【案例分享】CAESAR II管道应力分析解决方案助力Zinfra管控管道的未来风险


确定目标

Zinfra公司隶属于Zinfra集团,是澳大利亚著名的公共基础设施服务企业,在全国范围内提供全面的工程、运营、维护和建筑服务。Zinfra公司的业务涵盖工程设计、项目管理、施工、土木工程、维护和资产运营。其业务还包括地下管道的专业工程服务,例如对未来矿山开采沉降造成的影响进行详细分析。

矿山开采沉降可定义为上覆岩层在井巷坍塌或破坏后的调整引起的地表运动,通常会形成沉洞或沉槽。可以结合规划、预防和维修等措施管控采矿引起的塌陷。

Zinfra受业主委托执行两个项目,一个位于新南威尔士州,另一个位于昆士兰州。项目使Zinfra得以发挥公司在矿山开采沉降方面的专业特长。两个项目所在之地均已指定为未来的采矿活动地,采矿活动将在项目管道下方展开。分析还要确定项目所在地易受矿山开采沉降的影响。

克服挑战

鉴于预防在矿山开采沉降管理中所起的重要作用,Zinfra从一开始就确定必须进行非常准确、详细的管道分析。

两个项目都需要根据澳大利亚第2885号标准的要求来设计和建造高压管道。第2885号标准规定管道必须能在未来抵御各种风险。从长远来看,不遵守标准规定将大幅增加费用。如果需要开展修葺工程,费用将尤为高昂。修葺工程通常需要挖掘管道,在地面留出管道移动空间。挖掘管道时需要裸露管道,需要额外考虑工作人员的安全和社区安全。

实现成果

Zinfra结合员工和承包商的经验以及几家重要客户的偏好进行了评估,最终选择使用CAESAR II执行项目。

CAESAR II能轻松输入和显示必要的数据,准确定义管道系统的分析模型。CAESAR II根据国际规范和标准评估管道系统的结构响应和应力,能让用户访问输入内容,并且在必要时逐一或整体修改输入内容。

CAESAR II能迅速建立分析模型,同时通过在模型中,用不同颜色代表不同应力区间的应力云图和不同工况在不同载荷作用下的位移动画明确指出重要部位。CAESAR II的工具和向导有助于创建膨胀节或查看工厂模型,形成准确的分析,提出切实的设计变更建议,避免了猜测。

Zinfra的工程经理Andrew O'Neill表示,在两个矿山开采沉降项目的设计阶段就能“把事情做好”至关重要,而CAESAR II完全能够胜任此职责。“CAESAR II功能性强,详细和完善程度高,帮助我们顺利完成了两个项目的设计。CAESAR II的自动化合规功能尤其有用,帮助我们在分析阶段节约了大量时间。”

除了矿山开采沉降分析以外,Zinfra继续提升整体管道设计能力。因此,采用用途广泛、能处理各种项目的CAESAR II软件是Zinfra的另一个主要优势。

“项目涉及地上管道和地下管道,以及地上管道和地下管道之间的过渡部分。我们需要解决方案能够模拟过渡部分产生的应力,创建准确、详细的模型。CAESAR II确实是管道应用分析软件的行业标准,为客户提供了额外功能。CAESAR II已经成为我们的卖点。”

展望未来

Zinfra拟在日后使用CAESAR II执行所有需要进行管道设计的项目。此外,Zinfra还在评估为中小型项目部署海克斯康的工厂设计套件CADWorx Plant Professional。“考虑到CADWorx Plant Professional能与CAESAR II无缝集成,我们正在探索配套部署这两种软件,为客户提升效率。”