Czym jest CAESAR II?
CAESAR II umożliwia szybką i dokładną analizę systemów rurociągowych poddanych szerokiej gamie obciążeń (w tym ciężarowi, ciśnieniu, obciążeniom termicznym, sejsmicznym oraz innym warunkom statycznym i dynamicznym) zgodnie z ponad trzydziestoma ośmioma międzynarodowymi normami rurociągowymi oraz wieloma wytycznymi środowiskowymi i dotyczącymi urządzeń.
Dlaczego warto używać CAESAR II?
CAESAR II jest używany z wielu powodów, ale głównie dlatego, że inwestorzy i operatorzy (Owner operators) wymagają jego stosowania w celu sprawdzenia, czy rurociągi zaprojektowane dla ich obiektu, po uruchomieniu i w trakcie eksploatacji, będą działać niezawodnie i bezpiecznie. CAESAR II jest zazwyczaj wymagany ze względu na swoją dojrzałość rynkową, dokładność obliczeń oraz zdolność do spełnienia wymagań analitycznych wielu różnych projektów w wielu branżach, zapewniając, że rurociągi są certyfikowane zgodnie z kodami projektowymi i normami obowiązującymi wszędzie tam, gdzie na świecie znajduje się dany obiekt przemysłowy.
Kto korzysta z CAESAR II?
CAESAR II to renomowana aplikacja do analizy naprężeń w rurociągach. Jest szeroko stosowana przez inżynierów i projektantów do oceny odpowiedzi strukturalnej systemów rurociągowych na różne obciążenia oraz zapewnienia ich bezpieczeństwa, zgodności z normami i niezawodności.
Firmy EPC oraz inwestorzy/operatorzy na całym świecie używają CAESAR II do analizy systemów rurociągowych znajdujących się w ich projektach morskich (offshore) i lądowych (onshore).
Obsługiwane branże
- Ropa i gaz
- Petrochemia
- Chemia
- Farmacja
- Przemysł spożywczy i napojów
- Woda
- Energetyka – jądrowa i niejądrowa
- Górnictwo
- Półprzewodniki
- Przemysł stoczniowy (Marine)
- Usługi komunalne
- Infrastruktura/AEC/BIM
Renomowane oprogramowanie:
- Oprogramowanie uznawane na całym świecie przez firmy EPC, inwestorów/operatorów (Owner operators) i jednostki notyfikowane.
Kompleksowa analiza naprężeń rurociągów:
- Analiza statyczna i dynamiczna: CAESAR II pozwala użytkownikom na przeprowadzanie zarówno statycznych, jak i dynamicznych analiz naprężeń, uwzględniając szeroki zakres warunków obciążeń, w tym rozszerzalność cieplną, ciśnienie, siły sejsmiczne, wiatr i inne siły dynamiczne. To kompleksowe podejście zapewnia ocenę wszystkich krytycznych aspektów naprężeń rurociągów.
- Analiza nieliniowa: Oprogramowanie obsługuje analizę nieliniową, uwzględniając duże przemieszczenia, nieliniowe więzy i inne złożone zachowania systemów rurociągowych. Ta możliwość pozwala na dokładniejsze modelowanie rzeczywistych warunków.
Zgodność z normami międzynarodowymi:
- Wsparcie dla standardów: CAESAR II obsługuje wiele międzynarodowych kodów i standardów rurociągowych, w tym ASME, ISO, EN, B31.1, B31.3 i wiele innych. Zapewnia to, że projekty spełniają wymogi regulacyjne i bezpieczeństwa specyficzne dla różnych regionów i branż.
- Automatyczna zgodność z kodami: Oprogramowanie automatycznie sprawdza zgodność z kodami, dostarczając inżynierom wgląd w poziomy naprężeń, dopuszczalne limity i potencjalne obszary problematyczne.
Przyjazny dla użytkownika interfejs:
- Intuicyjne środowisko modelowania: CAESAR II posiada przyjazny interfejs, który upraszcza proces modelowania. Inżynierowie mogą szybko tworzyć modele przy użyciu graficznego wprowadzania danych, skracając czas nauki i zwiększając wydajność.
- Wizualizacja 3D: Oprogramowanie zapewnia możliwości wizualizacji 3D, pozwalając użytkownikom oglądać modele rurociągów i wchodzić z nimi w interakcję. Ta wizualna reprezentacja pomaga w zrozumieniu złożonych konfiguracji i identyfikacji potencjalnych problemów. Ocena wyników analizy naprężeń jest ułatwiona dzięki nowoczesnej grafice, która jest wysoce responsywna i wydajna podczas tworzenia, manipulacji i przeglądania modelu. Graficzna animacja wyników wspomaga podejmowanie decyzji i rozwiązywanie problemów.
Zaawansowane modelowanie obciążeń i podpór:
- Elastyczne modelowanie obciążeń: CAESAR II umożliwia modelowanie różnych typów obciążeń, w tym termicznych, ciśnieniowych, ciężaru własnego, obciążeń zmiennych i okazjonalnych. Użytkownicy mogą definiować przypadki obciążeń i kombinacje, aby dokładnie symulować warunki rzeczywiste. Kompleksowa definicja przypadków obciążeń wspierana jest przez dedykowany edytor, zapewniający uwzględnienie i ocenę wszystkich warunków, którym poddawany jest rurociąg.
- Opcje podpór i więzów: Oprogramowanie oferuje szeroką gamę typów podpór i więzów, w tym wieszaki sprężynowe, tłumiki (snubbers) i kotwy. Inżynierowie mogą modelować te elementy, aby odzwierciedlić rzeczywiste warunki podparcia i zoptymalizować projekt.
Integracja z innym oprogramowaniem:
- Interoperacyjność: CAESAR II integruje się bezproblemowo z innymi produktami Hexagon, ułatwiając wymianę danych i współpracę między dyscyplinami. Dwukierunkowa integracja z CADWorx Plant Professional zmniejsza ryzyko błędów i kosztowny czas iteracji między projektowaniem rurociągów instalacji a dyscyplinami analizy naprężeń, poprawiając wydajność przepływu pracy i redukując duplikację danych.
- Import/Eksport danych: Oprogramowanie obsługuje import i eksport danych z różnych programów CAD i inżynierskich, umożliwiając łatwy transfer danych i współpracę z innymi zespołami i interesariuszami. Zaawansowany interfejs PCF obsługuje import modeli rurociągów z wielu systemów projektowania rurociągów i instalacji.
- Integracja z GT STRUDL: Możliwa poprzez format CIMSTEEL CIS/2 lub GT STRUDL .GTI, umożliwia udostępnianie szczegółów obciążeń po analizie, zapewniając współpracę grup analizy naprężeń rurociągów i grup budowlano-konstrukcyjnych bez powielania informacji i wysiłku.
Szczegółowe raportowanie i dokumentacja:
- Kompleksowe raporty: CAESAR II generuje szczegółowe raporty zawierające wyniki analizy naprężeń, przypadki obciążeń, ugięcia, siły w więzach i inne krytyczne dane. Raporty te są niezbędne do dokumentacji, przeglądu i weryfikacji zgodności.
- Konfigurowalne wyniki: Użytkownicy mogą dostosowywać formaty raportów i wyniki, aby spełnić określone wymagania projektu lub klienta, zapewniając jasną komunikację wyników analizy.
Ulepszona optymalizacja projektu:
- Projektowanie iteracyjne: Inżynierowie mogą przeprowadzać iteracyjną analizę projektu w celu optymalizacji systemów rurociągowych pod kątem kosztów, wagi i wydajności. Dostosowując parametry i ponownie uruchamiając analizy, użytkownicy mogą znaleźć najbardziej wydajne rozwiązania projektowe. Wbudowany kreator pętli (Loop wizard) automatyzuje i optymalizuje projekty pętli kompensacyjnych, oszczędzając czas i koszty materiałowe.
- Analiza drgań: CAESAR II pozwala na analizę drgań, pomagając inżynierom zrozumieć, jak zmiany parametrów wpływają na zachowanie systemu i identyfikować krytyczne czynniki w decyzjach projektowych.
Dokładna symulacja warunków rzeczywistych
- Efekty temperatury i ciśnienia: Oprogramowanie dokładnie modeluje wpływ temperatury i ciśnienia na systemy rurociągowe, uwzględniając rozszerzalność cieplną, kurczenie się oraz naprężenia wynikające z wahań ciśnienia.
- Analiza drgań i zmęczenia: CAESAR II potrafi oceniać efekty drgań i żywotność zmęczeniową, pomagając zapobiegać awariom spowodowanym obciążeniami cyklicznymi i siłami dynamicznymi.
- Uwzględnienie kodu rurociągowego B31J: Skraca czas projektowania i analizy rurociągów, a co ważniejsze, koszty budowy i utrzymania w cyklu życia.
- Wspomaganie projektowania: Wczytywanie danych kołnierzy do analizy połączeń aparatury zgodnie z EN-1591 i innymi normami.
- Wbudowane sprawdzanie błędów: Analiza może zostać wykonana tylko wtedy, gdy modele rurociągów i dane są całkowicie i dokładnie zdefiniowane; w przeciwnym razie CAESAR II zgłasza błędy, wskazując, czego brakuje i co należy poprawić przed kontynuowaniem analizy.
Zaawansowane modelowanie materiałów:
- Biblioteki materiałowe: CAESAR II zawiera obszerne biblioteki materiałowe z danymi o właściwościach materiałów, w tym właściwościach zależnych od temperatury. Inżynierowie mogą wybierać odpowiednie materiały do swoich projektów lub definiować materiały niestandardowe w razie potrzeby.
- Pełzanie: Oprogramowanie uwzględnia efekty pełzania w materiałach, szczególnie w zastosowaniach wysokotemperaturowych, zapewniając długoterminową niezawodność i bezpieczeństwo.
Zastosowania przemysłowe:
- Ropa i gaz: CAESAR II jest szeroko stosowany w przemyśle naftowym i gazowym do projektowania i analizy złożonych systemów rurociągowych w rafineriach, zakładach petrochemicznych i na platformach morskich.
- Energetyka: Oprogramowanie jest niezbędne do analizy systemów rurociągowych w elektrowniach, zapewniając bezpieczną pracę w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury.
- Przemysł chemiczny i przetwórczy: CAESAR II wspiera analizę systemów rurociągowych w zakładach chemicznych, farmaceutycznych i innych gałęziach przemysłu przetwórczego, gdzie bezpieczeństwo i niezawodność są najważniejsze.
Zapewnienie jakości i przestrzeganie przepisów branżowych:
- Rygorystyczny program zapewnienia jakości zgodny z ASME NQA-1 (zapewnienie jakości), obowiązkowy w przemyśle jądrowym.
Szkolenia i wsparcie:
- Wsparcie techniczne: Hexagon zapewnia kompleksowe wsparcie techniczne, aby pomagać użytkownikom w rozwiązywaniu problemów, aktualizacjach oprogramowania i stosowaniu najlepszych praktyk, zapewniając, że zespoły mogą w pełni wykorzystać możliwości oprogramowania.
- Zasoby szkoleniowe: Użytkownicy mają dostęp do różnorodnych zasobów szkoleniowych, w tym webinariów, samouczków i dokumentacji, aby pomóc im maksymalizować korzyści płynące z CAESAR II. Dostępny jest darmowy e-learning za pośrednictwem Hexagon University.
- CAESAR II oferuje solidny zestaw funkcji i korzyści dla analizy naprężeń rurociągów, co czyni go nieocenionym narzędziem dla inżynierów i projektantów w różnych branżach. Jego możliwości w zakresie analizy obciążeń statycznych i dynamicznych, zapewniania zgodności z kodami i optymalizacji projektów przyczyniają się do tworzenia bezpieczniejszych, wydajniejszych i bardziej niezawodnych systemów rurociągowych.
- Analiza statyczna
- Analiza dynamiczna
- Intuicyjne tworzenie modelu analitycznego
- Narzędzia projektowe i kreatory (Wizards)
- Wczytywanie i podgląd modelu instalacji
- Kompleksowe sprawdzanie błędów
- Rozbudowane definicje przypadków obciążeń
- Raporty definiowane przez użytkownika
- Analiza obciążeń wiatrem i falami
- Analiza sejsmiczna i analiza osiadania podpór
- Obsługa międzynarodowych kodów (norm) rurociągowych
- Obsługa wielu edycji kodów
- Współczynniki intensyfikacji naprężeń (SIF) i elastyczności wg ASME B31J
- Kreator podpór sprężynowych z uwzględnieniem tarcia
- Obszerne bazy danych materiałowych
- Bazy danych stali i modelowanie konstrukcji stalowych
- Bazy danych kompensatorów
- Projektowanie wieszaków i bazy danych wieszaków
- Analiza rur z tworzyw sztucznych wzmacnianych włóknem szklanym (FRP/GRP) zgodnie z BS 7159 lub ISO 14692
- Dwukierunkowa integracja z Intergraph Smart® 3D i CADWorx Plant Professional
- Eksport wyników do plików Microsoft® Excel®, Word i MDB
Modelowanie systemów rurociągowych
Często znajdująca się na ścieżce krytycznej projektu analiza systemów rurociągowych musi być wykonana szybko, ale z pewnością. CAESAR II zapewnia różne funkcje, które pomagają analitykom szybko i dokładnie opracowywać modele węzłowe, pomagając utrzymać harmonogramy projektów na właściwym torze.
Kreator pętli kompensacyjnych (Expansion Loop Wizard)
Dodanie pętli kompensacyjnej to powszechne rozwiązanie problemu wysokich naprężeń lub dużych obciążeń w systemie rurociągowym. CAESAR II oferuje narzędzia do określenia najbardziej odpowiedniej lokalizacji pętli oraz obliczenia jej niezbędnego rozmiaru. CAESAR II może wykorzystać model CAD do szybkiego zidentyfikowania odpowiedniego miejsca na pętlę, redukując potrzebę wielokrotnego powtarzania analizy i projektowania. Kreator pętli (Loop Wizard) może automatycznie zaprojektować pętlę kompensacyjną na podstawie wartości docelowej i dostępnej przestrzeni.
Analiza kołnierzy wg EN-1591
Norma EN-1591 to metoda obliczeniowa dla śrubowych, uszczelkowych, okrągłych połączeń kołnierzowych, która zapewnia integralność strukturalną i szczelność. Jest to szczegółowa i nowoczesna norma, która zapewnia większą dokładność niż metoda Taylor Forge, pozwalając na znaczne zmniejszenie grubości kołnierzy i rozmiarów śrub – nawet o 50% lub więcej.
Kreator kompensatorów (Expansion Joint Wizard)
Włączenie kompensatora do modelu analizy rurociągu może być wyzwaniem. Użytkownik musi ostrożnie zdefiniować nie tylko sam kompensator, ale także wszelkie niezbędne ściągi (tie-bars) oraz upewnić się, że wszystko jest poprawnie połączone, aby umożliwić odpowiednie stopnie swobody. Należy również określić właściwe elastyczności (sztywności) kompensatora na podstawie katalogu producenta. Modeler Kompensatorów (Expansion Joint Modeller) w CAESAR II upraszcza ten proces, automatycznie tworząc model z poprawnymi elastycznościami i połączeniami, w tym ze ściągami.
Projektowanie wieszaków i bazy danych
Wieszaki sprężynowe są kluczowe dla podparcia systemu rurociągowego przy równoważeniu przemieszczeń pionowych. CAESAR II pozwala użytkownikom wybierać z trzydziestu ośmiu katalogów producentów wieszaków w celu podparcia ich systemu rurociągowego i zrównoważenia przemieszczeń pionowych. CAESAR II dobierze następnie odpowiedni wieszak na podstawie obciążenia i ruchu w lokalizacji wieszaka, zgodnie ze specyfikacją użytkownika.
Kreator sejsmiczny (Seismic Wizard)
Systemy rurociągowe w strefach narażonych na trzęsienia ziemi muszą być zaprojektowane tak, aby wytrzymać obciążenia sejsmiczne. Na szczęście, dzięki możliwości łatwego nałożenia mapowanych przyspieszeń na modele jako odpowiednio skorygowanych jednorodnych obciążeń g (g-loads) i użyciu metody statycznej sejsmicznej (Static Seismic) w CAESAR II, proces ten można zakończyć przy minimalnej liczbie danych wejściowych i w ciągu kilku sekund.
Kompleksowe sprawdzanie błędów
CAESAR II zawiera kompleksowe narzędzie do sprawdzania błędów, które było udoskonalane przez wiele lat. Narzędzie to sprawdza dane wprowadzone przez użytkownika i udziela wskazówek, jeśli w danych wejściowych zostanie zidentyfikowane coś nieoczekiwanego lub niezdefiniowanego.
Edytor przypadków obciążeń (Load Case Editor)
Określenie wszystkich niezbędnych przypadków obciążeń mających zastosowanie do scenariusza projektowego jest krytyczną częścią całego procesu analizy. CAESAR II oszczędza czas, sugerując przypadki obciążeń do użycia, i zapewnia funkcje, które sprawiają, że praca ze złożonymi przypadkami obciążeń jest prosta i łatwa.
Generowanie raportów
Po zakończeniu analizy często konieczne jest podzielenie się wynikami z innymi interesariuszami. CAESAR II pozwala użytkownikom łatwo eksportować wyniki analizy do popularnych formatów, takich jak MS Word czy Excel.
Izometryki naprężeń (Stress Isometrics)
Izometryk naprężeń jest przydatnym dodatkiem do każdego raportu, ale jego ręczne opisywanie może być czasochłonne i podatne na błędy. Używając Isogen, będącego integralną częścią CAESAR II, można łatwo i szybko tworzyć dokładne rysunki izometryczne za pomocą zaledwie kilku kliknięć. Wystarczy określić pożądane informacje, a Isogen zrobi resztę, eliminując potencjalne błędy i oszczędzając czas.
Analiza dynamiczna, modalna
Częstotliwości drgań własnych systemu rurociągowego powinny zostać obliczone, aby zmniejszyć ryzyko problemów z wibracjami, które mogą powodować awarie zmęczeniowe. Zbyt niska pierwsza częstotliwość własna może oznaczać, że rurociąg jest łatwo wzbudzany, a tym samym bardziej podatny na wibracje. Najlepsze praktyki zalecają najniższą częstotliwość własną na poziomie nie mniejszym niż 4 do 5 Hz. Podobnie, częstotliwość własna systemu rurociągowego zbliżona do częstotliwości np. urządzeń tłokowych może również powodować problemy i prowadzić do rezonansu oraz awarii. CAESAR II zapewnia analizę modalną do obliczania częstotliwości własnych i powiązanych z nimi postaci drgań systemu rurociągowego. Uruchomienie analizy modalnej oraz przegląd częstotliwości własnych i animacji powiązanych z postaciami drgań jest w CAESAR II łatwe do osiągnięcia.
Integracja analizy rurociągów z CADWorx Plant Professional
Proces tworzenia modelu analizy naprężeń rurociągów może być czasochłonny dla analityków, ponieważ często wiąże się z ręcznym odtwarzaniem modelu z rysunków izometrycznych. CADWorx i CAESAR II mogą usprawnić ten proces poprzez cyfrowy transfer danych rurociągowych z modelu projektowego w celu utworzenia modelu analitycznego. Właściwości do analizy mogą być również przenoszone z CADWorx do CAESAR II, oszczędzając czas i wysiłek analityka. Proces ten można również usprawnić w przypadku modyfikacji, odwołując się do modelu projektowego w środowisku analizy i przekazując zmiany z powrotem do projektanta poprzez import modelu CAESAR II do CADWorx. Zapewnia to, że rurociągi ostatecznie wydane do budowy są zgodne z tym, co zostało przeanalizowane.