NUMERICAL AND EXPERIMENTAL ANALYSIS ON THERMAL STRESS MEASUREMENT OF SPIRAL WELDED PIPES

Abstract

في مجال صناعة الأنابيب يتم تصنيع الأنابيب الملحومة لولبيا بأقطار كبيرة مع إختلاف في الأطوال والسماكات ، وهذه النوعية من الأنابيب عادة ما تكون إقتصادية في الإنتاج مع خصائص مثل قابليتها الجيدة للحام، ومعدل الإنتاج السريع لها ، ومقاومتها للضغوطالعالية. كما إن استخدامهاشمل جميع أنواع الصناعات ولكن استخدامها على نطاق واسع في الغالب في الصناعات البتروكيماوية وقطاع النفط و الغاز. ولما كان تنفيذ اللحام يتم على مسار لولبي لإنتاج هذه الأنابيب فإن اللحام يؤثر في خصائص المادة المحيطة بها، ولضمان جودة اللحام وخدمة آمنة وطويلة لهذه الأنابيب مع متانة عالية في الأداء فإن التشوهات التي يسببها واللحام والعيوب التي تصاحبه والاجهادات المتبقية يجب أن تقدر . ومعروف أنه نتيجة لعملية اللحام تتخطى المادة موضعيا حاجز المرونة ، ولهذا الغرض فقد تم تطوير نموذج عنصر محدود لمحاكاة عملية اللحام نفسها وذلك للوقوف على تقدير الاجهادات المتبقية نتيجة للحرارة العالية المصاحبة لعملية اللحام وعملية التبريد التي تلحقه. يتم إنشاء قوس اللحام اللولبي في هذه الأنابيب بواسطة سلكين كهربائيين تعمل على AC / DCأحدهما مثبت في داخل والآخر من خارج الأنبوب ، وتتنوع الفترة الزمنية الفاصلة بين هذين السلكين ،وقد خضع هذا التغير الزمني للدراسة لمعرفة الآثار المترتبة عليه في توزيع الإجهادات المتبقية. كما تم في هذه الدراسة تمثيل اختبار الإنقسام الحلقي عدديا كما تم تحديد مدى الإستفادة منه . كما تم أيضا قياس الاجهادات المتبقية بواسطةجهاز الحفر الموضعي وذلك لمقارنتها مع النتائج العددية ، لقد أجريت هذه التجارب على X70 أنابيب الصلب. كما طبقت عدة طرق مختلفة لقياس الإجهادات لهذا الشأن.