بررسی تاثیر تنشهای پسماند جوشی بر روی عمر خستگی لوله های فولادی

خطوط لوله نفت و گاز و دیگر سیالات همیشه دارای فشار متغییر می باشد. چنین شرایطی باعث ایجاد بارگذاری نوسانی بر روی اتصالات جوشی لوله ها خواهد شد. لذا بررسی استحکام خستگی اتصالات لوله ها لازم و ضروری می باشد. در این مقاله با استفاده از روش آنالیز المان محدود ترموالاستوپلاستیک و در محیط نرم افزار ABAQUS مقدار و توزیع تنشهای پسماند ایجاد شده در فرایند جوشکاری لب به لب دو لوله از جنس فولاد ضد زنگ L304 تعیین شد. سپس با اعمال بارگذاری نوسانی و با اعمال یک ترک با طول و جهت مشخص (ترک اعمالی زیر حد تشخیص NDT قرار دارد)، و با اعمال تنشهای پسماند جوشکاری مقدار ضریب شدت تنش معادل محاسبه شد. و سپس نرخ پیشروی ترک به کمک مکانیک شکست الاستیک خطی LEFM تعیین شد. و در نهایت عمر خستگی اتصال جوشی لوله پیش بینی شده است. مقایسه نتایج حاصل از این روش آنالیز عمر خستگی با آزمایشات عملی، تطابق خوبی را بین روش تحلیلی و عملی نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

عمرخستگی ، لوله های فولادی ، تنشهای پسماند جوشی ، چقرمگی شکست ، مکانیک شکست الاستیک خطی