بررسی تغییر خواص مکانیکی و متالورژیکی حاصل از آزمایش هیدرواستاتیک به روش 110 درصد تنش تسلیم در خطوط لوله گاز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، شرکت گاز استان کرمانشاه، کرمانشاه، ایران
2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
3 کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، واحد بازرسی فنی، شرکت مهندسی توسعه گاز ایران، تهران، ایران
چکیده
یکی از پرسش‌های مجریان و بهره‌برداران، تأثیر فشار ۱۱۰ درصدی آزمون هیدرواستاتیک بر روی خواص مکانیکی و متالورژیکی لوله و اثرات آن در زمان بهره‌برداری است. هدف این نوشتار بررسی این موضوع از طریق آزمون‌های عملی و تحلیل تئوری و نرم‌افزاری است. برای نیل به این هدف، آزمون مقاومت ۱۱۰ درصدی هیدرواستاتیک با همکاری واحد پژوهش شرکت مهندسی و توسعه گاز ایران در بندرعباس بر روی لوله 30 اینچ ساخت شرکت لوله‌سازی اهواز (API5L PIPE30 THK0.5 SAW X60) انجام شد و از آنجایی‌که لوله به مدت ۴ ساعت تحت‌فشار قرار گرفت نتایج به‌دست‌آمده با شرایط واقعی یکسان است.
 از لوله انتخابی فوق یک رینگ قبل از اعمال فشار مقاومت و یک رینگ پس از آزمون مقاومت از لوله برش زده، ابتدا تنش پسماند در دو رینگ اندازه‌گیری و سپس ۲۸ نمونه برای انجام آزمون‌های کشش، خمش، ضربه، سختی و متالوگرافی ساخته شد.
به‌منظور دستیابی به نتایج و داده‌های قابل استناد، آزمون‌های مکانیکی خمش، کشش و ضربه در آزمایشگاه مرجع گام اراک که دارای گواهینامه از اداره استاندارد می‌باشد و آزمون سختی و متالوگرافی در آزمایشگاه متالوژی واحد کنترل مرغوبیت شرکت ماشین‌سازی اراک(QA)  انجام شد.
با به دست آمدن نمودار تنش کرنش و خواص لوله X۶۰ در منطقه پلاستیک از آزمون کشش، لوله تحت‌فشار ۱۱۰%Sy  در نرم‌افزار آباکوس تحلیل و تنش و کرنش پلاستیک ایجاد شده در لوله مورد بررسی قرار گرفت و ضخامت مناطق الاستیک و پلاستیک به کمک آباکوس تخمین زده شد.
به‌منظور بررسی تغییرهای احتمالی ساختار متالورژیکی، نمونه‌هایی از قبل و بعد از آزمون مقاومت با همکاری آزمایشگاه کنترل مرغوبیت شرکت ماشین‌سازی اراک در حالت ماکرو و میکرو مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Investigating the Changes of Mechanical and Metallurgical Properties Obtained by Hydrostatic Test Using the Method of 110% Yield Stress in Gas Pipelines

نویسندگان English

Seyed Amir Rezabeigi 1
Mohammad Hossein Yas 2
Behrouz Dargahi 3
1 MSc in Mechanical Engineering, Kermanshah Province Gas Company, Kermanshah, Iran
2 Professor, Mechanical Engineering, Department of Mechanical Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran
3 MSc in Mechanical Engineering, Technical Inspection Unit, Iranian Gas Engineering and Development Company, Tehran, Iran
چکیده English

One of the questions that exist for operators is the effect of 110% pressure of the hydrostatic test on the mechanical and metallurgical properties of the pipe and its effects during operation. The purpose of this article is to examine this issue through practical tests and theoretical and software analysis. In order to achieve this goal, a 110% hydrostatic resistance test (in cooperation with the research unit of Iran Gas Engineering and Development Company at the Bandar Abbas site) was conducted on a 30-inch pipe (API5L PIPE30 THK0.5 SAW X60) and since the pipe was under 4 hours the pressure was applied and the results obtained are the same as the actual conditions.
A 30 cm ring was cut from the above-selected pipe before applying the resistance pressure and a 30 cm ring was cut from the pipe after the resistance test
With the aim of obtaining reliable results and data, mechanical bending, tensile and impact tests in the reference laboratory of Arak Gam, which has a certificate from the standards department, and hardness and metallography tests in the metallurgy laboratory of the quality control unit of Arak Machinery Company (QA) Done.
By obtaining the X60 pipe stress strain diagram and properties in the plastic area from the tensile test, the pipe under 110%Sy pressure was analyzed in Abaqus software and the plastic stress and strain created in the pipe was analyzed and the thickness of the elastic and plastic areas was estimated with the help of Abaqus. was hit.
In order to investigate the possible changes in the metallurgical structure, samples before and after the strength test were examined in macro and micro mode in cooperation with the quality control laboratory of Arak Machinsazy Company.

کلیدواژه‌ها English

Gas pipeline resistance test
110% hydrostatic test
Pipelines hydrostatic test
  1. API Specifications 5L, Specifications for Line Pipe.
  2. ASTM A370.
  3. IGS-M-PL-001-2(1).
  4. ASME RULES FOR CONSTRUCTON OF PRESSURE VESSELS.
  5. API 5L3 Drop-Weight Tear Test on Line Pipe.
  6. IGS-C-PL-100(3).
  7. H.Golshan, A.Murray, “Pipeline Design and Construction”, ASME Press 2000.
  8. ASME B31.8 GAS TRANSMISSION AND DISTRIBUTION PIPING SYSTEM.
  9. ساری، ع. (۱۳۹۶). لوله‌های فولادی انتقال نفت و گاز. تهران: انتشارات شرکت ملی گاز ایران.
  10. مجذوبی، غ.، و علوی‌نیا، ع. (۱۳۹۰). مقاومت مصالح III. همدان: انتشارات دانشگاه بوعلی‌سینا.
  11. گلعذار، م. ع. (۱۳۹۲). عملیات حرارتی فولادها (ویرایش سوم). اصفهان: مرکز نشر دانشگاه صنعتی اصفهان.
  12. اعتصامی، د.، ناصری بگلو، م.، و جعفری، ح. (۱۳۸۵). اصول متالورژی. تبریز: انتشارات فروزش.

  • تاریخ دریافت 23 اسفند 1403
  • تاریخ بازنگری 03 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش 20 خرداد 1403