تعیین حد دوام فلز جوش در لوله فولادی انتقال گاز با گرید ایکس شصت و پنج

Abstract

شکست خستگی رایج‌ترین نوع شکست در سازه‌های تحت بارگذاری نوسانی است. آسیب خستگی در لوله‌های فولادی انتقال گاز به دلیل نوسانی بودن فشار داخلی آن از اهمیت بالایی برخوردار است. بخش وسیعی از خط لوله‌های به کار رفته در صنعت نفت و گاز ایران از جنس فولاد ترمومکانیکال با گرید API X65 بوده و اتصال لبه‌های آن به وسیله جوشکاری زیر پودری انجام می‌شود. در این تحقیق منحنی تنش- عمر و حد دوام درز جوش مارپیچ این فولاد با انجام آزمایش اندازه‌گیری شده است. به این منظور، تعداد 20 نمونه آزمایشگاهی (12 نمونه جهت به دست آوردن منحنی در ناحیه عمر خستگی محدود و 8 نمونه جهت برآورد استحکام خستگی) طبق استاندارد ISO 1143 از درز جوش مارپیچ لوله در مقیاس صنعتی با قطر خارجی 1219 میلی‌متر و ضخامت 3/14 میلی‌متر تهیه شد و تحت آزمایش خستگی خمشی- چرخشی کاملا معکوس شونده قرار گرفت. تحلیل آماری نتایج با در نظر گرفتن توزیع نرمال لگاریتمی، انجام شد. منحنی میانگین، بازه اطمینان و منحنی مشخصه نتایج آزمایشگاهی در ناحیه‌های عمر خستگی محدود با استفاده از مدل خستگی باسکوئین و براساس استانداردهای ISO 12107 و ASTM E-739 و در ناحیه استحکام خستگی براساس استاندارد ISO 12107 به دست آمد. مقدار حد دوام میانگین درز جوش فولاد آزمایش شده برابر 5/258 مگاپاسکال به دست آمد که در محدوده مرسوم 4/0 تا 6/0 استحکام نهایی این فولاد قرار دارد.