بررسی تأثیر فشار داخلی بر ایمنی لوله فولادی انتقال گاز با ترک محیطی بر اساس نمودارهای ارزیابی آسیب

یکی از مهمترین روش های انتقال گاز در جهان استفاده از لوله های فولادی است. یکی از عواملی که می تواند باعث ایجاد مشکل در این لوله ها شود وجود ترک در جهت های مختلف لوله است. ایمنی این ترک ها توسط نمودارهای ارزیابی آسیب مشخص می شود. چنانچه نقطه مرتبط با ترک زیر سطح این منحنی ها قرار گیرد ترک ایمن و چنانچه بالای این منحنی ها قرار گیرد ترک غیر ایمن است. در این مقاله بررسی بر ر.ی لوله انتقال گاز (نوع API X65 که در خطوط انتقال انرژی ایران کاربرد گسترده ای دارد) با ترک محیطی با عمق ثابت 10 میلیمتر و طول ثابت 1000 میلیمتر در فشارهای 6، 7، 8، 9، 10، 11 و 12 مگاپاسکال انجام شدخ است. بدین منظور جهت پیدا کردن مولفه افقی نمودار ارزیابی آسیب، تنش های اعمالی وارد بر لوله توسط معادلات استاندارد BS 7910 محاسبه می شود. همچنین با انجام مدل سازی کامپیوتری توسط نرم افزار آباکوس، مقدار نرخ آزادسازی انرژی بدست می آید. سپس با توجه به شرایط تنش صفحه ای حاکم بر مسئله، مقدار ضریب شدت تنش در نوک ترک محاسبه می شود. در نمودار ارزیابی آسیب، مولفه افقی با تقسیم تنش اعمالی بر تنش تسلیم و مولفه عمودی با تقسیم ضریب شدت تنش بر چقرمگی شکست برای نقاط مختلف بدست می آید . سپس با مقایسه موقعیت این نقاط با منحنی ارزیابی آسیب، ایمنی آنها مشخص می شود . نتایج تحلیل حاضر نشان داد لوله در فشارهای 6، 7، 8، 9، 10 و 11 مگاپاسکال در ناحیه ایمن و در فشار 12 مگاپاسکال و بیشتر از آن در ناحیه غیر ایمن می باشد.