CAESAR II® 管道柔性和应力分析的世界标准

自1984年发布，CAESAR II就已经成为世界上应用最广泛的管道应力和柔性分析软件，其被广泛应用

于石化、化工、电力、海事、船舶、建筑、制药等众多行业领域。

相对于其它同类产品，CAESAR II是管道应力分析业界公认的全球标准，其用最新的国际规范和标准来

分析管道结构响应和管道系统的应力。绝大多数的中国相关行业用户正在使用它进行管道应力分析。

选择CAESAR II的理由

1. 该软件已成为管道应力分析行业事实上的标准，绝大多数主流工程公司和业主在使用该软件做项目；

2. 软件功能强大，几乎可以应用到所有行业项目，既可以做静态分析也可以做动态分析；

3. 软件内嵌超过30个国际、中国、行业、组织的标准，可以满足各地区各行业的要求；

4. 优异的三维建模和编辑功能；

5. 优秀的可集成性，可以和三维设计软件如CADWorx、Smart 3D做双向数据接口，减少设计和工程分析

间的工作量；

6. 可以和有限元分析软件FEA Tool及Nozzle Pro结合使用，保证结果准确并符合标准；

7. 鹰图PP&M及其授权合作伙伴建立了完整的服务和支持体系：客户可以获得强大的本地技术支持，同时有

全球产品技术支持中心做后盾，可以帮助客户将软件真正的应用到工程之中；CAESAR II在中国有非常大

的用户社区，便于学习和交流。

CAESAR II®

CAESAR II®

01 主要成功客户

石化

中国石化工程建设公司；中国石化集团上海工程有限公司；中

国石化集团宁波工程有限公司；中国石化集团洛阳石油化工工

程公司；中国石化集团南京设计院等。

化工

中国天辰工程有限公司（化一院）；赛鼎工程有限公司（化二

院）；东华工程科技股份有限公司（化三院）；华陆工程科技有

限责任公司（化六院）；中国成达工程有限公司（化八院）等。

石油天然气

中国寰球工程公司；中国石油天然气华东勘察设计研究院；中

国石油集团工程设计有限责任公司东北分公司；中国石油集团

工程设计有限责任公司抚顺分公司；中国纺织工业设计院；中

国石油天然气管道工程有限公司；CPE东北、西南、新疆等。

冶金

中冶东方；中冶南方；中冶焦耐；山东钢铁设计院等。

电力

中国电力工程顾问集团华东电力设计院；广东电力设计院；上

海电力设计院；中国电力工程顾问集团西北电力设计院；中国

电力工程顾问集团华北电力设计院；中国电力工程顾问集团西

南电力设计院；河北省电力勘测设计研究院；内蒙古电力设计

院；陕西省电力设计院等。

港口类

中交一航院、中交三航院、中交水运院等。

海洋工程及造船

中国海洋石油总公司、中船重工、中集、太平洋海工、中远船

务等。

制造业

沈阳鼓风机集团有限公司、无锡压缩机股份有限公司、大连冷

冻机股份有限公司、哈尔滨锅炉有限责任公司等。

在全球范围内，使用CAESAR II进行管道应力分析的工程公司和业主数量，占整个管道应力分析市场的70%-80%；CAESAR II在

中国的成功用户超过600家，在所有需要用到管道应力分析的行业中，主流客户都在使用CAESAR II，涉及的行业包括石油天然

气、石化、化工、电力、核电、海洋工程、冶金、港口工程、市政、制造业、食品工程、制药、水处理等。

02 功能模块

计算管道系统的一次应力、二次应力

防止管道的应力过大或金属疲劳引起管道或支架破坏：控制应

力范围在应力分析工作过程中非常重要，CAESAR II基于标准

规范，利用有限元分析将整个管道系统的每个节点的应力进行

分析并形成报告，您可以清晰的看到整个系统的应力情况，并

可以得到单个节点的详细应力构成。

计算法兰等连接处受力，进行法兰泄漏校核，防止

管道连接处泄漏

CAESAR II含有两种法兰校核方法：Kellogg Equivalent Pressure

和ASME B&PVC Section III Subsection NC-3658.3。

计算/校核设备管口受力

设备管口许用载荷。管道作用在设备上的载荷须满足设备管

口许用载荷要求。通过CAESAR II的计算，您可以得到准确的

管口载荷值，进而可以确定管道系统是否对设备造成安全上

的影响。

计算管道系统的位移

防止管道的位移量过大而引起管道自身或者其它管道的非正常

运行或破坏。到关注点的位移，选择长度适合的管架，并合理

布置相邻管间距。

进行弹簧支架的选取

CAESAR II根据管道系统的走向和输入工况进行弹簧的选择。

软件内置33种标准的弹簧库，完全可以满足用户需要；用户

也可以使用自定义弹簧。

错误检查器

复查CAESAR II模型并提醒您建立模型时可能出现的任何错误及

矛盾，或者应该关注的对象。程序发现错误后将阻止CAESAR

II的运行（如腐蚀余量大于壁厚、应闭合的系统不闭合等）并

作为致命性错误告诉用户。不正常的情况（如弹簧载荷可能为

零、没有弯头或者三通而管系方向发生改变），程序将向用户

提出警告。

工况编辑器

CAESAR II工况编辑最大静态工况数可达到999种。对于一个

新的文件，静态分析模块根据输入文件中的载荷类型向用户推

荐载荷工况。当推荐的工况不能满足要求时，用户可以根据工

艺和现场实际情况进行准确的工况模拟。当您编辑完工况，软

件会应用相应的标准规范进行分析。管道系统不同工况相同，

用户可以从其他文件拷入工况数据，进而节省大量时间。

动态分析模块

软件除了可以进行非线性静力分析，还可以进行谐波分析、模

态分析、反应谱分析、时间历程等分析方法。利用这些方法，

用户可以完成对振动管线、排放管线、柱塞流管线、气锤管线

等进行定性的分析，并得到解决方案。

Isogen模块

用户可以自定义管线号，按照管线号利用Isogen模块，出ISO

图形式报告，报告可定制，包括管道和应力信息。效果更直

观，信息更准确。

与其它软件的集成

CAESAR II与三维设计软件具有双向接口，您可以快速地从三

维软件中导入模型，消除手工输入错误。其中与CAD软件接口

包括：Smart 3D、CADWorx、PDS、CADPIPE和PCF；水力学

软件接口包括：AFT、PIPENET、LIQT、Pipeplus、FlowMaster；

文本文件接口：众多的第三方软件；CAESAR II可访问的数据库

文件包括：Smart 3D、Lisega（管道支吊架设计）等。

埋地管的计算

CAESAR II分析能够评定弯头及三通处应变诱发的弯曲应力。

CAESAR II分析能够估算在入土及出土点的管道变形。

此外，CAESAR II还有很多的其它功能：创建直观的分析模型；

设计工具和向导；荷载以及可视化管道模型；用户自定义报告

模板；国际管道应力规范；丰富的材料数据库；钢结构数据库

和模型；膨胀节数据库……

03 2011至2014不同版本的主要更新

CAESAR II 2014（7.0）

• 管道规范的更新：2012 ASME B31.1-材料属性的更新（E,

α）；2012 ASME B31.3-膨胀应力公式的修改；2013 ASME

B31.5；2012 ASME B31.8；EN13480; ASME B31.3 2012-

新的SIF输入界面；高强度钢的膨胀许用应力限制（Sc和Sh

限制到20 Ksi）

• 材料库的更新：依据管道规范更新了材料的属性；更新了

法兰校核中的法兰等级；依据2013 ASME第八卷第二分篇

增加了疲劳曲线

• 静态和动态分析的增强：在操作工况条件下，自动生成推

荐的膨胀工况

• 其它技术性增强；分析对应操作温度条件下的持续+偶然组

合工况；根据B31.8修改约束管道的组合应力计算方法

• 法兰筛选增强

• 许多可用性的增强：建模更新-图例-编辑属性的新方法；测

量图形中节点的距离；结构模型中增加新的工具条和单元

标签；许多图形增强和改进

• 交互性：使用Smart 3D导入多重支撑；弹簧设计和绘图

CAESAR II 2013（6.1）

• 更新了ASME B31.1、B31.3、B31.8、B31.9和Z662等管道

标准

• 伴随ASME NQA-1应用的发展，进行持续的规范化

• 更新CAESAR II的主要菜单以便使用Office 2010的条状菜单界面

• 技术上的变化：

- 下列CAESAR II 2013 R1（Version 6.10）改变的说明可能影

响数值结果：

重新编写了管道错误检查器（PIERCK.EXE）中确定复制节

点的许用应力数据的方法；校正了PD8010-2中来自form节点

弯曲应力的计算方法（应用“form”节点的应力增大系数代

替“to”节点的应力增大系数）；修正CODETI弯头的平面内/

平面外应力增大系数的设置；修正PD8010-2当量应力的计

算，考虑弯头的正面及负面影响；实现软件对后续节点的材料

焊接接头降低系数（Wc）和屈服极限（Sy）属性的复制；修

正NC/ND中补强三通分支横截面的应力指数的计算；修正带

衬里管线的（动态）质量矩阵的计算；增加CODETI管道规范

中腐蚀余量对应力增大系数的影响

- 针对B31.8 2010版本更新内容进行升级，包括VIII章节中环

向应力的变化针对B31.3 2010版本更新内容进行升级

- 改进软件如何确定Sc值在不同载荷工况的应用

CAESAR II 2011 R1/5.31

• 增强了Smart 3D和CAESAR II之间的双向接口

• 新增美国ASME B31.9建筑管道规范，特别针对大型建筑内

部的管道系统

• 更新了下列已有规范：RCCM-C、RCCM-D、ASME-

NC、ASME-ND、GPTC/Z380、Z662、B31.1、B31.3、EN-

13480（2010）。这其中较主要的改动是B31.1要求在计算

弯头的应力增大系数时必须考虑介质内压强化效果及弹性

模量的修正效果

• 新增了管嘴许用载荷校核模块，用于在线评定任意边界条

件下单一管口的计算荷载能否满足许用荷载；新增了局部

坐标系下的支架推力报告；新增管号的定义和编辑功能；

在原材料保温基础上，新增保温衬里及外套材料的定义，

包括密度及厚度

• 增强了API 650柔性管嘴分析功能；增强阀门法兰数据库。

校核法兰泄漏时，将能自动生成垫片有效直径

• 均布载荷增强，用户可以在均布载荷定义界面选择是取单

位长度力还是加速度；增强阀门法兰数据库。校核法兰泄

漏时，将能自动生成垫片有效直径

• 弹簧选型界面增加一个数据栏，用于输入管道和弹簧之间的

支撑件重量；静态输出界面下应力工况以颜色显示校核结果

• 用户可以指定用户自定义材料库以获得更多的灵活性

• 增强位移输入/输出功能；增强动态响应谱生成器；重做

WRC107/297局部应力分析模块，主要数据输入栏保持不

变，但集成在同一界面下

成功用户

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