اثر جنس در تنشهای حرارتی-مکانیکی در حین جوشکاریService Welding) - (InاتصالT شکل لولههای فولادی
نام نخستين پديدآور
/نوید اخلاقی فر
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی مکانیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۵
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۵/۱۱/۱۶
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
موضوع جوشکاری حین کار ، یکی از مسائل مهم صنایع تولید نیرو، نفت و گاز میباشد، چرا که در انجام تعمیرات و یا اتصال گرم ، لازم است اطمینان کافی از امکان جوشکاری در حین کار با توجه به احتمال وقوع پدیده فوران و یا ترک گرم کاملا بررسی شود .اهمیت این مسئله بویژه در مواردی که سیال داغ، یا قابل انفجار و یا مسمومکنندهای از خط اصلی عبور کند، بیشتر مطرح میباشد .بنابراین پیشبینی میدانهای دمائی و تنشهای ناشی از آن در جوشکاری به علت احتمال ترکیدگی و یا فوران در دستور کار این مراکز صنعتی قرار دارد .بررسی تجربی هر فرآیند جوشکاری با شرایط متفاوت) جنس، اندازه و پارامترهای جوشکاری (به زمان و صرف هزینه زیادی نیاز دارد و از طرفی صنعتگران به دنبال راهصحلصهای کمهزینهتری هستند .آشکار است که روشهای عددی میصتوانند نقش مفیدی در ارزیابی شرایط جوشکاری برای ایمنی جوشکاری در حین کار، برای لولهصهای نفت و گاز با فشار بالا داشته باشند .طبق استاندارهای موجود برای جلوگیری از وقوع پدیده فوران، دمای داخلی لوله نباید از حد مشخصی تجاوز نماید .این مقدار حدی به صورت کلی ذکر شده که در آن جنس و شرایط مختلف جوشکاری لحاظ نشده است .برای بررسی دقیقصتر موضوع و نیز بررسی اثر شرایط مختلف حاکم بر پدیده فوران، لازم به نظر میصرسد که فرایند جوشکاری علاوه بر تحلیل حرارتی به منظور دستیابی به درجه حرارت نقاط مختلف قطعه، به صورت مکانیکی نیز مدلسازی و تحلیل شود تا بتوان پیشبینی بهتری نسبت به وقوع فوران در جوشکاری تحت شرایط مختلف داشت .با توجه به بررسیصهای قبلی انجام شده روی میدانصهای دمایی در فرایند جوشکاری حین کار دو لوله فولادی، در این پایاننامه با استفاده از نتایج بررسیصهای حرارتی، بر مبنای تئوری مدل الاستوپلاستیک حرارتی، میدانصهای تنش و تغییر شکل این نوع جوشکاری با روش المان محدود مورد مطالعه قرار خواهد گرفت .فرایند جوشکاری در این مقطع بصورت تابعی از زمان و با استفاده از درجه حرارتصهای بدست آمده از تحلیل حرارتی مدلسازی و مسئله فوران بررسی خواهد شد .نتایج با دادههای ارائهشده و نیز نتایج تجربی در ادبیات فن مقایسه و پیشنهادات و راهکارهای لازم ارائه خواهند شد .علاوه بر آن دیاگرامهای تغییرات تنش در مسیرهای مشخص اطراف جوش نسبت به زمان بدست خواهند آمد که میتوانند به عنوان اطلاعات اولیه جهت بررسی احتمال وقوع فوران نیز مورد استفاده قرار گیرند .همچنین دو جنس فولاد زنگصنزن ۳۰۴ و فولاد کربنی ۱۰۲۰ که طیف گستردهصای از ضریب هدایت حرارتی را در میان فولادصهای صنعتی پوشش میصدهند، بررسی میصگردند .نتایج، اهمیت تحلیل مکانیکی را بیان میصکند زیرا نشان داده میصشود که تحلیل حرارتی یک ارزیابی دقیقی از خطر پدیده فوران ارائه نمیصدهد .
متن يادداشت
In-service welding is one of the important practices in power generation, petrochemical, and gas industries. This is because there is a high risk of burn-through or hot cracking and safety measures should be taken in the repairs of hot tappings which require In-service welding. The importance of this concern becomes more critical when pipes convey hot, explosive or toxic fluids. Therefore, predicting the temperature and strength distribution due to the welding process is in the agenda of industrial research centers. Investigating the welding process with different conditions (in terms of material, size and welding parameters) requires time and expenses and therefore industry seeks for cheap and user friendly approaches. Numerical methods can play a useful role in this field to provide safe conditions for the in-service welding of oil or gas pipes, especially at high presure. According to the existing standards, to avoid born-through, the temperature of the inner surface of the pipes should not exceed a certain level, while this level is given in general and the material type and welding condition has not been taken into account. For more accurate study of this phenomenon and to investigate the effort of different parameter, it is necessary to carry out thermal and mechanical analysis in order to have better and more accurate assessment of born-through. In this thesis, with the use of thermal analysis, stress and strain distribution in a T-shape joint of two steel pipes will be determined based on Finite Element Solution methods. Welding process is considered as a time dependent 3D model. The results are compared with the experimental data and good agreement is observed. Also, two material types AISI 304 and AISI 1020 are used which cover wide range of thermal conductivity among industrial steels. The results show the importance of mechanical analysis because thermal condition does not provide an accurate assessment of the born-through risk
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )