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O que é solicitado no módulo ANS? Introdução ao Sizing Window no módulo ANS da AFT

17 de julho de 2020 Leave a comment

Muitos de vocês sabem que a AFT lançou o módulo ANS para AFT Fathom e AFT Arrow no ano passado para ajudar os engenheiros a minimizar o custo de seus sistemas e maximizar a confiabilidade. Vamos falar um pouco mais sobre quais informações você precisa para usar o módulo ANS, apresentando cada um dos painéis que podem ser encontrados na Sizing Window no Sizing Navigation Panel, como pode ser visto na Figura 1.


Figura 1: Sizing Navigation Panel, que pode ser encontrado na parte inferior da Sizing Window, quando o módulo ANS está ativo no AFT Fathom ou no AFT Arrow.

Sizing Objective – O que você deseja minimizar?

O primeiro input que o módulo ANS solicitará é um objetivo. Embora o objetivo seja tipicamente minimizar o custo do sistema, existem diferentes maneiras de conseguir isso. Minimizar o custo monetário diretamente para os componentes no sistema seria a abordagem mais direta, mas isso também é complexo, pois as informações de custo para cada componente geralmente não estão disponíveis para os engenheiros durante a fase de projeto.

Em muitos casos, simplesmente minimizar o peso da tubulação para o sistema será equivalente a minimizar o custo monetário. Outras opções, como minimizar o volume do fluxo, também estão disponíveis para uso. Dependendo das restrições do sistema, pode ser útil minimizar o volume do sistema de tubulação. A Figura 2 mostra uma comparação sem dimensão de diferentes custos de dimensionamento usando uma tubulação de Aço ANSI Schedule 40. Pode-se observar aqui que, neste caso, as linhas de peso e custo monetário da tubulação mostram a melhor correlação, embora isso possa não ser verdade para todos os materiais/schedules da tubulação.


Figura 2: Uma comparação do custo relativo de diferentes tamanhos de tubulação ANSI de aço em termos de diferentes parâmetros oferecidos para uso no módulo ANS.

Sizing Assignments – O que você deseja dimensionar?

Nesse painel, o usuário simplesmente escolhe quais tubulações o Fathom/Arrow deve considerar ao minimizar o custo. O usuário também pode criar grupos de tamanhos comuns, o que forçará todas as tubulações nesse grupo a terem o mesmo tamanho. Criar grupos de tamanhos comuns eficazes ajudará a reduzir o tempo de execução do modelo e a complexidade do projeto, limitando o número de tamanhos de tubulações separados no projeto. Por exemplo, os segmentos de tubulação de sucção para um grupo de bombas paralelas podem ser adicionados a um grupo de tamanho comum, enquanto a tubulação de descarga para essas bombas pode ser adicionada a outro grupo, pois seria lógico que essas partes tivessem tamanhos equivalentes.

Candidate Sets – Quais materiais e tamanhos de tubulação podem ser usados ​​para o sistema?

É necessário um conjunto de candidatos para informar ao Fathom/Arrow quais tamanhos podem ser usados ​​para cada tubulação/duto no sistema. Geralmente, a regra geral é que, quanto mais tamanhos você incluir no conjunto candidato, maior será a flexibilidade do Fathom/Arrow para encontrar uma solução de custo mais baixo. Obviamente, mais tamanhos disponíveis também podem levar a tempos de execução mais longos. Para um modelo simples, incluir todos os tamanhos possíveis, não há problema. No entanto, para modelos mais complexos, a limitação do conjunto candidato pode ser desejada para obter uma solução mais rápida.

Design Requirements – Quais condições devem ser impostas no sistema?

Os requisitos de projeto são importantes no módulo ANS para garantir que o projeto final proposto tenha um custo mínimo e funcione com sucesso. Dependendo de como o modelo foi construído, alguns requisitos para o sistema podem ser inerentemente definidos no Fathom/Arrow como limites para o sistema. Por exemplo, pode haver pressão e fluxo exigidos na saída do sistema. Para definir isso, você pode representar o limite de saída como uma junção de pressão atribuída, que garantirá que a pressão mínima seja atingida na saída. Você pode adicionar um requisito de projeto nesse ponto para garantir que o fluxo mínimo seja alcançado ou vice-versa. Um requisito de projeto fornecerá mais flexibilidade do que uma condição de limite, pois o requisito de projeto não fixa a taxa de fluxo ao valor mínimo/máximo, mas permite que esse número varie, desde que a condição mínima/máxima seja atendida. Assim, para cada condição de projeto, o engenheiro deve considerar se uma condição de limite ou requisito de projeto seria o melhor responsável por essa condição.

Sizing Method – Qual método de cálculo deve ser usado?

O último painel que sempre será necessário é o Sizing Method. Normalmente, o usuário deve primeiro executar o modelo usando o tipo de dimensionamento contínuo e, em seguida, executar o modelo usando o tipo de dimensionamento discreto como comparação. Se as duas soluções não forem semelhantes, o engenheiro deve escolher um método de pesquisa diferente que possa ser mais adequado para a análise. Recomenda-se executar o modelo usando vários métodos de pesquisa diferentes para encontrar o melhor projeto do sistema, pois geralmente não está claro qual método será o mais adequado para cada um.

Conclusão

Depois que o modelo completo é construído, é possível definir todos os inputs de dimensionamento descritos acima em apenas 15 a 20 minutos para executar um dimensionamento simples do peso da tubulação. Tudo o que você precisa saber é que tipo de custo você deseja minimizar, quais tubulações deseja dimensionar no modelo, quais materiais/programações você deseja considerar para o sistema e quais requisitos de projeto devem ser atendidos. Você pode ajustar o input de dimensionamento para melhorar o tempo de execução, vinculando o tamanho de algumas tubulações usando grupos de tamanhos comuns e testando diferentes métodos de dimensionamento.

Com inputs simples, pode-se encontrar uma grande economia no custo inicial para a construção do sistema. Para ver e/ou criar exemplos, consulte o arquivo de Ajuda de exemplo, acessado em Fathom ou Arrow no menu Help.

Fonte: AFT – Applied Flow Technology

Por Equipe N.A Tecnologia

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