如果流体密度和总重量的变化对管道系统很重要,可以使用流体密度乘数(FDM)根据已知的操作条件调整静态荷载工况。
可以在经典管道输入对话框中为流体密度指定单个值。然而,在管道系统运行期间,流体密度可能会发生变化,因为内部流体密度的值与工作压力成正比,与工作温度成反比。在许多系统中,压力和温度对流体密度的相反影响相互抵消。在其他操作条件下,流体密度波动可能变得显著。
为了适应流体密度变化的影响,CAESAR II 在静态分析-荷载工况编辑器对话框(也称为静态荷载工况编辑器)中包含流体密度乘数。仍然可以在经典管道输入对话框中指定流体密度的基础(环境)值。也可以在静态荷载工况编辑器中为任何基础荷载工况(如 OPE、SUS 或 HGR 应力类型)指定流体密度乘数。然后,软件缩放每个荷载工况的流体密度值。指定值 1.2 会使流体密度增加 20%,而值 0.9 会使流体密度减少 10%。
流体密度乘数不适用于组合荷载工况。
示例
管道模型包含两种操作条件。对于环境温度和大气压力,流体密度 1 为 0.0358 lb/cu in。对于 400°F 的温度 1,流体密度降低 15% 至 0.0304 lb/cu in;对于 3000 psi 的压力 2,流体密度增加 10% 至 0.0394 lb/cu in。
流体密度 1 - 0.0358 (环境) 2 - 0.0304 (折减 15%) 3 - 0.0394 (增加 10%) |
在静态荷载工况编辑器中,对 T1(温度 1)的 OPE 荷载工况,将流体密度乘数定义为 0.85(减小 15%),对 P2(压力 2)的 OPE 和 SUS 荷载工况,将其定义为 1.10(增加 10%)。Alt-SUS 工况自动显示与相应 OPE 工况相同的 FDM。软件分析环境温度下的常规 SUS 荷载工况,FDM 保持默认值 1.0。
在分析过程中,FDM 会改变受影响荷载工况系统的总重量。软件使用调整后的重量分析位移、约束反力和应力。效果与在管道输入中手动缩放流体密度并多次运行分析以对应不同的流体密度值是相同的。