تأثیرات جوش ترمیمی بر میدان تنش های پسماند و رفتار تناوبی لوله های فولادی فراساحلی

thesis
abstract

انجام جوشکاری ترمیمی در سازه های با اتصالات جوشی بعضاً امری اجتناب ناپذیر خواهد بود. به طور مثال این موضوع در سازه های فولادی تحت فشار و دمای بالا مانند لوله های فراساحل و یا مخازن فولادی و پالایشگاهی و یا نیروگاهی و یا در ترمیم سازه های فولادی آسیب دیده در زلزله متداول می باشد. در پژوهش حاضر به بررسی آثار جوشکاری ترمیمی بر استحکام سازه های فولادی (با تمرکز بر لوله های فراساحلی) با دو رویکرد تجربی و عددی پرداخته شده است. یادآور می شود، برای انجام مراحل مطالعه تجربی، تعدادی پانل مستطیلی که به صورت سر به سر با جوش نفوذی به یکدیگر متصل شده اند، تهیه گردید. یکی از پانل ها بدون ترمیم (صرفاً با جوش اصلی) و یکی با یکبار جوشکاری ترمیمی کلی و یکی با دوبار جوشکاری ترمیمی کلی و دو پانل دیگر یکی دارای یکبار جوشکاری ترمیمی موضعی و دیگری دارای دوبار جوشکاری ترمیمی موضعی می باشند. در این پانل ها اندازه گیری تنش پسماند با استفاده از دو روش سوراخ کاری و تقطیع انجام شده است. نتایج اندازه گیری با دو روش دارای تطابق نسبی مناسبی هستند. پس از اندازه گیری تنش پسماند در این پانل ها نمونه برداری از آنها انجام گردیده است. نمونه های تهیه شده از این پانل ها برای انجام آزمون خستگی پرچرخه و آزمون تعیین رفتار خرابی خمیری پیشرونده (ratcheting) و هم چنین آزمون تعیین رفتار نرم شوندگی و سخت شوندگی تناوبی اختصاص داده شده است. نمونه با یکبار ترمیم کلی رفتار خستگی پرچرخه بهبود یافته نسبت به سایر نمونه ها از خود نشان داده است. لیکن انجام دوبار ترمیم باعث تضعیف این رفتار شده است. هم چنین نمونه های با ترمیم کلی دارای مشخصه نرم شوندگی تناوبی و سایر نمونه ها دارای مشخصه سخت شوندگی تناوبی می باشند. همین تفاوت باعث ایجاد تغییرات متمایزی در رفتار خرابی خمیری پیشرونده ناشی از انجام جوشکاری ترمیمی در نمونه های آزمایشی شده است. برای انجام مرحله دیگری از مطالعات تجربی، دو پانل مستطیلی با هندسه مشابه با پنج پانل قبلی تهیه شده است. این دو پانل برای تعیین و بررسی کرنش های گذرای حین فرایندهای جوشکاری اصلی و ترمیمی در نظر گرفته شده است. برای این منظور روی پانل های یاد شده کرنش سنج هایی در طول فرایندهای جوشکاری اصلی، شیارکاری و ترمیم نصب گردیده که قادر به ثبت تغییرات کرنش ایجاد شده حین فرایندهای مذکور بوده اند. علاوه بر مطالعات تجربی، شبیه سازی عددی پنج پانل آزمایشی یاد شده برای بررسی تغییرات میدان تنش های پسماند ناشی از فرایند ترمیم انجام گردیده است. صحت سنجی نتایج شبیه سازی با تغییرات درجه حرارت ثبت شده حین جوشکاری ها که توسط ترموکوپل های نصب شده روش پانل ها حین آزمایش ثبت شده بود، انجام گرفته که تطابق خوبی بین این نتایج مشاهده شده است. هم چنین نتایج اندازه گیری تنش های پسماند با نتایج شبیه سازی مقایسه گردید. نتایج نشان داده تنش های پسماند طولی به خوبی توسط مدل المان محدود قابل پیش بینی است. لیکن تنش های پسماند عرضی در نمونه های با دوبار ترمیم دارای تفاوت هایی می باشد.

similar resources

بررسی عددی اثر پوشش دهی جوشی بر تنش های پسماند ناشی ازجوشکاری محیطی لوله های فولادی

یکی از روش‌های کاهش تنش‌های پسماند در جوشکاری لوله، پوشش دهی سطح خارجی لوله بوسیله جوشکاری است. در این تحقیق ابتدا یک مدل اجزا محدود جهت شبیه سازی فرایند جوشکاری محیطی دو لوله فولادی از جنس API X46، با در نظر گرفتن تغییرات فازی در نرم افزار سیسولد، توسعه یافته است و با استفاده از نتایج بدست آمده از روش کرنش سنجی سوراخ صحه‌گذاری شده است. سپس با استفاده از تحلیل اجزا محدود به بررسی اثر استفاده از...

full text

بررسی عددی و آزمایشی اثر قیود بر تنش های پسماند جوش در لوله فولادی ضد زنگ

تنش های پسماند حاصل از فرآیند جوشکاری اغلب باعث مشکلاتی همچون خوردگی تنشی، شکست ترد، استحکام خستگی پایین در سازه ها و مخازن تحت فشار می شود. در این تحقیق اثر شرایط مرزی (قیود) بر رفتار تنش های پسماند و تغییر شکل های حاصل از آن در لوله فولادی ضد زنگ بررسی شده است. قید اعمال شده در داخل لوله و مجاور درز جوش و پیرامون آن به کار رفته است. با مقایسه نتایج مشاهده شد که این قید تاَثیر زیادی بر تنش های ...

15 صفحه اول

کاهش تنش پسماند جوش به‌کمک سیم جوش دما پایین

تاکنون روش‌های متعددی برای کمینه‌کردن تغییر شکل‌های جوش و تنش‌های پسماند آن ارائه شده است. یک روش عملی و ساده که می‌تواند سبب کاهش تنش‌های پسماند جوش شود، استفاده از سیم‌های جوش با دمای پایین است. به این صورت که تغییر ماهیت مواد پرکننده می‌تواند سبب تغییر متالورژیکی در ناحیة جوش و منطقة تحت تأثیر جوش و درپی آن افزایش تنش‌های پسماند انقباضی روی خط جوش گردد. بنابراین با ایجاد ترکیبات شیمیایی مناس...

full text

شبیه سازی جوش نقطه ای مقاومتی به روش MLPG جهت تعیین تنش های حرارتی- مکانیکی و تنش های پسماند

در طی سالیان اخیر، تلاش‌هایی برای حذف شبکه از فرآیندهای حل عددی صورت گرفته که نتیجه‌ی این تلاش‌ها ایجاد گروهی از روش‌های محاسباتی به نام روش‌های بدون شبکه بوده است. در بین روش‌های بدون شبکه، روش‌های MLPG ، یکی از روش-های مؤثر و موفق در حل مسایل مختلف به شمار می‌آیند. در این پژوهش، الگوریتم بدون شبکه MLPG ، برای شبیه‌سازی و مدل‌سازی تنش‌های حرارتی و مکانیکی در حین فرآیند جوش نقطه‌ای و هم‌چنین تن...

full text

ارتباط ریزساختار و خواص مکانیکی با تنش‌های پسماند ناحیه جوش چند پاسه محیطی خطوط لوله 56 اینچ فولادی API X-70

تنش‌های پسماند ناشی از جوش‌کاری باعث کاهش تنش طراحی خطوط لوله قطور و پرفشار انتقال گاز طبیعی می‌شود. در این مطالعه که برای اولین بار در ایران صورت گرفته است، ابتدا دو قطعه لوله 56 اینچ فولادی (از نوع درز جوش مارپیچ) با گرید ایکس 70 و ضخامت 780/0 اینچ بر اساس دستورالعمل ویژه شرکت ملی گاز ایران جوش‌کاری گردید. پس از آن آزمون کرنش سنجی سوراخ بر اساس استاندارد ASTM E 837 انجام شد. سپس برای اطمینان ...

full text

ارتباط ریزساختار و خواص مکانیکی با تنش های پسماند ناحیه جوش چند پاسه محیطی خطوط لوله ۵۶ اینچ فولادی api x-۷۰

تنش های پسماند ناشی از جوش کاری باعث کاهش تنش طراحی خطوط لوله قطور و پرفشار انتقال گاز طبیعی می شود. در این مطالعه که برای اولین بار در ایران صورت گرفته است، ابتدا دو قطعه لوله 56 اینچ فولادی (از نوع درز جوش مارپیچ) با گرید ایکس 70 و ضخامت 780/0 اینچ بر اساس دستورالعمل ویژه شرکت ملی گاز ایران جوش کاری گردید. پس از آن آزمون کرنش سنجی سوراخ بر اساس استاندارد astm e 837 انجام شد. سپس برای اطمینان ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی عمران

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023