تحليل واريانس توزيع تنش هاي پسماند جوش محيطي لوله كم آلياژ استحكام بالا خطوط انتقال گاز

Analysis of Variance of Residual Stress Distribution in Girth Welding of High Strength Low Alloy Steel Gas Pipeline

در اين مقاله، تحليل واريانس توزيع تنش پسماند (با استفاده از آزمون كرنش سنجي سوراخ براساس استاندارد ASTM 837 جوش محيطي انتقال گاز در دو راستاي محيطي و محوري لوله فولادي 56اينچي) بررسي شد. نتايج تحليل واريانس نشان مي دهد در نمودار توزيع تنش هاي پسماند محيطي و محوري، بهترين منحني توزيع تنش پسماند، تابع مرتبه 3 (درجه آزادي 3) است. در اين مرتبه مقدار p تنش پسماند محيطي و محوري به ترتيب داراي 0/004 و 0/001 است. اين مطلب نشان دهنده قابليت اطمينان بالاي تابع مرتبه 3 است. همچنين مقدار F و ضريب تعيين اين مرتبه داراي مقدار مناسبي است. علاوه بر اين تابع تقريب مرتبه 5 نسبت به تابع مرتبه 3 به علت بالابودن مقدار p و قابليت اطمينان پايين، منحني توزيع تنش پسماند مناسبي نيست. توابع تقريب مرتبه زوج (2 و 4) نسبت به مرتبه فرد (3 و 5) داراي قابليت اطمينان كمتر (p بالاتر) و F پايين تري هستند. تابع مرتبه 2 علي رغم داشتن بيشترين آزادي، داراي بيشترين مقدار p (كمترين قابليت اطمينان)، كمترين مقدار F و كمترين ضريب تعيين، نامناسب ترين تابع تقريب است. علي رغم وجود تنش پسماند با توجه به صفرشدن باقيمانده تنش پسماند تجربي نسبت به تابع تقريب، استفاده از آزمون كرنشي سنجي سوراخ در نقاط دور از منطقه جوش و فلز پايه ضروري نيست.

In this paper, the analysis of variance (ANOVA) of weld residual stress distribution (using the hole drilling strain gage method according to ASTM 837 standard) was investigated (in the hoop and axial direction of the 56-inch gas transmission). The results of ANOVA show that the best distribution curve of residual stress is the third order function (3 degree of freedom) in the distribution diagram of hoop and axial residual stresses. In this order, the p value of the hoop and axial residual stress is 0.044 and 0.001, respectively. This indicates the high reliability of the third order function. Also, the value of F and coefficient of determination of this order has an appropriate value. In addition, due to the high p value and low reliability, the 5-order approximation function is not a suitable residual stress distribution curve compared to the third order function. Order approximation functions (2 and 4) have lower reliability (higher p value) and lower F value than odd order (3 and 5). Despite having the highest freedom with the highest p (lowest reliability), the lowest F, and the lowest coefficient of determination, the second-order function, is the most inappropriate approximation function. Despite the existence of residual stress with respect to the zero experimental residual stress compared to the approximation function, the use of strain test in points far from the weld one and the base metal is not essential.