แบบจำลองการทำนายอายุการใช้งานความล้าของรอยเชื่อมถังเก็บน้ำมันดิบแรงดันสูง

แบบจำลองการทำนายอายุการใช้งานความล้าของรอยเชื่อมถังเก็บน้ำมันดิบแรงดันสูงส่วนใหญ่ใช้วิธี‌ความเค้นโครงสร้าง‌ โดยคำนวณความเค้นจริงผ่านแรง/โมเมนต์ที่จุดต่อของรอยเชื่อม ร่วมกับเส้นโค้ง SN และทฤษฎีความเสียหายสะสมเชิงเส้นของ Miner เพื่อประเมินอายุการใช้งาน พารามิเตอร์สำคัญ ได้แก่ ความเค้นตกค้างจากการเชื่อม (เกี่ยวข้องกับกระบวนการ) สัมประสิทธิ์การรวมตัวของความเค้น (อายุการใช้งานลดลง 15%-20% ทุกๆ 0.1 ที่เพิ่มขึ้น) และผลกระทบจากการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อม (อายุการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนรุนแรงเป็นเพียง 1/3 ของปกติ)

ในการใช้งานจริง จำเป็นต้องพิจารณาเส้นทางการถ่ายโอนโหลดแบบไดนามิกและการเสื่อมสภาพของสมบัติวัสดุ ดังที่แสดงในกรณีอุปกรณ์น้ำมันและก๊าซในทะเลลึก แบบจำลองจะวัดปริมาณผลกระทบของช่วงความเค้นผ่านเส้นโค้ง S-N (รวมถึงปัจจัยด้านความปลอดภัย) และรวมปัจจัยต่างๆ เช่น ความเค้นตกค้างและการเปลี่ยนแปลงทางเรขาคณิต โดยควบคุมข้อผิดพลาดให้อยู่ภายใน 15%

ความท้าทายทางเทคนิคอยู่ที่: 1) ความเบี่ยงเบนของพารามิเตอร์การเชื่อมของวัสดุต่างชนิดกันต้อง≤5%; 2) สภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนต้องได้รับการแก้ไขโดยการทดสอบแบบเร่ง; 3) ภายใต้ความเค้นหลายแกน จำเป็นต้องมีการนำแบบจำลองกลศาสตร์การแตกหักมาใช้ หลังจากที่ถังเก็บขนาด 100,000 ลบ.ม. แห่งหนึ่งใช้แบบจำลองนี้ ความคลาดเคลื่อนระหว่างอายุการใช้งานที่คาดการณ์ไว้กับการวัดจริง