بررسی ایمنی لوله فولادی انتقال گاز با ترک طولی بر اساس نمودارهای ارزیابی آسیب

امروزه لوله های فولادی نقش عمده ای در صنعت انتقال گاز دارند. وجود ترک های طولی، محیطی، شعاعی و یا ترکیبی از آنها در این لوله ها می تواند مشکل آفرین باشد. جهت بررسی ایمنی این لوله ها، از نمودارهای ارزیابی آسیب استفاده می شود. این نمودارها دارای سه سطح هستند که در هر سه سطح، ناحیه زیر منحنی ارزیابی آسیب، ناحیه مورد قبول (ایمن) و ناحیه خارج آن غیرقابل قبول (غیر ایمن) می باشند. در این مقاله، بررسی بر روی لوله انتقال گاز (نوع API X۶۵ که در خطوط انتقال انرژی ایران کاربرد گسترده ای دارد) با طول ترک ثابت ۱۵۰میلی متر و عمق های ۳، ۵، ۷، ۸، ۹ و ۱۰ میلی متر انجام شده است. بدین منظور تنش های اعمالی وارد بر لوله با توجه به مقدار فشار داخلی و هندسه لوله و ترک، توسط معادلات استاندارد BS ۷۹۱۰ محاسبه می شود. همچنین با انجام مدلسازی کامپیوتری توسط نرم افزار آباکوس، مقدار نرخ آزادسازی انرژی بدست می آید. سپس با توجه به شرایط تنش صفحه ای حاکم بر مساله، مقدار ضریب شدت تنش در نوک ترک محاسبه می شود. در نمودار ارزیابی آسیب، مولفه افقی با تقسیم تنش اعمالی بر تنش تسلیم و مولفه عمودی با تقسیم ضریب شدت تنش بر چقرمگی شکست برای نقاط مختلف بدست می آید. سپس با مقایسه موقعیت این نقاط با منحنی ارزیابی آسیب، ایمنی آنها مشخص می شود. نتایج تحلیل حاضر نشان داد ترک با عمق ۳، ۵، ۷، ۸ میلی متر در ناحیه ایمن، ۹میلی متر در ناحیه بحرانی و ۱۰میلی متر و بزرگتر از آن در ناحیه غیرایمن می باشند.