شبیه سازی عددی ترکیدگی و تحلیل استحکام باقیمانده لولههای جداری و مغزی دارای عیوب خوردگی

چکیده مقاله

امروزه خوردگی به صورت تخریب تدریجی و طبیعی مواد به دلیل اثر متقابل آنها با محیط به ویژه در خطوط لوله جداری و مغزی صنعت حفاری اتفاق میافتد که این امر میتواند فرآیند تولید را با مشکل مواجه کرده یا حتی تلفات جانی به دنبال داشته باشد. از این رو شناخت رفتار خوردگی و ارزیابی استحکام لولهآلات خورده شده تحت تأثیر انواع نیروها اهمیت ویژهای مییابد که یکی از روشهای قابل اعتماد در این زمینه با توجه به پیشرفت تحلیلهای عددی، شیوه اجزاء محدود است. تحقیق حاضر لولههای سالم و دارای انواع عیوب خوردگی را در اثر فشار داخلی مورد تحلیل ترکیدگی قرار داده و تأثیر ابعاد عیوب خوردگی بر استحکام باقیمانده لوله را در مقایسه با روشهای نیمهتجربی توسعه یافته در استانداردها مورد مطالعه قرار میدهد .لولهها با فرض رفتار الاستیک-پلاستیک دوخطی تحلیل گردیده و از معیار استحکام تسلیم در مقایسه با تنش فونمایزز قطعه برای ارزیابی شکست بهره گرفته شد. همچنین پارامترهای فشار، جنس ماده و ابعاد عیوب به صورت بیبعد بیان گردید تا امکان بسط نتایج فراهم شود .تحلیل ترکیدگی لولههای سالم همبستگی خوبی میان نتایج بدست آمده از مدل عددی و رابطه تحلیلی-آزمایشگاهی API مشخص ساخت. از طرف دیگر در مورد لولههای خورده شده، افزایش طول عیوب خوردگی منجر به کاهش مداوم استحکام لوله شد، در حالیکه عمق خوردگی بیشترین تأثیر را بر فشار شکست لوله داشت. همچنین کاهش پهنای خوردگی در حقیقت پدیدهی تمرکز تنش در نواحی اطراف نقص را به دنبال داشت و در نتیجه ورود به ناحیهی تغییرشکلهای پلاستیک زودتر اتفاق افتاد .از آنجا که استانداردهای 0.85dL ،RSTRENG و DNV RP-F101 استحکام نهایی ماده را به عنوان معیار تنش جریان در نظر میگرفتند، فشار بحرانی پیشبینی شده توسط آنها بالاتر بود. با این وجود از میان این سه روش، نگرش RSTRENG همواره پاسخهای محتاطانهتر و شیوهی 0.85dL تقریبًاً در تمام موارد فشار بالاتری را نسبت به سایر روشها تخمین زد.

دریافت لینک دانلود مقاله