تاثیر خزش روی ترک های سطحی محیطی در جداره مخازن استوانه ای تحت فشار

در بسیاری از صنایع مانند صنعت نفت، گاز و پتروشیمی، صنایع نیروگاهی، راکتورهای شیمیایی وهسته ای کاربرد مخازن تحت فشار و تحت دمای بالا رواج دارد. در این موارد مطالعه رفتارها وآسیب های خزشی اهمیت می یابد. در دهه گذشته مطالعات زیادی در مورد خطر حضور ترک در ایننوع ساختارها انجام شده است. با این وجود بررسی ترکهای محیطی تاکنون مورد توجه قرار نگرفته اند.این نوع ترک ها میتوانند در محل خط جوش یا اتصال مخازن پدید آیند. در دورهی بهره برداریحضور این عیوب میتواند موجب خسارات جبران ناپذیری گردند. طراحی و ارزیابی عمر باقی ماندهدر اجزایی که دارای ترک یا نقص هستند به اطلاعات دقیق و قابل اعتمادی از میدان تنش نیاز دارد. درراستای تحلیل تنش و بررسی آسیبهای خزشی در مخازن تحت فشار، در این مطالعه یک سیلندر ازفولاد آلیاژی Cr-Mo تحت فشار داخلی، دارای ترک نیمه بیضوی در راستای محیطی از سطح داخلی و در دمای بالا مورد مطالعه قرارگرفته است. هندسه و مصالح مورد بررسی دارای کاربرد صنعتی عمومیمی باشد. فرض می شود رفتار خزشی ماده از مدل نورتن پیروی نماید. محیط حل در نرم افزار اجزاءمحدود Abaqus شبیهسازی، المان بندی و تحلیل می شود. با مقایسه موردی نتایج حل با کارهای مشابه قبلی، دقت روش و نتایج ارزیابی میشود. پس از اطمینان از کارآئی روش تحلیل، پارامتر خزشی *C که شاخصی از وضعیت بحرانی ترک است، محاسبه و تاثیر پارامترهای هندسی نظیر عمق و طول ترک، ابعاد مخزن، روی این پارامتر مورد بررسی قرار خواهد گرفت. نتایج در قالب نمودارهای مختلف ارائهخواهد شد. همچنین به منظور مطالعه نحوه توسعه آسیب، با یک تحلیل گامی انتشار پروفیل و تغییر عمقو طول ترک در یک نمونه از مخازن مورد بررسی مشخص میشود. با توجه به نتایج بدست آمده عمرباقی مانده برای مخزن مورد مطالعه معرفی خواهد شد.

کلیدواژه ها:

مخازن تحت فشار ، خزش ، ترک سطحی ، *C- انتگرال