بررسی تجربی رفتار خستگی و تخمین نمودار تنش - عمر فولاد ایکس شصت و پنج

چکیده مقاله

فوالدهای ترمومکانیکال به دلیل چقرمگی و مقامت باال در برابر رشد ترک، به طور گسترده در خطوط انتقال نفت و گاز استفاده میشوند. بخش وسیعی از خطوط لوله فوالدی به کار رفته در صنعت نفت و گاز جمهوری اسالمی ایران از جنس فوالد X65 API است. نوسان فشار داخلی گاز در لولههای فوالدی میتواند باعث شکست خستگی و انفجار شود. به همین دلیل، بررسی آسیب و یکپارچگی سازه ای این لولهها از اهمیت باالیی برخوردار است. در این تحقیق منحنی تنش- عمر و استحکام خستگی فلز پایه لوله فوالدی X65 API ،با انجام آزمایش خستگی تخمین زده شده است. به این منظور، تعداد 24 و 25 نمونه آزمایشگاهی به ترتیب در راستای درز جوش )جهت طولی یا غلتک کاری( و عمود بر درز جوش )جهت عرضی کالف اولیه( طبق استاندارد، از لوله در مقیاس صنعتی با قطر خارجی 1219 میلیمتر و ضخامت 3/14 میلیمتر تهیه شد. نمونههای تهیه شده تحت آزمایش خستگی خمشی- چرخشی کامال معکوس شونده قرار گرفت و با در نظر گرفتن توزیع نرمال لگاریتمی، تحلیل آماری نتایج انجام شد. منحنی میانگین، منحنی مشخصه و بازه اطمینان نتایج آزمایش در ناحیههای عمر خستگی محدود و استحکام خستگی براساس استانداردهای 12107 ISO و E739-ASTM به دست آمد. مقدار میانگین حد دوام فلز پایه در راستای درز جوش و عمود بر درز جوش به ترتیب برابر 291 و 305 مگاپاسکال به دست آمد. این مقادیر به خوبی در محدوده پیشبینی 4 /0 تا 6 /0 استحکام نهایی فوالد آزمایش شده و باالتر از حد دوام فلز جوش )258 مگاپاسکال( این لوله قرار دارد.