حسین صفری - دانشجو کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک طراحی کاربردی، دانشگاه آزاد اسلامی اهواز
امین یاقوتیان - استادیار دانشگاه شهید چمران اهواز
فرخ علیپور - مهندس ارشد شرکت ملی نفت ایران

در کارخانجات صنعتی، پالایشگاه های نفت و گاز، صنایع پتروشیمی، نیروگاه های حرارتی خطوط انتقال فرآورده های نفتی، خطوط انتقال گازو ... در بسیاری از واقع برحسب نیاز ناگهانی به انجام عملیات برشکاری و جوشکاری بر روی خطوط لوله ای که سیالات داغ، پرفشار، آتش زا،سمی و امثال آن در حال عبوراز داخل آنها می باشند. در چنین شرایطی ناگزیر می بایست در حالی که لوله ها در سرویس می باشند عملیاتبرشکاری و جوشکاری را بر روی آنها انجام شود. به این منظور از روشی استفاده می گردد که به آن عملیات انشعاب گیری گرم یا هات تپ گفته می شود. در این روش ابتدا یک قطعه مرکب از دو تکه به نام نشیمنگاه از جنس خود لوله و با ضخامت و سایز متناسب با شرایط طراحیو سایز لوله اصلی در کارگاه تهیه شده و از خارج بر روی لوله مورد نظر قرار گرفته و دو تکه آن به یکدیگر و به لوله اصلی جوش می خورد.بدیهی است که عملیات جوشکاری نشیمنگاه به لوله می بایست براساس دستورالعمل جوشکاری پروژه و با استفاده از الکترودهایی با متریالمناسب انجام پذیرد. جنس این نوع اتصالات از نوع فولاد کربن داراست. تحقیقات نشان داده است که شمار زیادی از عیوب و شکست ها دراین گونه اتصالات در ناحیه متاثر از حرارت در بخش فولاد های کربن دار رخ می دهد که تنش های پسماند ناشی از جوشکاری یکی از دلایلعمده ایجاد این گونه شکست ها در اتصالات است. از این رو داشتن دید صحیح از اندازه و نحوه توزیع این تنش ها و همچنین پارامترهایمختلف جوشکاری روی آنها، در کنترل و به حداقل رساندن مشکلات ناشی از آنها نقش عمده ای دارد .یکی از راه های حل این مسیله، اندازه گیری تجربی تنش های پسماند در یک برنامه عملی بهینه سازی عملیات جوشکاری ، همراه باتست های مداوم است. انجام این کار در بررسی تمام پارامتر ها، بسیار پرهزینه و محدود است. از این رو استفاده از روش های حل عددی نظیرالمان محدود، یک فعالیت مکمل بسیار مناسب برای فعالیت های عملی است که در بسیاری از موارد نه تنها هزینه های عملی را کاهش می دهد،بلکه بسیاری از محدودیت های این روش ها را (نظیر شرایط و هندسه قطعه، اندازه گیری در گوشه ها و عمق و ...) را نخواهد داشت. از طرفیبا افزایش امکانات نرم افزاری و سخت افزاری برای استفاده از روش های عددی، کاربرد المان محدود گستردگی زیادی پیدا کرده است.

تنش پسماند، جوشکاری، خطوط لوله، نفت، اجزای محدود