سعید حنایی - دانشجوی کارشناسی ارشد تبدیل انرژی
مجتبی ماموریان - استادیار گروه مکانیک دانشگاه فردوسی
عماد نوری فر - دانشجوی کارشناسی ارشد تبدیل انرژی

در این تحقیق تاثیر دمای آب و سرعت جوشکاری بر میزان تنش های پسماند ناشی از جوشکاری لوله های انتقال نفت وگاز در زیر آب، مورد بررسی قرار گرفته است. متد ارائه شده در این مقاله بر اساس اختلاف بازده انرژی و اگزرژی درفرآیند جوش م یباشد. این اختلاف، بیانگر تولید انتروپی (بازگشت ناپذیری) در خلال جوشکاری است و چون تن شهای پسماند از مهمترین دلایل بازگشتناپذیری م یباشند، لذا اختلاف دو بازده می تواند معیاری از چگونگی تغییرات تنش هایپسماند باشد. این اختلاف منتهی می شود به پارامتری که آن را تولید انتروپی بی بعد شده می نامیم. در این راستا پس ازتعریف بازده انرژی و اگزرژی برای فرآیند جوشکاری زیر آب، تاثیر دمای آب بر تنش های پسماند جوشکاری در سرع تهای مختلفی از جوشکاری مورد بررسی قرار گرفته است. از سویی دیگر برای دست یابی به دمای بهینه آب،پارامتری به صورت نسبت بازده اگزرژی به بازده انرژی تعریف شده و نشان داده شده که این پارامتر می تواند به عنوان معیاری برای محاسبه دمای بهینه آب، در فرآیند جوشکاری مورد استفاده قرار گیرد. نتایج نشان می دهد بازده انرژی باافزایش دمای آب کاهش و بازده اگزرژی، افزایش می یابد. در حالی که افزایش سرعت، هر دو بازده را افزایش م یدهد.همچنین اختلاف دو بازده با افزایش دما کاهش می یابد که بیانگر کاهش تنش های پسماند (و تولید انتروپی) خواهد بود. در سرع تهای بالاتر، در اثر افزایش دمای آب، تنش های پسماند کاهش بیشتری دارد، لذا از گرمایش موضعی قطعهم یتوان به عنوان روشی سودمند در جهت کاهش تنش های پسماند جوشکاری در زیر آب بهره برد که البته میزان تاثیرگذاری این گرمایش در سرعت های بالای جوشکاری، بیشتر خواهد بود. در این مقاله برای لوله مورد بحث، میزان دمای بهینه، 300 کلوین محاسبه شده است. نظر به میزان بالای صحت نتایج و سهولت متد ارائه شده، این شیوه بررسیتنش های پسماند، می تواند جایگزین مناسبی برای بسیاری از روش های مرسوم گردد.

جوشکاری زیر آب- تنش های پسماند جوشکاری- لوله های انتقال نفت و گاز - بازده انرژی-بازده اگزرژی