آمار
| تعداد نشریات | 4 |
| تعداد شماره‌ها | 157 |
| تعداد مقالات | 1,987 |
| تعداد مشاهده مقاله | 1,092,209 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 854,522 |
بررسی پدیده کرنش‌های پیش‌رونده در محل‌های خوردگی با اشکال و عمق‌های متفاوت در لوله‌های زانویی شکل تحت‌فشار داخلی به همراه ممان‌های خمشی دوره‌ای | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده ، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مرداد 1396 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2017.12552.5382 | ||
| نویسندگان | ||
علی صالحی؛ محمد زهساز  ؛ فرید وکیلی تهامی
| ||
| گروه آموزشی مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
| چکیده | ||
| طراحی خطوط لوله در صنایع مختلفی ازجمله: صنایع پتروشیمی، نیروگاه‌های اتمی و سایر صنایعی که خطوط لوله، تحت فشار نسبتاً زیادی قرار دارد از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است؛ به‌ویژه هنگامی‌که این خطوط لوله، تحت بارهای خارجی به‌صورت سیکلی، همچون هنگام وقوع پدیده زلزله، قرار گیرند. در این حالت بررسی تغییر شکل‌های پیش‌رونده از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است؛ خصوصاً خطوط لوله‌ای که تحت تأثیر محیط اطراف یا سیالی که حامل آن است دچار واکنش‌های شیمیایی و درنهایت دچار خوردگی شوند. در این مقاله کرنش‌های پیش‌رونده در نواحی خوردگی نمونه زانویی شکل به‌صورت عددی توسط کد کامپیوتری آباکوس موردبررسی قرار گرفته شده است. نمونه موردنظر تحت فشار داخلی به همراه ممان خمشی چرخه‌ای قرار دارد. جنس نمونه موردبررسی نیز، فولاد ضدزنگ 304LN می‌باشد. در ابتدا ضرایب سخت‌شوندگی جنس مربوطه طبق تئوری آرمسترانگ-فردریک محاسبه‌شده است. خوردگی‌ها با اشکال هندسی کروی و مکعبی شکل و با دو عمق یک و دو میلی‌متری، در محل‌های حساس از لوله زانویی شکل، مانند محل‌های تقارن در نواحی قوس داخلی، میانی و خارجی اعمال‌شده است. همچنین برای اثبات صحت تحلیل عددی، یک مقاله تجربی شامل لوله زانویی موردبررسی قرارگرفته و نتایج به‌دست‌آمده از تحلیل‌های عددی با نتایج تجربی مقایسه شده که نشانگر تطابق خوب نتایج عددی با نتایج تجربی است. درنهایت نتایج حاکی از تأثیر مخرب خوردگی و افزایش این تأثیر مخرب با افزایش عمق خوردگی و وابسته بودن آن به شکل هندسی خوردگی‌های اعمال‌شده است، به‌طوری‌که در محل‌های خوردگی با شکل هندسی مکعبی‌شکل نسبت به نوع کروی‌شکل کرنش‌های پیش‌رونده رشد بیشتری داشتند. همچنین رشد کرنش‌های پیش‌رونده در جهت محیطی بسیار بیشتر از جهت محوری، در تمام نواحی نمونه مربوطه به دست آمد، همچنین بیشترین رشد کرنش‌های محیطی مربوط به ناحیه قوس میانی و بیشترین رشد کرنش‌های محوری نیز مربوط به ناحیه قوس داخلی نمونه مربوطه نتیجه شد؛ در ناحیه قوس خارجی نیز مقدار رشد کرنش‌های پیش-رونده نسبت به نواحی قوس داخلی و میانی بسیار محدود بود. با استناد به این نتایج و استفاده از آن در طراحی یا بازرسی‌های مکرر می‌توان از بروز حوادثی که خسارات کلان مالی و جانی، در صنایع مربوط به خطوط لوله در لوله‌های زانویی شکل، در پی خواهد داشت جلوگیری نمود. | ||
| کلیدواژه ها | ||
| لوله زانویی شکل؛ کرنش‌های پیش‌رونده؛ ممان‌های خمشی دوره‌ای؛ فولاد ضدزنگ 304LN؛ ضرایب سخت‌شوندگی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of ratcheting on corroded places with different shape and depths in elbow pipe under internal pressure and cyclic bending moment | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ali Salehi, Mohammad Zehsaz, Farid Vakili Tahami | ||
| چکیده [English] | ||
| In most industries, such as Petrochemical and Nuclear power plants design of pipelines which operate under high pressure is important. Especially when the pipelines are subjected to external cyclic loads for example during earthquakes. The situation becomes more severe when chemical reactions cause corrosion in pipe walls. In this case, ratcheting effect due to the cyclic mechanical load is magnified due to the corroded region and it becomes a major concern. In this paper the ratcheting behavior of corroded elbows have been investigated using finite element based software ABAQUS and numerical solution method. The elbow is subjected to constant internal pressure and cyclic bending moment. The material of the elbow pipe is SS 304LN. At first the hardening coefficients of the material have been obtained according to the theory of Armstrong-Frederick and this model is employed in numerical analysis to calculate the ratcheting of the corroded places in the elbow. Two forms of corrosion: spherical and cubic geometric shapes are used with two depths of one and two millimeters on the sensitive areas such as symmetry axes in the intrados, crown and extrados of the elbow. Also to prove the accuracy of numerical analysis, examined an experimental study include elbow specimen with same material and the results are compared with experimental results that indicate good agreement in experimental and numerical results. Finally results suggests the corrupting influence of corrosion and consequently increase this corrupting influence with increase depth of corroded and also its reliance to the geometry of applied corrosion. So the ratcheting on corroded place with cubic shapes is larger than spherical shapes. The results show that the ratcheting in the circumferential direction is too large compared with the axial direction. Also the maximum circumferential and axial ratchetings develop on the crown and intrados of the elbow respectively. On the other hand, the ratcheting on the extrados is too small in comparison to the intrados and crown. These results can be use in design or frequent inspection of the elbows in industrial pipe networks to avoid possible damage or accidents and prevent financial or human losses. | ||
| کلیدواژه ها [English] | ||
| Pipe elbow, Ratcheting, Cycling bending moment, SS 304LN, Hardening coefficient | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 27 |
||
