شبیهسازی توزیع تنشهای پسماند در جوش سربهسر خطوط انتقال گاز طبیعی
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی، مرکز آموزش عالی محلات، محلات، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
چکیده
وجود تنشهای پسماند باعث کاهش مقدار تنش طراحی مجاز در خطوط انتقال گاز میشود. در این مقاله ابتدا دو قطعه لوله فولادی X۷۰ با قطر ۵۶اینچ به روش دستی جوشکاری شد. سپس آزمون تجربی کرنشسنجی سوراخ برای ارزیابی توزیع تنشهای پسماند در این اتصال انجام شد. در ادامه، شبیهسازی المان محدود فرآیند جوشکاری برای ارزیابی دقیق توزیع تنشهای پسماند در این اتصال انجام شد که نتایج آن با مقایسه با نتایج تجربی صحهگذاری شد. نتایج کیفی بهدستآمده به میزان مناسبی با نتایج آزمایشگاهی همخوانی دارد. نتایج شبیهسازی (با اختلاف ۱۵% نسبت به نتایج تجربی) حداکثر تنش پسماند را در راستای محیطی درز جوش خارجی لوله ارزیابی نمود. نتایج تجربی نشان داد که حداکثر تنش پسماند کششی در مرکز ناحیه جوش و در راستای محیطی سطح خارجی لوله به وجود آمده است. همچنین حداکثر تنش پسماند فشاری در راستاهای محیطی و محوری سطح داخلی لوله در منطقه متاثر از حرارت جوش قرار دارد. تغییرات تنشهای پسماند محیطی در سطوح داخل و خارج لوله رفتارهای مشابه داشته و این تنشها در مرکز ناحیه جوش بهصورت کششی است. اما با فاصلهگرفتن از مرکز ناحیه جوش رفتاری متضاد (در سطح خارج لوله بهصورت کششی و در سطح داخل آن به صورت فشاری) مشاهده شد.
