بررسي تجربي رفتار خستگي و تخمين نمودار تنش- عمر فولاد ايكس شصت و پنج

فولادهاي ترمومكانيكال به دليل چقرمگي و مقامت بالا در برابر رشد ترك، به طور گسترده در خطوط انتقال نفت و گاز استفاده مي شوند. بخش وسيعي از خطوط لوله فولادي به كار رفته در صنعت نفت و گاز جمهوري اسلامي ايران از جنس فولاد API X65 است. نوسان فشار داخلي گاز در لوله‌هاي فولادي مي‌تواند باعث شكست خستگي و انفجار شود. به همين دليل، بررسي آسيب و يكپارچگي سازه اي اين لوله‌ها از اهميت بالايي برخوردار است. در اين تحقيق منحني تنش- عمر و استحكام خستگي فلز پايه لوله فولادي API X65، با انجام آزمايش خستگي تخمين زده شده است. به اين منظور، تعداد 24 و 25 نمونه آزمايشگاهي به ترتيب در راستاي درز جوش (جهت طولي يا غلتك‌كاري) و عمود بر درز جوش (جهت عرضي كلاف اوليه) طبق استاندارد، از لوله در مقياس صنعتي با قطر خارجي 1219 ميلي‌متر و ضخامت 14.3 ميلي‌متر تهيه شد. نمونه‌هاي تهيه شده تحت آزمايش خستگي خمشي- چرخشي كاملا معكوس شونده قرار گرفت و با در نظر گرفتن توزيع نرمال لگاريتمي، تحليل آماري نتايج انجام شد. منحني ميانگين، منحني مشخصه و بازه اطمينان نتايج آزمايش در ناحيه‌هاي عمر خستگي محدود و استحكام خستگي براساس استانداردهاي ISO 12107 و ASTM-E739 به دست آمد. مقدار ميانگين حد دوام فلز پايه در راستاي درز جوش و عمود بر درز جوش به ترتيب برابر 291 و 305 مگاپاسكال به دست آمد. اين مقادير به خوبي در محدوده پيش‌بيني 0.4 تا 0.6 استحكام نهايي فولاد آزمايش شده و بالاتر از حد دوام فلز جوش (258 مگاپاسكال) اين لوله قرار دارد.