CAESAR II®
Pipe Stress Analysis
Che cos’è CAESAR II?
CAESAR II valuta le risposte strutturali e le sollecitazioni dei sistemi di tubazioni secondo codici e standard internazionali. CAESAR II è lo standard di settore per l’analisi delle sollecitazioni delle tubazioni, in base al quale vengono misurati tutti gli altri.
CAESAR II consente un’analisi rapida e accurata dei sistemi di tubazioni sottoposti a un’ampia gamma di carichi (tra cui peso, pressione, condizioni termiche, sismiche e altre condizioni statiche e dinamiche) in conformità con oltre trentotto standard internazionali di codici di tubazioni e numerose linee guida ambientali e per le apparecchiature.
Perché utilizzare CAESAR II?
CAESAR II viene utilizzato per diverse ragioni, ma principalmente perché gli operatori proprietari ne richiedono l’utilizzo per verificare che le tubazioni progettate per il loro impianto, una volta messe in servizio e operative, funzionino in modo affidabile e sicuro. CAESAR II è solitamente obbligatorio per la sua maturità, la precisione di calcolo e la capacità di soddisfare i requisiti di analisi di numerosi progetti in numerosi settori, garantendo che le tubazioni siano certificate in conformità con i codici di progettazione e gli standard applicabili in qualsiasi parte del mondo si trovi un impianto industriale.
Chi utilizza CAESAR II?
CAESAR II è un rinomato software per l’analisi delle sollecitazioni nelle tubazioni. Ampiamente utilizzato da ingegneri e progettisti per valutare la risposta strutturale dei sistemi di tubazioni a vari carichi e garantirne sicurezza, conformità e affidabilità.
Le società EPC e gli operatori proprietari in tutto il mondo utilizzano CAESAR II per l’analisi dei sistemi di tubazioni utilizzati nei loro progetti offshore e onshore.
Settori serviti:
- Petrolio e gas
- Prodotti petrolchimici
- Prodotti chimici
- Prodotti farmaceutici
- Cibo e bevande
- Acqua
- Energia – Nucleare/non nucleare
- Estrazione mineraria
- Semiconduttore
- Marino
- Utilità
- Infrastrutture/AEC/BIM
Perché utilizzare CAESAR II?
CAESAR II viene utilizzato per diverse ragioni, ma principalmente perché gli operatori proprietari ne richiedono l’utilizzo per verificare che le tubazioni progettate per il loro impianto, una volta messe in servizio e operative, funzionino in modo affidabile e sicuro. CAESAR II è solitamente obbligatorio per la sua maturità, la precisione di calcolo e la capacità di soddisfare i requisiti di analisi di numerosi progetti in numerosi settori, garantendo che le tubazioni siano certificate in conformità con i codici di progettazione e gli standard applicabili in qualsiasi parte del mondo si trovi un impianto industriale.
Chi utilizza CAESAR II?
CAESAR II è un rinomato software per l’analisi delle sollecitazioni nelle tubazioni. Ampiamente utilizzato da ingegneri e progettisti per valutare la risposta strutturale dei sistemi di tubazioni a vari carichi e garantirne sicurezza, conformità e affidabilità.
Le società EPC e gli operatori proprietari in tutto il mondo utilizzano CAESAR II per l’analisi dei sistemi di tubazioni utilizzati nei loro progetti offshore e onshore.
Settori serviti:
- Petrolio e gas
- Prodotti petrolchimici
- Prodotti chimici
- Prodotti farmaceutici
- Cibo e bevande
- Acqua
- Energia – Nucleare/non nucleare
- Estrazione mineraria
- Semiconduttore
- Marino
- Utilità
- Infrastrutture/AEC/BIM
Vantaggi di CAESAR II
Software rinomato:
- Software riconosciuto a livello internazionale da EPC, operatori proprietari e organismi notificati.
Analisi completa delle sollecitazioni delle tubazioni:
- Analisi statica e dinamica: CAESAR II consente agli utenti di eseguire analisi di sollecitazione sia statiche che dinamiche, tenendo conto di un’ampia gamma di condizioni di carico, tra cui dilatazione termica, pressione, forze sismiche, vento e altre forze dinamiche. Questo approccio completo garantisce la valutazione di tutti gli aspetti critici delle sollecitazioni delle tubazioni.
- Analisi non lineare: il software supporta l’analisi non lineare, tenendo conto di grandi spostamenti, vincoli non lineari e altri comportamenti complessi nei sistemi di tubazioni. Questa funzionalità consente una modellazione più accurata delle condizioni reali.
Conformità agli standard internazionali:
- Supporto agli standard: CAESAR II supporta una varietà di codici e standard internazionali per le tubazioni, tra cui ASME, ISO, EN, B31.1, B31.3 e molti altri. Ciò garantisce che i progetti soddisfino i requisiti normativi e di sicurezza specifici di diverse regioni e settori industriali.
- Conformità automatica al codice: il software verifica automaticamente la conformità al codice, fornendo agli ingegneri informazioni sui livelli di stress, sui limiti consentiti e sulle potenziali aree di interesse.
Interfaccia intuitiva:
- Ambiente di modellazione intuitivo: CAESAR II offre un’interfaccia intuitiva che semplifica il processo di modellazione. Gli ingegneri possono creare rapidamente modelli utilizzando input grafici, riducendo la curva di apprendimento e aumentando l’efficienza.
- Visualizzazione 3D: il software offre funzionalità di visualizzazione 3D, consentendo agli utenti di visualizzare e interagire con i modelli di tubazioni. Questa rappresentazione visiva aiuta a comprendere configurazioni di tubazioni complesse e a identificare potenziali problemi. La valutazione dei risultati dell’analisi delle sollecitazioni è semplificata da una grafica all’avanguardia, altamente reattiva e performante durante la creazione, la manipolazione e la visualizzazione del modello. L’animazione grafica dei risultati facilita il processo decisionale e la risoluzione dei problemi.
Modellazione avanzata di carico e supporto:
- Modellazione flessibile dei carichi: CAESAR II consente la modellazione di vari tipi di carico, tra cui carichi termici, di pressione, a peso morto, carichi variabili e carichi occasionali. Gli utenti possono definire casi di carico e combinazioni per simulare accuratamente le condizioni reali. La definizione completa dei casi di carico è supportata da un editor dedicato, garantendo che tutte le condizioni a cui è soggetta la tubazione vengano considerate e valutate.
- Opzioni di supporto e vincolo: il software offre un’ampia gamma di tipologie di supporto e vincolo, tra cui supporti a molla, ammortizzatori e ancoraggi. Gli ingegneri possono modellare questi elementi per riflettere le reali condizioni di supporto e ottimizzare la progettazione.
Integrazione con altri software:
- Interoperabilità: CAESAR II si integra perfettamente con gli altri prodotti Hexagon, facilitando lo scambio di dati e la collaborazione tra discipline. L’integrazione bidirezionale con CADWorx Plant Professional riduce il rischio di errori e i costosi tempi di iterazione tra la progettazione delle tubazioni dell’impianto e le discipline di analisi delle sollecitazioni, migliorando l’efficienza del flusso di lavoro e riducendo la duplicazione dei dati.
- Importazione/Esportazione Dati: il software supporta l’importazione e l’esportazione di dati da vari software CAD e di ingegneria, consentendo un facile trasferimento dei dati e la collaborazione con altri team e stakeholder. Un’interfaccia PCF avanzata supporta l’importazione di modelli di tubazioni da una varietà di sistemi di progettazione di tubazioni e impianti.
- Integrazione con GT STRUDL : possibile tramite CIMSTEEL CIS/2 o GT STRUDL .GTI, consente la condivisione dei dettagli di carico, la post-analisi, garantisce che l’analisi delle sollecitazioni delle tubazioni e i gruppi civili/strutturali lavorino insieme senza duplicare informazioni e sforzi.
Report e documentazione dettagliate:
- Report completi: CAESAR II genera report dettagliati che includono i risultati dell’analisi delle sollecitazioni, i casi di carico, la deflessione, le forze di vincolo e altri dati critici. Questi report sono essenziali per la documentazione, la revisione e la verifica della conformità.
- Output personalizzabile: gli utenti possono personalizzare i formati dei report e l’output per soddisfare requisiti specifici del progetto o del cliente, garantendo una comunicazione chiara dei risultati dell’analisi.
Ottimizzazione del design migliorata:
- Progettazione iterativa: gli ingegneri possono eseguire analisi di progettazione iterative per ottimizzare i sistemi di tubazioni in termini di costi, peso e prestazioni. Regolando i parametri e rieseguendo le analisi, gli utenti possono trovare le soluzioni di progettazione più efficienti. Uno strumento integrato di creazione guidata loop automatizza e ottimizza la progettazione dei loop di espansione, risparmiando tempo e costi di materiali.
- Analisi delle vibrazioni: CAESAR II consente l’analisi delle vibrazioni, aiutando gli ingegneri a comprendere in che modo le modifiche dei parametri influenzano il comportamento del sistema e a identificare i fattori critici nelle decisioni di progettazione.
Simulazione accurata delle condizioni del mondo reale:
- Effetti di temperatura e pressione: il software modella accuratamente gli effetti di temperatura e pressione sui sistemi di tubazioni, tenendo conto dell’espansione termica, della contrazione e dello stress dovuti alle fluttuazioni di pressione.
- Analisi delle vibrazioni e della fatica: CAESAR II è in grado di valutare gli effetti delle vibrazioni e la durata della fatica, contribuendo a prevenire guasti dovuti a carichi ciclici e forze dinamiche.
- Inclusione del codice di tubazioni B31J: riduzione dei tempi di progettazione e analisi delle tubazioni e, cosa ancora più importante, dei costi di costruzione e di manutenzione del ciclo di vita.
- Assistenza alla progettazione: dati della flangia di carico per l’analisi dei collegamenti delle apparecchiature in conformità con EN-1591 e altri standard.
- Controllo degli errori integrato: l’analisi può essere eseguita solo quando i modelli e i dati delle tubazioni sono definiti in modo completo e accurato, altrimenti CAESAR II segnala gli errori in modo appropriato, indicando cosa manca e cosa deve essere corretto prima che l’analisi possa continuare.
Modellazione avanzata dei materiali:
- Librerie di materiali: CAESAR II include ampie librerie di materiali con dati sulle proprietà dei materiali, comprese quelle dipendenti dalla temperatura. Gli ingegneri possono selezionare i materiali più adatti ai loro progetti o definire materiali personalizzati, se necessario.
- Creep: il software considera gli effetti di creep nei materiali, in particolare nelle applicazioni ad alta temperatura, garantendo affidabilità e sicurezza a lungo termine.
Applicazioni industriali:
- Petrolio e gas: CAESAR II è ampiamente utilizzato nel settore petrolifero e del gas per la progettazione e l’analisi di sistemi di tubazioni complessi in raffinerie, impianti petrolchimici e piattaforme offshore.
- Produzione di energia: il software è essenziale per analizzare i sistemi di tubazioni nelle centrali elettriche, garantendo un funzionamento sicuro in condizioni di alta pressione e alta temperatura.
- Industrie chimiche e di processo: CAESAR II supporta l’analisi dei sistemi di tubazioni negli impianti chimici, farmaceutici e in altre industrie di processo, dove sicurezza e affidabilità sono fondamentali.
Garanzia di qualità e rispetto delle normative di settore:
- Rigoroso programma di garanzia della qualità conforme allo standard di garanzia della qualità ASME NQA-1, obbligatorio nel settore nucleare.
Formazione e supporto:
- Supporto tecnico: Hexagon fornisce un supporto tecnico completo per assistere gli utenti nella risoluzione dei problemi, negli aggiornamenti software e nelle best practice, garantendo che i team possano sfruttare appieno le funzionalità del software.
- Risorse di formazione: gli utenti hanno accesso a una varietà di risorse di formazione, tra cui webinar, tutorial e documentazione, per aiutarli a massimizzare i vantaggi di CAESAR II. eLearning gratuito disponibile tramite Hexagon University .
CAESAR II offre una solida serie di funzionalità e vantaggi per l’analisi delle sollecitazioni delle tubazioni, rendendolo uno strumento prezioso per ingegneri e progettisti in diversi settori. Le sue capacità di analisi dei carichi statici e dinamici, di conformità alle normative e di ottimizzazione dei progetti contribuiscono a realizzare sistemi di tubazioni più sicuri, efficienti e affidabili.
- Analisi statica
- Analisi dinamica
- Creazione di modelli di analisi intuitivi
- Strumenti di progettazione e procedure guidate
- Carica e visualizza il modello dell’impianto
- Controllo completo degli errori
- Definizioni robuste dei casi di carico
- Report definibili dall’utente
- Analisi del vento e delle onde
- Analisi sismica e dei cedimenti di supporto
- Supporto del codice di tubazioni internazionale
- Supporto per più edizioni di codice
- SIF e flessibilità ASME B31J
- Lattina a molla con generatore di attrito
- Ampi database di materiali
- Database e modellazione dell’acciaio
- Database dei giunti di dilatazione
- Progettazione di grucce e database
- Analisi di FRP/GRP – plastica rinforzata con fibra di vetro – secondo BS 7159 o ISO 14692.
- Integrazione bidirezionale con Intergraph Smart® 3D e CADWorx Plant Professional
- Esportazione dei risultati in file Microsoft ® Excel ® , Word e MDB
Che cos’è il Manuale di verifica e convalida CAESAR II?
Il manuale di verifica e convalida CAESAR II funge da documento di verifica pubblicamente disponibile che confronta i risultati numerici tra diverse versioni e registra le discrepanze. La guida di convalida e verifica descrive in dettaglio gli standard di QA CAESAR II, fornisce una serie di attività di benchmark e istruisce gli utenti sull’esecuzione di benchmark di QA sul proprio hardware.
I lavori di benchmarking consistono nel confronto con i dati pubblicati da ASME, NRC e altre fonti. Confrontando i risultati delle ultime versioni con quelli precedentemente verificati, è possibile giustificare gli errori del programma e mantenere un’elevata qualità del prodotto.
È possibile visualizzare l’output sul monitor, stamparlo o salvarlo. La Guida alla convalida e alla verifica di CAESAR II include oltre cinquanta benchmark. Questi benchmark sono pensati per essere utilizzati sul computer locale e confrontati con l’output distribuito per verificare il funzionamento del software CAESAR II.
Manuale QA di verifica e convalida (V&V)
PIPESTRESS
PV Elite
TANK
GT STRUDL
Key Features
Modellazione dei Sistemi di Piping
Spesso critiche nel critical path di progetto, le analisi dei sistemi di piping devono essere eseguite rapidamente ma con elevato livello di affidabilità. CAESAR II offre numerose funzionalità per aiutare gli analisti a sviluppare modelli nodali in modo rapido e accurato, contribuendo al rispetto delle tempistiche di progetto.
Expansion Loop Wizard
L’aggiunta di un expansion loop rappresenta una soluzione comune per ridurre tensioni elevate o carichi eccessivi in un sistema di piping. CAESAR II mette a disposizione strumenti per individuare la posizione ottimale del loop e calcolarne le dimensioni necessarie. È possibile utilizzare un modello CAD per identificare rapidamente un’area adatta, riducendo la necessità di ripetute analisi e iterazioni progettuali. Il Loop Wizard consente la progettazione automatica dell’expansion loop in funzione dello spazio disponibile e dei target di progetto.
La creazione di cataloghi e file di progetto nel CADWorx Specification Editor garantisce la disponibilità di dati componenti di alta qualità per la realizzazione di modelli 3D accurati, dai quali si generano i deliverable, come le bills of materials (BOMs).
Expansion Joint Wizard
L’inclusione di un expansion joint in un modello di analisi del piping può essere complessa. L’utente deve definire accuratamente il giunto stesso, eventuali tie-bars e garantire che tutte le connessioni siano correttamente impostate per assicurare i gradi di libertà adeguati. Le flexibilities devono essere impostate correttamente secondo il catalogo del produttore. Il Expansion Joint Modeller di CAESAR II automatizza questo processo, generando un modello completo con tutte le connessioni e le caratteristiche elastiche necessarie, inclusi i tie-bars.
I spring hangers sono fondamentali per il supporto del piping, in particolare per bilanciare gli spostamenti verticali. CAESAR II consente di selezionare componenti da trentotto cataloghi di produttori di hanger, e seleziona automaticamente il tipo di hanger più adatto in base al carico e allo spostamento previsti nel punto di installazione.
Seismic Wizard
I sistemi di piping in aree soggette a eventi sismici devono essere progettati per resistere ai carichi sismici. CAESAR II consente di applicare facilmente accelerazioni mappate al modello, convertendole in uniform g-loads opportunamente calibrati, utilizzando il metodo Static Seismic. L’intero processo richiede pochi input e può essere completato in pochi secondi.
CAESAR II integra un error checker completo, perfezionato nel corso di molti anni. Questo strumento analizza l’input dell’utente e fornisce indicazioni utili in caso di valori imprevisti o definiti in modo incompleto, aiutando a garantire l’affidabilità del modello.
Load Case Editor
La corretta definizione dei load cases è un elemento cruciale nell’intero processo di analisi. CAESAR II riduce i tempi di lavoro suggerendo i casi di carico da utilizzare, e offre strumenti che facilitano la gestione anche dei casi più complessi.
Una volta completata l’analisi, è spesso necessario condividere i risultati con altri stakeholder. CAESAR II permette di esportare facilmente i risultati in formati comuni come MS Word o Excel, agevolando la diffusione e la revisione dei dati tecnici.
Stress Isometrics
Gli stress isometrics rappresentano un complemento utile al report finale, ma la loro annotazione manuale può essere lunga e soggetta a errori. Grazie a Isogen, integrato in CAESAR II, è possibile generare disegni isometrici accurati in pochi clic, specificando le informazioni desiderate. Isogen automatizza il processo, riducendo il rischio di errori e risparmiando tempo.
Il calcolo delle natural frequencies di un sistema di piping è fondamentale per ridurre il rischio di vibrazioni che possono causare cedimenti per fatica. Una frequenza naturale troppo bassa indica una maggiore suscettibilità a vibrazioni. Le best practices raccomandano una frequenza naturale minima compresa tra 4 e 5 Hz. Frequenze naturali vicine a quelle di apparecchiature come compressori alternativi possono causare risonanza. CAESAR II offre funzionalità di modal analysis per calcolare le frequenze naturali e le mode shapes associate, facilmente visualizzabili tramite animazioni all’interno dell’interfaccia software.
Integrazione con CADWorx Plant
La creazione di un modello per analisi delle tensioni nelle tubazioni può richiedere molto tempo se effettuata manualmente a partire da isometrici. L’integrazione tra CADWorx e CAESAR II consente il trasferimento digitale dei dati dal modello di progettazione al modello di analisi. Anche le proprietà rilevanti per l’analisi possono essere trasferite, risparmiando tempo e riducendo errori. Le modifiche possono essere gestite in modo efficiente referenziando il modello CAD direttamente nell’ambiente di analisi e reimportando il modello modificato in CADWorx, garantendo la coerenza tra il modello analizzato e quello rilasciato per costruzione.
La parte più laboriosa dell’analisi delle tensioni nelle tubazioni è spesso la ricostruzione del modello a partire dagli isometrici. Questo processo può essere semplificato trasferendo digitalmente i dati dal modello di progettazione in Smart 3D a CAESAR II, generando direttamente il modello per l’analisi. Ciò consente non solo un risparmio di tempo e risorse, ma anche una gestione più efficace delle modifiche. Il progettista può visualizzare il modello in ambiente di analisi e aggiornare direttamente il tracciato e le condizioni di supporto, trasferendo poi le modifiche al modello di progettazione.
