نام پژوهشگر: سجاد برزگر محمدی

پیش بینی شرایط جوشکاری آستینی لوله های فولادی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  سجاد برزگر محمدی   فرید وکیلی تهامی

در این پایان نامه تاثیر پارامترهای مهم، شامل ضخامت لوله اصلی، مقدار شار گرمایی ورودی (آمپراژ و ولتاژ)، سرعت جوشکاری و ضریب کنوکسیون در کاهش و افزایش خطر فوران در طی فرایند جوشکاری آستینی برای خطوط انتقال نفت و گاز بررسی شده است. جوشکاری در حین سرویس بوده و برای تقویت و یا تعمیر لوله های خورده شده انجام می گیرد، که در اثر عبور سیال داخل آن تحت فشار می باشند. برای این منظور با استفاده از روش اجزای محدود، حل گرمایی با استفاده از مدل سه بعدی برای اتصال آستینی در محدوده لوله های فولادی انجام شده است. تکنیک های جدید بر این اصل استوار است که اگر بیشینه دمای جداره داخلی لوله کم تراز دمای 982 سلسیوس شود، پدیده فوران اتفاق نخواهد افتاد. به همین علت با تعیین شرایط جوشکاری قبل از انجام آن، از بروز پدیده فوران جلوگیری خواهد شد. از آنجایی که تغییر شرایط ممکن برای جوشکاری به این روش، به علت متغیر بودن پارامترها و ترکیب آن ها با یکدیگر، باعث بوجود آمدن شرایط جدید می شوند، تعداد حالات مورد بررسی در دامنه وسیعی متفاوت می باشد و امکان آزمایش تمامی شرایط به علت هزینه و وقت زیاد تقریبا غیرممکن خواهد بود. به همین علت، نیاز به تحلیل به روش اجزای محدود شدیدا احساس می شود. اگرچه حل به روش اجزای محدود، حلی نسبتا دقیق می باشد ولی به علت وقت گیر بودن در صنعت کارا نمی باشد، به همین علت از شبکه های عصبی چند لایه برای بررسی و پیش بینی شرایط استفاده شده است. ابتدا، تعدادی حل نمونه به کمک روش اجزای محدود انجام شده و از نتایج حاصل برای آموزش شبکه عصبی، استفاده شده است. برای این منظور کد کامپیوتری بر مبنای تئوری شبکه های عصبی چند لایه تدوین شده است که با استفاده از آن، با وارد کردن شرایط ورودی، دمای خروجی محاسبه می شود. این کد می تواند در صنعت، به علت سهولت استفاده از آن و سرعت و دقت تحلیل بالا کاربرد فراوانی داشته باشد. برای مثال، نتایج حاصل از این کد نشان می دهد که ضریب کنوکسیون و مقدار شار حرارتی موثرترین پارامترها در جلوگیری از خطر فوران در جوشکاری حین کار می باشند.