运用CAESARII软件对管道π型弯的优化设计简介

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1、学兔兔www.xuetutu.comCHEMICALENGINEERINGDESIGN化工设计2013，23(3)运用CAESARII软件对管道耵型弯的优化设计简介王金宝中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院吉林132002摘要管道1r型弯，因其相对成本低、构造简单及运行可靠等优点，应用非常普遍，如何合理的设计啊型弯，对其节省管道材料及减小1r型空间起到重要作用。运用CAESARII2011软件中的LoopOptimizationWizard功能，可以实现订型弯的优化设计。关键词管道盯型弯软

2、件优化设计管道1T型弯，用CAESARII2011软件中新增一个1T型弯所需管道长度L牵。加的LoopOptimizationWizard功能，可对叮T型弯进1．2管道1T型弯尺寸优化计算行优化。LoopOptimizationWizard主要用于调整管(1)在CAESARII2011中建立长管道模型，道的柔性，其原理是依据分析计算结果获得各节输入管道特性参数，根据管道的长度设定固定端。点的推力、弯矩和应力值，根据用户的需求进行应力模型建立后，进行一次静态分析运算。优化，以达到降低管系某一节点推

3、力、弯矩或应(2)运算完成后，不修改任何参数，直接激力值的目的，同时此功能将霄型弯尺寸进行循环活LoopOptimizationWizard功能，选择优化数据的计算，实现管道竹型弯的优化设计。类型Stress或Restraint；选择调用的工况；在Tar-l设计思路getDate里，输入要求的荷载值或应力值、节点号和类型；在CreateLoopOnElement里，选择要循1．1确定1T型弯数量或管道长度环单元的节点；在LoopType里，选择要优化的耵订型弯多在长管道上应用，可设定一个热位移型

4、弯形式；选择DrawCube来调节要循环竹型弯安值，来确定1r型弯的数量或加一个1T型弯所需管装空间的边界范围。道长度。例如：设定热位移为△L定时加一个耵型(3)设定各种限制条件后，点击Design，程弯，或加一个盯型弯所需管道长度设为，根据序将自动循环计算满足要求的叮r型弯，并开始在管线膨胀量公式：循环的单元插入、新建型弯的节点，如果节点AL=L8△r(1)号分配无问题，并且安装空间的边界范围满足计则：=zaL定／(ear)(2)算的型弯尺寸，则1T型弯在CAESARII2011中N=AL／△

5、(3)将被设计和显示出来。式中，△L为管线的膨胀量，mm；AL定为设定的1．3重新计算百型弯管线膨胀量；L为管线长度，mm；L审为加一个盯如出现下列情况，需要用LoopOptimization型弯所需管道长度，mm；AT为管线的温升，△TWizard功能重新计算1T型弯。：(t一20)，t为设计温度，℃；￡为线膨胀系数，(1)软件运行时，出现节点分配错误或安装由20cI=至t℃的每米温升1oC的平均线膨胀量；N空间的边界范围不满足计算的盯型弯尺寸等问题为仃型弯数量，其值为四舍五人后取整。时，软件

6、自动停止运行。需对出现问题的限制条根据式(3)，可以确定订型弯的数量N或加件检查和更改，然后重新运行软件。王金宝：工程师。2007年毕业于长春工业大学化学工程与工艺专业。从事管道机械专业设计工作。联系电话：0432—63913940E—mail：jly—wjb5096@petroehin&com．cn。学兔兔www.xuetutu.com王金宝运用CAESARII软件对管道盯型弯的优化设计简介25(2)不满足管道设计规范要求，或计算的1T值15000N，输入节点1000点，根据管道方向，选型弯尺

7、寸占用空间不合理等，需重新设计优化和择Type为FX；在CreateLoopOnElement里，选择计算耵型弯。要循环单元的节点，此单元需留出建立1T型弯的节点；在LoopType里，选择竹型弯的形式，这里2举例分析选择第7种形式，见图2。某丁苯橡胶项目装置内管廊上一根约为lOOm的管道，管道材质为碳钢，尺寸：12”，壁厚：Sch．20，设计温度：120~C，安装温度：20~C，设计压力：0．6MPa，设定△L宕为100mm，要求霄型弯两个固定架推力F≤15000N，根据上述条件设计并优化管道

8、上的叮r型弯尺寸。2．1盯型弯个数确定已知：L=100m，AL定=100mm，查得8=11．67X10I¨ram／(mm·℃)。根据式(1)计算管线的膨胀量：AL=L8AT=100000X11．67×10×(120—20)=l16．7mm图2loopOptimizationWizard界面根据式(3)计算型弯数量：(3)选择DrawCube来调节要循环竹型弯安N=MJaL~=116．7／100=1．167装空间的边界范围，见图3。经过计算，需要1个1T型弯。2．2软件对订型弯尺寸计算(1)用CA