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CAESAR II

Características técnicas

FÁCIL ENTRADA DE DATOS Y BUENA INTERFAZ GRÁFICA 3D

La interfaz gráfica de CAESAR II es intuitiva y de fácil manejo para el usuario.

En CAESAR II es fácil introducir y visualizar todos los datos necesarios para definir con precisión cualquier sistema de tuberías para su modelización, cálculo y análisis.

Los datos de entrada se puede editar de forma individual, componente a componente, o de forma global seleccionando una serie de componentes.

CAESAR II puede representar gráficamente, utilizando un código de colores, los valores de los esfuerzos obtenidos en cada tubería que forma el sistema de tuberías y permite la animación gráfica de los desplazamientos para todos los casos de estudio.

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CÓDIGOS Y ESTÁNDARES INTERNACIONALES

El usuario puede escoger los principales códigos internacionales de diseño de tuberías para poder evaluar las tensiones, dilataciones térmicas y desplazamientos de los sistemas de tuberías:

  • ASME B31.1 – Power Piping.
  • ASME B31.3 – Process Piping.
  • ASME B31.4 – Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbons and Other Liquids.
  • ASME B31.5 – Refrigeration Piping and Heat Transfer Components.
  • ASME B31.8 – Gas Transmission & Distribution System (Onshore & Offshore).
  • ASME B31.11 – Slurry Transportation Piping Systems.
  • NAVY – US Navy – General Specifications for Ships, Section 505.
  • CLAS2 – ASME Section III – Division 1 (Subsection NC) Class 2 and Class 3.
  • ISO-14692 – Industrias del petróleo y del gas natural. Tuberías de plástico reforzado con fibra de vidrio.
  • BS7159 – Code of practice for design and construction of glass-reinforced plastics (GRP) piping systems for individual plants or sites.
  • BS8010 – British Standard Piping Code.
  • CODETI – French Piping Code.
  • UKOOA – UK Offshore Operator Association.
  • EN-13480-3 – Tuberías metálicas industriales.
  • PD 8010-1 – Pipeline systems. Steel pipelines on land. Code of practice.
  • PD 8010-2 – Code of practice for pipelines. Subsea pipelines.
  • DNV (Det Norske Veritas) Codes.
  • Stoomwezen.
  • Norweigan Piping Code.
  • GPTC.
  • Canadian Z662.
  • RCC-M C&D.
  • FDBR.
  • JPI.
  • HPGSL.

Además, el usuario puede escoger los siguientes códigos para evaluar equipos:

  • API-560, 4th Edition – Fired Heaters for General Refinery Service.
  • API-610, 11th Edition – Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries.
  • API-617, 8th Edition – Axial and Centrifugal Compressors and Expander-compressors (for petroleum, chemical and gas industry services).
  • API-661, 7th Edition – Petroleum, Petrochemical, and Natural Gas Industries – Air-cooled Heat Exchangers.
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LIBRERÍAS DE MATERIALES, TUBERÍAS, ACCESORIOS Y SOPORTES

CAESAR II incorpora una extensa base de datos relativos a diámetros de tuberías, propiedades de materiales y aislamientos, juntas de expansión, válvulas, accesorios, soportes con muelle y otros elementos estructurales.

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ANÁLISIS DE ESTRÉS Y FLEXIBILIDAD ESTÁTICOS Y DINÁMICOS

CAESAR II, de acuerdo con el código de referencia seleccionado, con los casos de estudio definidos y con todas las restricciones definidas (soportes) en el modelo, calcula los esfuerzos, la flexión y la torsión, los desplazamientos, las rotaciones y las deformaciones en cada componente que forma parte del sistema de tuberías, según las condiciones de trabajo definidas (presión y temperatura) y el fluido que vehicula (densidad).

Es decir, CAESAR II permite realizar el análisis de estrés estático y dinámico y flexibilidad inherente de un sistema de tuberías cuando se producen:

  • Esfuerzos sostenidos o primarios a peso propio: son aquellos esfuerzos longitudinales que se producen por cargas sostenidas (peso de la tubería, peso del aislamiento, peso del fluido, fuerzas concentradas y distribuidas, momentos aplicados y presión interna).
  • Esfuerzos de expansión o secundarios: son aquellos producidos a causa de la expansión o contracción del material debido a los cambios de temperatura.
  • Esfuerzos ocasionales o terciarios: estos pueden ser causados por el efecto del viento, sismo, por la descarga de una válvula de seguridad o por los efectos del golpe de ariete.

CAESAR II tiene en cuenta los efectos no lineales ocasionados por la separación de los soportes, tolerancias y fricción. También calcula automáticamente los factores de intensificación y flexibilidad en codos y curvas.

En sistemas de tuberías con grandes deflexiones verticales CAESAR II selecciona el muelle apropiado.

CAESAR II – Análisis estático

CAESAR II permite realizar el análisis estático de tensiones y flexibilidad de sistemas de tuberías de acuerdo con una gran variedad de códigos y estándares internacionales. Además CAESAR II incluye las siguientes prestaciones:

  • Selección automática de soportes de muelle con carga constante o variable.
  • Selección y cálculo de juntas de expansión.
  • Verificación de las fugas en las bridas, de acuerdo con ASME Sección III y ANSI B16.5.
  • Informe de cumplimiento de las cargas admisibles en los equipos, de acuerdo con: WRC 107/297, NEMA SM23/24, API560, API610, API617 y API667.
  • Análisis de fatiga, de acuerdo con el código ASME Sección VIII División 1 y el número de ciclos informado por el usuario.

CAESAR II – Análisis dinámico

Las prestaciones que ofrece CAESAR II para el análisis dinámico permiten:

  • El análisis de los espectros de respuesta armónica y modal de los sistemas de tuberías.
  • El análisis histórico temporal del sistema de tuberías.
  • Realizar estudios del golpe de ariete, descargas de las válvulas de seguridad, flujos pulsantes, etc.
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NOZZLE PRO – ANÁLISIS DE ELEMENTOS FINITOS (FEA) DE TUBULADURAS, CUNAS, MÉNSULAS Y SOPORTES DE TUBERÍAS.

Nozzle PRO es un programa de manejo sencillo que permite realizar rápidamente un cálculo por elementos finitos (FEA) de tubuladuras, cunas, ménsulas y soportes de tuberías.

Nozzle PRO tiene predefinidas diferentes geometrías,  permitiendo al usuario sin mucha experiencia realizar rápidamente un cálculo por elementos finitos (FEA).

Nozzle PRO se comunica con CAESAR II y PV Elite.

Incrementa la capacidad de análisis de ambos programas sobre todo cuando éstos están fuera del alcance del código de diseño de tuberías o del código para el cálculo de recipientes a presión.

Principales características:

  • Permite el análisis de componentes que están fuera de los límites descritos en el código de diseño empleado.
  • El programa puede calcular los factores de flexibilidad (K) y de intensificación (SIF) con mayor precisión.
  • Permite los cálculos a fatiga de componentes.
  • Los resultados se presentan en forma tabular o gráfica.
  • En los equipos a presión:
    • Tubuladuras en fondos y virolas.
    • Análisis de tubuladuras cuando están sometidas a altas temperaturas.
    • Cálculos de escenarios de carga complejos en tubuladuras.
    • Cálculos mejorados de las cunas y ménsulas de los equipos a presión.
    • Cálculos mejorados de los soportes de las tuberías (por ejemplo, cunas, etc.).
    • Análisis de tensiones y momentos en las tubuladuras y los elementos asociados.

Principales beneficios:

  • Mejores resultados que los obtenidos por el WRC 107/297.
  • Análisis más detallados que los obtenidos por el método Zick en las cunas de apoyo de equipos a presión.
  • Mejor análisis de componentes que están sometidos a condiciones de cargas cíclicas.
  • Mejor análisis de tensiones y momentos en las tubuladuras de los equipos. Permite definir con mayor precisión las tensiones y momentos admisibles en las tubuladuras de los equipos.
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FEA TOOLS – CÁLCULO POR ELEMENTOS FINITOS (FEA) DE SISTEMAS DE TUBERÍAS

FEA Tools permite a los usuarios de CAESAR II realizar de forma rápida un cálculo por elementos finitos (FEA) del sistema de tuberías que estén analizando.

Está especialmente indicado:

  • Cuando las condiciones de servicio del sistema de tuberías son críticas.
  • Cuando en el proceso de evaluación se requiere de otras formas empíricas.
  • En el cálculo de factores de flexibilidad (K) e intensificación (SIF) en las conexiones ramificadas de un sistema de tuberías.
  • En las tubuladuras de los equipos permite calcular la flexibilidad de las mismas, las tensiones y momentos admisibles con mayor precisión que los métodos de cálculo convencionales como WRC 107 / 297.

Principales características:

  • La integración de FEA Tools con CAESAR II es total.
  • Cálculos más precisos de la flexibilidad y tensiones admisibles en las tubuladuras de los equipos. Mejores resultados que los obtenidos por métodos convencionales como por ejemplo aplicando el WRC 107/297.
  • El programa puede calcular los factores de flexibilidad (K) y de intensificación (SIF) con mayor precisión.
  • Permite el cálculo por elementos finitos de las tes o uniones para una ramificación fabricada ad hoc.
  • Permite comparar los factores de flexibilidad y de intensificación descritos en el código de diseño y los obtenidos por el cálculo de elementos finitos.
  • Permite el cálculo por elementos finitos de los codos o tes que tienen o no soportes soldados.

Principales beneficios:

  • Incrementa la seguridad y mejora la precisión en los diseños de sistemas de tuberías.
  • Permite el análisis de componentes que están fuera de los límites descritos en el código de diseño empleado.
  • Ayuda a realizar un mejor análisis de los componentes que están sometidos a condiciones de carga cíclicas.
  • Se reducen las tensiones en los equipos, ya que incrementa la capacidad de análisis de CAESAR II.
  • Se incrementa la vida útil de la planta y de los equipos.
  • Permite obtener diseños más precisos con un coste menor.
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