Гидросистема (Гидроудар, локальное рабочее место)

Возможности

Программа производит следующие виды расчётов:

• гидравлический расчёт изотермического течения (без расчёта изменения температуры продукта);
• проектный расчёт (выбор диаметров);
• теплогидравлический расчёт (с расчётом изменения температуры продукта и теплопотерь в окружающую среду);
• расчёт переходных процессов (гидроудара).

Гидравлический и проектный расчёт изотермического течения

В зависимости от заданных пользователем исходных данных (давлений в источниках и потребителях, расходов и температуры продукта, его состава или теплофизических свойств, схемы трубопровода с местными сопротивлениями) и выбранного вида расчёта программа позволяет решать различные задачи:

• Подбор диаметров ветвей трубопровода и его изотермический расчёт по начальным и конечным давлениям и расходам по ветвям (проектный расчёт);
• Расчёт пропускной способности трубопровода (распределения расходов по ветвям) по начальным и конечным давлениям;
• Поверочный изотермический расчёт трубопровода «по ходу потока» (расчёт конечных давлений по известным начальным) и «против потока» (расчёт начальных давлений по заданным конечным);
• Разнообразные варианты и комбинации расчётов.

Теплогидравлический расчёт

Модуль теплового расчёта позволяет совместно с гидравлическим расчётом проводить тепловой расчёт трубопроводов. При этом могут быть заданы и учтены изменяющиеся по ходу трубопровода условия окружающей среды, материал стенки, расположение (на улице, в помещении, под землей в канале или в грунте, в туннеле), материал и толщина изоляции, материал покровного слоя. В программу включена база данных материалов тепловой изоляции (идентичная БД программы «Изоляция») и инструменты её пополнения и корректировки пользователем.

Расчёт двухфазных газо-жидкостных потоков

Модуль расчёта двухфазного течения позволяет проводить поверочный расчёт двухфазного течения, в том числе совместно с тепловым расчётом и с расчётом массообмена между фазами. Определяются режимы двухфазного течения, истинное объемное газосодержание, параметры течения каждой из фаз. Программа самостоятельно отслеживает переход двухфазного течения в однофазное и наоборот. Пользователь может гибко управлять использованием программой различных расчётных методик для расчёта двухфазного течения.

Расчет «трехфазных» течений двух несмешивающихся жидкостей и газа

Данная расчетная функция позволяет выполнять расчеты течений смесей нефти, воды и попутного газа в трубопроводах добычи и транспортировки нефтегазовых смесей. Для таких течений программа позволяет задавать соотношения расходов фаз в виде указания коэффициентов обводнённости и газового фактора, а также задавать расходы каждой из фаз в явном виде. При расчете учитываются поправки на вязкость и инверсия фаз, в результатах расчета наглядно отображаются расходы всех фаз, потери давления, гидравлически уклон и т.д.

Расчет течений жидкостей, содержащих твердую фазу

Модуль расчёта течений с твердой фазой позволяет проводить поверочный гидравлический расчёт течений жидкостей, содержащих твердые частицы (различного рода пульпы, взвеси, суспензии и т.д.), в том числе совместно с тепловым расчётом. В ходе расчета программа определяет режимы движения твердой фазы и ее распределения в жидкости, плотность смеси, скорость ее движения, потери давления и т.д.

Расчёт переходных процессов (гидроудара)

Модуль расчёта гидроудара позволяет проводить расчёт переходных процессов (гидравлического удара) в произвольных трубопроводах, транспортирующих жидкие продукты, вызванных закрытием/открытием арматуры, остановкой/запуском насосов, и любыми сочетаниями этих событий. Модуль позволяет пользователю понять характер переходного процесса и оценить опасность возможного разрушения трубопровода и возникновения кавитации. В ходе расчёта программа определяет и выводит в динамике (в том числе на расчётной схеме трубопровода) давления, напоры, расходы и скорости продукта, а также максимальные и минимальные значения давления за рассчитанное время. Также при расчете определяются возникающие при гидроударе усилия в узлах трубопровода. Эти усилия затем автоматически передаются в программу Старт-Проф для учета их в расчете на прочность.

Выбор насосного оборудования

В программе предусмотрена возможность экспорта данных для выбора центробежных насосов в программную систему “Spaix 4 Pumps” с последующим импортом данных о выбранном насосе в Гидросистему. Рассчитанные в Гидросистеме теплофизические свойства продукта и требуемые параметры насосного оборудования могут быть автоматически переданы в Spaix для выбора насосов, а характеристики выбранных в Spaix насосов обратно в Гидросистему для проведения полного поверочного расчёта трубопровода. Тем самым обеспечивается комплексная оптимизация при выборе насосов и параметров трубопровода. 

Для расчёта тепловых сетей в программу включена возможность автоматического построения пьезометрических графиков в MS Excel по результатам расчёта.

В программе предусмотрена возможность импорта схемы трубопроводов из различных систем графического проектирования через файл формата PCF, импорта из проектов и экспорта в проекты программы СТАРТ, импорта из файлов открытого формата (с помощью которого можно настроить импорт данных в программу из любой объектно-ориентированной модели). Вместе с программой поставляется модуль выгрузки данных из программы PDMS в файлы открытого формата для последующего импорта в Гидросистему. Также предусмотрен экспорт схемы трубопровода в формат DXF.

Интерфейс

Пользовательский интерфейс программы прост и интуитивно понятен. Графическое окно программы обеспечивает наглядное отображение расчётной схемы трубопровода. В программе использован интеллектуальный алгоритм, оптимизирующий расположение отдельных элементов для минимизации наложений и пересечений. Схема может быть представлена в 3D или в любой проекции, для удобства ее чтения и анализа можно также регулировать степень детальности представления элементов. Поддерживается специальный режим ввода и отображения расчётной схемы с привязкой к фоновому растровому изображению, например, к карте населенного пункта или плану завода, что особенно удобно при проведении расчётов наружных инженерных сетей. При этом пользователь может вручную перемещать узлы расчётной схемы, а программа сама определяет длины участков в соответствии с масштабом карты.

Окно: построение трубопровода тепловой сети на подложке

Графическое отображение потерь давления на схеме трубопровода в программе

Результаты расчета трубопровода по отдельным элементам

Возможности расчёта

Программа рассчитывает для каждого элемента трубопровода скорость перекачиваемого продукта, потери давления на трение и местные сопротивления, свойства продукта, кавитационный запас и другие параметры. Точность расчёта обеспечивается за счет автоматического пересчета свойств продукта и режимов течения на каждом участке, а также детального расчёта прямых труб и местных сопротивлений с учетом режима течения в соответствии со справочником Идельчика и современными методами расчёта многофазных течений. Результаты расчёта можно отобразить на расчётной схеме в виде цветового выделения, наглядно показывающего элементы, ответственные за наибольшие гидравлические потери.

Конфигурация

• Гидро
• Выбор диаметров
• Термо
• 2Ф
• ТФ
• Гидроудар
• Пьезометр
• PCF
• Spaix 4 Pumps Pure

Вместе с программой поставляются следующие компоненты:

Библиотека СТАРС, предназначенная для расчёта теплофизических свойств индивидуальных веществ, нефтяных фракций, их смесей. База данных программы содержит свыше 1600 веществ. СТАРС позволяет автоматически проводить расчёт фазового равновесия и проверку агрегатного состояния продукта;

Библиотека GERG-2008, предназначенная для расчёта теплофизических свойств и фазовых равновесий природного газа различных составов по уравнению состояния GERG-2008;

Модуль WaterSteamPro уточненного расчёта теплофизических свойств воды и водяного пара по международной методике IAPWS-IF97, который позволяет повысить точность расчёта водо- и паропроводов (рекомендован РАО ЕЭС для использования в энергетике);

Модуль "Строительная климатология", который на основе данных СП 131.13330.2018 «СНиП 23-01-99* Строительная климатология» позволяет определить климатические параметры населенного пункта, где находится объект.

Для расчёта теплофизических свойств и фазового равновесия программа может использовать также поставляемую отдельно мощную термодинамическую библиотеку Simulis Thermodynamics фирмы ProSim.

Для предсказания образования газовых гидратов программа может использовать поставляемый отдельно модуль Hydrate Open Structure известной термодинамической библиотеки PVTSim фирмы Calsep

Для распечатки исходных данных и результатов расчёта в программу встроен генератор отчетов, позволяющий как вывести отчеты сразу на печать, так и предварительно просмотреть их, а также сохранить отчеты в файлы разных форматов для их последующего включения в другие документы. Отчеты поставляются с оформлением по стандарту СПДС, пользователи могут настроить их формат (например, изменить штамп, добавить эмблему фирмы) с помощью встроенного в программу модуля редактирования шаблонов.