Hoewel Layout aanvankelijk is ontworpen voor het definieren en visualiseren van de geometrie van interne ruimtes, is het rond de jaren 2020 uitgebreid met functies voor het modelleren van pijpleidingen. Daarmee is een systeem ontstaan wat bedoeld en geschikt is voor:
- Geïntegreerde schotten/dekken & compartimenten & pijpleidingen modellering en visualisatie.
- Inclusief de effecten van pijpverbindingen op de lekstabiliteit, en het afleiden van tussenstadia van vervulling op basis van de verbindingen tussen compartimenten.
- Lekstabiliteitsberekening in het tijddomein, met inbegrip van de effecten van vloeistofsnelheden en -weerstanden in de leidingnetwerken.
- Op het verlanglijstje staat nog de uitwisselen van PIAS' pijpleidinggegevens met engineeringssoftware. Bij gebrek aan een algemeen geaccepteerd interfaceformaat voor dit soort gegevens zal dat echter niet universeel kunnen zijn.
De pijpleidingen data structuur
Omwille van de overzichtelijkheid is de handleiding aangaande de pijpleidingen gesplitst in twee delen; het stukje wat gerelateerd is aan geometrie en (compartiments-)verbindingen past hier, bij Layout, terwijl het meer stromingstechnische deel beter past bij het hoofdstuk over interne doorvloeien bij lekraken, zie Vervulling door ducts en pijpleidingen (Consecutive Flooding, na 2022).
De datastructuur en terminologie van de pijpleidingen is geïnspireerd door de ISO-15926 standaard, die z'n oorsprong heeft in de procesindustrie. De basiselementen zijn:
- Een apparaat (Engels: equipment), dat is een ding, niet zijnde een compartiment, wat aangesloten is op een pijpleiding maar daar geen deel van uitmaakt, zoals een motor of een chiller. Eigenlijk doet PIAS uiteindelijk niks met zo'n apparaat, het wordt alleen maar opgegeven voor de compleetheid van definitie en de tekeningen.
- Een pijpleidingsysteem, dat is een administratieve verzameling pijpleidingen van dezelfde soort, bijvoorbeeld “lens/ballast” of “zware olie”. Zo'n systeem kan tot een gewichtsgroep behoren — die ook voor compartimenten en gewichtsposten in PIAS gebruikt worden, en die besproken worden in Opgeven gewichtsgroepen — maar dat hoeft niet. Een systeem kan ook een kleur toegekend krijgen, bv. volgens de ISO 14726 standaard.
- Een pijpleidingnetwerk, dat is één gesloten stelsel van verbonden pijpen, wat behoort tot een pijpleidingsysteem. Het netwerk is de kern van de pijpleiding datastructuur.
- Een pijpleidingsegment, dat is één tak van een pijpleidingnetwerk, wat loopt tussen twee punten zonder verdere vertakking daartussen.
- Een pijpleidingaansluiting (engels: connection), dat is een onderdeel wat zich aan de uiteinden van elk pijpleidingsegment bevindt. Hiervan bestaan zes soorten:
- Vertakking (Engels: joint), waar meerdere pijpleidingsegmenten samen komen.
- Onbeschermde opening, naar buiten toe. Een nuttige feature van dit type is dat zo'n opening ook wordt opgenomen in de lijst van openingen per compartiment (zie Speciale punten / openingen), en ook in het overzichtsmenu van openingen, Lijst van openingen en andere speciale punten. In beide lijsten kunt u de plaats van de openingen wijzigen, maar om voor de hand liggende redenen is het niet mogelijk om andere eigenschappen te wijzigen, of om de opening te verwijderen.
- Opening + WAPCD (Weathertight Air Pipe Closing Device). Dit is wat in de volksmond heet een ontluchtingskap.
- Eindafsluiter (Engels: terminator), die een doodlopend segment afsluit.
- Compartiment, of precieser, een verbinding met een bepaald compartiment op een zekere plaats. Een compartiment kan dus meerdere aansluitingen hebben.
- Apparaat, of precieser, een verbinding met een bepaald apparaat op een zekere plaats.
Van elke aansluiting kan ook de positie worden opgegeven alsmede de weerstandscoëfficiënt, naar keuze in- of exclusief de weerstand t.g.v. het energieverlies bij uitstroming aan het uiteinde van een pijp (zie daarvoor Uitstromingsverlies).
- Een pijpleidingcomponent, dat is een onderdeel wat zich in een pijpleidingsegment kan bevinden. Hiervan zijn twee soorten:
- Puntcomponenten, die zich bevinden in een (virtueel) punt (waarvan ook ook de coördinaten kunnen worden opgegeven):
- Tussenpunt, dat is gewoon een geometrisch punt zonder verdere eigeschappen. Kan worden gebruikt om de pijpgeometrie vast te kunnen leggen.
- Bocht.
- Afsluiter, met daarbij aangegeven of deze open of dicht is.
- Drukontlastklep (engels: pressure relief valve), met daarbij de druk waarbij deze opent. Een belangrijke reden om dit type hier op te nemen is t.b.v. brandschotten die in geval van lek raken bij een zekere waterhoogte (=druk) doorslaan. Deze klep opent zich in de leiding, en laat dus wanneer geopend vloeistofstroming toe in die leiding.
- Drukregelaar (engels: reducer), met de normale doorstroomrichting (van hoge naar lage druk) aangegeven, alsmede de geregelde druk aan de uitgaande kant. De werking hiervan hangt af van de doorstroomrichting:
- Als de vloeistof in de normale richting stroomt dan geldt bij hydraulische berekeningen de ingestelde geregelde druk aan de uitgaande kant.
- Als de vloeistof onverhoopt in tegengestelde richting stroomt dan wordt aangenomen dat de regelaar gesloten is als de druk aan de geregelde (=oorspronkelijk uitgaande) kant hoger is dan de regeldruk. Enn anders open, waarbij de hydraulische berekeningen worden uitgevoerd m.b.v. de standaard weerstandscoëfficiënt.
- Terugslagklep (engels: check valve), met daarbij middels een pijl de doorstroomrichting aangegeven.
- WAPCD, Weathertight Air Pipe Closing Device), met ook daarbij de doorstroomrichting aangegeven. In de volksmond een ventilatiekap of ontluchtingskap
- Pijpcomponenten, die zich tussen twee puntcomponenten bevinden. Hiervan is er maar één, nl.:
- Een pijpstuk, dat is een recht stuk pijp tussen twee puntcomponenten.
Verder kunnen van componenten ook weerstandscoëfficiënten en afmetingen worden opgegeven. Merk op dat een opening of een WAPCD zowel als onderdeel als verbinding kan worden gegeven. Dit lijkt dubbelop, maar er is een duidelijke reden voor:
- Als een verbinding wordt het gebruikt aan het einde van een segment, meestal als een weer-en-windbestendige opening naar buiten, bijvoorbeeld net boven het hoofddek.
- Als component wordt het intern gebruikt in een netwerk, bijvoorbeeld een weer-en-windwinddichte opening op het autodek van een Ro-Ro schip, binnenin het Ro-Ro ruim, dat op zichzelf een ‘gewoon’ compartiment in het schip is.
Voorbeeld van twee netwerken met een aantal onderdelen.
Met deze structuur kunnen complexe pijpleidingen worden gemodelleerd, en gekoppeld aan openingen en compartimenten, zie het fantasievoorbeeldje hierboven. Om het gebruiksgemak te verhogen bevat PIAS' pijpleidingensysteem een aantal hulpfuncties en -concepten die niet essentieel zijn, maar wel handig kunnen zijn, zoals:
- Een volledige pijpleidingendefinitie bevat de coördinaten van alle onderdelen daarvan. Soms is het echter voldoende als slechts de verbindingen worden vastgelegd, en zijn die coördinaten niet relevant. In dergelijke gevallen kunnen netwerken of componenten geometrieloos worden opgegeven. Dat kan bv. gebruikt worden bij het opgeven van een standaard ontluchting recht boven een tank, in welk geval de preciese plaats van de aansluiting van de ontluchtingspijp op de tank niet van belang is (tenminste, als men er genoegen mee neemt dat de vorm van het pijpleidingnetwerk dan niet bij de lekstabiliteit betrokken wordt).
- Een scheepsmodel wat zonder deze pijpleidingen gedefinieerd is zal i.h.a. toch openingen en peilpijpen bevatten. Deze onderhouden in essentie vanzelfsprekend een relatie met pijpleidingen. Om het upgraden van zo'n model te vergemakkelijken zijn er hulpfuncties om deze entiteiten om te zetten naar pijpleidingen, zie de [Generate] functies in Pijpleidingsystemen.
- Ten behoeve van volledige stromingsberekeningen moeten van alle pijpen en componenten hun vorm, afmeting en weerstandscoëfficiënt worden opgegeven. Aangezien daar in de realiteit behoorlijk wat eensluidendheid in kan zitten kunnen deze gegevens, om tikwerk te besparen, ook op een hoger niveau worden opgegeven, bv. voor een heel leidingsysteem. Dat wordt verder toegelicht in Gelaagd opgeven van stromingsgerelateerde parameters.
Het pijpleidingenstartmenu bevat de volgende opties:
Aanvullend valt nog het volgende op te merken:
- De eerste twee opties zijn een beetje dubbelop, d.w.z. dat ze beiden een ingang bieden naar dezelfde individuele netwerken. Via de eerste optie zijn die gegroepeerd per systeem, en via de tweede optie komt er gewoon een complete lijst van netwerken. Beide opties kunnen van pas komen.
- Er is nog een aanvullende paragraaf met aanwijzingen over het definiëren van bijzonderheden die men in de praktijk in het schip tegen kan komen. Dat wordt echter pas besproken nadat de hoofdstructuur is toegelicht, in Het modelleren van specifieke zaken uit de werkelijke wereld.
- Er is nog een andere plaats waar de pijpleidingen zichtbaar gemaakt kunnen worden, en dat is bij de driedimensionale presentatie — zoals besproken bij Driedimensionale presentatie — waarvan hieronder een voorbeeld.
Pijpleidingen, opgenomen in de 3D presentatie.
Pijpleidingsystemen
In dit menu kan men een aantal eigenschappen van pijpleidingensystemen opgeven. Zoals aangegeven in de introductie is een systeem een verzamelnaam voor pijpleidingen van dezelfde soort, bijvoorbeeld “lens/ballast”. Eigenschappen in dit menu die toelichting behoeven zijn:
- Presentatie, waarmee kan worden opgegeven of en hoe het systeem wordt opgenomen in de 3D presentatie en het indelingsplan.
- Geselecteerd, wat aangeeft of dit systeem wordt meegenomen bij het uitvoeren van lekstabiliteitsberekeningen.
- Sounding, wat aangeeft of pijpen van dit systeem worden gezien als peilpijpen van compartimenten. Als dat het geval is dan worden die pijpen automatisch toegevoegd aan de peilpijpen van het compartiment waar ze mee verbonden zijn. Dat is handig want dan hoeven die pijpen slechts eenmalig opgegeven te worden. In het peilpijpdefinitiemenu van het compartiment zijn die pijpen ook zichtbaar, maar ze kunnen daar niet gewijzigd worden.
- Voor de doorsnedeeigenschappen van de laatste kolommen wordt verwezen naar Wrijvingsweerstand door pijpleidingen.
Verder kent dit menu nog drie functies, waarbij de eerste twee voornamelijk bedoeld zijn voor conversie van oudere projecten (hoewel het gebruik daar niet per se toe beperkt is):
- [Convert / Openings], waarmee uitgaande van reeds gedefinieerde (ontluchtings-)openingen van compartimenten pijpleidingen worden gegenereerd die deze openingen bevatten. Deze functie is duidelijk bedoeld voor het upgraden van oudere scheepsbestanden (met slechts losse locaties van openingen vastgelegd) naar een completere definitie die ook de pijp tussen compartiment en opening bevat. Vanzelfsprekend kan het zo zijn dat de gegenereerde pijpleidingsvorm nog verder gedetailleerd moet worden met bochten of knikpunten (want die informatie was nou eenmaal niet beschikbaar voorheen).
- [Convert / Sounding pipes] is analoog, daarmee worden de eerder vastgelegde (losse) peilpijpen van de compartimenten omgezet naar pijpleidingen die passen in het hier besproken integrale pijpleidingensyeteem.
- <Enter>, waarmee men, als de tekstcursor op een bepaald pijpleidingennetwerk staat, een niveau dieper gaat, naar de details daarvan. In het pijpleidingennetwerkmenu wat hieronder besproken wordt.
Pijpleidingnetwerken
Deze optie opent met de lijst van netwerken, zoals het voorbeeld hieronder, waarvan er met <Enter> dan één gekozen kan worden voor verdere bewerking of aanvulling.
Lijst van gedefinieerde netwerken, met een aantal kenmerken.
De datastructuur rondom de pijpleidingen is soms wat virtueel, bv. een ‘systeem’ is niks anders dan een administratieve groepering van gelijksoortige netwerken. Het netwerk daarentegen is echt; dat is een stelsel van pijpen waar men aan de ene kant water in kan gieten, wat er vervolgens aan andere kanten weer uit kan komen.
De essentie van een pijpleidingnetwerk is dat het bestaat uit segmenten en componenten, die zo hun onderlinge verbindingen, eigenschappen en geometrie kunnen hebben. Daarbovenop heeft het netwerk zelf ook nog een aantal eigenschappen, die toegankelijk worden via de [properties] menubalkknop uit de GUI van bovenstaande figuur, of uit de netwerkenlijst van de figuur daarboven. Dat zal echter later besproken worden, zie Eigenschappen van pijpleidingnetwerken, maar eerst kijken we naar de inhoud van deze GUI:
Pijpleidingnetwerk GUI
Voorbeeld van een pijpleidingennetwerk, in de GUI van Layout.
Van de specifieke pijpleidingnetwerkGUI in Layout is hierboven een voorbeeld opgenomen. Het bevat de volgende deelvensters:
- Linksboven een lijst van segmenten van dit netwerk, zie verder Segmentenlijst. Als de tekstcursor op zo'n segment staat dan is dat actief in de rest van de GUI.
- Rechtsboven een lijst van componenten van het actieve segment, zie Componentenlijst.
- Rechtsmidden een lijst van verbindingen van het hele netwerk, zie Verbindingenlijst.
- Het witte vlak linksmidden is een deelvenster waar definitiefouten worden getoond, zie verder Waarschuwingen over definitiefouten.
- De zwarte deelvensters bevatten de drie orthogonale aanzichten van het netwerk, inclusief aangesloten apparatuur en compartimenten. De locaties van deze doorsnedes zijn dynamisch gekoppeld aan de muispositie, dat werkt net zo als in compartiments- en vlakken definitie GUI, uit de eerste optie van het Layout hoofdmenu.
- Rechtsonder het 3D aanzicht van het netwerk. Hier kan men op de gebruikelijke wijze roteren, pannen en zoomen.
In de grafische deelvensters licht het actieve segment feller op dan de anderen.
Segmentenlijst
Hier staat een overzicht van alle segmenten van een netwerk, met hun naam en hun vertragingsfactoren. De laatste worden gebruikt om bij lekberekeningen fractionele tussenstadia van vervulling te genereren. Dat zijn de min of meer conventionele tussenstadia, zoals besproken in Met conventionele tussenstadia van vervulling ("Fractioneel"). Op verzoek van een gebruiker van PIAS kunnen zelfs meerdere van dergelijke vertragingen worden opgegeven, wat de variatie in tussenstadia nog groter maakt. Die extra vertragingen zijn echter facultatief, voor regulier gebruikt volstaat één enkele.
Als het segmentendeelvenster geselecteerd is, is er een functie [Properties] beschikbaar in de menubalk. Deze heeft betrekking op het gehele netwerk van de GUI en roept hetzelfde popupvenster op als besproken op Eigenschappen van pijpleidingnetwerken. De reden voor de aanwezigheid van deze redundante functie is dat het in deze GUI handig kan zijn om netwerkparameters die standaard voor alle segmenten gelden te kunnen zien of wijzigen.
Componentenlijst
Van het actieve segment toont die sub-window alle componenten. Uiteraard zijn er altijd minstens twee componenten, dat zijn de verwijzingen naar de verbindingen die het begin en einde van het segment weergeven. Verder kan van elke component z'n eigenschappen worden opgegeven, zoals de positie, weerstandscoëfficient en dwarsdoorsnedeoppervlak. Dat kan door die getallen in te tikken, of via [spatiebalk] een popbox op te roepen waar al die parameters in staan. Bedenk dat voor een betrouwbare tijddomeinberekening niet alleen van de puntcomponenten (zoals pijpbocht of WAPCD) de dwarsdoorsnede en weerstandscoëfficient moeten worden opgegeven, maar ook van de pijpstukken, die expliciet opgegeven moeten worden. Bij een aantal soorten componenten zijn nog specifieke eigenschappen van toepassing: = Bij een afsluiter kan worden opgegeven of deze open of dicht is.
- Bij een terugslagklep en een WAPDC wordt de doorlaatrichting opgegeven. Dat toont zich als een pijl die omhoog of omlaag kan wijzen in de richting van de regelvolgorde van de tabel.
- Bij een drukontlastklep kan de druk worden opgegeven wanneer deze opent. Sterker nog, er kunnen twee van zulke drukken worden opgegeven, eentje die geldt voor stroming in definitievolgorde (dat is stroming van de component op de bovenste regel naar de component op de onderste regel) en een andere voor stroming de andere kant op. En er kan ook worden opgegeven of het openen ‘reversibel’ is, d.w.z. of hij ook weer gesloten wordt als de druk weer lager is dan de openingsdruk. Een veerbelaste klep zal i.h.a. reversibel zijn, het doorslaan van een brandschot niet.
Verbindingenlijst
Deze lijst bevat voor het gehele netwerk alle verbindingen, dat kent types zoals besproken op De pijpleidingen data structuur. In essentie zijn het de knooppunten waar segmenten mee verbonden kunnen zijn, en die zelf ook verbonden kunnen zijn aan een ander ding, zoals een compartiment, een opening of een apparaat. Eigenlijk valt over dit deelvenster niet zoveel te zeggen; veel zaken zoals weerstandscoëfficienten en zo zijn immers eerder ter sprake gekomen. Misschien nuttig om te vermelden dat een verbinding met een compartiment moet worden ingevuld met een echt, reeël bestaand compartiment. Als dat compartiment wordt weggeooid dan loopt ook deze verbinding dood. En verder nuttig te herhalen dat een WAPCD, zowel bij de componenten als hier bij de aansluitingen kan worden opgegeven. Het verschil tussen de twee is toegelicht op De pijpleidingen data structuur.
Waarschuwingen over definitiefouten
Dit betreft een deelvenster wat (hopelijk) meestal blanco zal zijn. Mocht er echter sprake zijn van een incompleetheid of inconsistentie in de definitie van een netwerk dan wordt dat hier gemeld. De ruimte hier is schaars, dus elk mankement krijgt slecht één regel. Door op die regel te klikken met de muis verschijnt er een popup box met, waar nodig, een wat uitgebreidere omschrijving. Mocht men behoefte hebben aan een totaaloverzicht van waarschuwingen van alle netwerken dan kan daarvoor de optie uit het pijpleidingenhoofdmenu, zoals beschreven bij Controleer de invoer, gebruikt worden.
Sommige waarschuwingen spreken voor zich, terwijl andere wat extra toelichting behoeven, t.w.:
- Wanneer van een pijpleidingsysteem is aangegeven dat het peilpijpen bevat — zoals dat kan worden ingesteld in de ‘Sounding’ kolom van het systemenoverzicht, zoals besproken in Pijpleidingsystemen
zou de conversie van de hier gedefinieerde pijpen naar peilpijpen soms wel eens onmogelijk kunnen zijn om bv. één van de volgende redenen:
- De pijp bevindt zich niet binnenin een compartiment (m.a.w. geen van de pijpuiteinden is verbonden aan een compartiment).
- Het pijpennetwerk bevat meer dan één segment (een peilpijp mag er slechts één bevatten).
- Het aantal componenten in de pijp is groter dan het maximum aantal peilpijppunten in Layout.
- Het aantal peilpijpen in een compartiment is groter dan het maximum van twee, in Layout.
In dergelijke gevallen kunnen de betreffende pijpen nog steeds worden gebruikt in relatie tot hun netwerk, bijvoorbeeld om een rol te spelen in lekstabiliteitsberekeningen, maar ze zullen niet beschikbaar zijn als peilpijp in een compartiment.
- “Conflict groot doorsnedeoppervlak vs. weerstandscoëfficiënt > 0”. Het Consecutive Flooding systeem kent een instelling van het dwarsdoorsnedeoppervlak waarboven de stroming geacht wordt onbelemmerd plaats te vinden, die wordt besproken bij Minimaal doorsnedeoppervlak voor onmiddelijke doorstroming. Dit biedt controle over het direct overstorten van grote hoeveelheden ingestroomd lekwater over bv. een drempel bij de grotere hellingshoeken van een stabiliteitsberekening. Het feitelijke oppervlak van een onderdeel wordt dan vergeleken met dit maximum, en als dat groter is dan vindt de vloeistof geen hinder bij de stroming. Aan de andere kant kan men voor een onderdeel ook een weerstandscoëfficiënt opgeven. Als die nou groter is dan nul dan ondervindt de vloeistof wel weerstand = hinder, wat in tegenspraak is met het effect van het grote oppervlak van hierboven. Kortom, de combinatie (oppervlak > minimaal oppervlak) en (weerstandscoëfficiënt > 0) kunnen tot tegenstrijdige resultaten leiden. Hiervoor wordt in de definitiefase, hier in Layout, al een waarschuwing voor gegeven, maar het spreekt voor zich dat die alleen van toepassing is bij de tijddomeinberekening, en niet bij de fractionele methode.
- TODO in de lijst kijken of er nog meer toe te lichten waarschuwingen zijn.
Overigens kan men via de bovenbalkSetup, onderste optie, de onderwerpen kiezen die aan deze controle onderwerpen worden. Datzelfde is instelbaar bij de algemene pijpleidingeninstellingen, zoals besproken bij Algemene pijpleidingeninstellingen.
Eigenschappen van pijpleidingnetwerken
Een aantal eigenschappen staan in het overzichtsmenu van de pijpleidingnetwerken. Via de [properties] bovenbalkknop opent er echter een popupbox met alle parameters van een netwerk:
Eigenschappen van een pijpleidingennetwerk.
De niet-vanzelfsprekende parameters hiervan zijn:
- Netwerk met geometrie. Geometrie is de verzamelnaam voor de coördinaten van de componenten in het netwerk. Het zal duidelijk zijn dat een reeël bestaand netwerk niet zonder geometrie kan, en voor het berekenen van de stromingen in het tijddomein zullen van alle componenten hun coördinaten moeten worden opgegeven. De fractionele methode daarentegen kan in veel gevallen best zonder coördinaten. Om u het intikken van verder toch niet gebruikte parameters te besparen kunt u ook opgeven dat er geen geometrie gebruikt moet worden. Het moge duidelijk zijn dat het netwerk dan niet getekend kan worden, en de tijdomeinberekening is ook uitgeschakeld. Deze optie biedt ook nog de keus ‘niet opgeven’, dan wordt deze parameter niet per netwerk opgegeven, maar bij de algemene pijpleidinggevens, zie Algemene pijpleidingeninstellingen, allemaal gemaakt om u invoerwerk te besparen.
- Vorm, maten en weerstandscoëfficient van de dwarsdoorsnede. Dit wordt besproken in Wrijvingsweerstand door pijpleidingen.
- Typering van de grootte van dwarsdoorsnedes. Dit is op netwerk niveau een uitzondering op de systeembrede default, zoals die besproken wordt op Algemene pijpleidingeninstellingen.
- Bij een tijddomeinberekening kan in Config (zie Tijddomein berekeningstijdstap) de algemeen toe te passen berekeningstijdstap worden opgegeven. Het zou echter zo kunnen zijn dat men zich voor sommige netwerken een afwijkende tijdstap wenst. Dat kan dan hier worden opgegeven.
Apparatuur
De apparatuur speelt geen essentiele rol in het pijpleidingen systeem. Zo'n apparaat is gewoon een benaming van een eindpunt van een pijpsegment, bv. een generator of een koudwatermaker. Met de afmetingen van het ding erbij, voor het plaatje en als herkenning. Op het apparaat stopt de pijp, er stroomt dus geen water het apparaat in of uit.
Controleer de invoer
Bij Waarschuwingen over definitiefouten is uitgelegd hoe definitiemankementen per netwerk gerapporteerd worden (en wordt overigens ook wat extra toelichting over sommige waarschuwingen gegeven). Bij deze optie worden de waarschuwingen voor alle netwerken nog eens op een rijtje gezet, zodat men een totaaloverzicht heeft. De onderwerpen die betrokken worden bij deze controle zijn tot op zekere hoogte instelbaar, dat wordt besproken bij Algemene pijpleidingeninstellingen.
Algemene pijpleidingeninstellingen
Hier legt men parameters vast die algemeen gebruikt worden bij de pijpleidingen, of bij de lekberekeningen die er later mee uitgevoerd worden. Dit zijn:
- Welke netwerkonderdelen onderworpen worden aan invoercontrole, hier in Layout. Mogelijke keuzes zijn:
- Alleen de vorm en structuur van het pijpleidingnetwerk. Hiermee worden bv. niet-verbonden pijpen gerapporteerd.
- Hetzelfde, inclusief specifieke vereisten voor de fractionele lekstabiliteitsberekening.
- Als 1, inclusief specifieke vereisten voor de tijddomeinberekening. Bv. het vereiste dat ergens in het netwerk enige stromingsweerstand moet zitten (want anders dan beweegt in theorie de vloeistof daar met een oneindige snelheid doorheen).
- Als 1, inclusief vereisten voor zowel de fractionele als de tijddomeinberekening.
- Of netwerken met of zonder geometrie zijn. Dit is een globale instelling van wat ook op netwerkniveau geregeld kan worden — de keus is aan de gebruiker — en wat daar is toegelicht bij de eerste optie van Eigenschappen van pijpleidingnetwerken.
- De berekeningsmethode van pijpuitstroomenergieverliezen. Daar zijn twee conventies voor, nl. volgens nl. IMO res. A266 & MSC. 362(92) aan de ene kant, en MSC. 245(83) aan de andere. Een nadere toelichting op deze kwestie staat in Uitstromingsverlies. Deze energieverliezen hebben een effect op de tijddomeinberekening bij de lekstabiliteit, en men kan zich afvragen waarom deze parameter dan niet bij de lekstabiliteitsinstellingen opgegeven wordt. De reden is dat deze keuze bepaalt of voor pijpuiteinden al dan niet expliciet weerstandscoëfficiënten moeten worden opgegeven, en het opgeven daarvan gebeurt hier, in Layout. Vandaar dat het voor de hand ligt om deze algemene instelling ook in Layout op te nemen.
- Default typering van de grootte van dwarsdoorsnedes (m.b.t cross flooding). Een parameter zoals toegelicht in Keuze van stabiliteitscriteria bij de fractionele methode. Dit is de default, voor specifieke netwerken kunnen afwijkende waardes worden opgegeven.
- Default weerstandscoëfficiënten van componenten, aansluitingen en pijpen.
De laatste twee parameters zijn onderdelen van ketens van stromingsparameters, zoals besproken in Gelaagd opgeven van stromingsgerelateerde parameters.
Uitvoer van de geometrie, verbindingen en weerstandsfactoren van pijpleidingen
Deze optie drukt alle netwerken — ongeacht of het systeem waartoe een netwerk behoort geselecteerd is — af op papier (of wat daarvoor in de plaats is ingesteld door de gebruiker), zie het voorbeeld hieronder. Zoals bekend kunnen o.a. weerstandscoëfficienten en dwarsdoorsnedeoppervlakken op meerdere niveaus worden opgegeven, en wat bij deze bij deze uitvoer wordt getoont zijn de actuele waardes zoals die ook bij de lekstabiliteitsberekeningen gebruikt zullen gaan worden. Daarmee leent deze uitvoer zich goed om als ‘uitvoer van de invoer’ als bijlage bij de berekeningen gevoegd worden, net als dat gebruikelijk is van bv. de invoer van scheepsvorm en compartimenten.
Voorbeeld van uitvoer van de netwerk invoer.
Het modelleren van specifieke zaken uit de werkelijke wereld
Hoe het systeem zoals beschreven kan worden toegepast op stelsels van pijpleidingen zal op dit punt in de handleiding in grote lijnen duidelijk zijn. In de praktijk kan men echter ook scheepsonderdelen tegenkomen die niet direct te herkennen zijn als ‘pijpleiding’, terwijl ze toch als zodanig gemodelleerd kunnen worden. Zoals:
- Een gat in een schot kan men opgeven als hele korte pijp die aan weerszijden verbonden is met de twee compartimenten aan beide kanten van het schot. Daarbij is de positie, d.w.z. z'n lengte-, breedte- en hoogtecoördinaat, bepalend bij de vraag of de vloeistof al dan niet door het gat stroomt. De afmetingen van de pijp spelen daarbij geen rol.
- Soms is een schip uitgerust met een brandschot of -deur (typisch van de zg. A60 klasse), die wel een zekere waterdruk kan weerstand maar wat niet bestand is tegen een hoge druk. Zo'n schot kan worden gemodelleerd met net zo'n korte pijp als hierboven beschreven, aangevuld met een drukontlastklep binnenin de pijp. Van die klep kan de openingsdruk worden opgegeven, zoals beschreven op Componentenlijst, die voor deze toepassing gelijk is aan de bezwijkdruk van het schot. Tevens zet men ‘reversibel’ uit, omdat het schot niet op miraculeuze wijze zal herstellen als de druk later lager wordt.
- Een halfhoog schot of een drempel kan worden gemodelleerd met meerdere korte pijpen op punten die in aanmerking komen om als eerste onder water te raken. Zie het voorbeeld hieronder, waar op de zwarte stippen drie van zulke ‘pijpen’ gemodelleerd zijn. De afmetingen moeten dan behoorlijk groot worden opgegeven, zodat er geen noemenswaardige weerstand zal zijn bij het overstromen van de drempel. De preciese vorm en afmetingen doen er niet zoveel toe aangezien daarmee geometrisch toch geen rekening gehouden wordt.
Modelleren van een halfhoog schot met drie korte pijpen.