بررسی رفتار خستگی اتصالات لولهای T شکل سکوهای دریایی در محیط خورنده دریا به روش مکانیک شکست

برای استخراج و بهره برداری از منابع انرژی هیدروکربنی موجود در بستر دریاها نیاز به سازه های خاصی میباشد که از جمله آنها سکوهای حفاری، بهرهبرداری، مسکونی و ... می باشند. از مهمترین مسائل سکوها، عمر خستگی سکو می باشد که باید عمر طراحی مد نظر را با ضریباطمینان مشخصی فراهم سازد. این سکوها به علت اینکه تحت تأثیر امواج متناوب دریا هستند، تحت تأثیر پدیده خستگی می باشند. اتصالاتلولهای جوشی سکوهای دریایی به علت دارا بودن تمرکز تنش بالا به شدت تحت تاثیر این پدیده هستند. از طرفی محیط خورنده آب دریا به شدت بر عمر خستگی اتصالات لولهای جوشی سکوهای دریایی تاثیر کرده و آن را کاهش میدهد[ 1]. به طور کلی، محیط خورنده آب دریا، با ایجاد خوردگی باعث کاهش مقاومت و افزایش تمرکز تنش میشود و از طرف دیگر، باعث تسریع جوانهزنی ترک و پس از آن با تجزیه آندی و.[ شکستهای هیدروژنی باعث افزایش بسیار زیاد نرخ رشد ترک خستگی و کاهش بسیار زیاد عمر خستگی میشود[ 2 1926 ) میباشد. از دیگر ) خستگی خوردگی از حدود هشتاد سال پیش مورد مطالعه قرار گرفته است که از جمله آنها مطالعات مکآدام 11956 ) میباشد، که نشان می دهد ) 1932 ) و تامپسو 4، وادزورث 5 و لوات 6 ) مطالعات در زمینه خستگی خوردگی تحقیقات گوف 2 و ساپویث 3 اکسیژن محتوی آب، عمر خستگی جامدات نرم را کاهش می دهد. داکوت 7 و اولیگ 8، نیز خستگی فولاد کم کربن را در شرایط طبیعی محلول %3 کلرید سدیم بررسی کردند. فنگ هواکان 9 و همکارانش( 1986 ) نیز عمر خستگی خوردگی سکوهای دریایی را مورد مطالعه قرار دادند که از جمله نتایج پیشنهادی آنها در نظرگیری اثر فرکانس بر عمر خستگی خوردگی در شرایط محیط خورنده آب دریا بوده است. سازمانHSEنیز در زمینه خستگی خوردگی اتصالات جوشی سکوهای دریایی تحقیقات گستردهای را در سالهای 1990 تا 2000 انجام داده است. در سال 1994 هارلو و وی 11 عمر خستگی خوردگی احتمالاتی سه مرحلهای آلومینیوم را پیشنهاد و مورد مطالعه قرار دادند. بررسیهای وسیعی نیز تحت عناوین BS 7910:1997 ,PD6493;1991 جهت مطالعه عمر خستگی خوردگی اتصالات جوشی سکوهای دریایی صورت گرفته است.کیتسونای 12 و همکارانش ( 1998 ) اثر فرکانس و تنشهای پسماند بر عمر خستگی خوردگی اتصالات جوشی را به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار دادند. همچنین هارلو و وی ( 2006 ) رشد ترک فولاد با مقاومت بالا را با روش احتمالاتی مورد بررسی قرار دادند. البته کارهایفراوان دیگری در این زمینه صورت گرفته که مجالی برای ارائه بیشتر نمیباشد. در این مقاله، جهت بررسی اثر محیط آب دریا بر عمر خستگی اتصالات سکوهای دریایی، با استفاده از تئوری مکانیک شکست و با درنظرگیری پارامترهایی نظیر اثر فرکانس، نسبت تنش، عمر خستگی خوردگی و رشد ترک اتصال لولهای جوشیTشکل تحت بارگذاری محوری با دامنه ثابت، بارگذاری ترکیبی محوری، خمش داخل صفحه و خمش خارج از صفحه و به کمک نرمافزارANSYSمورد مطالعه قرار گرفت.

کلیدواژه ها:

سکوهای دریایی ، اتصالات لولهایTشکل ، خستگی ، خوردگی ، مکانیک شکست ، ضریب شدت تنش