Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/82195
| Title: | ระเบียบวิธีประมาณค่าภายในสำหรับการคำนวณตัวประกอบความเข้มของความเค้นตามมาตรฐาน API-579-1/ASME FFS-1 สำหรับท่อมีรอยร้าวตามแนวยาวที่ผนังด้านในและรับความดันภายใน |
| Other Titles: | Interpolation Method for the Calculation of API-579-1/ASME FFS-1 Stress Intensity Factor for a Longitudinal Internal Surface Crack in Pipeline under Internal Pressure |
| Authors: | ภัทร์ชนิดา สีนวล จิรพงศ์ กสิวิทย์อำนวย นิติกร นรภัยพิพากษา ชาวสวน กาญจโนมัย |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Subjects: | การติดตั้งท่อ อาคาร -- วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม ท่อน้ำ |
| Issue Date: | Jan-2565 |
| Publisher: | วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ |
| Citation: | วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 29,1 (ม.ค.-เม.ย. 2565) หน้า 110-126 |
| Abstract: | ท่อสำหรับขนส่งของไหลถูกใช้ในอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น อุตสาหกรรมปิโตรเลียม เคมี และอาหาร รอยร้าวอาจเกิดได้หลังใช้งานเป็นเวลานาน จากทฤษฎีกลศาสตร์การแตกหัก รอยร้าวสามารถทำให้เกิดการแตกหักได้หากตัวประกอบความเข้มของความเค้นที่ปลายรอยร้าว (K) มีค่ามากกว่าหรือเท่ากับค่าวิกฤตของตัวประกอบความเข้มของความเค้นของวัสดุ (Kc) การคำนวณ K ของท่อมีรอยร้าวด้วยมาตรฐาน API-579-1/ASME FFS-1 ถูกใช้งานแพร่หลายในปัจจุบัน ความแม่นยำของ K ขึ้นอยู่กับการประมาณค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล (G0, G1, G2, G3, G4) ในผลเฉลย K งานวิจัยนี้เลือกปัญหาท่อมีรอยร้าวตามแนวยาวที่ผนังด้านในและรับความดันภายใน จำนวน 38 กรณีศึกษา เพื่อประเมินความแม่นยำของวิธีประมาณค่าภายในช่วงสำหรับการคำนวณ K ระเบียบวิธีที่พิจารณาครอบคลุมทั้งวิธีประมาณค่าภายในช่วงแบบเชิงเส้นและแบบไม่เชิงเส้น K ที่คำนวณตามมาตรฐานและระเบียบวิธีประมาณค่าในช่วงเหล่านี้ถูกประเมินความแม่นยำด้วยการเปรียบเทียบกับ K ที่คำนวณด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ พบว่า การประมาณค่าภายในช่วงแบบเชิงเส้นให้ค่า K ต่างจากค่าที่ได้จากระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์มาก โดยมีความแตกต่างสูงสุดเป็น 25% สำหรับท่อบางมาก และเป็น 16% สำหรับท่อบาง ในขณะที่การประมาณค่าภายในช่วงด้วยเส้นโค้งกำลังสามจากข้อมูล 5 จุด สามารถคำนวณ K ได้ใกล้เคียงกับผลจากระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์มากกว่า โดยมีความแตกต่างสูงสุดเป็น 7.32% ดังนั้นวิธีประมาณค่าภายในช่วงด้วยเส้นโค้งกำลังสามซึ่งใช้จุดข้อมูล 5 จุด คือวิธีที่เหมาะสมที่สุดในการประมาณค่าภายในช่วงสำหรับการคำนวณ K |
| Other Abstract: | Pipelines are responsible for transporting liquid in various industries, e.g., petroleum, chemical and food industries. After a long period of service, the cracks are possible. Based on the linear-elastic fracture mechanics, the complete fracture of crack can occur if the stress intensity factor (K) at crack tip is equal or greater than the critical stress intensity factor (Kc) of material. At present, the calculation of K proposed by the fitness-for-service assessment standard (API-579-1/ASME FFS-1) is wildly applied for the cracked pipelines. However, the precision of K depends on the interpolation method of influence coefficients (G0, G1, G2, G3, G4) within the K solution. Therefore, 38 case studies of the longitudinal internal surface crack in a pipeline under internal pressure were selected to analyze the effect of interpolation method on the precision of K. The methodology covered both linear and nonlinear interpolations. The precisions of K from various interpolation methods were determined by comparing the results with K calculated by finite element analysis. It was found that the Ks from the linear interpolation were significantly different from those from the finite element analysis, i.e., the maximum difference of 25% for very small thickness pipe, and the maximum difference of 16% for small thickness pipe. While, the differences between the Ks from the cubic spline interpolation using 5 data of t/Ri and the finite element analysis were lower, i.e., the maximum difference of 7.3%. Therefore, the cubic spline interpolation using 5 data of t/Ri was the most appropriate interpolation method for the K calculation. |
| URI: | https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/82195 |
| URI: | https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/EngJCMU/article/view/247955 |
| ISSN: | 2672-9695 |
| Type: | Article |
| Appears in Collections: | Thai Journal Article |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| html_submission_85231.html | บทความวารสารฉบับเต็ม (Fulltext) | 2.81 kB | HTML | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.