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文档简介
v1.0可编辑可修改v1.0可编辑可修改.第一部分支架形式模拟 2 TOC\o"1-5"\h\z普通支架的模拟 2U—band 2承重支架 3导向支架 4\o"CurrentDocument"限位支架 7\o"CurrentDocument"固定支架 7吊架 8水平拉杆 8\o"CurrentDocument"弹簧支架模拟 9\o"CurrentDocument"附塔管道支架的模拟 11\o"CurrentDocument"弯头上支架 14\o"CurrentDocument"液压阻尼器 15\o"CurrentDocument"CAESARII可模拟虾米弯,但变径虾米弯不能模拟 16\o"CurrentDocument"第二部分管件的模拟 16\o"CurrentDocument"法兰和阀门的模拟 16\o"CurrentDocument"大小头模拟 18\o"CurrentDocument"安全阀的模拟 19\o"CurrentDocument"弯头的模拟 20\o"CurrentDocument"支管连接形式 22\o"CurrentDocument"膨胀节的模拟 23\o"CurrentDocument"大拉杆横向型膨胀节 24\o"CurrentDocument"较链型膨胀节 36\o"CurrentDocument"第三部分设备模拟 44\o"CurrentDocument"塔 44\o"CurrentDocument"板式塔的模拟 45填料塔的模拟 46除了模拟塔体的温度,还需模拟塔裙座的温度 49\o"CurrentDocument"换热器,再沸器 5050换热器模拟也分两种情况
50TOC\o"1-5"\h\z板式换热器 53空冷器 54空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 54空冷器进口管道和出口管道在同一侧 56泵 58压缩机,透平 60第四部分 管口校核 61WRC107 61Nema23 65API617 67API610 69第五部分 工况组合 72地震 73风载 74安全阀起跳工况 77沉降 78第一部分支架形式模拟普通支架的模拟U—bandStrap在CAESAII的输入界面找到restraints选项,并双击打勾,回Rstrminh -I口加1。“仗段□Hanqers□Nozzles□Forces/Moments在Node项目,输入该支架位置的节点,在type项填入支架的约束形式, U-band只需在type项中车^入X,y用户还需输入支架的摩擦系数 Mi4通常规定:钢与钢接触的承重支架摩擦系数输入不锈钢与PTFE板接触的承重支架摩擦系数输入为支架选项中,stif代表支架生根部份的刚度,不输代表无穷大,用户可以把生根部件的刚度输入其中,单位为 N/cm承重支架
C.3QQC.3QQ导向支架水平管道若导向支架的挡块与管托之间有间隙,可在图中 (Gap:)中输入间隙,不输表示导向的间隙为0垂直管道四向导向单边导向RestraintsNode:10CNade:Tee:KvGad5的MurNode:CNode:Two;7Gap:_jSEF:Mu限位支架Stopper固定支架吊架双击restrains 选项,承重吊架为+Yrod,并在len中输入吊杆的摆动的长度水平拉杆弹簧支架模拟双击Hangers出现如下图框NoderCnode;10uesignua但HlanqerTable:13-Sinopec(CFiir%*AvailableSpacefneafo(c^nl:AlowableLoadVanation25.000FliqidSuDDortDMIac则entCriteria:1.000Max.AllowedTravelLimitNo.HanqersJLocalion2AIIohajShortRarneSprinasc回OperalinaLoad(TotalXLociMultipleLoadCaseDesionOpliorLVFreeR静描nt■NodsFreefieitrainlaNodeFreeCodec vPredefinedHanger口aidSpiinqRdtecTheoreticalCcld(InstallationlLoad:
ORCor3悟MEffortSupportLoad'Node输入支架的节点号HangerTalbe:选择弹簧的型号,国内项目选择13-Sinopec(China)AvalableSpace(negforcan)若该点由弹簧支撑,可以输入一个负的距离,该距离为支称点与弹簧底板之间的距离AllowableloadVariation(%):为弹簧的荷载变化率=(热态载荷—冷态载荷) /热态载荷的绝对值乘以 100%,一般弹簧的荷载变化率控制在 25%内,但是在一些敏感设备附近,如压缩机,透平管口附近,弹簧的荷载变化率需控制在 10%内,这时用户需在此选项中输入 10RigidSupportDisplacementCriteria:在应力计算中,有时软件自选的弹簧热位移很小,例如 1mm&右,在不是敏感设备附近,工程上常用刚性支架来代替弹簧支架,用户可以人为输入刚性支架代替弹簧支架热位移标准,如输入1mm则若软件算出弹簧的热位移小于 1mm软件就自动将该弹簧代替为刚性支架TravelLimit:该项定义了可变弹簧最大位移量,若软件算出的热位移量超过该输入值,则软件将自动把可变弹簧替换为恒力弹簧No。HangersatLocation:指该点弹簧的个数,有时立管上某个支点往往要 2个或4个弹簧支架支撑,这时就可以输入弹簧的个数,软件会通过载荷的分配,自动选出每个弹簧的型号AllowShortRangeSprings:双击该选项,允许软件选择短量程弹簧OperatingLoadCaseDesignOption:该选项是让用户设定弹簧热态时的载荷, 若为两个弹簧时,应输入总的载荷,而不是每个弹簧的热载荷Multipleloadcasedesignoption:该选项让用户定义按哪个工况来设计弹簧,默认为T1,即Temp1工况,但是在有一开一备工况下,有时设计弹簧需切换相应工况,确保弹簧是按管道正常操作温度下的工况选择的FreeRestrainsatNode:该选项常用在压缩机,透平,泵的第一个弹簧支架中,由于这些动设备都需要无应力安装,通过该选项可以通过调节弹簧的载荷,确保管口受力最小,比如透平口法兰面节点号为 10点,20点为靠近其管口的最近一个弹簧支架,并且使法兰上 Y方向受力最小则输入如下
SpringRate:此项可以输入弹簧的刚度,此项主要用在模拟已购买好的弹簧TheoreticalCold(Installation)Load:此项可以输入弹簧的安装载荷,此项主要用在模拟已购买好的弹簧ConstantEffortSupportLoad:此项输入可以输入恒力弹簧的工作载荷。附塔管道支架的模拟在支架模拟中,附塔管道支架的模拟较为复杂, 因为附塔管道支架是生根在塔上面, 而塔由于热胀往往有较大的热位移,因此需将该热位移准确模拟到附塔管道的支架上。
双击restrains选项:From:11010To;1000]NameDiameter双击restrains选项:From:11010To;1000]NameDiameter20200000Wt/ScK1U.WU0♦Mill7ol%-.12.5000■MilTol需.12.9000SearnWeldedCorrosion:1.6000IrraulThk;11C,0000Tamp1■20,0000T河口2:20,0000Femo3:□Pressure1;1.0000Pressure2:1.0000H^JdroPrats:Diamoten202(10000WSch10.0000+MillTol渴12,5000■MillIdg:|12.5000]Seam'v/eHedCorrosiorc1.BDOOInsulThk:110.0000Teriol.f^ooi5"Teno21200.0000TempSt□Pressure1:100.0000Pressure2.200.OXUl-lii]irlrnPra^-r-口Eend 口Reducer[3Riciid []SlPst:Tee5□ExpansionJdinI
说明:1000点为与该支架同一标高塔中心点位置, 1010为塔外壁。10点为管道上的支架,11点为与10点连接点,在from11点to1010点需输入常温和常压,并双击 rigid ,在直径和壁厚选项中需输入附塔设备的直径和壁厚,From1010to1000 点需输入设备的温度和压力,在直径和壁厚选项中需输入附塔设备的直径和壁厚弯头上支架最常见的也是最简单的模拟方法就是在弯头的中点位置输入支架先双击bend选项,找到angle为M的节点号(该节点号往往自动生成)I.Reducer□SIFsI.Reducer□SIFsgTees8tructur^1□Flgd□Exp4nsianJoint再双击restrains,选项,在node一览中输入angle为M的节点,并在type栏中输入支架的形式。
对于靠近敏感设备附近的弯头支架, CaesarII对于靠近敏感设备附近的弯头支架, CaesarII该法称为偏移输入法, 该模拟方法可使假腿位置准确定位在弯头曲线上, 并且假腿作用在垂直管道的中心线上,缺点是模拟比较复杂 .具体模拟方法见applicationguidehangersVertical Dumm^egonBends:OffsetElementMethod液压阻尼器液压阻尼用来控制管道的振动,模拟液压阻尼器步骤如下1先运行不带阻尼器情况下该位置的操作工况2记录上述工况下该点的位移及转角3输入阻尼器,并在CNode点中输入上述位移和转角4将附加位移值加在操作工况下并在loadcaseeditor中找到所有含有动载荷的工况(如地震,风载,安全阀反力等)并Mode:70CNode:TMode:70CNode:T即EYSME|vma:na:71Ci$placerr^nt$LoadCacsEdtoiLoadCaseOplioru|WndLoeds]WaveLoads]LoadCaseHarneOutputStatu(OutpotT«»CombMolhodSnubbersActive?11OPERATINGCASECONDITION1KeepDispiForce/StressrL2W+D1+T1+P1+LH(OPE)KeepDispJForc®/StressL3SUSTAINEDCASECOWITION1KeWftspforce/StressrL4EXPANSIONCASECONDITION1KeepDiipfwce/StressAlgebraicL5L2-L1(OCC]KeepLtepJForce/StressAlgebraicrL6 L3*LS(OCC)KsepDispfwce/StressScoterrCAESARII可模拟虾米弯,但变径虾米弯不能模拟虾米弯的模拟方法较为复杂,可参考 caesarll自带的applicationguidechapter2miteredbends第二部分管件的模拟法兰和阀门的模拟
法兰、阀门为装置中的重要原件,在应力计算中,它们往往是集中载荷,必需对法兰、阀门的重量进行模拟,首先根据阀门、法兰的类型,在对应的标准或样本中找出相应的重量并输入模型,现以阀门带配对法兰为例:710点到720点为管道上法兰先输入法兰高度,点击 rigid,在rigidweight中输入法兰的重量RiqidW&iqht:175.000720点到730点为阀门
rIBend I.Reducer□Riqid □SIFs&Iee?点击_EKpansianJoinl •」点击在rigidweight 中输入阀门的重量HiqidWeiqh2040.000730点到740点为阀门另一侧管道上的法兰,输法与710点到720点相同大小头模拟440点为大小头的大头端,管道直径为大小头大头侧的直径和壁厚(此例为)450点输入450点为大小头的小头端,管道直径为大小头小头侧的直径和壁厚 (450点输入大小头的长度(如dx:356mm,若是同心大小头无需输入偏移量对与偏心大小头,偏移量需模拟(如 dy:67mm0Reducer□SIFf&Ten点击]Structural点击输入大小头另一段的直径和壁厚(此例为小头端直径x壁厚)即可。安全阀的模拟先模拟安全阀入口侧管道上的配对法兰,输入方法见法兰模拟rigidweight(安全阀垂直部再输入安全阀的垂直部份(node125-130)并在rigidrigidweight(安全阀垂直部份的重量为安全阀总重量的一半)中输入rigidweight(安全然后输入安全阀泄压侧即水平段( node130—140)中输入rigidweight(安全阀水平部份的重量为安全阀总重量的一半)最后输入泄压侧的管道上的配对法兰安全阀反力的模拟在工况中详细说明弯头的模拟在管道拐弯处往往要用弯头连接点击HBend□HinidI]ExpansionJoint
raidus中可输入弯头的半径, 默认弯头半径为倍的管道直径type:singleflange 为弯头附近带一片法兰的形式doubleflange为弯头附近带片法兰的形式注:法兰离开弯头末端两倍直径内,才需使用上述选项口」心:|000Tyo包|2'DaiiileFhngejJAn^c1:[hNqM1.pAn^e2|0000-Mode2:「An/0INodeM「Anglel:和node定义了弯头的具体部位例如anglel:MNodel:9表示弯头中点的节点号为 9,通过点击出现对话框通过点击出现对话框Angle2:0Node2:8表示第8点为弯头起始点在输出报告中,可以读出弯头相应部位的应力支管连接形式..Reducer□GIFs£.TmsStruct■同句七*%句七*%在node中输入支管连接处节点号Type中输入支管连接的形式1Reinforced 带补强圈或鞍件的增强制造三通ReinforteJ{ibricited埃'jiitMpidorsaddleCNot*!-:2\.(4),(itINJI,"2Unreinforced 未补强的预制三通Unrflrrforedfabricte*INcies(4);《醛(13)13Welding 按的焊接三通WeldingteeperASME016.9 1[Mo憧,①),用,16L(】iL口力]4Sweepolet 插入式焊接管座contourImert[Nam(2)rr+)f(11)H(1315Weldolet 整体加强的座焊支管Brarichw电■d腑fitii呷(intear3llyreinforced[fJCMK(2),(+\<9:-..(12)J6Extruded 挤压成型的焊接三通Exirudedix*ldin^i*e国itu0.057^<j.jT[Notes(2);(4^':13)J膨胀节的模拟膨胀节模拟有简单模拟和复杂模拟两种,简单模拟请参考 CAESARii自带的手册这里介绍两种常用的膨胀节的复杂模拟法
大拉杆横向型膨胀节大拉杆横向型膨胀节可以按膨胀单元拆分建模 (复杂模型),下图所示,节点20和节点110之间是大拉杆按内外侧均有螺母,膨胀节参数如下:横向刚度: 311N/mm扭转刚度:,波纹管有效直径:775mm膨胀节重量:851Kg。每个波纹管参数:轴向刚度:783N/mm横向刚度:12286N/mm扭转刚度: ,波纹管有效直径:775mm3040 90100ir;rCL也与占itPiping:工uutnteil r Reduce厂Rigid |F SlFsScless「EwpandonJorf「F«tiarts 「 DisplaGeine-nU「l-arigcrcrNozztes厂hoic«/Morrgrl?FUrKoimLoa出rwhd/Hg[iiarreter720nccoo网IFMwrNilTJ根辰CCOCornsb^InsdThr.: rTempi;|200[CCOHyi±ciPn&f?'「M白国纪1(1012J厂网口叫3注5tess»Lla:tcModjucICl:J2.DjJOE^JJ0Ehsic:M-ijAkFH1[l.^OOSctODBE后就CM*北摩|H2I;|?D34HFE4EI3lMjJjUsflD.|2.0040CiD3DPokstn'aRafic:|j2^0_lPg口wxgJ」LL7」」FluidD-mJ ■InsuhiionDmsit^.|〕Classi?FipiTijInputI-Rftstriints「Hangers|-Nozzles . 冷Diameter;|^0.0000WSch:|10.0000-I-SeamVeldedWlFactor;|―-MilTolX:|V5000—Corrosion:|InstilThk:| »Tempi12010000Temo2「Temp去[He«ufc1.|60a0000—1Ptewuie£|HydroPiessl「LJI7厂dIReducerrSIFsfeTees-DisplacementsRiqidWeitfit:|3360,000I-Foicei/Moments「UrWormLoads「Wind/WaveMalerial:|[101)^53ALAllouxiableStressElasticModulus(Cl:|2.0340E+008ElasticModiiuK(H1]:|1.9005E+008ElasticModduc(H21;|整但加B』ElasticModd出旧籍|2.0340E+00SPoisson'sRafe:|0.2320P^&Density;I。©口现FluidDensitu!Iln$U曰gnDensiy;|.聃Mn5Classi?FipiTifInput »「NamoOX60.000mm»DY:I「OffsetsDiameter;1720OOCOWt/Sch:|10.0000I-SeamV/ddedWlFactor「-MlTol家"25000Corrosion:「lnsulThk:rMjlerial:|(101)A53ALAllowafcleStressElasticModulbis|C]:[2.0340E+003ElasticModiJu&[HI]:|1.9OO5E+OO0Ela?ticModdus(H21;|2?0340E+003rbandl-ReducefrRiwI-SIFstTees「ExpansionJoint「Restraint「Displacemftnls「Hangers「Nozzlesr~Foices/Moments|-UrWormLoads「Wind/WaveTemp1.12010000Terne2「TemoR[Hessure1.|SOD.OOOOPieHuie£|HydroPiessl「ElasticModdus旧田|2.0340E+009
Poisson'sRatio:|0?2320P^&Density;I-的FluidDensitu!IInsUatkmDensity|ClassicripinfInputDtameE1720,0000
W5ch:110,00001I-SeamVeldedWlFactor;|-MilTol知12=00-Cono^on:「lns»jlThk:| »Temp1:12010000Temo2「Teno3,\HeiSUf«1.|6CaODOOPtewuie£|HydroPiess:「rBend I- Reductr厂R, F SIFsfeTefts匠ExpartsionJoint「Rtstriinti 「 Displacementsr~Hangers「囚期4V~Foices/Moments|—UrWormLoads「Wind/Wave »Malerial:|[101)^53A 三|ElasticModulbis|C1:|2.0340E+DC8ElasticModiJus[H1]:|1.9005E+008»ElasticModJus[H2r|z』34QE+00BElasticMod山公(H31:|2.034OE+00RPbisson'sRafe:10.2320|-AllowableStressP^&Density;1G0口泡FluidDensitu!Iln$U曰gnDensiy;|7ClassicFipinffInpiatTaJtoOX.|360,000mmDY:1mr「OffsetsDiameter;1720OOCOWt/Sch:|10.0000I-SeamV/ddedWlFactor;|-MHTol款1125MoCorrosion:「lnsulThk:rrbandI-ReducefrRiwI-SIFstTees「ExpansionJoint「Restraint「Displacemftnls「Hangers「NozzlesV~Foices/Moments|-UrWormLoads「Wind/Wave »Temp1.12010000Terne2\Temp3:[Hessure1.|60a0000」PieHuie£|HydroPiessl「Material:|(101)A53A 二]LAllowableStressElasticModulbis|C1:|2.0340E+003»ElasticModiius(HI]:|1.9005E+008_lElasticModJus[H2T|2.034QE+003ElasticMod山金(H31:|2.0340E+006Pbisson'sRafe:10.2320P^&Density;I-的FluidDensitu!IInsUatkmDensity|Classi?FipiTijInput .一"Diameter;1720^000W5ch:|10,00001I-SeamVeldedWlFactor;|-MilTol知12=00-Cono^on:「InsnlThk:!Tempi12010000Temo2「Temo去[Heisuf#1.|80D.OOOOPtewuie£|HydroPiess:「rBend I- Reductr厂R, F SIFsfeTefts匠ExpartsionJoint「Rtstriinti 「 Displacementsr~Hangers「囚期4V~Foices/Moments|—UrWormLoads「Wind/Wave »Malerial:|[101)^53A 三|LAllowableStress। 冷一ElasticModulus(Cl:|2.0340E+003ElasticModdus[HI].|1.9005E+008Ela?ticModiJu^[H2r|fo次血+0CB ”」ElasticModdus旧?1:|2.0340E+00SPoisson'sRafe:|0.2320P^&Density;1G0口泡FluidDensitu!Iln$U曰gnDensiy;|ClassicFipinfInpiatrbandI-ReduceirRiEI-SIFttTees「ExpansionJoint「Restraint「Displacemenls「Hangers「Nozzlesr~Foices/Moments|-UrWormLoads「Wind/WaveTempi12010000Temo2「Temp去[Heisufc1.|80D.OOOOPtewuie£|HydroPiessl「 »Malerial:|[101)^53A 三|LAllouxiableStress__—二 :»一ElasticModulus(Cl:|2.0340E+003ElasticModdus[HI].|1.9005E+008Ela?ticModiJu^[H2T 庇+008 ”」ElasticModdus旧?1:|2.0340E+00SPoisson'sRafe:|口,颂口PipeDensky;l°-007S3-FluidD2Mj:ID曰n$却;|CurrentElement'I
IolalElements:|ttofNcde恒白陈宣#ofSends;ttofRigtds:4ofE^p.Joints:#ofHestrairts:#ofDisplacements:ttofUmfoimLoads:#ofFarces/Momerts:ofWindSpecs-#otElementOffsets:ttofAllowStressitqFReducers:ofSIFs&Tees:ttofHangers:ttafNozzfes:“42口14/18&212Z2S00irieG20/4200/1^000/1120I./420-Classi?FipiTifInput _ >>DX|30.000mW;I _JDZ:|「Offsets-»-Dtameter|而W00WSch:|10.0000-I-SeamV/ddedWlFactor;|―-MilTol^:|V.5000Corrosion:|lnsulThk:| »Temp1.12010000Terne2\Temp3:[Hessure1.|60a0000」PieHuie£|HydroPiessl「d-「Rerstraint^「Hangers「Nozzles\Foices/Momsnts「UnrformLoads|-Wind/WaveMjlerial:|(101)A53ALAllowafcleStress「ReducerrSIFsfeTees'DisplacementsRiqidWeittt:|336O,O0DClassicFipiTifInput .一"Diameter;|痴'血
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板式塔的模拟板式塔数据表一产品才情塔没品尤称 产品分埔塔水力学箱用Slag4Temp-rjCL-eTinprmlL飞MmHowViDiizre1。*辆WElEM口国fttMo4cl慧帆即用tron■apsfnofllCM^HTorvaporin1如切付H哪WDNquioftnm-t3porvCc跖-k邛hrCuirn^r&>n/hr■7763153.602iari.ea2«25+E35.463720.431U1.0788.5S2153UBD17S.7321147.5631650.33M1B4224.M127.MIM.303178.73tNUB23728.0a34C30-B530,804370-52130.891MUN41监加1&5.0024240J7M543W345043(751C5.0O201加工弋谒.而34377.27期
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