Formation CAESAR II

Formation it l'utilisation du logiciel de calcul de tuyauterie CAESAR II

Exemples

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Formation CAESA R II - Exemples

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INTRODUCTION CAESAR II est Ie log iciel de ca lcul de tuyauteri e Ie pi us di Ffuse dans Ie monde . Flex ible et teciUliquement recorUlu pour la qualite de ces resultats, il pennet de verifier Ie di mens ionnement des systemes de tuyauterie en conform ite avec les principaux codes de constructi on utili ses dans I' industri e. Le support de co urs presente de maniere sy nthetique q uelques exempl es d' utili sation du logiciel CAESA R II. Ces exemples sont donnes it titre indicatif et ne sont pas systematiquel1lent abordes dans leur integralite pendant la formation . Une descripti o n complete et detailiee de tmltes les fonction s du logic iel est di sponib le dans les troi s manuels d ' aide en li gne au format PDF. Le vo lume intitule "USC I' guidc" conti ent des informations d ' ordre ge nera l sur les differentes fonct io ns du logiciel et decrit les principales operat ions utili sees pour la creation et I'analyse du modele de calcu l. Le "Technical rcfcrcrcncc Manucl" donne des explica ti ons c1etail Iees sur Ie fonctionnement des diFferents modu les du logiciel. II pn!sente egalelllent les theori es sur lesquelies sont bases les ca lcul s rea li ses par CAESA R II . Le tro isieme manuel "A pplication G uide" presente des exemp les iliustrant I' utili sation de CAESA R II . Ces exelllpies decrivent les differentes techniques de Illode li sati on de systemes de tuyauteries complets et de nombreux composan ts indi viduels. CAESAR II possede ega lelllent une aide interacti ve qui peut etre acti vee it tout moment en pos ition nantl e curseur dans un champ et en pressa nt la touche Fl.

Objectifs de fa formation • • • • • •

Connaitre les capacites du logicie l et comprendre so n architecture Pouvoir modeli ser un systeme de tuyauterie complexe Com prendre les differents types de chargelll ent Mocleliser de bonnes cond itions aux li mites Pouvoir ca lculer un systeme de tuya uterie compl exe en statique Savo ir interpreter les n!sultats et ve rifier la confonlli te it un code de construction

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GENERA LITES Un n!seau de tuyauteri e doil eIre conyu pour resister aux so llicitations engendn'es par les chargemenls d' o ri gine statique ou dynamique. Po ur ce fai re, il est necessaire de sati s fa ire aux criteres d ' acceptatio n sui vants: •

Les conlrainles calclliees doivent eIre inferieures aux co nlrai nles adm iss ibles definies se lon Ie code de calcul appli cab le.

•

Les efforts (fo rces et momenls) calcu les doivent eIre inie ri eurs aux efforts admi ss ibles app licables aux equipements COIUlexes.

•

Les e fforts (forces et moments) calcules doivenl eIre inferi eurs aux effo rts adm iss ibl es app li cables sur les elements de supportage.

•

Les efforts appli ques au droit des brides doi ve nl respecter les criteres d 'elancheites po ur to us les cas de chargement considenis.

•

Le n!seau do it repondre aux ex igences du ca hi er des charges (spec ifi catio n du demandeur) .

•

De fayon generale Ie reseau doit etre en accord avec les regles de I' art du meti er.

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CODES DE CONSTRUCTION CAESAR II permet de verifier Ie dimens ionnement des ("(: seaux de tuyauteri e et des equipements connexes en confonnite avec les codes de construction utili ses dans l"industrie. Les pri ncipaux codes disponi bles da ns CAESAR II sont presentes ci-dessous. C odes de construction - tuyauterics

ANSI 831 .1

Power Piping

ANSI 8 31.3

Process Piping

ANSI 831.4

Pipeline transportation system for liq uid hydrocarbons and other liquids

ANSI 831.4 Ch IX

Pipeline transportation system for liquid hydrocarbons and other liquids

ANSI 8 31 .5

Refrigeration piping and heal transfer components .

V

ANSI 831 .8

Gas transmission and distribution piping

ANSI 831.8 Ch VIII

"

83 1.11

Gas transmission and distribution piping

Slu rry Transportation Piping Systems

ASM E SECT III Class 2 ~

Boiler and Pressure Vessel Code - Rules for Construction of Nuclear Power Pla nt Components

Ca nadian Z662

Oi l and Gas Pipeline Systems \

8S 806

Boiter Pipe Work

ANSI 831.1 (1967)

Power Piping

Stoomwezen (approved)

Dutch Piping Rule

RCC-MC

Regles de conception et de construction des materiels mecaniques des ilots nucleaires REP

RCC-M D

Regles de conception et de construction des materiels mecaniques des itots nucleaires REP

CODETI

Code de construction des tuyauteries industrielles

UKOOA

UK Offshore Operator Association - GRP Piping

DNV

Norwegian Det Norske Veritas

EN 13480

Tu yauteries industrielles metalliques

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.)

,

Formati on CAESAR II - Exeml2 les Codes de v erification des cquipcmcnts API 610

Page 5

,,/1

j"'-

Centrifugal Pumps For Petrole um , Petrochemica l and Natural Gas Industries Axia l and Cen trifugal Compressors and

A PI617

Expender-Compressors for Petroleum,

Chemical. and Gas Services Industries

API 560

Fired healers for genera l refinery services

API 650

Welded steel tanks for oil storage

A PI 661

Air-Cooled Heat Exchangers for General Refinery Service

NEMA SM 23

Steam Turbines for Mechanical Drive Service

ASME VIII Div 1

Boiler & Pressure Vessel Code

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INTERFACE GRAPHIQUE

Feuille d'entree des donnees

...

:

Espace de trava il

C1ank:~~

[vi

Code: [831 .3 SC: 1137.003

5Hl: 131.!m

'H' SH.

137.!lXI

137.!nl

fl.

SH.~

131.!m

f4:

137.!Ol

" '" ,.'"

'H'

SH6: 137.00)

5H7: 137.!Ol 131.!Dl

T~ l : ! 200.cmJ

I

J I .

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l 37.m

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z

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PlOUU'el : ~

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I ,,_.. >c-:::J H}do Prest:

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X

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\

\

\ \ \

\

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)

'" Reset la zone dessin \

\

\ \\ \ ,

\ \

jJperOr P .QJ r Irrolemerl B31.3 Code c.s. 178 .!U RedJced IrI~section:

IB31.1 (PosI1 !11O)

.QJ Cick O~... BriwlSave I QIi -nosave l

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P....... d

I

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Database dCfinitions • • • •

Choix Choix Choix Choi x

des diametres exteri eurs et des epaisseurs du fichi er des unites de trava il du fourni sseur de supports it ressort de la norme pour la definition des diametres ex terieurs et des epaisseurs

• Miscellaneous •

Choix de la mem oire a llouee

•

Sit' s and Stresses • •

Choi x du code de cal cuI par defaut Choix du fa cteur multiplicateur pour les cas de charge ment occasionnel

• Geometry Directives •

Choix de I' incn:ment des na:uds de calcul s

•

3D Viewer Settings •

Choi x des cou leurs de I'espace graphique

•

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EXEMPLE 1

Ligne de tuyauterie simple

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Donnees Tuyauterie en 8" Pression: Temperature:

SCH40 15 bars 200°C

Produit: Materiau: Calorifuge:

Vapeur A I06 B 50mm

Geometrie Utiliser les pages d 'ecran de donnees pour definir la geo metrie du systeme lntroduire les coudes aux changements de directions

z

y

X

--P

e,{~J- ck h~~ ( Co

vk- p~ ..it t..o> " ",,' f'" r-) ... ( "-ct."',, U. ba1.wl".. - ) .

~ tj,e,u...I.. .s /;u...

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Page II

Choix des diametres de tllyallteries accessibles

D IAIvIET RE cl es TU YA U TERIES

AN S I ( inc h es )

Units: Eng lis h

0.50.75 11 .25 1 .522.533.5 4 568 10 1 2 14 16 1 8 20 22 24 26 28 3032 3 4 36 4 2

JI S (millim e t e r s )

Units:S I

1 52025324050 65 8 0 90 100 125 150 200 250 300350 4 00 4 50 500 550 600 650

DIN ( millime te r s )

Units : mm

1 520 2S 32 4 050 65 80 100 125 150200 250 300 350 400500 GOO 7 00 BOO 900 1 000 1 200 1400 1600 1 800 2000 2200

EPAISSEURS DISPONIB LES

A N SI A NSI 936 : 10 Steel Pipe N om lna ls: A NSI 836 : 10 St ool Pipe N umbor s: A NSI 830. 1955 Pipe Numbers:

55 "' OS 40S 80S

J IS J IS 191)0

102030 4 06090 100"120 14 0 100

S t ~Hl l

Pipe N u mbo r s ;

J IS 1 990 5S Pi pe Nu mbers:

S XS XXS 102030406080 100 120 140 160

55 105405

DIN

La nonne D I N ne c o mp o rte p as d e schedule . T aper S pour ob l enir l'e p aisseur stan.dart pour chacun d es 2 8 d iamehes .

Creation d' nn conde

M =1 f2 AllylI.' du coudc

Element 10 to 40 Element 40 to 50

DX=2 0 000 mm DZ= 4 000 mm

Element genere automati quement Element genere auto matiquement Noeucl c1e sortie c1u co ude:

(EntreI' Ie eoucle clans eet element)

Noeud d'entree c1u co ucle: Noeucl positi onne au Y, angle e1u eouele:

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38 39 40

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Creation de nreuds intermediaires pour detinir des points de supportage Uti li ser la cOI1Ullande "Break" pour modeliser un support tous les 6,0 m Definir un ancrage II chaque extremite Definir un guide + support poids pour les autres points

00

z

y

x

La commande "Break" permet d' ajouter des nceuds en divisant un element existant en ajoutant un nceud il ia distance souhaitee au plusieurs nceuds it ega le distance (Distance de l'element existant divise par Ie nombre d 'e lements voulus. Voir la coml11ande "Break"

Eh~ment

10 - 40 (longueur 20 m)

Premier nceud ajoute Deuxieme nceud ajoute Troisieme nceud ajoute

20 30 35

Longueur 6000 mm Longueur 6000 nml Longueur 6000 mm

Nouvel element Nouvel e lement Nouvel element

10-20 20- 30 30- 35

On obtient automatiquement Ie dernier element 35-40 avec une longueur resultante de 2000 mm.

~bli;()';) . k,

~

-'l

~ ~ ttl ~

{} 5 iJJ (iTO

_- ~~~&~ (t6rP 0, Ie poids total de l' element masse du fluide + 1.75 la masse equivalente du calorifuge.

=

la masse specifiee +

Note 2: Modeli sation d' un element varme ou d ' une bride: CAESAR II propose plusieurs bases de donnees incluant des elements vannes avec des longueurs et masses predefinies. II est recommande de verifier les valeurs dorll1ees par CAESAR II.

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Execution du calcul Etape I: cliquer sur I' icone '====!

: fnors' 0

w

., .... uo- TUl On

e J_ t

10 to

20

'" NONZERO I KSOUTION TH I CKNESS bco$ been specihed and the In.auiaLion densI ty,s ZERO or UMDEFIHED 051119' cUlf.lllt 0 1 0 184 211 kg/d,,] tor

C.lei .... 5 i h c.t.

CENTER OF GIU.V11'Y REPORT Total Vg ht M

Pi pe InS\l l a t l0n Refractory fhlid Pipeths. Rf r ty Pipet Flli i d Pipe+hs+Rfrty+F1d

~ ~.~~el __

I C'9' ..

J0305.S

17252 . 9 15540 . 7

0.0 0.0 3312' . 9 30105 . 5

0.0

142(.4

3372') . OJ

o

0

1107'LO

11252 . 9 1107'J 0

________

,

c .,

4861 431 6

o o

4811 4861 48 11

~W~I_Z________~

Cette page d'ecran indique les erreurs eventuelles et les warnings.

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Page 17

Cas de chargement de base Suite it la premiere demande d ' execution du caleul , CAESA R II propo se automatiquement les chargements de base et les combinaiso ns sous la form e du tableau presente ci-dessous. Uti liser la commande "Recommend" pour I'aide it defini tion des cas de charges et des cO ll1bin aisons des cas de base (po ids pro pre, press ion et therm ique) hors cas de chargement occasion nels (acceleration, vent, etc.)

Commancle l'recommend"

Icone d 'execution du calcul

r.•

' Static Ana lysis - [E: \sAUVE Lf- 07\CLlENT 2007129 SUPPORT COURS CIllEXAMPLE COUDE]

E.ae

Ii !iii

~dit

I L+

T

I

-~ 1 ~- ~' Load Case Editor ILoad Case Options I Wind Loads I Wave Loads I ~

I

Loads Defined in Inpt.JI W -Weight

01 . Displcmnt Cose nl T1 . Thermal Case ttl Pl . Pressure Cas e ", HP . Hydro. P,esSUIe

Lo~d

L1 L2 L3 L4

I

Cases

St..-ess TYI>e

V\W+HP

HYD

W+01+T1+P1 W+P1

OPE SUS EXP

l2-L3

'WW . Waler Fined Weight VINe· Weight no contents

Cancel

WW HP

W 01 PI TI

fjji

I

I

I Reco~mend I

I

I

I

Poid s pro pre de la tuyauteri e en eau Pression test hydraulique Poid s Propre + fluid e (de nsite a detinir) Oeplacemen t sur un nce ud associe it tout type de support Press ion de ca leul Temperature de calcul

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Load Cyctes

I

Fo rmati on CAESAR II - Exemp les

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Apres revue des propos itions de CAESA R II, executer Ie ca lcul par la commande

W

Note: Le tab leau des cas de charge apparai t des lors que l' on ajoute un no uveau chargemen t (T2, P2, acce leration, vent, etc) On peut ega lement y acceder en cliquant cel icone

-File

-Input

Output -Analysis\'1-

· DtC7~~

I Dols

Qiagnostics

~ ~ ~

CETIM - Po le Dimensionnement Simul ation el Logiciel s

!;SL

'liew

!::ielp

Format ion CAESAR Il - Exemp les

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Verification des resultats Afficher I' etat des deplacements aux nreuds pour les ditTerents cas de chargement. Le cas de calcu l presente est Ie Poid s Propre + Pression I

::J

DISPLACEMENTS REPORT

CAE SAR II Ver.5.00.3. (Build 060426) Date: DEC 18. 2007 Time: 15:48 J ob: E:\SAUVE L-07\CLlENT 2007\29 SUPPOR T COURS ... \EXIIMPLE COUDE Licensed To: ANALYSING SE RVICES -- ID "16365 DISPLACEMENTS REPORT: Nodal Movements CASE 3 (SUS)W+P1

ox

NODE

10 20 30 35 38 39 40 48 49 50 55 58 59 60 68 69 70 74 76 80 90 100 101

OZ mm.

OY mm.

mm.

-0.000 -0.001 -0.002 -0.003 -0.003 0.258 0.869 7.245 7.803 8. 014 7.690 7.212 6.939 6.420 1.172 0.709 0.488 0.249 0.157 0.000 -0.000 0.000 0.000

0.000 -0.000 0.000 -0.000 -0.941 -1.084 -1.172 -1 .088 -0.915 -0.782 -0.784 -0.786 -0.910 -1.086 -0.627 -0.255 0.014 0.013 0.013 0.012 0.006 0.000 0.000

-0.000 -0.000 -0.000 -0.000 -4.252 -4.882 -5.139 -5.145 -5.231 -5.584 • -9.253 -12.710 -13.034 -13.119 -13.118 -12.939 -12.229