مقاومت لوله های جداره ضخیم فولادی دارای خوردگی حفره ای تحت فشار محوری و لنگر خمشی

در این پژوهش رفتار لوله های فولادی دارای خوردگی تحت اثر نیروی محوری و خمش مورد مطالعه قرار گرفته است. لوله های فولادی به طور گسترده در ساخت سازه های ساحلی و فراساحلی همچون دکل ها و سکو های نفتی و همچنین خطوط انتقال نفت و گاز به کار گرفته می شوند. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر نوع خاصی از خوردگی تحت عنوان «خوردگی حفره ای» بر مقاومت لوله های فولادی است. رویکرد اصلی در پژوهش حاضر روش تحلیل عددی با استفاده از نرم افزار اجزا محدود ABAQUS است. بدین ترتیب با استفاده از مدل های صحت سنجی شده، اثر همزمان سه عامل خمش، بارمحوری و خوردگی بر مقاومت لوله های فولادی ارزیابی شده است. در این خصوص با درنظرگیری مشخصات ابعادی متداول در پایه های لوله ای شکل سکوهای فراساحلی، اقدام به انجام تحلیل های پارامتری شده است. اثرات خوردگی حفره ای نیز براساس شاخص کاهش جرم نسبی لوله ها و در ارتباط با شاخص های ریخت شناسی خوردگی حفره ای، شامل چگالی و عمق خوردگی در تحلیل ها لحاظ شده است. مبتنی بر نتایج و با استناد به معادله آیین نامه آمریکا در تخمین ظرفیت لوله های فولادی فاقد خوردگی تحت فشار محوری و لنگر خمشی، دو ضریب اصلاح تراز باربری محوری و خمشی لوله های خورده شده پیشنهاد گردید تا با مقیاس کردن معادله آیین نامه آمریکا، اثر زوال مقاومت برآورد شود. ضرایب اصلاح حاصل به ازای شاخص کاهش جرم نسبی ۱۰ الی ۳۰ درصد، متوسط کاهش ظرفیت باربری ۲۰ الی ۵۰ درصد را نسبت به نمونه فاقد خوردگی نشان دادند. همچنین لازم به توضیح است که در یک شاخص یکسان از کاهش جرم نسبی، خوردگی عمیق تر اثرات زوال مقاومت بیشتری را حاصل داد. آزمون روش پیشنهادی طی دو سناریو خوردگی مختلف، بیشینه اختلاف تا ۱۱ درصد را در مقایسه با نتایج تحلیل اجزا محدود حاصل داد. بدین ترتیب قابلیت کاربست روش پیشنهادی نشان داده شد.

کلیدواژه ها:

لوله های فولادی ، فشار محوری ، لنگر خمشی ، خوردگی حفره ای ، تحلیل اجزا محدود