"РС Инжиниринг" — создание трехмерных моделей и проектной документации
Вес труб и текущего в них содержимого могут вызвать прогиб. Перенапряжения системы можно избежать путем расстановки опор под детали трубопровода. Самый простой способ избежать этого – выбрать наибольшее расстояние между точками опор. Однако перепад температур вызывает продольное расширение, и длина трубы может увеличиться. Совместное воздействие внутреннего давления и внешней нагрузки может вызвать очень большие напряжения. Кроме того, в насосах, например, могут быть ограничения на нагрузки на патрубки. К тому же некоторые трубопроводы должны быть рассчитаны на сопротивляемость ветру, землетрясениям, волнам и другим внешним нагрузкам. Этого можно достичь путем большей гибкости конфигурации трубопровода, что требует более сложного анализа. Вдобавок, поиски оптимальных конструкций, по сравнению с выбором типичных решений, позволяют экономить немалые средства. Например, расходы на проектирование аппарата могут быть снижены, если снижается нагрузка на патрубки. Трубные компенсаторы дешевле сильфонных компенсаторов. Возникает вопрос: как можем мы преодолеть противоречия между ограничениями и гибкостью, между инициативами по экономии затрат и напряженным графиком проектирования?
Бизнес ценность САПР
Некоторые компании для достижения этих требований в ограниченных областях используют собственные инструменты расчетов. Rolf Limpert из BASF сравнил долговременные затраты на простой контроль и исследование напряжений в трубах. Много денег и ресурсов можно сэкономить, если вместо основанных на определениях размеров допущениях использовать соответствующую программу САПР. Такая упрощенная процедура анализа напряжений приведена в Приложении Q стандарта ISO EN 13 480. В ней используют относительно большую длину труб для большей гибкости и уменьшения нагрузок на патрубки. В Нормах и Правилах Американского общества инженеров-механиков (ASME Code) также приводится похожий упрощенный метод расчета, однако его используют нечасто, поскольку метод очень консервативен. Поскольку в будущем нам надо будет лучше заботится о безопасности предприятий, требования к более качественному проектированию возрастут.
Одной из причин того, что при возведении предприятий приходится терпеть перерасход, является недостаточное количеств инженеров прочнистов, которые могли бы проводить необходимую аналитическую работу. Все эти требования могут быть удовлетворены при помощи CAESAR II®, программы, работе с которой легко научиться и которой легко пользоваться. Она является прекрасным инструментом, как для профессионалов, так и для непостоянных пользователей, которым нужен интуитивный и управляемый по шаблонам интерфейс.
Этот продукт в течение 25 лет разрабатывался и оптимизировался на основе отзывов потребителей, и сейчас продукт обладает широким набором свойств, предоставляющих потребителю возможность легко удовлетворить все требования по экономии средств. Программами проектирования предприятий и анализа Intergraph легко пользоваться, они являются исключительно гибким и полностью масштабируемым инструментом, которому, благодаря точным и надежным результатам, доверяет большинство ведущих компаний по проектированию заводов и владельцы/операторы предприятий. CAESAR II является стандартом по расчету напряжений в трубах – ориентиром для всех других имеющихся на рынке инструментов.
В январе 2010 г. Intergraph Corp., расположенная в г. Хантсвилл (Huntsville), штат Техас, США приобрела компанию COADE (Хюьстон (Houston), штат Техас), и переименовала ее в « Intergraph® CADWorx® and Analysis Solutions ». Это приобретение создало беспрецедентную возможность реализовать обмен данными между элитным продуктом по 3D проектированию предприятий продуктом по расчету на прочность в трубах.
Совместная работа Intergraph CADWorx и Analysis Solution позволяет вам браться за наиболее смелые и сложные проекты, и эти проекты вы сможете реализовать легче и с лучшими результатами. Наилучших результатов можно достичь при помощи интеграции CAESAR II в Intergraph Software, что помогает во время рабочего процесса проектирования. CADWorx Plant способен экспортировать оригинальный файл в формате CAESAR II и без переделки импортировать результаты прямо в 3D модель. Это экономит время и гарантирует лучшие результаты.
SmartPlant® 3D имеет возможность экспортировать большую часть данных, которые важны для прочностного анализа трубопровода. Результаты в виде данных об опорах и подвесках или изменениях участков трубопровода могут быть прямо переданы в базу данных SmartPlant 3D. Во время этого процесса считывания все данные о деталях сохраняются без потерь для дальнейшей детализации. Поскольку большое количество данных о напряжениях в трубах становятся доступными уже на ранних стадиях проектирования, конструктивные изменения требуют намного меньших затрат.
Основные свойства CAESAR II
Оценка напряжений может проводиться в соответствии с 30 международными правилами и нормами для трубопроводов, что обеспечивает соответствие местным требованиям. CAESAR II позволяет оценивать трубы из волокнита (FRP, fibre-reinforced plastic) и подземные трубопроводы. Сопряжение с другими программами ускоряет передачу данных и уменьшает число ошибок. На рынке предлагаются готовые к работе всесторонние базы данных материалов из большинства правил и норм. В программу включено множество полезных вычислений. Можно считывать максимальные размеры фланца или нагрузку на штуцер и сравнивать эти данные со спецификацией. CAESAR II рассчитывает штуцера по API 610, WRC 107/297, фланцы и многое другое. Если с течением времени возникают проблемы, связанные с усталостью материалов, трубы и штуцеры можно проверить. Для улучшения общего вида завершенного проекта можно импортировать модели промышленных объектов в формате DWG.
Для визуальной поддержки можно размещать элементы. В шаблоне трубного температурного компенсатора используется куб, построенный на металлических опорах.
Результаты расчётов хранятся в базе данных и могут экспортироваться в разнообразных форматах. Результаты могут быть представлены как в виде стандартных отчетов, так и в виде индивидуализированных планов соответствующих требованиям к технической документации.
Данные о нагрузке на штуцер можно экспортировать прямо в программу расчёта сосудов высокого давления PV Elite®. Поскольку большинство проектировщиков сосудов высокого давления пользуются этой программой, все выигрывают от такой интеграции. Данные можно импортировать из CADWorx, FrameWorks и других программ. Этими интегрированными возможностями можно пользоваться так же легко, как и прочностным расчетом в трубах. Другим замечательным свойством, которое поможет вам сэкономить много ресурсов, является возможность проводить динамические расчёты. Фактор динамической нагрузки чаще всего используется консервативно, что приводит к большому перерасходу средств.
Поскольку модель расчётов является встроенной, этот элемент стоит использовать. Он включает оценку сейсмической нагрузки, вынужденные колебания, ударные нагрузки, модальный анализ, спектр реакции, переходные процессы, пробковое течение и многое другое.
ISOGEN® является лидирующим в мире решением для полной автоматизации получения изометрических чертежей трубопроводов и фактически является стандартом САПР для изометрического черчения трубопроводов в программе CAESAR II. Все необходимые данные можно собрать без труда и использовать их для создания изометрического чертежа. Для подготовки высококачественных документов можно использовать информацию о компании. Шаблон I-ConfigureTM программы ISOGEN позволяет просто выбирать все параметры из списка. Для размещения всех данных в нужных местах используется предварительный просмотр. Опытный пользователь может также пользоваться Project Manager. После его конфигурации можно генерировать изометрические чертежи одинакового качества для различных проектов.
Многие свойства CAESAR II улучшают результаты и помогают пользователям выбрать лучшие конструктивные решения. Например, мастер настройки трубного температурного компенсатора генерирует лучший контур для данных параметров. В каждом конкретном случае рассчитываются различные варианты, и выбирается лучший из них. Мастер настройки сейсмических нагрузок трансформирует представленные данные в простые G-нагрузки. Многие производители подвесок предоставили свои данные для включения их в CAESAR II, и пользователь может просто выбрать один из этих параметров и получить лучшие для данных характеристик результаты. Нет необходимости импортировать дополнительные данные из других источников.
Такие же простые средства можно использовать и для сильфонных компенсаторов – просто выберите компанию, и мастер настройки сам введет все соответствующие компоненты в модель. Возможна цветовая маркировка напряжений на модели и анимированное перемещение любых расчётных случаев нагрузки - эти методы визуализации помогают пользователю получить общую картину проблемы, идентифицировать критические элементы и найти лучшее решение. Такие инструменты исключают работу наугад при проведении точного анализа, они предлагают практические изменения конструкции и помогают связать знания и опыт. Таким образом, CAESAR II с течением времени прошел путь от инструмента оценки к инструменту принятия решений.