محاكاة تأثير التصدعات على الأنابيب المرنة (Coiled Tubing) باستخدام ANSYS

Abstract

أحد الأسباب الرئيسية للفشل وانهيار الانابيب المرنة (Coiled Tubing) غالبًا ما تكون التصدعات. في هذه الدراسة تم إيجاد معامل شدة الاجهاد (SIF)  باستخدام برنامج ANSYS، ومقارنتها مع معامل شدة الاجهاد الحرج  للأنابيب المرنة (CT). تمت المحاكاة على عينات من الانابيب المرنة CT-130 تحتوي على تصدعات. من النتائج تم رسم منحنى بين كل من   و (a / t). النتائج المتحصل عليها كانت متطابقة مع نتائج البحوث [19، 21]. تظهر النتائج لقوة الشد والانحناء على عينات تحمل تصدعات عرضية، ان استخدام احمال أكثر من 60 KN وعمق صدع أكبر من 35% من سمك الجدار يسبب في دخول الانبوب منطقة البلاستيك، حيث احتمالية الانهيار تكون كبيرة جدا. أما في حالة التصدعات الطولية، تعتبر أكثر استقرار، حيث تظهر النتائج ان قوة التحمل تصل إلى 150 KN عندما يكون عمق الصدع اصغر من 35%. ومن جهة أخري يمكن القول بأنه يحدث انهيار للأنبوب عندما تكون . أما عند المستويات التي تكون فيها ، سوف تتشوه المادة بشكل بلاستيكي لاستيعاب القوة المطبقة. ويمكن تشغيل الانبوب في ظروف يكون فيها ، مع الأخذ بعين الاعتبار نسبة أمان لا تقل عن 20%.