Es wurden kritische Parameter bei aufgewickelten isolierten oder beschichteten Leitungsrohren ermittelt, die zu Knicken bei Anschlussschweißnähten führen. Durch diese Knicke können Schweißnähte brechen. Die Reparaturen führen zu Zeitverzögerungen. Knicke stören die gleichmäßige Aufwicklung. Die lokalen Knicke beruhen auf einer unglücklichen Kombination der Pipelinekonstruktion, Dicke sowie Steifheit der Beschichtung und Aufwickelparameter. Mit der nicht-linearen Finite-Elemente-Modellierung wurden Knicke und deren Entstehung analysiert. Bei der Analyse wurden folgende Variationen betrachtet: Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein von Beschichtung, bei der auch eine 600 mm lange Verbindungssektion enthalten ist, Gegenspannung von 0- 10 t, Schwankungen bei der Wandstärke von +/- 5 % bei der Verbindungsschweißnaht sowie reduzierte Materialeigenschaften im Anschlussstellenbereich. Die Knicke entwickeln sich bei den Rohren mit Beschichtung von den Anschlussstellen aus. Die Gegenspannung beeinflusst das Ausmaß des Knickes. Ohne Gegenspannung entsteht ein Spalt zwischen der Oberfläche der Spule und des Rohres. Bei 2 t Gegenspannung wird der Spalt kleiner und bei 10 t ist er nicht mehr sichtbar. Die Anwendung von axialer Spannung während des Aufwickelns reduziert den Trend zu Knicken, eliminiert aber nicht den Anstieg von lokalen Verbiegungen, Unrundheiten oder plastischen Verformungen. Deutliche Knicke gibt es bei einer Drehung des Rohres um 20 Grad, da sich dann ein biegsamer Angelpunkt entwickelt. In dem Fall reichen auch 10 t Gegenspannung nicht aus, um Knicke zu vermeiden. Änderungen der Wandstärke von +/- 5 % bei nicht-beschichteten oder ganz beschichteten Rohren haben einen geringeren Einfluss als der Einsatz von dicker Polypropylenbeschichtung mit einer Polyurethan-Anschlussstelle bei einem perfektem gleichförmigen Rohr. Mit Hilfe einer Aufwickel-Parameter-Studie können lokale Knicke bei Anschlussstellen eliminiert werden. Dabei werden kritische Parameter identifiziert und die Effekte von Maßnahmen, um Knicke zu verhindern, aufgezeigt. Mit dieser Methode sowie der Beseitigung von unter Spannung stehenden Anschlussstellen wurden seitdem das Auftreten von Knicken erfolgreich vermieden.
Method analyzes buckling for reeled insulated line pipe
Die Analyse des Ausknickens bei aufgewickelten Leitungsrohren
Oil and Gas Journal ; 98 , 6 ; 54-60
2000
6 Seiten, 11 Bilder, 5 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
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