KFUPM ePrints

FINITE ELEMENT MODELING OF RING SPLITTING TEST TO PREDICT RESIDUAL STRESSES IN SPIRAL WELDED PIPE

Al-Omari, Ahmed S. (2010) FINITE ELEMENT MODELING OF RING SPLITTING TEST TO PREDICT RESIDUAL STRESSES IN SPIRAL WELDED PIPE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
Restricted to Registered users only until 24 October 2010.

9Mb

Arabic Abstract

الأنابيب الملحومة لولبياً (بشكل حلزوني) تعتبر ذات قيمة مادية أقل مقارنة بالأنواع الأخرى من الأنابيب. حالياً هذا النوع من الأنابيب يستخدم لتطبيقات الضغط المنخفض ، وإمدادات المياه ، وكذلك في الأعمال الإنشائية بشكل فعّال. ومع ذلك ، قبول هذا المنتج في نقل المنتجات الهيدروكاربونية مازال محط للجدل بين منتجي النفط والغاز. ومن المعروف جيداً أن الإجهادات المتبقية والتي تشكّلت خلال مراحل التصنيع للأنابيب الملحومة لولبياً تؤثر على جودة و سلامة الأنابيب المنّتجة. إن الهدف الرئيسي من هذه الرسالة هو تطوير نموذج مناسب باستخدام طرائق العناصر المنتهية لطريقة قطع الحلقة (جزء من الأنبوب) والتي يمكن استخدامها للتنبؤ عن الإجهادات المتبقية بسبب لحام الأنابيب لولبياً. بالإضافة إلى ذلك ، تم مقارنة عدد من نتائج التجارب العملية للمصادقة على نتائج المحاكة المستخلصة من طرائق العناصر المنتهية . كما تمت دراسة تأثير سرعة اللحام على مستوى الإجهادات المتبقية في الأنابيب الملحومة لولبياً. وأخيراً, اللحام بواسطة الليزر على هذا النوع من الأنابيب تمت محاكاته بواسطة طرائق العناصر المنتهية والنتائج المستخلصة تمت مقارنتها بنتائج التجارب العملية.

English Abstract

Spiral welded pipe offers cost benefits over other types of pipes. It is used for low pressure applications, water supply, and structural components successfully. However, acceptance of this product for wet sour hydrocarbon is controversial among oil and gas producers. It is well known that residual stresses are formed during the manufacturing of spiral welded pipes which will affect the integrity of the produced pipe. The main objective of this thesis work is to develop an appropriate finite element model of ring splitting technique that can be used to predict the residual stresses due to welding in spiral welded pipe. In addition, validation experiments were conducted whereby Finite Element Analysis “FEA” simulation outputs were compared to the experimentally measured data. Moreover, the effect of welding speed on the level of the residual stresses was studied. Furthermore, finite element method (FEM) is used to predict the temperature and stress fields in a laser spirally welded tube with 1.6 mm wall thickness and 75 mm diameter. Finally, statistical analysis and linear-regression modeling were used to study the effect of several structural, material and welding parameters on ring splitting test opening for spiral welded pipes.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:October 2010
Date Type:Completion
Subjects:Mechanical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Creators:Al-Omari, Ahmed S.
Email:ahmad.omari.1@aramco.com
Committee Advisor:Arif, AbulFazal M.
Committee Members:Yilbas, Bekir S. and Al-Nassar, Yagoub N.
ID Code:136360
Deposited By:Ahmed Alomari (g199702860)
Deposited On:24 Oct 2010 11:14
Last Modified:30 Apr 2011 17:09

Repository Staff Only: item control page