AutoPIPE puede calcular en una única ejecución varios casos por Time History, como:
Los perfiles Fuerza Vs Tiempo pueden ser importados de cualquier programa de análisis de transitorios de fluidos, como la imagen de la izquierda, que corresponde a la parada de unas bombas en una planta desaladora o pueden ser generados por el propio programa.
AutoPIPE integra un generador de perfiles de fuerza para integración por Time History. Este generador es muy útil para fenómenos rápidos de cierre de válvulas, como el disparo de una turbina, el cierre de un sistema HIPPS, o cualquier sistema donde una válvula de bloqueo cierre rápidamente la tubería.
El cálculo de la presión de la onda se realiza por Joukowski y en base a la velocidad de la onda en la tubería AutoPIPE calcula el tiempo de viaje entre los codos, el desequilibrio máximo de la fuerza, el tiempo que dura y cuando se inicia.
En caso de realizar un golpe de ariete de vapor, el programa toma las condiciones de presión y temperatura del caso T1 & P1.
Una vez calculada la línea principal se debe realizar el mismo proceso para los ramales hasta la primera válvula cerrada. El tiempo de inicio se deberá definir como el tiempo en que pasa la onda frente a la bifurcación.
En base a estos cálculos el programa genera los perfiles de fuerza Vs tiempo para cada tramo recto y un fichero que indica donde y cuando se debe aplicar dicho perfil.
Este fichero también contiene un factor de escala por si el usuario necesita hacer cálculos con un factor de seguridad e indican el vector de dirección de cada una de las fuerzas.
Por lo que el usuario sólo debe indicar el tiempo de integración y si desea aplicar el método de corrección ZPA.
AutoPIPE también puede generar los perfiles para el disparo de válvulas de seguridad de vapor, siguiendo los lineamientos y casos del ASME B31.1.
El fenómeno de flujo de paquetes, o Slug Flow, es uno de los problemas más comunes en sistemas de flujo bifásico.
Al presentarse las condiciones adecuadas, el líquido presente en una corriente de gas forma el patrón de paquetes, que viajan a la velocidad del gas.
Al llegar a los codos o curvas del sistema, el cambio de dirección del paquete de líquido provoca una fuerza desbalanceada.
Para el cálculo por Time History del flujo tapón es necesario realizar algunos cálculos y preparar los perfiles de las fuerzas:
Los resultados se obtienen en forma de tensiones, desplazamientos y cargas máximas; y también las curvas de post-procesamiento, como esta:
AutoPIPE genera automáticamente las ecuaciones para verificación de tensiones de acuerdo con el código utilizado.
Además de generar las cargas y desplazamientos máximos de cada punto debido a la aplicación de la carga dinámica, el AutoPIPE cuenta con un post-procesador que nos indica:
Estos datos son muy útiles para resolver problemas o ver como se reducen los desplazamientos, cargas y tensiones. Por ejemplo, la gráfica nos indica las oscilaciones de la curva de desplazamientos, y por tanto la frecuencia de oscilación. Si reducimos el modo de vibración natural más cercano a esa frecuencia, reduciremos los desplazamientos, cargas y tensiones.
La curva de la izquierda muestra la carga transmitida en el eje Y entre dos nodos. La de la derecha muestra los desplazamientos en el eje Y. Ambas gráficas muestran los valores máximos y mínimos y en la escala se observa el período de oscilación.