Paulin Research Group
FE/PIPE y NozzlePRO de Paulin Research Group complementan sus cálculos de manera contundente, son útiles cuando requieren análisis de elemento finito de la tuberías, boquillas, equipos mecánicos estáticos y la interacción entre la tubería y los equipos y estructuras.
FE/PIPE es un análisis de elemento finito diseñado específicamente para uso en la industria de recipientes a presión y tuberías (PV&P). Lo que distingue a FE/PIPE del resto son las herramientas generales de Elemento Finito es la habilidad de construir rápidamente geometrías PV&P y más fácilmente debido su filosofía de diseño paramétrico. El método paramétrico empleado en FE/PIPE permite aún a la persona nueva en análisis de elemento finito construir modelos exactos usando solamente entrada de datos dimensionales. FE/PIPE automáticamente crea el modelo geométrico, malla del elemento, cargas aplicadas, y condiciones de frontera basada en dimensiones estándares.
Los resultados son presentados en términos de requerimientos ASME en lugar de tensores generalizados de esfuerzos e intensidades de esfuerzos tal como típicamente se encuentran en herramientas generales de FEA (Finite Element Analysis).
FE/Pipe automáticamente produce factores de intensificación de esfuerzos y flexibilidades para uniones tipicas en la tubería. Estos son puntos débiles en el código de tubería y FE/Pipe puede ser empleado para soportar de manera detallada los análisis de la tubería empleando cualquier software para análisis de esfuerzos en la tubería.
He aquí principales características en la última versión
Pero, ¿Qué es FE/Pipe? FE/PIPE es un análisis de elemento finito diseñado específicamente para uso en la industria de recipientes a presión y tuberías (Pressure Vessel and Piping - PVP). Lo que distingue a FE/PIPE del resto son las herramientas generales de Elemento Finito es su habilidad de construir rápidamente geometrías PVP y más fácilmente debido a la integración de filosofía de diseño paramétrico. El método paramétrico empleado en FE/PIPE permite aún a la persona nueva en análisis de elemento finito construir modelos exactos usando solamente entrada de datos dimensionales. FE/PIPE automáticamente crea el modelo geométrico, malla del elemento, cargas aplicadas, y condiciones de frontera basada en dimensiones estándares.
Los resultados son presentados en términos de requerimientos ASME en lugar de tensores generalizados de esfuerzos e intensidades de esfuerzos tal como típicamente se encuentran en herramientas generales de FEA (Finite Element Analysis).
¿Por qué debería usar FE/Pipe? FE/PIPE atiende directamente las necesidad de ingenieros de PVP y del mercado actual. He aquí algunas de las importantes razones de usuarlo:
- Códigos típicos para diseño de recipientes a presión, tal como ASME VIII no pueden con todos los casos de diseño. En esas situaciones los ingenieros necesitan ir fuera del código y aplicar procedimientos reconocidos tal como análisis de elemento finito empleando FE/PIPE.
- Los métodos simplificados de cálculo utilizados actualmente en la industria de PVP tal como WRC 107/297 están basados en datos de pruebas limitadas que son conocidas de ser altamente inexactas en muchos casos.
- FE/Pipe fue diseñado para cubrir tales necesidades de la industria PVP (Pressure vessel & piping). Otras herramientas de FEA (Finite Element Analysis) no están confeccionadas para el ingeniero de PVP (Pressure vessel & Piping).
- FE/Pipe produce reportes de código de acuerdo a los requerimientos ASME.
- FE/Pipe automáticamente produce factores de intensificación de esfuerzos y flexibilidades para uniones tipicas en la tubería. Estos son puntos débiles en el código de tubería y FE/Pipe puede ser empleado para soportar y complementar de manera detallada los análisis de la tubería empleando START-PROF u otros programas (como CAESAR II, AutoPipe, Simflex, PV Elite, Compress, y demás)
¿Qué tipos de geometrías pueden ser modeladas empleando FE/Pipe? Esencialmente cualquier geometría PVP puede ser modelada con las plantillas de FE/Pipe. Algunos modelos estándares que se pueden realizar son:
- Tés reforzadas y no reforzadas, laterales, boquillas en tapas o intersecciones de la tubería.
- Recipientes soportados en silletas y cambiadores de calor.
- Tubería de gran diámetro y ductos empleando elementos de placa (Shell).
- Sistemas de tubería empleando elementos viga con 6 grados de libertad (degree of freedom – DOF), nuevos elementos con 18 DOF, o elementos placa (Shell).
- Recipientes con todas las características geométricas incluyendo boquillas, faldones suporte, tapas, clips estructurales y anillos de rigidez.
- Bridas con cargas en los pernos, presión, cargas externas y análisis térmico.
- Boquillas tangenciales en corazas cilíndricas (boquillas rectangulares, oblicuas y cilíndricas).
- Recipientes rectangulares a presión.
- Cualquier geometría general puede ser creado empleando Mesh/PRO el cual es una interfaz para modelado general con AutoCAD.
¿Qué cargas pueden ser analizadas con FE/Pipe? FE/Pipe incluye un procesador de casos de carga que automáticamente muestra casos de carga que contribuyen a la falla en la tubería y en los componentes de los recipientes a presión
- Peso, Operación, Ocasional y solamente térmica.
- Presión interna y externa.
- Cargas en puntos o en la superficie.
- de la tubería aplicadas a las boquillas.
- Viento.
- Aceleración debida al movimiento del embarque o tranportación.
- Sísmicas.
- Por Fluido.
¿Qué capacidades de solución ofrece FE/Pipe? FE/Pipe ofrece capacidades de solución similares a las que encontraría en cualquier herramienta de Análisis de Elemento Finito (FEA)
- Biblioteca completa de elementos.
- Análisis Elástico Lineal.
- Análisis no lineal de material (Plasticidad).
- Análisis Dinámico/Modal.
- Análisis harmónico dinámico.
- Por eigen-valores.
- Análisis térmico de estado estable y transiente.
- Rigidez de esfuerzo (grandes desplazamientos).
- Dobleces por presión en la tubería.
¿Qué labor de verificación se ha realizado para las soluciones que da FE/Pipe? Las soluciones de FE/Pipe han sido verificadas a varios niveles. En el nivel básico, las fórmulas y reportes se han comparado contra cálculos clásicos a mano. Adicionalmente, FE/Pipe ha sido confrontado ante varias herramientas FEA tal como ANSYS, Algor, ADINA, y otros. Los problemas que se analizaron incluyen un rango de complejidad desde problemas de verificar un solo elemento hasta completar casos de análisis de PVP.
De manera adicional, Paulin Research Group (PRG) de manera rutinaria conduce experimentos en el propio laboratorio de PRG. PRG típicamente construye modelos FEA medibles. Esta labor la complementa PRG con participación continua de investigación en el campo de proyectos PVP para validar la construcción del modelo y los métodos de análisis.
Paulin Research Group (PRG) está dedicado a comprender principios de ingeniería para nuestras áreas de interés. Nuestros esfuerzos sirven para proveer pruebas esenciales para nuestro software. Los proyectos de investigación están identificados y el alcance de los mismos se definen para coincidir con las aplicaciones industriales. Ejemplos de nuestras áreas de interés son
- Criogénica.
- Fatiga.
- Fuga en bridas.
- Vibración.
Qué es FE/Pipe?, le invito también a ver más información.
FE/Pipe Incluye NozzlePRO , para saber más ver: Folleto NozzlePRO NozzlePRO es una herramienta para análisis de componentes para tubería y recipientes a presión. Esta herramienta trae la exactitud del método de elemento finito a la comunidad de la ingeniería para diseño y análisis generales. NozzlePRO está basado en la tecnología ofrecida por FE/PIPE con una interfaz de usuario que simplifica la entrada de datos y permite a los ingenieros rápidamente analizar componentes de tubería y recipientes a presión con un alto grado de exactitud.
La tecnología de NozzlePRO es una mejora significativa sobre las inherentes limitaciones en los métodos WRC 107/297. Los métodos del WRC son exactos en un pequeño subconjunto de rangos encontrados en la aplicación en la industria. Dado que NozzlePRO está basado en el método de elemento finito, hay restricciones de aplicación basadas en la geometría. Evalúe boquillas, silletas, soportes (pipe shoes) y clips en corazas (shell) o tapas. El modelado incluye: tipo cónico, plato, elíptico y esférico. La entrada de datos incluye térmico, peso, operación, ocasional, presión, viento y cargas sísmicas, así como material y orientación de las boquillas. NozzlePRO incluye un "mago" o asistente para silletas y posee interfaces con MatPRO, PV Elite, Compress, y Microprotol.
Características claves de NozzlePro:
- Cálculo automatizado de boquillas: cargas permisibles, factores de flexibilidad, factores de intensificación de esfuerzo.
- Cálculo automático de fatiga para tubería y códigos de recipientes a presión.
- Extiende el uso de programas para tuberías más allá de flexibilidad de acuerdo a B31 y limitaciones SIF en D/T (B31.3 Apéndice D).
- El análisis de fatiga incluye cálculos para ciclos máximos permitidos e incluye análisis de fatiga de acuerdo a BS5500, EN13445, ASME y WRC 474.
- Mejora el análisis de viga en programas de tubería usando factores de flexibilidad (WRC 329).
- Interfaz con MatPRO lo cual permite búsqueda de propiedades de materiales completos ASME.
- Refuerzos en boquillas: barril y placa de refuerzo.
- Gráficos completos por DirectX para mostrar modelos animados para cada caso de carga y categorías de esfuerzos por código.
- Asistente o mago para silletas con opciones de soportes (pipe shoe) para repads, cabezales de fluido, tapered saddles y condiciones controladas de frontera.
- Análisis de transferencia de calor estable y transcientes.
- Reportes gráficos y tabulares en HTML.
Qué es el SIF? Por favor vean:
Me es útil FE/PIPE para trabajos API 579? Sí, Por favor descargar archivo
Especificaciones Técnicas: Requiere versiones 64bit Windows 10 Pro, Windows 11 Pro.
Áreas de Aplicación:
Procesos y Diseños de Plantas de Proceso, Tuberías de proceso y servicio, Equipos de proceso, Industria Petroquímica, Industria Química, Industria de Cogeneración o Poder, Industria de vinos y licores, Industria ambiental (sistemas de tratamiento de aguas residuales) y sistemas para Navíos.
Vea lo nuevo en FE/PIPE 7.0 clic aquí
Breve demostración de NozzlePRO: