Точный расчет и рейтинг компрессоров с помощью плагина BPT-CODES

Вот перевод и адаптация текста статьи на русский язык. Текст был расширен и структурирован для сохранения профессионального тона, технической точности и всех ключевых данных (даты, имена, цифры, технические термины и названия компаний/продуктов).

---

Новостная публикация 26 августа 2022 г.

Программное обеспечение для проектирования и расчета компрессоров BPT-CODES открывает путь к значительной экономической выгоде

Центробежные компрессоры, как правило, являются крупнейшими потребителями энергии на технологических объектах. Выбор оптимального решения для компрессорных установок в рамках всего технологического комплекса позволяет не только снизить энергопотребление, но и минимизировать необходимость в последующих доработках как самих компрессоров, так и их приводов.

«Хорошо спроектированная и выверенная конфигурация оборудования вносит значительный вклад в снижение как капитальных (CAPEX), так и эксплуатационных (OPEX) затрат, обеспечивая при этом эксплуатационную готовность и надежность установки. Оптимизированные объекты позволяют снизить выбросы CO₂ за счет минимизации энергопотребления и исключения факельного сжигания. Это лучшее подтверждение эффективности данного уникального решения», — заявляет главный инженер по оборудованию одной из международных энергетических компаний.

Общие результаты и ключевые преимущества

На протяжении многих лет эксперты предметной области компании BPT используют уникальное сочетание средств высокоточного проектирования и расчета компрессоров — приложение BPT-CODES. Это программное расширение бесшовно интегрируется с ведущими промышленными симуляторами технологических процессов и отработанными рабочими процессами, формируя превосходное цифровое решение для оптимизации и снижения рисков проектирования технологических объектов на ранних стадиях. В настоящее время это решение доступно и активно используется ведущими мировыми операторами и инжиниринговыми компаниями.

Рабочий процесс, необходимый для обеспечения соответствия конфигурации компрессора требованиям жизненного цикла технологического объекта, должен основываться на реалистичных кривых производительности компрессора. Это критически важно для снижения проектных рисков на ранней концептуальной стадии.

Любой концептуальный проект, равно как и проект модернизации, остается уязвимым до тех пор, пока не будут должным образом оценены и согласованы рабочие зоны как технологического процесса, так и самого компрессора, а также соответствующие параметры привода.

Программное обеспечение BPT-CODES предоставляет возможность на месте определять оптимальную конструкцию компрессора — как комплексно для всего технологического объекта, так и детально для отдельных ступеней сжатия. Это позволяет устранить разрыв между требованиями технологического процесса и ограничениями компрессорной системы в течение минут, а не недель или месяцев.

Резюмируя:

• Снижение CAPEX и OPEX: Оптимизация компрессорной системы и технологического процесса в целом.
• Снижение выбросов: Минимизация энергопотребления и исключение факельного сжигания.
• Снижение рисков проекта: Обеспечение реалистичных кривых производительности и рабочих зон на ранних этапах.
• Экономия времени: Мгновенное согласование требований процесса и компрессора.
• Универсальность: Применение как при разработке новых объектов, так и при эксплуатации существующих.

Предыстория

Программное обеспечение изначально основано на практике проектирования центробежных компрессоров, используемой в нефтегазовой промышленности для переработки углеводородного сырья. В его основе лежит классическая теория проектирования, описанная еще в 1960-х годах. Эти правила проектирования остаются актуальными и сегодня для создания теоретической геометрии компрессора под выбранные проектные параметры.

С момента своего первого создания в 1990-х годах ПО CODES успешно применялось на множестве установок и в проектах, обеспечивая значительное повышение доходов для операторов.

Используемое в среде симулятора технологических процессов, приложение CODES позволяет выполнять реалистичную оценку компрессоров как для новых объектов, так и для модернизируемых установок. Работа осуществляется через привычные графические интерфейсы, используемые для моделирования процессов.

Точность

BPT-CODES автоматически рассчитывает конфигурацию рабочего колеса компрессора, включая количество колес и частоту вращения. Однако пользователь может свободно изменять переменные и значения, заданные приложением по умолчанию. Программное обеспечение включает в себя правила, основанные на экспертных знаниях в предметной области, и будет выдавать предупреждения, если пользователь выбирает параметры, которые приводят к нереализуемой конструкции.

BPT-CODES также может быть сопоставлен с существующими картами производительности компрессоров с помощью встроенной функции оптимизации. Это удобная возможность, гарантирующая, что работа выполняется с использованием эталонных кривых. Детальные кривые дренирования пласта и стратегии могут быть протестированы для обеспечения оптимальной производительности актива на объектах добычи с множеством скважин и изменяющимися свойствами газа. При вводе в эксплуатацию модельного цифрового двойника в реальном времени данное ПО используется для точной настройки карт производительности компрессора.

Функциональные возможности

Вместо использования отдельных расчетных случаев для проектирования технологического объекта, BPT-CODES позволяет учитывать рабочую зону установки (операционную оболочку) уже на концептуальной стадии. Результат упрощает диалог с поставщиком компрессора, четко обозначая эксплуатационные требования. Автоматическая генерация паспорта компрессора (спецификации) обеспечивает точную коммуникацию. Карты компрессора, определенные в стационарном симуляторе, могут быть перенесены в динамический симулятор технологического процесса всего за несколько минут.

BPT-CODES позволяет пользователю сохранять файл геометрии для выбранной конструкции компрессора. При изменении состава или свойств газа, либо в случае альтернативных условий на всасывании, файл геометрии может быть импортирован, что позволяет BPT-CODES сгенерировать результирующую карту производительности для исходной конструкции рабочих колес. Этот процесс преобразования выполняется отдельно для каждого рабочего колеса, обеспечивая надежное и точное представление. Это очень практично при проведении испытаний компрессора на площадке поставщика, поскольку позволяет немедленно выполнить пересчет между технологической средой в испытательном контуре и целевыми свойствами газа на промысле.

BPT-CODES предоставляет параметры, необходимые для определения рециркуляции газа для работы установки при производительности ниже контрольной кривой, даже в стационарном симуляторе технологического процесса.

Пример проекта

В ходе недавней оценки динамического проектирования выяснилось, что при расчете пропускной способности факельной системы не был учтен сценарий блокировки нагнетания компрессора. Ключевым параметром стала требуемая относительная пропускная способность факела в зависимости от повышения расчетного давления сепаратора. Предположение, что высокое расчетное давление сепаратора снизит приток в систему и, следовательно, потребует меньшей факельной системы, оказалось неверным.

Используя BPT-CODES, оптимальное расчетное давление сепаратора было определено уже на ранней стадии проекта. В данном случае оно было найдено в точке пересечения уставки клапана сброса давления, защищающего сепаратор, и производительности компрессора при максимальной нагрузке.

Без наличия рабочих зон (эксплуатационных оболочек) компрессора на ранней стадии проекта легко могли бы возникнуть избыточное проектирование факельной системы и ненужная теплоизоляция. Динамическая верификация в ходе детального проектирования с использованием выбранных кривых производительности от поставщика обычно происходит слишком поздно в жизненном цикле проекта, чтобы исправить неоптимальное проектное решение.

Существуют два параметра, которые в значительной степени характеризуют конструкцию рабочего колеса: расчетный диаметр рабочего колеса и расчетная частота вращения. Выбор этих параметров тесно связан с требованиями к напору и расходу.

Извлеченные уроки:

• Поздние изменения конструкции в проекте часто приводят к значительному перерасходу средств.
• В случае невыявления проблемы объект не соответствовал бы требованиям безопасности API 621 и мог бы быть опасным в эксплуатации.

О компании Billington Process Technology (BPT)

BPT — это независимая компания, специализирующаяся на цифровых решениях, моделировании и сервисном обслуживании. Штаб-квартира расположена недалеко от Осло, Норвегия. BPT обладает уникальными знаниями предметной области в области производственных и технологических объектов. Мы являемся пользователями мирового уровня симуляторов технологических процессов, а среди наших специализаций — проектирование компрессоров и промышленная безопасность. Наш цифровой двойник производства (Digital Production Twin) включает в себя непревзойденное решение для целостной сенсорной коррекции, обеспечивающее бесценную основу данных для ряда современных цифровых приложений (таких как машинное обучение), а также для калиброванных стационарных и динамических симуляторов, используемых для эффективной оптимизации добычи. BPT является лидером в модернизации подхода к обустройству месторождений совместно с инновационными нефтяными компаниями. Специализация BPT заключается в применении интегрированных симуляторов многофазного потока и динамических симуляторов технологических процессов на всех этапах — от обустройства и ввода в эксплуатацию до всего жизненного цикла месторождения — для валидации и улучшения проектных решений, а также для устранения неполадок и оптимизации добычи.

За дополнительной информацией о данном пресс-релизе, пожалуйста, обращайтесь к Кнуту Эрику Спиллингу (Knut Erik Spilling), вице-президенту BPT по продажам и маркетингу: kes@bpt.no.

Источник

Источник

Теги

• #Компрессоры
• #Динамика
• #BPT_CODES
• #Оборудование
• #Инжиниринг

Источник: https://bpt.no/News/BPT-CODES-compressor-design-and-rating-application-enables-huge-economic-benefits

#Компрессоры #Динамика #BPT_CODES #Оборудование #Инжиниринг