تجزیه و تحلیل عوامل شکست و آثار آن و شبیه‌سازی المان محدود اتصال الکتروفیوژنی معیوب در شبکه لوله‌کشی گاز طبیعی

این تحقیق با هدف بررسی منشا نشتی‌های گاه‌به‌گاه در شبکه لوله‌کشی گاز طبیعی انجام‌شده است. طبق نتایج به‌دست‌آمده از روش تجزیه‌وتحلیل عوامل شکست و آثار آن (fmea) سه عیب عدم تراش صحیح، وجود چربی و وجود رطوبت در محل جوش در مرحله نصب و اجرا دارای بالاترین میزان خطر است. علاوه بر آن، تحلیل مکانیک شکست برای عیب‌های دارای بالاترین میزان خطر در نرم‌افزار abaqus به روش xfem و به‌صورت سه‌بعدی انجام پذیرفت. شبیه‌سازی‌ها برای بارگذاری طول ثابت ترک (برابر 4 میلی‌متر) صورت گرفت. بر اساس نتایج شبیه‌سازی‌های المان محدود، ترک با طول اولیه 4 میلی‌متر در فشار داخلی بالاتر از 1/4 مگاپاسکال شروع به رشد می‌کند. با توجه به فشار بهره‌برداری شبکه گاز شهری (حدود 0/4 مگاپاسکال)، بر اساس نتایج این مطالعه شناسایی عیب‌های بالاتر از 4 میلی‌متر قبل از بهره‌برداری ضروری می‌باشد. داده‌های حاصل از این پژوهش می‌تواند جهت استفاده مهندسین شرکت ملی گاز ایران مفید باشد.

failure mode and effects analysis and finite element simulation of defective electro fusion joint in natural gas piping network

the aim of this study was to investigate the source of leaks in the natural gas pipeline network. according to the results obtainedfrom the failure mode and effects analysis (fmea), the three defects including lack of proper scraping, the presence of oil andexisting of moisture at the welding zone in the installation and execution phase had the highest risk. these defect types studiedfurther using experimental methods. the fracture mechanics analysis for the defects with the highest risk in abaqus software wasperformed by xfem method in three dimensions. according to the results, cracks with initial length of 4mm will grow at pressureshigher than 1.4 mpa. to obtain results equivalent stress intensity factor has been used. the results imply the application of suitablenondestructive methods for determination of cracks with lengths higher than 4mm. the results of this research can be employed byinspection engineering of natural gas companies