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。（本报记者 孙兆光 特约记者 黄军 通讯员 董静）

 

　　历史钩沉

 

　　管道仿真技术发展简介

 

　　20世纪60年代初

 

　　随着计算机和数值模拟技术的进步，研究人员实现了管道瞬变流的计算机数值求解。管道仿真技术从稳态模拟发展到瞬态过程仿真阶段，开启了管道仿真的新时代。

 

　　20世纪70年代初至80年代末

 

　　管道仿真技术进入快速发展时期。成熟的商业化仿真软件在这一时期开发完成，极大推动了管道行业仿真技术的发展和应用，仿真技术开始广泛应用于管道设计、工程分析中。

 

　　20世纪90年代初至目前

 

　　管道仿真技术日趋完善，开始向纵深发展。在功能上，商业仿真软件拓展了软件应用范围，在线仿真成为这一时期的研究热点。管道仿真技术的应用延伸到仪表校核等领域。

 

　　近几年来，管道仿真技术更加全面和深入。目前，仿真技术已经覆盖管道设计、建设、运行、后期维护的整个生命周期，形成了操作运行等一系列专业的运算工具，进一步走向网络化、智能化、精确化。同时，管道产业的发展推动了管道仿真技术的进步。

 

　　专家视点

 

　　开启我国管道仿真技术新纪元

 

　　管道仿真技术正朝着智能化、精细化、网络化的方向发展，未来的管道仿真技术将更广泛、更深入地应用到管道设计、运行管理等方面，并将与虚拟现实、过程诊断技术、智能识别技术深度融合。

 

　　随着相关技术的突破，管道仿真技术将从管道运行、事故工况模拟延伸到在线泄漏监测、优化管道调度管理等方面，可以极大提高我国管道的运行管理水平。

 

　　针对国外仿真软件的特点，我国自主研发的管道仿真软件具有独特优势。国外仿真软件没有针对我国高黏、高凝原油的专有模块。RealPipe集成了管道公司多年来在高黏、高凝原油上的研发成果，开发了适合我国原油特性的专有物性模型。国外仿真软件通用程度高、为用户定制功能开发预留的接口很少，二次开发困难，使用范围较小。RealPipe采用较开放的构架平台，具有良好的二次开发环境，定制功能方便，具有良好的应用价值。同时，国外仿真软件价格较高，维护不便，对使用人员的专业程度要求也较高。RealPipe采用“所见即所得”的建模方式，界面简洁，软件性能稳定，输入、输出直观，学员易学易用，维护便利。

 

　　随着我国管道产业的快速发展，油气管输技术取得很大的进步。国内管道仿真技术通过集成创新有了快速发展，不断缩小与国外的技术差距。以RealPipe为代表的油气管道仿真与优化国产化软件产品已趋于成熟，进入工业化推广应用阶段。该软件集成了我国油气管输技术研究的优秀成果和经验，技术能力较高，综合性能优越，总体已经达到国际先进水平。

 

　　RealPipe已开启我国管道仿真技术的新纪元，将全面引领国内管道仿真技术发展和软件产品应用市场。