based on the thermo-elastic-plastic models have also been
developed.
Xue et al. [13] established a method of predicting the effect of
heat input on the safe working pressure and burn-through of inservice
sleeve-repair welding of gas pipes. Xue et al. [14] investigated
the effect of gas flow rate on the temperature field and residual
stresses during in-service welding. Kang et al. [15]
determined an upper limit for the heat input corresponding to
pipe thickness at which burn-through may occur. Liu et al. [16]
developed a 3D FE model for X70 pipes to analyze the influence
of internal pressure on the susceptibility of burn-through during
the in-service welding.
In general, axisymmetric FE modeling technique is an acceptable
method to simulate the in-service sleeve repair welding process.
However, 3D FE modeling is more representative of the
physical problem. In axisymmetric FE models, both loads and
boundary conditions are assumed to be axisymmetric and the
welding speed is assumed to be infinite. These assumptions limit
the FE models capability to include the effects of heat flow in the
weld line direction, welding start-end junction, number of welders,
and welding direction [17].
In the present analysis, 3D FE models of the sleeve repair
welding are conducted to overcome the limitations inherent in
axisymmetric FE models. Two welding procedures are analyzed
and compared, sequential and simultaneous. The sequential procedure
is further investigated for four welding directions and two
welding sequences to determine their effects on the developed
residual stresses. The effect of weld start-end junction is investigated
by monitoring the distribution of the developed residual
stresses around the circumferential path.
2. Finite element model for in-service sleeve repair welding
The pipe considered in the present work has a nominal size of
800 , Schedule 20 and made from X65 low carbon steel (Do ¼ 8.62500 ,
nominal wall thickness ¼ 0.2500) [18,19]. This pipe specification is
chosen for its minimum permissible thickness to prevent the pipe
wall melt-through during welding. Dimensions chosen for the
repair sleeve in the present work are set at: pipe length ¼ 400 mm,
diameter ¼ 234 mm, andwall thickness ¼ 6.5 mm, respectively. The
adopted length has been selected on the basis of results of an
axisymmetric FE model of the sleeve repair welding process aiming
to investigate the influence of pipe length on resulting residual
stresses. Detailed results of this investigation are presented in
Section 4.1. The repair sleeve is connected to the pipe by a single
fillet weld deposited on both sides of the sleeve, as shown in Fig. 2.
The repair process is performed according to API 1104 [20] using
Manual Shielded Metal ArcWelding (SMAW) with 75% efficiency as
indicated in Table 1.
The specified minimum yield strength (SMYS) of the pipe
ขึ้นอยู่กับรูปแบบเทอร์โมพลาสติกยืดหยุ่นยังได้รับการ
พัฒนา.
Xue et al, [13] จัดตั้งวิธีการในการคาดการณ์ผลกระทบของ
ความร้อนบนความกดดันการทำงานที่ปลอดภัยและการเผาไหม้ผ่านประจำการ
เชื่อมแขนซ่อมแซมท่อก๊าซ Xue et al, [14] การตรวจสอบ
ผลกระทบของอัตราการไหลของก๊าซอุณหภูมิบนสนามและที่เหลือ
ความเครียดระหว่างการเชื่อมในการให้บริการ Kang et al, [15]
กำหนดขีด จำกัด บนความร้อนสำหรับการป้อนข้อมูลที่สอดคล้องกับ
ความหนาของท่อที่เผาไหม้ผ่านอาจเกิดขึ้น หลิว et al, [16]
การพัฒนารูปแบบ 3D FE สำหรับท่อ X70 เพื่อวิเคราะห์อิทธิพล
ของความดันภายในที่เกี่ยวกับความอ่อนแอของการเผาไหม้ผ่านช่วง
เชื่อมในการให้บริการ.
โดยทั่วไปเทคนิค axisymmetric FE แบบจำลองเป็นที่ยอมรับ
วิธีการเพื่อจำลองแขนในการให้บริการ กระบวนการเชื่อมซ่อมแซม.
อย่างไรก็ตามการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ FE เป็นตัวแทนมากขึ้นจาก
ปัญหาทางกายภาพ ในรูปแบบ FE axisymmetric ทั้งโหลดและ
เงื่อนไขขอบเขตจะถือว่าเป็น axisymmetric และ
ความเร็วในการเชื่อมจะถือว่าไม่มีที่สิ้นสุด สมมติฐานเหล่านี้ จำกัด
ความสามารถรุ่น FE จะรวมถึงผลกระทบของการไหลของความร้อนในที่
ทิศทางของรอยเชื่อม, เชื่อมเริ่มต้นปลายแยกจำนวนช่างเชื่อม,
และทิศทางการเชื่อม [17].
ในการวิเคราะห์ปัจจุบันแบบจำลอง 3 มิติ FE ของการซ่อมแซมแขน
เชื่อม จะดำเนินการจะเอาชนะข้อ จำกัด โดยธรรมชาติใน
axisymmetric รุ่น FE สองขั้นตอนการเชื่อมมีการวิเคราะห์
และเปรียบเทียบลำดับและพร้อมกัน ลำดับขั้นตอนการ
สืบสวนต่อไปสำหรับสี่ทิศทางการเชื่อมและสอง
ลำดับเชื่อมเพื่อตรวจสอบผลกระทบของพวกเขาในการพัฒนา
ความเครียดที่เหลือ ผลของการแยกเริ่มต้นปลายเชื่อมถูกตรวจสอบ
โดยการตรวจสอบการกระจายตัวของการพัฒนาที่เหลือ
ความเครียดรอบเส้นทางเส้นรอบวง.
2 รูปแบบองค์ประกอบ จำกัด สำหรับในบริการซ่อมแขนเชื่อม
ท่อพิจารณาในการทำงานในปัจจุบันมีขนาดเล็กน้อยจาก
800, ตารางเวลา 20 และทำจาก X65 เหล็กคาร์บอนต่ำ (Do ¼ 8.62500,
ความหนาเล็กน้อยผนัง¼ 0.2500) [18,19] สเปคท่อนี้จะ
ได้รับการแต่งตั้งอย่างน้อยหนาที่ได้รับอนุญาตในการป้องกันไม่ให้ท่อ
ผนังละลายผ่านระหว่างการเชื่อม ขนาดเลือกสำหรับ
แขนซ่อมแซมในการทำงานในปัจจุบันมีการตั้งค่าที่: ความยาวท่อ¼ 400 มิลลิเมตร
เส้นผ่าศูนย์กลาง¼ 234 มิลลิเมตรความหนา andwall ¼ 6.5 มิลลิเมตรตามลำดับ
ยาวบุตรบุญธรรมได้รับเลือกบนพื้นฐานของผลการนั้น
axisymmetric รุ่น fe ของกระบวนการเชื่อมซ่อมแซมแขนเล็ง
ที่จะตรวจสอบอิทธิพลของความยาวท่อบนส่งผลให้เหลือ
ความเครียด ผลรายละเอียดของการสืบสวนคดีนี้จะถูกนำเสนอใน
มาตรา 4.1 แขนซ่อมเชื่อมต่อกับท่อหนึ่งเดียว
เชื่อมเนื้อฝากทั้งสองด้านของแขนเสื้อตามที่แสดงในรูป 2.
กระบวนการซ่อมแซมจะดำเนินการตาม API 1104 [20] โดยใช้
คู่มือการป้องกันการเชื่อมอาร์คโลหะ (SMAW) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ 75% ในขณะที่
ระบุไว้ในตารางที่ 1
ที่ระบุความแรงของอัตราผลตอบแทนขั้นต่ำ (SMYS) ของท่อ
การแปล กรุณารอสักครู่..
