快速指南
JosephXS
1. 新手入门
1.1 启动FAST
双击启动FAST程序。
1.2 基本操作
1.2.1 创建新的工作项
打开Fast后显示打开或创建文件对话框。点击“新建”按钮，在新工作项文件输入名框中输入文件名，创建.fdb文件，创建成功自动显示程序主界面。
界面分为模型树、主面板、副面板、图形面板、日志面板、拓展功能区
模型树选中项目设置，
可在主面板输入项目信息。
1.2.2 管道输入
模型输入生成包括管道单元描述及施加在这些单元上的外部作用（边界条件或荷载）。两个节点编号来表示每个管单元的两端。每个管道单元还需要定义几何走向、截面及材料数据。
在模型树选中“模型组件”
在主界面中的“主面板”创建组，用户可以通过创建和编辑组，统一定义组内单元的规范、材料信息、操作工况、保温等信息。
（1） 在“规范”框中选择“B31.3-2018”
（2） 在“材料”框中选择“（106）A106 B”
（3） 在“操作工况”“No.1”输入对应的温度、压力、介质密度：“100（°C）、1000（kPa）、0.001（kg/cu.cm）”
（4） 在“保温”栏中的“密度”框中输入“0.0002”或保温类型，“厚度”框中输入“100”（mm）
点击左上角的“切换”
按钮，进行管道单元的输入参数设置。
（1） 在ΔX框中，输入1000（mm）
（2） 在直径中输入273.05（mm）
（3） 在“壁厚等级”框中输入40（标准管道壁厚系列），FAST将自动转化为壁厚
（4）点击副面板，点击管件在出现的下拉菜单中选择添加的管件。
选择“弯管”标签。这将在单元末端增加一长半径弯头，在弯头的近段焊点和中点增设中间节点18和19（节点20通常代表弯头的远端焊点）。
（5）点击边界条件在下拉菜单中选择添加的约束条件。
选择约束，在支架1“节点”框中输入“10”，然后点击第一个“+”后，在“类型”框下拉列表中选择“ANC”。
点击第二个“+”后，增加支架2.
（6）对于需要删除的管件或边界条件，点击管件或约束条件旁边的
删除该管件或约束条件。
（7）设置完单个节点后，点击右上角的在“当前单元后插入新单元” 
图标，进行下一个节点的设置。
1.2.3 检查模型中的错误
展开到模型树>自定义的文件名>静态分析>模型检查，双击模型检查。若弹出如下对话框，选择是(Y)。
模型检查后会出现错误，警告，通知的详细内容。
1.2.4 创建荷载工况
在模型错误检查后，展开模型树>自定义的文件名>静态分析>荷载工况选项会出现推荐的工况。
双击荷载工况节点，在弹出窗口中选择载荷工况。
1.2.5 运行静态分析
双击模型树>自定义的文件名>静态分析>运行分析节点。Fast开始进行分析，分析过程中的状态信息会实时显示在弹出的对话框中。
分析成功
1.2.6 查看静态结果
（1） 云图
在模型树的结果下，选中“云图”，右键弹出“绘制新云图”，点击。
在主面板编辑所需生成的云图数据，点击“生成”即可绘制云图。
（2） 报告
在模型树的结果下，选中“报告”，右键弹出“添加”，点击。
在主面板中，可选择对应的“分析类型”、“报告类型”、“工况””等信息。
2. 技术信息
2.1 管道规范
支持以下管道规范
|
规范版本 |
发行日期 |
备注 |
|
ASME B31.1-2018 |
2018 年 7 月 20 日 |
|
|
ASME B31.1 - 2022 |
2022 年 10 月 10 日 |
|
|
ASME B31.3-2018 |
2020 年 9 月 30 日 |
|
|
ASME B31.3 - 2022 |
2023 年 1 月 31 日 |
|
|
ASME B31.3 第九章- 2022 |
2023 年 1 月 31 日 |
|
|
ASME B31.4 - 2022 |
2022 年 12 月 8 日 |
长输规范 |
|
ASME B31.4 第九章 - 2022 |
2022 年 12 月 8 日 |
海管规范 |
|
ASME B31.4 第十一章 - 2022 |
2022 年 12 月 8 日 |
长输规范 |
|
ASME B31.5 - 2022 |
2023 年 1 月 20 日 |
|
|
ASME B31.8 - 2022 |
2022 年 12 月 22 日 |
长输规范 |
|
ASME B31.8 第八章 - 2022 |
2022 年 12 月 22 日 |
海管规范 |
|
ASME B31.9-2020 |
2020 年 12 月 31 日 |
2.2 设备规范
支持以下设备规范
|
规范版本 |
描述 |
发行日期 |
|
API 560，第 5 版 |
一般炼油用火焰加热器 |
2016 年 2 月 |
|
API 610，第 12 版 |
石油、石化和天然气工业用离心泵 |
2021 年 1 月 |
|
API 661，第 7 版 |
石油、石化、天然气工业--风冷换热器 |
2013 年 8 月 |
|
中国 GB/T20801 |
压力管道标准 |
2020年11月 |
|
中国SH/T 3074 |
石油化工钢制压力容器 |
2018年7月 |
2.3 风和地震规范
支持以下风载规范
|
规范版本 |
描述 |
发行日期 |
|
中国 GB 50009 |
建筑结构设计荷载规范（中国规范） |
2012 |
支持以下地震规范
|
规范版本 |
描述 |
发行日期 |
|
ASCE 7 |
建筑物和其他结构的最小设计荷载 |
2016 |
|
中国 GB/T20801.3 |
压力管道规范（中国规范） |
2020 |
2.4 材料表
|
材料编号 |
材料名称 |
弹性模量 |
泊松比 |
管道密度lb./cu.in |
温度范围ºF |
|
1 |
低碳钢 |
29.5E6 |
0.292 |
0.28993 |
-325 ～ 1400 |
|
2 |
高碳钢 |
29.3E6 |
0.289 |
0.28009 |
-325 ～ 1400 |
|
3 |
碳钼钢 |
29.2E6 |
0.289 |
0.28935 |
-325 ～ 1400 |
|
4 |
低铬钼钢 |
29.7E6 |
0.289 |
0.28935 |
-325 ～ 1400 |
|
5 |
中铬钼钢 |
30.9E6 |
0.289 |
0.28935 |
-325 ～ 1400 |
|
6 |
奥氏体不锈钢 |
28.3E6 |
0.292 |
0.28930 |
-325 ～ 1400 |
|
7 |
高铬不锈钢 |
29.2E6 |
0.305 |
0.28010 |
-325 ～ 1400 |
|
8 |
310型不锈钢 |
28.3E6 |
0.305 |
0.28990 |
-325 ～ 1400 |
|
9 |
可锻铸铁 |
29.5E6 |
0.300 |
0.28070 |
-325 ～ 1400 |
|
10 |
灰口铸铁 |
13.4E6 |
0.211 |
0.25580 |
70 ～1000 |
|
11 |
蒙乃尔合金(Monel 67% Ni/30% Cu) |
26.0E6 |
0.315 |
0.31870 |
-325 ～ 1400 |
|
12 |
蒙乃尔合金(K-Monel) |
26.0E6 |
0.315 |
0.30610 |
-325 ～ 1400 |
|
13 |
铜镍合金 |
22.0E6 |
0.330 |
0.33850 |
-325 ～ 1400 |
|
14 |
铝 |
10.2E6 |
0.330 |
0.10130 |
-325 ～ 600 |
|
15 |
99.8%紫铜 |
16.0E6 |
0.355 |
0.32270 |
70 ～ 400 |
|
16 |
商用黄铜 |
17.0E6 |
0.331 |
0.30610 |
-325 ～ 1200 |
|
17 |
低铅锡青铜1 |
14.0E6 |
0.330 |
0.31890 |
-325～ 1200 |
|
18 |
切短（cut short)冷紧单元 |
||||
|
19 |
加长（cut long)冷紧单元 |
||||
|
20 |
FAST各向异性材料模型（玻璃钢管道） 默认膨胀系数=12.0E-6in./in./ºF |
||||
|
21 |
特性自定义 |
||||
|
100及以上 |
源自材料库，包括许用应力等管道规范数据。 |
||||
2.5 约束
储存下列约束信息
|
约束类型 |
缩写 |
|
固定 |
ANC |
|
双向平动约束 |
X、Y或Z |
|
双向转动约束 |
RX、RY或RZ |
|
导向，双向作用 |
GUIDE |
|
双向限位 |
LIM |
|
双向平动减振器 |
XSNB、YSNB、ZSNB |
|
单向平动约束 |
+X、-X、+Y、-Y、+Z、-Z |
|
单向转动约束 |
+RX、-RX、+RY、-RY、+RZ、-RZ |
|
单向限位 |
+LIM、-LIM |
|
大转角拉杆 |
XROD、YROD、ZROD |
|
双向双线性平动约束 |
X2、Y2、Z2 |
|
双向双线性转动约束 |
RX2、RY2、RZ2 |
|
单向双线性平动约束 |
+X2、-X2、+Y2、-Y2、+Z2、-Z2 |
|
单向双线性转动约束 |
-RX2、+RY2、- RY2等 |
|
触底弹簧 |
XSPR、YSPR、ZSPR |
|
单向减振器 |
+XSNB、-XSNB、+YSNB等 |
2.6 分支类型
使用以下分支类型
|
类型 |
B31J 类型 |
B31.3 类型 |
备注 |
图例 |
|
1 补强 |
带补强焊制三通 图例 2.1 |
带补强焊制三通 |
用来降低 SIF 值 不是配件 修改后的管道 |
图例 2.1 |
|
2 未补强 |
未补强焊制三通 图例 2.2 |
不带补强焊制三通 |
常规交叉口 不是配件 修改后的管道 通常是最便宜的 |
图例 2.2 |
|
3 对焊 |
对焊三通 图例 2.3 |
对焊三通 |
通常大小不一 遵循 B16.9 SIF 值通常最低 通常较贵 |
图例 2.3 |
|
4 嵌入式支管台 |
嵌入式支管 图例 2.4 |
嵌入式支管 |
“嵌入”式接头 管道上的锻造管件 |
图例 2.4 |
|
5 焊接支管台 |
整体加强支管的焊接管件 图例 2.5 |
焊接支管台 |
“坐”式接头 管道上的锻造管件 |
图例 2.5 |
|
6 挤压成型 |
挤压成型分支 图例 2.6 |
挤压成型对焊三通 |
很少使用 用于厚壁分支管 由直管挤压成型 |
图例 2.6 |
2.7 弯头上的节点
弯头由进入弯头的单元和离开弯头的单元定义。实际的弯头曲线在物理上始终位于进入弯头单元的终点端。
离开弯头的单元必须紧接在定义（进入）弯头的单元之后出现。
默认弯头半径是管道公称外径的 1.5 倍。
对于应力和位移输出，进入弯头单元的终止节点在几何上位于弯头的远端点。远端点位于弯头的焊缝线处，并与离开弯头的直管单元相邻。
弯头上的近端点位于弯头的焊缝线处，并且与进入弯头的直管单元相邻。
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