Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Forouzan,Ahmad Saatchi
محمدرضا فروزان (استاد راهنما) احمد ساعت چی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hossein Sodavi
حسین سوداوی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

An Investigation into fatigue-corrosion on outer surface of oil & gas pipeline on near neutral pH environment using FEM
Last at attention has brought to the failure of oil gas pipelines which fatigue stress corrosion cracking (SCC). This phenomenon generally happen suddenly and dangerously . Even small considerable changes on internal pressure of oil gas in transfer pipeline will lead to fatigue in the pipe. Combining the fatigue and stress corrosion leads to fatigue stress corrosion. Failure rate caused by this phenomenon is higher than fatigue and stress corrosion and is commonly takes places in the near neutral pH environments. In this study the life time of buried oil gas pipes calculation is investigated. Outer surface cracks in different sections of the pipe near welding line as well as cracks on the welding line are considered. Residual stresses due to welding process make critical cracks around welding line. Cracks with different dimensions are modeled in Finite element software (ABAQUS) and the least dimensions of the crack to initiate fatigue stress corrosion are calculated. Then pipes with different welding conditions are investigated and critical sections are determined. also the effect of reducing residual stresses due to welding on the life time and the position of the critical crack is determined. There is a time which is needed for cracks to reach a critical size and after this time cracks grow due to fatigue corrosion failure. Time of this failure is also calculated. The results of numerical calculations with ABAQUS engineering finite element software done in this dissertation obtained here can be mentioned and summarized as below: 1. Location of Critical sections in transfer pipelines with various welding conditions is different. This section are 2.3mm to 2.5mm far from welding line for the case study in here. 2. The minimum size of crack to initiate fatigue stress corrosion cracking has been calculated for special condition to be 2.5mm. 3. Life time of pipeline with different crack size in different welding conditions were calculated. This time can be varied from 37 year to 44 year depending on residual stress from welding. 4. In this phenomenon The cracks grow elliptically and the initial shape of the crack has not influence on the final crack shape. Key Words Stress Corrosion Cracking, Fatigue, Pipeline, Residual Stress, Crack Growth
بررسی علل تخریب لوله های انتقال نفت و گاز نظر محققان زیادی را به پدیده مخرب ترک خوردگی تنشی جلب نموده است. این پدیده عموما ناگهانی و بسیار خطرناک است. فشار داخلی خطوط لوله انتقال نفت و گاز تغییرات قابل توجهی دارد و این تغییرات باعث بروز پدیده خستگی در لوله می گردند. دو اثر مخرب خستگی و خوردگی تنشی موجب بروز خستگی خوردگی تنشی در لوله ها تلفیق می گردد. این پدیده که سرعت تخریب در آن بیشتر از خستگی یا خوردگی تنشی است عموما در محیط های با pH نزدیک خنثی ایجاد می شود. در این تحقیق، هدف بررسی عمر لوله ها در معرض آسیب خستگی خوردگی تنشی است. ترک های موجود در سطح خارجی لوله در مقاطع مختلف لوله در نزدیکی خط جوش و نیز روی خط جوش مورد بررسی قرار گرفته است. تنش های پس ماند ناشی از جوش کاری در نواحی اطراف خط جوش باعث بروز ترک های بحرانی در نواحی اطراف خط جوش شده اند. ترک ها با ابعاد مختلف در نرم افزار اجزاءمحدود ABAQUS مدل شده اند و کوچکترین ابعاد ترک برای شروع خستگی خوردگی تنشی محاسبه شده است. در ادامه لوله ها با جوش کاری در شرایط مختلف مورد بررسی قرارگرفته اند و مقاطع بحرانی از نظر میزان تنش پس ماند در آن ها مشخص شده و اثر کاهش تنش های پس ماند ناشی از جوش کاری بر عمر لوله و موقعیت ترک بحرانی در لوله مشخص شده است. کلمات کلیدی: ترک خوردگی تنشی، خستگی، خط لوله، تنش پس ماند، رشد ترک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی