مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی اثر تغییرات طول و عمق ترک سطحی نیم‌بیضوی بر ایمنی لوله فولادی انتقال گاز

نویسندگان
1 دانشگاه بیرجند - دانشکده مهندسی - گروه آموزشی مکانیگ
2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی دانشگاه بیرجند
چکیده
وجود ترک در بدنه لوله‌های فولادی انتقال انرژی در شرایطی که ابعاد هندسی ترک از میزان مشخصی بزرگتر شود، می‌تواند خطرناک باشد. جهت بررسی ایمنی این لوله‌ها، از نمودارهای ارزیابی آسیب استفاده می‌شود. این نمودارها دارای سه سطح هستند که در هر سه سطح، ناحیه زیر منحنی ارزیابی آسیب، ناحیه ایمن و ناحیه خارج آن غیرایمن می‌باشند. در این مقاله برای اولین بار در ایران، ایمنی لوله پرفشار انتقال گاز با ترک سطحی (نوع API X65 با قطر خارجی 48 اینچ) تحت فشار داخلی ثابت 7 مگاپاسکال در دو حالت بررسی شده است. در حالت اول عمق ترک ثابت 8 میلی‌متر و طول‌ ترک متغیر (100، 130، 160، 190، 220، و 250 میلی‌‌متر) و در حالت دوم ترک با طول ثابت 150 میلی‌متر و عمق ترک متغیر (3، 5، 7، 8، 9، و 10 میلی‌‌متر) در نظر گرفته شده است. با مدل‌سازی کامپیوتری لوله ترک‌دار در نرم افزار آباکوس و استفاده از معادلات استاندارد BS7910، موقعیت نقاط در نمودار ارزیابی آسیب مشخص می‌شود. نتایج تحلیل حاضر نشان داد در عمق ترک ثابت 8 میلی‌متر، طول ترک بحرانی 220 میلی‌متر و در طول ترک ثابت 150 میلی‌متر، عمق ترک بحرانی 9 میلی‌متر می‌باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effects of surface crack length and depth variations on gas transmission pipeline safety

نویسندگان English

Sayed Hojjat Hashemi 1
Sayed Iman Shahraini 2
1 University of Birjand
چکیده English

Steel pipes with different cracks may be unsafe if the geometry of crack is larger than a specific size. The failure assessment diagrams are widely used to investigate the safety of such cracked pipes. These diagrams include three levels, in each of which the area under the failure assessment curve is the safe area, where as the outer are is unsafe. In this study, the API X65 gas transmission pipe with 48 inches outside diameter (commonly used in Iran's energy transmission lines) is investigated under constant internal pressure of 7 MPa for the first time in Iran. In order to analyze the critical crack length, a pipe with fixed crack depth of 8 millimeter and crack lengths of 100, 130, 160, 190, 220 and 250 millimeter is considered. Similarly, for analyzing the critical crack depth, a pipe with fixed crack length of 150 millimeter and crack depths of 3, 5, 7, 8, 9 and 10 millimeter is assumed. Using ABAQUS modeling and standard BS7910 equations, the location of loading points is investigated in failure assessment diagram. The results indicated that, in the case of fixed crack depth (8 millimeter), the critical crack length was 220 millimeter. For the case of fixed crack length (220 milimeter), a critical crack depth of 9 millimeter was obtained.

کلیدواژه‌ها English

Pipeline Safety
Thermo-mechanical Steel Pipe
Natural Gas Transmission Pipe
Axial Crack
Failure Assessment Diagrams (FAD)