تعیین حد دوام فلز جوش در لوله فولادی انتقال گاز با گرید ایکس شصت و پنج

شکست خستگی رایج‌ترین نوع شکست در سازه‌های تحت بارگذاری نوسانی است. آسیب خستگی در لوله‌های فولادی انتقال گاز به دلیل نوسانی بودن فشار داخلی آن از اهمیت بالایی برخوردار است. بخش وسیعی از خط لوله‌های به کار رفته در صنعت نفت و گاز ایران از جنس فولاد ترمومکانیکال با گرید api x65 بوده و اتصال لبه‌های آن به وسیله جوشکاری زیر پودری انجام می‌شود. در این تحقیق منحنی تنش- عمر و حد دوام درز جوش مارپیچ این فولاد با انجام آزمایش اندازه‌گیری شده است. به این منظور، تعداد 20 نمونه آزمایشگاهی (12 نمونه جهت به دست آوردن منحنی در ناحیه عمر خستگی محدود و 8 نمونه جهت برآورد استحکام خستگی) طبق استاندارد iso 1143 از درز جوش مارپیچ لوله در مقیاس صنعتی با قطر خارجی 1219 میلی‌متر و ضخامت 3/14 میلی‌متر تهیه شد و تحت آزمایش خستگی خمشی- چرخشی کاملا معکوس شونده قرار گرفت. تحلیل آماری نتایج با در نظر گرفتن توزیع نرمال لگاریتمی، انجام شد. منحنی میانگین، بازه اطمینان و منحنی مشخصه نتایج آزمایشگاهی در ناحیه‌های عمر خستگی محدود با استفاده از مدل خستگی باسکوئین و براساس استانداردهای iso 12107 و astm e-739 و در ناحیه استحکام خستگی براساس استاندارد iso 12107 به دست آمد. مقدار حد دوام میانگین درز جوش فولاد آزمایش شده برابر 5/258 مگاپاسکال به دست آمد که در محدوده مرسوم 4/0 تا 6/0 استحکام نهایی این فولاد قرار دارد. 

endurance limit determination of of weld metal of api x65 gas pipeline steel

fatigue failure is the most common type of failure in structures under oscillatory loading. fatigue damage in steel gas pipelines is very important due to internal pressure fluctuation. a large part of pipelines in oil and gas industry of iran are made of thermomechanical steel of grade api x65, made by spiral submerged arc welding. in this study, the stress-life curve and fatigue limit of the spiral weld seam of this steel are determined by fatigue tests. for this purpose, 20 test specimens (12 specimens used in the limited fatigue life zone and 8 specimens used to estimate fatigue strength) according to iso 1143 standard. all test samples were cut from an actual spirally welded pipe with 1219mm outside diameter and 14.3 mm wall thickness and were tested on a completely reverse rotating-bending fatigue machine. statistical analysis of the results was performed by considering the normal logarithmic distribution. mean curve, confidence interval, and characteristic curve of the results were obtained in the finite fatigue life range using basquin fatigue model according to iso 12107 and astm e-739 standards. in the fatigue resistance range iso 12107 standard was used. the mean endurance limit of the seam weld of the tested steel was 258.5 mpa which is located in the conventional range of 0.4 to 0.6 of the ultimate tensile strength of this steel.