量；阀门的开度、阻尼系数；压缩机的最小吸入压力、最大出口压力、最大压比、最大流量、最大功率、最大转速等。
基于TGNET软件KWS脚本的天然气产运销规划方案校核方法
第30卷 第1期 石 油 规 划 设 计 2019年1月 43* 刘定智，男，高级工程师。
2003年毕业于西南石油大学油气储运专业，获硕士学位。
现在中国石油天然气股份有限公司规划总院从事油气管道前期研究工作。
地址：北京市海淀区志新西路3号，100083。
E-mail：liudingzhi@文章编号：1004-2970（2019）01-0043-05刘定智*1 任红军2 宁波3（1.中国石油天然气股份有限公司规划总院；2.中国石油四川销售分公司；3.中国石油勘探开发研究院）刘定智等. 基于TGNET 软件KWS 脚本的天然气产运销规划方案校核方法. 石油规划设计，2019，30（1）：43～47摘要 天然气产运销规划方案是编制天然气业务各项规划的基础。
产运销规划方案的校核是使规划更具有前瞻性和准确性，实现规划业务闭环管理的重要环节。
目前，产运销方案主要以EXCEL 表的形式提交给生产运行单位，再利用管网仿真软件完成产运销规划方案校核工作。
这种方法需要人工输入大量数据进行转化和仿真建模调试，校核效率低。
本文介绍了一种通过KWS 脚本，利用TGNET 软件完成校核的方法。
将该方法嵌入到天然气产运销优化软件中，可实现由平衡优化模型到工艺校核模型的递阶计算，大幅提高校核效率。
关键词 天然气产运销 规划方案 校核 TGNET KWS中图分类号：TE832.2，TP311.561 文献标识码：A DOI ：10.3969/j.issn.1004-2970.2019.01.0120 引言天然气工业具有从勘探、开发、管输到销售上中下游一体化的特点，是一条紧密联系的产业链。
天然气资源供应、储运设施及市场销售各环节必须紧密衔接，协调一致才能确保用户、特别是不可中断用户的需求，否则将造成巨大的经济损失和社会影响。
为促进天然气业务上中下游一体化协调发展和整体优化，在规划阶段就需要统筹协调天然气各环节气量的平衡，做好产运销规划方案校核，编制出贴近实际的产运销规划方案。