بررسی تغییرشکلهای پیشرونده در لولههای فراساحلی تحت فشار با در نظر گرفتن بارهای حرارتی و اثرات زلزله
عنوان اصلي به زبان ديگر
Ratcheting Assessment of Offshore Pressurized Pipeline under Thermal and Simulated Seismic Loading
نام نخستين پديدآور
/آرمین رحمتفام
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مکانیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
نام توليد کننده
، افشاری
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۶۱ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
طراحی کاربردی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۰۶/۱۳
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
قطع و وصل جریان در حین بهرهبرداری از خطوط لولههای فولادی انتقال نفت وگاز و محصولات پالایشگاهی و پتروشیمی فراساحلی نیروهای تناوبی محوری کشش و فشار در خط ایجاد میکند که میتوانند به چینخوردگی، کمانش غیرخطی موضعی یا کرنش پیشرونده در این خطوط منجر شوند .در این تحقیق با استفاده از دو روش عددی و آزمایشگاهی پدیده کرنشهای پیشرونده در خطوط لوله دریایی تحت بارگذاری تناوبی محوری کشش و فشار به همراه فشار داخلی ثابت و بدون فشار داخلی مورد بررسی قرار گرفته است .دو دسته کلی آزمایش بر روی نمونههای با مقیاس کوچک انجام شده است .این نمونهها به دو گروه لولههای بدون فشار داخلی و با فشار داخلی تقسیمبندی میشوند .این آزمایشها خود به دو دسته آزمایشهای یکسویه و تناوبی تقسیمبندی شدهاند .علاوه بر این، به منظور بررسی تاثیر چرخههای دما-فشار، لولههای مورد نظر به صورت عددی مدلسازی شدهاند .با استفاده از مدل اجزاء محدود، آزمایشهای انجام شده بر روی لولهها تحت بارهای یکسویه و تناوبی شبیهسازی شدهاند .مشاهده شده است که، اگر مشخصات غیرخطی و سختشوندگی مصالح با دقت خوبی تعریف شوند) با استفاده از آزمایش خواص مواد در دماهای مختلف(، میتوان به انطباق نسبتا خوبی بین مدل عددی و نتایج آزمایشگاهی دست یافت .در ادامه به مطالعه پارامترهای مختلف و تاثیرگذار، بر روی پدیده کرنشهای پیشرونده در لولهها پرداخته شده است .پارامترهایی همچون مقدار کرنش آغازین، دامنه بارگذاری تناوبی، تنش میانگین، رژیم بارگذاری تناوبی) کشش-فشار فشار-صفر و فشار-فشار (و مشخصات سختشوندگی مصالح مورد ارزیابی قرار گرفتهاند .همچنین با استفاده از نتایج ادبیات فن، لولههایی از جنس کربناستیل و فولاد ضدزنگ تحت فشار داخل و ممان خمشی متناوب در دماهای بالا مدلسازی شده و تاثیر درجه حرارت در رفتار کرنشهای پیشرونده این لولهها نیز مورد مطالعه قرار گرفته است .مشاهده شده است که مقدار دامنه تنش، تنش میانگین، همچنین تغییر مشخصات سختشوندگی و تغییر رژیم بارگذاری تاثیر بهسزایی در مقدار کرنشهای پیشرونده دارد .همچنین در لولههای با فشار داخلی، افزایش سطح فشار داخل لوله و پیشکرنش باعث افزایش مقدار کرنشهای پیشرونده در جهتهای محیطی و محوری و همچنین کاهش تعداد تناوبهای بارگذاری قابل تحمل توسط لوله میشود
متن يادداشت
Repetition of start-up/shutdown and temperature changes in an offshore pipeline will generate cycles of compression/relaxing in the line. This might lead to accumulation of axial plastic strains. This kind of local damage is called progressive plastic failure or ratcheting. In the current study, the ratcheting response of offshore pipelines under cyclic loadings is studied. The subject seems not to have received previous attentions in the literature. Experimental and numerical approaches have been used to provide comparison between the ratcheting behavior of pressurized and unpressurized. Small scale pipe specimens were tested under monotonic and cyclic axial loads. Two types of carbon steel materials with different mechanical and chemical properties have been examined. Both the un-pressurized and pressurized specimens found to demonstrate ratcheting type responses under axial cyclic loading. The ratcheting experiments on the pipelines have also been numerically simulated. Both monotonic and cyclic tests have been modeled using a finite element modeling approach. It was found that, when appropriate non-linear and hardening properties (from the material testing results) are considered, the numerical model was producing results reasonably close to those from the experiments. The model has then been used to study effects from some key parameters on the ratcheting response and the progressive plastic failure of pipes. Parameters such as the initial strain, the stress range and the mean stress for the cyclic load, the loading regime (pressure-tension; pressure-zero; and pressure-pressure) and the material hardening properties have been examined. In addition, in order to investigate the effect of temperature-pressure cycles, the pipes are numerically modeled. Also using previous literature results, carbon steel and stainless steel pressurized tubes with under cyclic bending moment have been modeled at high temperatures and the influence of temperature on the ratcheting behavior of these tubes has been studied
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Ratcheting Assessment of Offshore Pressurized Pipeline under Thermal and Simulated Seismic Loading
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )