محاسبه ضرایب شدت تنش ترک های سه بعدی نیم بیضوی در لوله های با درز جوش طولی تحت بارگذاری مود ترکیبی

لوله های با درز جوش طولی از جمله انواع متداول لوله های مورد استفاده در صنایعی چون نفت، گاز، پتروشیمی و پالایشگاهی اند. واماندگی و شکست این دسته از لوله ها عمدتاً به واسطه رشد ترک ها و ناخالصی های موجود در ناحیه جوش یا ناحیه متأثر از حرارت می باشد. در این مقاله، پس از ارائه حل تحلیلی برای تعیین ضرایب شدت تنش ترک های موجود در لوله ها، برای شناسایی بحرانی ترین ترک در لوله های با درز جوش طولی، تعدادی ترک سه‏بعدی نیم‏بیضوی طولی با نسبت منظرهای 0/5 الی 1 در امتداد خط جوش و در جداره های داخلی و خارجی لوله در نرم افزار آباکوس مدل می شوند و ضرایب شدت تنش مود 1، 2 و 3 این ترک ها در سرتاسر جبهه ترک تحت بارگذاری توأمان فشار داخلی و پیچش محاسبه می شوند. بر اساس نتایج حاصل مشخص می شود که تأثیر هر سه مود بارگذاری بر رفتار شکست این لوله ها مؤثر است و عامل فشار داخلی درون این لوله ها مهمتر از سایر پارامترها در رشد ترک های طولی ایجادشده می باشد. همچنین از نتایج چنین برمی آید که ترک های طولی داخلی به عنوان بحرانی ترین ترک ها در لوله های با درز جوش طولی شناخته می شوند.