ارزیابی اثر تنش های پسماند بر مقاومت استاتیکی و چقرمگی دینامیکی ناحیه جوش چند گذر محیطی در خطوط انتقال گاز طبیعی ایران بر اساس معیارهای جدید طراحی

نتایج آزمون کشش در ناحیه جوش و ناحیه متاثر از حرارت سازه های جوشکاری شده، به دلیل وجود ریز ساختارهای متنوع متالورژیکی در نقاط بسیار نزدیک به هم معتبر نمی باشد. بهترین روش تخمین مقاومت ماده در این مناطق، تبدیل نتایج آزمون سختی به مقاومت تسلیم و مقاومت نهایی به وسیله روابط تجربی می باشد. در این صورت میزان کاهش تنش طراحی سازه ناشی از تنش های پسماند جوشکاری با دقت بیشتری لحاظ می شود. در این مطالعه سختی سنجی در نواحی مختلف جوش سر به سر لوله فولادی انتقال گاز طبیعی ایران انجام گرفت. از ترکیب نتایج آزمون های سختی سنجی و تنش های پسماند(ارزیابی شده به وسیله آزمون کرنش سنجی سوراخ) در نقاط مشخص، معیارهای بی بعد Rya (حاصل از تقسیم متوسط تنش پسماند بر مقاومت تسلیم سازه)، Rym (حاصل از تقسیم حداکثر تنش پسماند بر مقاومت تسلیم سازه)، Ru۲ (حاصل از تقسیم اختلاف تنش پسماند بر مقاومت نهایی سازه) و Ru۳ (بر اساس نسبت اختلاف تنش های پسماند حداکثر و حداقل سه بعدی بر مقاومت نهایی سازه) جهت تعیین رفتار مکانیکی واقعی سازه برای اولین بار ارائه گردید. شناسایی حداکثر معیار Rya و حالت بحرانی کاهش مقاومت استاتیکی(کاهش تنش طراحی) در مرکز درز جوش سطح خارجی لوله با نتایج آزمون کشش مطابقت دارد. منطبق بودن منطقه گسست در آزمون کشش با ناحیه حداکثر معیار Rym، بیان کننده اثر تنش های پسماند بر رفتار استاتیکی (علاوه بر ماهیت هیدوراستاتیک تنش های پسماند) سازه می باشد. کاهش شدید معیار Ru۲ با روند تصاعدی کاهش مقاومت به ضربه در راستای عمود بر درز جوش تطابق دارد. به نظر می رسد با توجه به اثر تنش های صفحه ای (در لوله های جدار نازک)، پارامتر Ru۲ در ارزیابی مقاومت فولاد به ضربه معیار مناسب تری از پارامتر Ru۳ باشد.

Keywords:

جوش محیطی , خواص مکانیکی , معیارهای بی بعد Ru۲ , Rym , Rya و Ru۳