Manual Caesar II Ver. 5.00 (23012008)

 MANUAL PERSONALIZADO DEL CAESAR II. VERSIÓN 5.00

3.-

4.-

1.2.-

1.-

Generar un archivo para un modelo nuevo.

2.-

Abrir un modelo de un archivo ya existente

3.-

Abrir ventana de ENTRADA DE DATOS DE TUBERIA (INPUT DATE)

4.-

Abrir ventana para ENTRADA DE DATOS DE SUELO (Buried pipe modeler).

ENTRADA DE DATOS. (INPUT DATE).

5.-

1.2.-

3.-

4.-

1.-

Generación de nodos de acuerdo a la topología (preferentemente múltiplos de 10)

2.-

Carga del modelo con las distancias de los desplazamientos en X, Y y Z. (Y positivo hacia vertical-arriba, X positivo Oeste y Z positivo norte ver diagrama). +x

3.-

Se carga el diámetro nominal (el programa convierte el dato al diámetro exterior), el espesor de pared, la tolerancia por fabricación (de acuerdo a la NRF-13-PEMEX-2005), la tolerancia por corrosión (0.125” para línea regular y 0.200” para ducto ascendente y curva de expansión), y por ultimo espesor de recubrimiento o espesor de lastre para las líneas submarinas).

4.-

Entradas de temperatura y presión de diseño.

5.-

Se activa y desactiva con doble click. Entrada de CODO “Bend”, Automáticamente se da el radio estándar (R=1.5D), y se puede cambiar el radio correspondiente (R=3D, R=5D). Entrada de válvula o bridas “Rigid”, adicionalmente se le da el peso en lb. Entrada de junta de expansión, Reducción y Tees.

+z

6.-

6.-

Se activa y desactiva con doble click. Entrada de SOPORTES “Restraints”, se marca el nodo donde se encuentra y el tipo de restrincion de acuerdo a los ejes coordenados. El “Gap” para los soportes tipo “Guia” es de 0.118” (3 mm). Los soportes colgantes de resortes (Hangers), las boquillas (Nozzles) y los desplazamientos (Displacement) se cargan dando doble clic al nombre.

7.-

7.-

Con doble click se activa la ventana para vaciar los datos de las cargas medio ambientales, la tubería esta clasificada en tres áreas: •

•

AÉREA (Wind con un factor de 0.5); SUMERGIDA (Wave con los valores mostrada en la grafica. Cd = 0.700 Ca = (1.000 recomendada por dnv-1981 A.3.2) Y (3.29 recomendado por el AGA) CI = 0.900 C. marino = 1.0 pulg. Densidad C. marino = 50 lb/ft3 = 0.02893 0.02893 lb/in3

(Pag. 1-27 manual AGA) y •

ENTERRADA (Off, se desactiva todos los valores y se cargan en una ventana posterior las resistencias del suelo). “Se debe activa en el nodo donde inicia y desactivar o cambiar hasta la interfase como si fueran por rangos, lo mismo para los tres.

8.-

9.-

8.-

Seleccionar el Grado del Material de la tubería. Seleccionar el código aplicable. (Aerea 31.3, gasoducto y oleogasoducto marino 31.8 Ch VIII; oleoducto marino B31.4 Ch IX). Cargar factor de seguridad: (B31.8 Ch VIII D.asc. 0.5, L. regular 0.72) . (B31.4 Ch IX D.asc. 0.6, L. regular 0.72).

9.-

Densidad de tubería: “automático”. Densidad del fluido: Por diseño. Densidad del lastre (recubrimiento): Por diseño. Posicionándose en la casilla y pushando F1, se abre la ventana de ayuda para revisar las unidades y otros datos, de la misma casilla.

CONFIGURACIÓN DEL ARCHIVO ARCHIVO DE ANÁLISIS 1.-

Abrir la ventana de configuración como se ve en este diagrama.

1.Se abre la siguiente ventana.

2.-

2.-

En la pestaña “SIF’s and stresses”. Seleccionar el “default code” que aplique el análisis: B31.8 Chap VIII para gas y mezcla para este caso. Así como el “Yield Stress Criterion”: deberá ser “VonMises” de acuerdo a la norma NRF-013-PEMEX-2005.

3.-

3.-

En la pestaña “Geometry Directives”. Seleccionar los valores mínimos mostrados para que reconozca el software en el modelado una curva con radio amplio.

REVISIÓN DE LA CARGA DE DATOS DE LA TOPOLOGÍA. 1.- antes de realizar la corrida se verifica que la carga de datos de la topología no tenga errores y/o advertencias. Abriendo la siguiente ventana.

1.-

VERIFICAR ASÍ MISMO, DENTRO DE LA TOPOLOGÍA: 1.- Pushando el icono que se muestra en el (nota numero uno) diagrama se deberá de revisar los datos de todos los elementos del modelo. Elementos con lastre y sin lastre. Elementos con el factor de diseño de 0.50 y 0.72 (D. asc y C. exp=0.5; L. regular=0.72). Elementos Aéreos, con oleaje y enterrados. Elementos con corrosión de 0.125” y 0.200” (D. asc y C. exp = 0.125”; L. regular = 0.200”). (todos estos valores son por rangos, se abren y cierran en el primer y ultimo elemento que corresponden, no es necesario cargar a todos los elementos). 1.-

CARGAR EL ORIGEN DEL SISTEMA DE LA TOPOLOGÍA Normalmente, el primer nodo es el (0,0,0) y en la carga de datos oceanográficos, se le marca la distancia hacia vertical entre el nodo 10 y el nivel medio del mar (NMM)

CORRIDA PRELIMINAR PARA GENERAR EL ARCHIVO QUE PERMITE CARGAR LOS DATOS DE LA INTERACCIÓN SUELO-TUBERÍAS.

1.-

1.- (OPCIONAL). darle click al icono para generar la corrida previa. (esta sirve para corroborar errores en la geometría cargada y para que muestre el icono de carga de datos de resistencia del suelo).

CARGA DE DATOS PARA EL MODELADO DEL TRAMO DE TUBERÍA ENTERRADA. 1.- Dar click en el icono mostrado, para abrir la ventana de de abajo, en la cual se les carga los datos de todas las resistencias del suelo, calculada con la teoría de Battel. (anexo tabla de Excel).

1.-

2.- se cargan los valores previamente calculados con la teoría de battel, primeramente se activa el numero del modelo “SOIL MODEL NO.”: En esta columna el cero “0” corresponde a los elementos en aire u sumergido, sin contacto con el suelo. Y uno “1” corresponde a los elementos sobre la superficie del suelo o elementos enterrados. “FRON END MESH”: se activan la casilla del rango de elementos que estarán en contacto con el suelo y/o enterrados”. “TO END MESH”: MESH”: Se cierra la casilla del rango de elementos que estarán en contacto con el suelo y/o enterrados”. Posteriormente se cargan 8 valores, (solo es necesario el primero del rango) de la resistencia del suelo. Nota: La teoría de Battel tiene formulaciones diferentes para la tubería en la superficie y para la tubería enterrada.

3.-

2.- posteriormente de cargar las resistencias del suelo, se convierte el modelo dándole click al icono de “calculadora-convert”. Generando un archivo del mismo nombre mas la letra B al final del nombre. Archivo original: “betanzos”. Archivo generado después de convertirlo: “betanzosB”.

CARGA DE LOS DATOS OCEANOGRÁFICOS PARA GENERAR EL MODELO CON OLEAJE. La siguiente ventana donde se cargan los datos del modelo oceanográfico, puede activarse de dos forma. La primera aparece automáticamente cuando se carga la topología y después el modelo del suelo, y al momento de correr por primeras vez aparece automáticamente. 1.- Las segunda forma es de correr el modelo antes de cargar el suelo, posteriormente cargar y convertir el modelo del suelo y después de esto, se activa el icono que se muestra abajo, dándole click al icono “de la pirámide”. 1.-

CARGAR LOS CASOS DE CARGA DEL ANÁLISIS.

2.-

2.- Para esta ventana, en la pestaña “LOAD CASE EDITOR”, se adicionan los casos de carga requeridos de análisis. Para el caso de la norma de NRF-PEMEX-013-2005. se deben de solicitar los 4 casos: W = PESO PROPIO, P1 = PRESIÓN DE DISEÑO., T1 = TEMPERATURA DE DISEÑO. WAV1 = OLEAJE PARA Tr = 10 AÑOS WAV2 = OLEAJE PARA Tr = 100 AÑOS Con el icono “+” se adicionan los casos “L1, L2, L3 y L4”.

CARGAR LOS DATOS OCEANOGRÁFICOS DEL ANÁLISIS. En esta ventana se cargaran los valores, abriéndolas con la pestaña “wave loads”.

6.1.-

2.4.-

3.5.-

SE CARGAN LOS DATOS PARA DOS CASOS (PERIODOS DE Tr=10 AÑOS Y Tr=100 AÑOS) 1).- DATOS DE OLEAJES PARA LOS CASOS DE ANÁLISIS: se deben de cargar dos casos(1 de 4 y 2 de 4 como mínimo), para cumplir con la norma. Uno con los datos oceanográficos para un Tr=10 y el caso 2 para un Tr=100. 2).- DATOS DE CORRIENTE: Current profile type: debe de asignarse el linear (user) table Surface velocity: de la NRF-013, tomar el valor de la velocidad de corriente en la superficie. Direction cosines: cosenos directores de acuerdo a los angulos entre el ducto y la corriente. 3).- DATOS DE OLA: Wave theory: seleccionar stream function. (sin considerar ninguna teoría de flujo) Stream function order: order: se activa el orden de la función que pida el diagrama mostrado una vez que se hayan cargado todos los datos. Esta grafica se visualiza con el icono de grafica “chart current result” que se encuentra junto al icono de “correr el análisis”. Para este caso muestra que estamos en la teoria de 5to. Orden.

Water depth: tirante de agua. Wave height: altura de ola significante Wave period: periodo de la ola Wave kinematics factor: factor: 1. (de fault)

Direction cosines: cosenos directores entre el angulo del ducto con la ola. 4).- DATOS DEL AGUA DE MAR. Elevation surface free: elevación libre en la superficie del agua hasta el origen del sistema coordenado de la topología (al primer nodo). Kinematics viscosity: de fault Density: de fault 5).- DATOS DE LA CORRIENTE. De la NRF-013, se toman los valores de la velocidad de corriente en la superficie (0% de profundidad), a mitad de tirante (50% de profundidad) y en el fondo (95% de profundidad). 6).- y Finalmente en este icono “Run the analisys”, su corre el modelo el cual es la corrida ultima para verificar los resultados. Después de Esta corrida se activa un icono de una pirámide con un rectángulo blanco en el pie.

REPORTE DE LOS RESULTADOS RESULTADOS FINALES DEL MODELO. MODELO. 1.- Con el icono siguiente se muestra la ventana donde aparecen los datos procesados de salida del modelo. 1.-

2.- en esta ventana se obtienen los resultados finales de la corrida para visualizar en pantalla, posicionándose en: el CASO DE CARGA, el tipo de REPORTE y después oprimiendo el icono “VER REPORTE”.

2.-

2.- en esta ventana se obtienen los resultados finales de la corrida editada en “WORD”, posicionándose en: el CASO DE CARGA, el tipo de REPORTE y después oprimiendo la ruta: option-view report-using Microsoft word.

3.-