CAESARii數(shù)據(jù)輸入及建模要點(diǎn)

1、第一部分支架形式模擬21.0 普通支架的模擬 21.1 U band 21.2 承重支架31.3 導(dǎo)向支架31.4 限位支架71.5 固定支架71.6 吊架81.7 水平拉桿81.8 彈簧支架模擬92.0附塔管道支架的模擬 113.0彎頭上支架134.0液壓阻尼器145.0 CAESARII可模擬蝦米彎，但變徑蝦米彎不能模擬 15第二部分管件的模擬151.0法蘭和閥門的模擬 152.0大小頭模擬173.0安全閥的模擬 184.0彎頭的模擬 195.0支管連接形式 206.0膨脹節(jié)的模擬 216.1 大拉桿橫向型膨脹節(jié) 226.2 鉸鏈型膨脹節(jié) 34第三部分設(shè)備模擬421.0 塔 421.1 板

2、式塔的模擬421.2 填料塔的模擬441.3 除了模擬塔體的溫度，還需模擬塔裙座的溫度 472.0 換熱器，再沸器 482.1換熱器模擬也分兩種情況 483.0 板式換熱器514.0 空冷器524.1 空冷器進(jìn)口管道和岀口管道不在同一側(cè) 524.2 空冷器進(jìn)口管道和岀口管道在同一側(cè) 545.0 泵 566.0 壓縮機(jī)，透平 58第四部分管口校核591.0WRC107 592.0Nema 23 623.0API617 644.0API610 65第五部分工況組合681.0地震 692.0風(fēng)載 703.0安全閥起跳工況 724.0沉降 74第一部分支架形式模擬1.0普通支架的模擬1.1 U ba

3、nd在CAESAII的輸入界面找到restraints選項(xiàng)，并雙擊打勾,Pll Restraints匚 Displacements Harqg 怡 Noed&sE Forces/Moment i- i ： .irFlestiamtsNode:Tyoe:泅：10CNode：Yv GapeMuc0.300Node:TweeStif;10CNode:XMu在Node項(xiàng)目，輸入該支架位置的節(jié)點(diǎn),在type項(xiàng)填入支架的約束形式，U-band只需在type項(xiàng)中輸入X，y用戶還需輸入支架的摩擦系數(shù)Mu，通常規(guī)定：鋼與鋼接觸的承重支架摩擦系數(shù)輸入0.3不銹鋼與PTFE板接觸的承重支架摩擦系數(shù)輸入為0.1支架選

4、項(xiàng)中，stif代表支架生根部份的剛度，不輸代表無窮大，用戶可以把生根 部件的剛度輸入其中，單位為N/cm1.2承重支架1.3 導(dǎo)向支架1.3.1 水平管道Node：10CNode：Tw：劌1VGap:Stif：Mu:0.30DNode：10CNode：TygX1v Gap:a ooo訊：Mu:若導(dǎo)向支架的擋塊與管托之間有間隙，可在圖中（Gap:）中輸入間隙，不輸表示導(dǎo)向的間隙為01.3.2 垂直管道1.321四向?qū)騈ode:10CNode：Type：xvStif:Mu.Node:10CNodeType:Z|v GapeStif：MucNode:Type:10CNodeGuideiQafiMu

5、:Node:CNode:v Gao:1.322單邊導(dǎo)向R則記inkNode:TmM：10CNode:Z|v Gap：5.000MuNode:T?oe：StifCNode:v Gap：Mu:1.4限位支架Node:10匚 Node:*斶1Type:ziStif:NodeON ode:1.5RestraintsNode：10CNode：Type：ANCv Gap:Stif:Mu:Node:CNode:I vne:v Gap:str：Mu:1.6 吊架雙擊restrains選項(xiàng)，承重吊架為+Yrod,并在len中輸入吊桿的擺動(dòng)的長(zhǎng)度1.7水平拉桿Restraints75CNode：+ZRODv Le

6、n:Fi:1510.000Node：Type：Stif;Node：Tee：Stif:CNode：1ZROD ”才 Len：1500.000Fi:1.8彈簧支架模擬雙擊Han gers出現(xiàn)如下圖框Node輸入支架的節(jié)點(diǎn)號(hào)Hanger Talbe選擇彈簧的型號(hào)，國(guó)內(nèi)項(xiàng)目選擇13-Si nopec(Ch ina)Avalable Space(neg for can)若該點(diǎn)由彈簧支撐，可以輸入一個(gè)負(fù)的距離，該距離為支稱點(diǎn)與彈簧底板之間的距離Allowable load Variation(%):為彈簧的荷載變化率=(熱態(tài)載荷冷態(tài)載荷)/熱態(tài)載荷的絕對(duì)值乘以100 %,一般彈簧的荷載變化率控制在25%內(nèi)

7、，但是在一些敏感設(shè)備附近，如壓縮機(jī)，透平管口附近，彈簧的荷載變化率需控制在10%內(nèi)，這時(shí)用戶需在此選項(xiàng)中輸入10Rigid Support Displacement Criteria:在應(yīng)力計(jì)算中，有時(shí)軟件自選的彈簧熱位移很小，例如1mm左右，在不是敏感設(shè)備附近,工程上常用剛性支架來代替彈簧支架，用戶可以人為輸入剛性支架代替彈簧支架熱位移標(biāo) 準(zhǔn)，如輸入1mm ,則若軟件算出彈簧的熱位移小于1mm，軟件就自動(dòng)將該彈簧代替為剛性支架Max.Allowed Travel Limit:該項(xiàng)定義了可變彈簧最大位移量，若軟件算出的熱位移量超過該輸入值，則軟件將自動(dòng)把 可變彈簧替換為恒力彈簧No。Hange

8、rs at Location:指該點(diǎn)彈簧的個(gè)數(shù)，有時(shí)立管上某個(gè)支點(diǎn)往往要2個(gè)或4個(gè)彈簧支架支撐，這時(shí)就可以輸 入彈簧的個(gè)數(shù)，軟件會(huì)通過載荷的分配，自動(dòng)選出每個(gè)彈簧的型號(hào)Allow Short Range Springs:雙擊該選項(xiàng)，允許軟件選擇短量程彈簧Operating Load Case Design Option:該選項(xiàng)是讓用戶設(shè)定彈簧熱態(tài)時(shí)的載荷，若為兩個(gè)彈簧時(shí)，應(yīng)輸入總的載荷，而不是每個(gè)彈簧的熱載荷Multiple load case design option:該選項(xiàng)讓用戶定義按哪個(gè)工況來設(shè)計(jì)彈簧，默認(rèn)為T1,即Tempi工況，但是在有一開一備工況下，有時(shí)設(shè)計(jì)彈簧需切換相應(yīng)工況，確

9、保彈簧是按管道正常操作溫度下的工況選擇的Free Restrains at Node:該選項(xiàng)常用在壓縮機(jī)，透平，泵的第一個(gè)彈簧支架中，由于這些動(dòng)設(shè)備都需要無應(yīng)力安裝，通過該選項(xiàng)可以通過調(diào)節(jié)彈簧的載荷，確保管口受力最小，比如透平口法蘭面節(jié)點(diǎn)號(hào)為10點(diǎn)，20點(diǎn)為靠近其管口的最近一個(gè)彈簧支架，并且使法蘭上Y方向受力最小則輸入如下Theoretical Cold(lnstallation) Load:此項(xiàng)可以輸入彈簧的安裝載荷，此項(xiàng)主要用在模擬已購(gòu)買好的彈簧Constant Effort Support Load:此項(xiàng)輸入可以輸入恒力彈簧的工作載荷。2.0附塔管道支架的模擬在支架模擬中，附塔管道支架的

10、模擬較為復(fù)雜，因?yàn)楦剿艿乐Ъ苁巧谒厦?塔由于熱脹往往有較大的熱位移，因此需將該熱位移準(zhǔn)確模擬到附塔管道的支架上。雙擊restrains選項(xiàng):RestiaintsNods:10CNode:“T+YLv Gap:Stif:Mu:0.300From: 1010To： ioooName Offset?Diameter:WSch: -Mill Td%: -Mill Tol 盟Conosion:Insul Thk:2020.000010.000012.5000S earn1.6000110.0000I emo 3:sT emp 1:I emp 2:Pressure 1:Pressure 2:ET3

11、II：0103CCOHT說明:1000點(diǎn)為與該支架同一標(biāo)高塔中心點(diǎn)位置，1010為塔外壁。10點(diǎn)為管道上的支架，11點(diǎn)為與10點(diǎn)連接點(diǎn)，在from 11點(diǎn)to 1010點(diǎn)需輸入常溫和常壓，并雙擊rigid，在直徑和壁厚選項(xiàng)中需輸入附塔設(shè)備的直徑和壁厚，F(xiàn)rom 1010 to 1000點(diǎn)需輸入設(shè)備的溫度和壓力，在直徑和壁厚選項(xiàng)中需輸入附塔設(shè)備的直 徑和壁厚1 1 BendReducer0 Rk*d SIFstTees1 1 Expansion Joint Structural3.0彎頭上支架在裝置中，我們經(jīng)?？吹皆趶濐^有支架，如何在CAESAR I中彎頭上輸入支架,最常見的也是最簡(jiǎn)單的模擬方法

12、就是在彎頭的中點(diǎn)位置輸入支架先雙擊bend選項(xiàng)，找到angle為M的節(jié)點(diǎn)號(hào)（該節(jié)點(diǎn)號(hào)往往自動(dòng)生成）PI Bend Reducer Rigid SIFs 8c Teesll EKpansion JointAnole 2 0.000Antje 3:BendsRadius:304.800Type：vAnqle 1: M再雙擊restrains,選項(xiàng)，在node 覽中輸入angle為M的節(jié)點(diǎn)，并在type欄中輸入支架的 形式。Restraints對(duì)于靠近敏感設(shè)備附近的彎頭支架，Caesar II指導(dǎo)說明中給出更為精確的模擬方法該法稱為偏移輸入法，該模擬方法可使假腿位置準(zhǔn)確定位在彎頭曲線上，并且假腿作用

13、在垂直管道的中心線上，缺點(diǎn)是模擬比較復(fù)雜具體模擬方法見 application guide hangers VerticalDummgeg on Bends:Offset ElementMethod4.0液壓阻尼器液壓阻尼用來控制管道的振動(dòng)，模擬液壓阻尼器步驟如下1先運(yùn)行不帶阻尼器情況下該位置的操作工況2記錄上述工況下該點(diǎn)的位移及轉(zhuǎn)角3輸入阻尼器，并在 CNode點(diǎn)中輸入上述位移和轉(zhuǎn)角4將附加位移值加在操作工況下并在load case editor中找到所有含有動(dòng)載荷的工況（如地震，風(fēng)載，安全閥反力等）并激 活阻尼器，DiplacementeNodel: 71Vector IDX0. 5000

14、DV20. 0000DZ-3 0000KX0 1000RY0. 3000KZ1 u0. 500017Load Due Edtoi Load Case Options | Whd Loads Wove Loads CaseOiflputOut pot TWComb MelhodiSnubbers A ct we ?MOPERATING CASE CONDITION 1KeepDispiForce/StressrL2Wje: |2Doubls Flange jJAndc 1: |MAncje 2 SOOONodt 1.Node 2.卩3 Node 3：Anglel:和node定義了彎頭的具體部位

15、例如 anglel : M Nodel: 9表示彎頭中點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)為9,Angle 2： 0 Node2 : 8表示第8點(diǎn)為彎頭起始點(diǎn) 在輸出報(bào)告中，可以讀出彎頭相應(yīng)部位的應(yīng)力5.0支管連接形式 Reducei0 SIFs t TeesStructural通過點(diǎn)擊出現(xiàn)對(duì)話框SIFs7TeesNode;：T vps：SIFril：SIFol：匚.弓Saddle在node中輸入支管連接處節(jié)點(diǎn)號(hào)Type中輸入支管連接的形式1 Reinforced帶補(bǔ)強(qiáng)圈或鞍件的增強(qiáng)制造三通EeiRfom已d fatricarai 任witn pid or uddlfSo忙外叮.(12),2 Unreinforced未

16、補(bǔ)強(qiáng)的預(yù)制三通Unrflrrforced fabricte*I Mote,處)(4);(13d3 Welding按B16.9的焊接三通WtIdi間 tte per ASM E 016.1Mo則(2). (*L 3 (n), (13)1o占y +人_ i莎74 Sweepolet插入式焊接管座WeHed-l I contour Imen(Notes (2)r (+), di), (u 10.95 Weldolet整體加強(qiáng)的座焊支管ide(#-Qfi lining (idT*X*l rslnfr忙創(chuàng) 【Ng(2); U); 門打6 Extruded擠壓成型的焊接三通Exiruded w*lclin

17、 i*t witftrr Q.Q5?； j.j7Notts (2);(4), ：13)j6.0膨脹節(jié)的模擬膨脹節(jié)模擬有簡(jiǎn)單模擬和復(fù)雜模擬兩種，簡(jiǎn)單模擬請(qǐng)參考CAESARi i自帶的手冊(cè)這里介紹兩種常用的膨脹節(jié)的復(fù)雜模擬法6.1 大拉桿橫向型膨脹節(jié)大拉桿橫向型膨脹節(jié)可以按膨脹單元拆分建模（復(fù)雜模型），下圖所示，節(jié)點(diǎn)20和節(jié)點(diǎn)110之間是大拉桿按內(nèi)外側(cè)均有螺母，膨脹節(jié)參數(shù)如下：橫向剛度：311N/mm，扭轉(zhuǎn)剛度：451279N.m/，波紋管有效直徑：775mm，膨脹節(jié)重量：851Kg。每個(gè)波紋管參數(shù)：軸向剛度：783N/mm，橫向剛度：12286N/mm，扭轉(zhuǎn)剛度：902557N.m/，波紋管有效

18、直徑：775mm。30 4010201401：心 150邈10030160i.0Q Piping IlipatDiametief：720 0W0wv$“；11 0000廠 Seam WeldedWl Factor：-MiN Id%125000Conrosion;InsdTNt;_彩|Material; |(1Q1Ji53A二|廠 AllableStress廠 Bend廠 Ripd廠 Expansion Join!廠 Reducer 廠 SlFs &： T ees廠 Restraints 廠 Hanger? 廠 Nozzles廠 Displacement廠 Forces/MomehtsI Uni

19、oiE ILoacfeF Wind/ WveTerol: |200.0000Temp ZTemp 3:P科輿陽(yáng)1： 1600,0000CltEi q Tiping InputJOElastic ModJus Cl. |ZD3H* 當(dāng)心Lfl- HOHMlrtf-lxlof-jfvlekMiKrdun!nr 匾 ReMI器ainHwiwi dM 1/1862 wTW 7777oTTbeT0/11200/10G20/1120911200M20M4000M20Riqidl W eiaht: |33SO_000PrMsur* 211Hdro Press: |CltEsi q ?ipin InputFi

20、om: SW 50廠 Bendr Rigid廠 Expansion Joint廠 Reducer 廠 SIFsMees廠 Restraints廠廠 Hanger?廠 MozzlesDisplacements廠 ForcesyMomentE r Uniform Loadt L Wind / Wave廠 Name Tempi-|2000001Temp ?Mateiiat |(101)A53A三|廠 Aloable Stress -Elastic Modulus Cl： |2.O34OE+0OSElastic Modulus H11； |tSOO5E+0OSElastic Mod Jus (H2|;

21、 |2.O34OE+0OS”, |Elastic Mod Ju? PH 31； |2.0340+003Pwssons Flatic; |0.2920Tetnp 3; Mnf*!u AlloMrg-le Str 盤聖旄 H 占a-Ds-plMitm;xp昏 tt gf Nods Mannes:# of Bends;It of Rigids:tt of Ep. Joint:tt of Restraint?;1.7：F I0tt o(Displacements:# of Uniform Loadsctt ol Forces/Moments:tt of Wind Specs:卄 of Elernent

22、 Offsets;tt of AIIchaj Stress# of Fieducers;tt of SIFs 養(yǎng) Tees:tt of Hangers:tt of Nozzles;Current Element: T otal Elements: |Cltssi q Piping InputFiom:岡To;EO廠 Name TefflDlJSOQCOCOTetnp 2,ITetnp 3; f IPressure 1:1600.0000廠Bend廠Fteduc&frRigidrSIFstleesExpansion Joint廠Restraints廠Displacement廠 HartgerjN

23、ozzlss廠 Foroes/Moments 廠 UnikMmLciad等 L Wind / WaveMateuat |(101)A53A三廠 Alowable Stress -Elastic Modulus Cl： |2.O$4OE+0OBElastic Modulus H11； |tSOO5E+0OSElastic Mod Jus H2|; |2.0340E+003“, IElastic Mod Ju? H31； |2.0340E+003Poissons Ratio; 10.2920Pipe Dertsilv：Fluid Densitv：Insulation Density:6 A1104

24、Abl5tTi*MHfliH/ CFM Qp TaiiLnEE. Axial Stif;Tians Stif:Bendinq Stil:T orsior Stif;Effective ID:79301000| f22860.00(I302557.00(|77.000PrMsur* 211Hdro Press: |CltEsi q ?ipin Input:n70廠 Bendr Rigid廠 Expansion Joint廠 Reducer 廠 SIFsMees廠 Restraints廠廠 Hanger?廠 MozzlesDisplacements廠 ForcesyMomentE r Unifor

25、m Loadt L Wind / Wave廠 Name Tempi-|2000001Temp ?Mateiiat |(101)A53A三|廠 Aloable Stress -Elastic Modulus Cl： |2.O34OE+0OSElastic Modulus H11； |tSOO5E+0OSElastic Mod Jus (H2|; |2.O34OE+0OS”, |Elastic Mod Ju? PH 31； |2.0340+003Pwssons Flatic; |0.2920Tetnp 3; Mnf*!u AlloMrg-le Str 盤聖旄 H 占a-Ds-plMitm;xp昏

26、tt gf Nods Mannes:# of Bends;It of Rigids:tt of Ep. Joint:tt of Restraint?;1.7：F I0tt o(Displacements:# of Uniform Loadsctt ol Forces/Moments:tt of Wind Specs:卄 of Elernent Offsets;tt of AIIchaj Stress# of Fieducers;tt of SIFs 養(yǎng) Tees:tt of Hangers:tt of Nozzles;Current Element: I T otal Elements: |C

27、ltssi q Piping Input廠 Name80 TefflDlJSOQCOCOTetnp 2,ITetnp 3; f IPressure 1:1600.0000廠Bend廠Fteduc&frRigidrSIFstleesExpansion Joint廠Restraints廠Displacement廠 HartgerjNozzlss廠 Foroes/Moments 廠 UnikMmLciad等 L Wind / WaveMateuat |(101)A53A三廠 Alowable Stress -Elastic Modulus Cl： |2.O$4OE+0OBElastic Modulu

28、s H11； |tSOO5E+0OSElastic Mod Jus H2|; |2.0340E+003“, IElastic Mod Ju? H31； |2.0340E+003Poissons Ratio; 10.2920Pipe Dertsilv：Fluid Densitv：Insulation Density:6 A1104Abl5tTi*MHfliH/ CFM Qp TaiiLnEE. Axial Stif;Tians Stif:Bendinq Stil:T orsior Stif;Effective ID:79301000| f22860.00(I302557.00(|77.000Cl

29、*Esi q Piping InputFiom: IS；90Diameter: 1720.0000 wi;sch：|iaoooo廠 Seam V/dded/1 Fgtor: -Mill ToIX:11215000CcriosiorLnsil Thlc| TefnpIJSOQCOCOTetnp ZTetnp 3; Pressure 1. 600.0000Prsssur* Z |Hdro Press: |廠 Bendr Rigid廠 Expansion Joint廠 Reducet 廠 SIFsMees廠 Restraints廠廠 HangerjI- NozzlesDisplacernents廠

30、ForcesyMomentsI Uniorm LoadiL Wind / WaveI- Name,Mateiiat |(101)A53A三|廠 Alowable Stress -Elastic Modulus Cl： |2.O34OE+0OBEl日歛ic Modulus1； |tSOO5E+0OSElastic Mod Jus H2|; |20$40E+003|Elastic ModJu? H31； |2.O34OE+0OSPoissons Flatic; 10.2920Pipe Dereitv：Fluid Densitv：Insulation Density:Cur ent Element:

31、 ITotal Elements:.L.of Node Mames:0tt of Bends;It of Rigids:tt of Exp. Joints:# of Restraint?；1.7.!- I0tt of Displacements:# of Uniform Loads;i of Forces/Mornenlls:tt of Wind Spacett of Element Offsets：ft of AIIchaj Stress# of Reducers;tt of SIFs & Tees:tt of Hangers:fi of Naedes;dJBl 一 JKlwbl 張 str

32、gwwfwEd 味 JJIlplmdLS:百 acpam 厶 Fiom: |EE1 Nirntto； 10FrDX: (30000 mmdy r皿r廠 OffsetsDiameter：|72n0000WL/Sch:|ia0000廠 Seam Welded/1 Factor：!-MillTol 髯:Ccriosion：IrJ Thlc|Tefnp1-|200.0000T etnp 2T etno 3 f-lPressure 1.1600.0000Pressure 2. |Hydro Press: |CltEsi q ?i ping Input廠 Bend |7 Rigid廠 Expansion

33、Joint廠 Reducer 廠 SIFsMees廠 Restraints廠廠 Hanger?廠 MozzlesDisplacements廠 ForcesyMomentE r Uniform Loadt L Wind / WaveMatenat |(101)A53A三|廠 Aloable StressElastic Modulus Cl： |2.O34OE+0OSElastic Modulus H11； |tSOO5E+0OSElastic Mod Jus (H2|; |2.O34OE+0OS”, |Elastic Mod Ju? PH 31； |2.0340+003Pwssons Flati

34、c; |0.2920Cltssi q Piping InputFiom: HED To;rOffsets-Riqid Weight: 1336 0.000廠 Name110廠 Forces7Momerits 廠 UnikMmLciad等 L Wind / Wave廠 Bend廠 Fteduc&fr Rigid廠 SIFsMees廠 Expansion Joint廠 Restraints 廠 Displacement 廠 HartgerjNozzlss TefflDlJSOQCOCOTetnp 2,Mateuat |(101)A53A三廠 Akwable StressITetnp 3; f IP

35、ressure 1:1600.0000Elastic Modulus Cl： |2.O$4OE+0OB Elastic Mcxlulu? H11； |1 9005E+003 Elastic Modulus H2|; |2.0340IE+008 Elastic Modulus H31； |2 0340+003Poissons Fl atiQ； 10.2920Pipe Dertsilv：Fluid Densitv：Insulation Density:&BMwegg LylwbTstrBMbM Gwidw JJIlplpmdLS:百協(xié)pan Curent Elenienft: T otol Ele

36、ments: of Node Mames: tt ( Bends; ItofRigids： tt of Exp. Joints:# oF Restraint?; it o(Displacements: # of Uniform Lwck:tt oJ Forces/M aments: tt of Wind Specs: # of Elemen* Offset?; ft AIIchaj Stress# of Reducers; tt of SIFs & Tees:tt of Hangers: tt of Nozzle?-00652kLL4k 4 kNod.4 NkTteE Hozzlas Offo-ts Haii-uciarE Eo-eItHiiiitES8L 53二呂-8口 N d.-u.c ar x Rit tr ! cits. Bi si d& qg 卜HoexJIwiEifii Js 4 Ji-Krxp=O! 8LIXLI11-1-/uIJL1tIt!IOI:1盤1邑I扌l(wèi)itLLU51t-j1白 snTi ulriMeIc_30巳10 s 1gQV o 刁X1W1CHcdeQ町 o 刁Node: Twe：Slil:祜 hi 豊 g a M Izzies Offsets Reducers cKtr