中国石油管道仿真软件:“仿真”透视未来(图)
管道仿真软件的应用,将提高我国管道科研核心技术自主研发和运营管理水平,产生积极的示范和带动效应,提升中国石油在管道领域的国际竞争力——

输油站员工在管道仿真软件的指导下,对秦沈线动火作业。
8月1日,管道公司科技研究中心管道仿真实验室洋溢着喜悦的气氛。这是因为,相关课题组针对秦沈线管道管存量、节流温降计算值与实际值偏差较大的问题,通过模型修正和相关软件升级,满足了现场要求。
发展需求促进自主创新
管道仿真软件(RealPipe)主要完成人郑建国博士这样形容这款软件:这就好比有一双透视眼,能随时看清管道里情况,并给“大脑”提供决策信息。
管道仿真技术是采用计算机模拟手段再现管道输送中流体压力、温度等参数变化,预测管道运行工况与监测全程参数的一门技术。管道仿真技术的核心载体——仿真软件,是企业进行管道设计、运行分析、员工培训的常规工具。
多年来,我国油气管道仿真软件一直依赖进口,存在技术封锁、服务不到位、产品扩展难等问题。管道公司科技研究中心在引进、消化、吸收国外仿真软件的基础上自主研发,2010年成功发布RealPipe1.0版,随后又发布了RealPipe3.0版,软件整体性能达到国际先进水平。
仿真技术的自主创新,在加快我国仿真软件国产化进程,带来巨大经济效益的同时,提升了中国石油在管道领域的国际竞争力。这一科技成果的应用,将提高我国管道科研核心技术自主研发和运营管理水平,产生积极的示范和带动效应,进而提高核心竞争力。
生产需求催生定制研发
仿真软件涉及的多层面性可以为不同层级进行决策支持:帮助各分公司高层管理人员进行管网规划、宏观调运、优化运行,帮助公司调度人员进行安全分析、运行优化分析等,帮助基层员工进行实用计算、分析与操作培训。
仿真软件之所以能满足各个层面的需求,是因为软件研发采用“顶层设计”的方式,打破了以往以课题为基础的模式。就像建房子一样,首先规划好房子的布局,卧室、厨房、花园等在前期已设计好,后期只要按照这个设计把房子盖好就可以了。并且,仿真软件能单独完善每块功能区,不影响整体构架。
一个显著特点是,RealPipe3.0版克服了国外软件需要专业人士才能使用的弊端,易学易用,操作人员经过短期培训就能操作。基层管理人员说,通过一天的专业培训就能操作。而国外仿真软件就算是专业人士也需要1个月以上培训才能上手。
软件研发技术人员彭世垚说:“管道仿真软件实现了个性化定制。如果你习惯右舵开车,它就能把主驾驶位置放在右边,真正做到按需定制。”
应用需求促使软件完善
2012年,这款软件开始在秦沈线应用。这是国产化仿真软件第一次工业应用。软件建立的仿真模型对运行压力、流量等参数的计算误差均小于2%,优于国外商业仿真软件的计算精度。
漠大原油管道现场应用这款软件后反馈,应针对管道沿线风险点监控工艺参数。另外,仿真软件不仅应适用于不加剂的常用工况,对于特殊的管道加剂工况也应能进行预测分析。对于现场人员提出的实际需求,课题组将现场的业务需求进行功能细化,提出多种设计方案,建立符合现场实际的数学模型,升级软件,为管道生产安全运行提供了技术支持。
应用初期是仿真软件的攻坚期。下一步,课题组将在原油、天然气、成品油三种介质全覆盖的基础上,按照“长期规划、顶层设计、分步实施”的方式,逐步实现从离线油气管网仿真到在线优化仿真,由单目标优化到多目标决策优化,全面实现油气管网仿真与优化软件产品国产化,为油气管网运行提供优化方案与决策支持,保障中国石油管网高效、经济、安全运行。
