Finite Element Modeling of Buried Longitudinally Welded Large-Diameter Oil Pipelines Subject to Fatigue
Notice bibliographique
Résumé
The design and construction of large-diameter buried pipelines primarily for crude oil transportation is governed in Canada by CSA Z662, ASME B31.4, and ASME BPVC Section VIII. Although these codes provide general guidelines on pipeline design, many aspects of modelling the pipeline are not given in detail, and the results can vary significantly based on how these details are modelled. Engineers often adopt a very conservative approach and this results in pipelines that are over-designed and therefore unnecessarily costly. Following the design code, this thesis provides a detailed fatigue analysis (FA) of a large-diameter buried liquid pipeline and incorporates the effects of the stress concentrations associated with manufacturing defects and tolerances. A stress analysis of the pipe is first performed using the finite element method (FEM), and results obtained are used in conjunction with both elastic and elastic-plastic FA life assessment models to predict fatigue damage (FD). The results of a FEM and FA performed on four standard pipeline OD’s show that a 20% increase in the outside diameter (OD) to wall thickness (WT) ratio can be achieved when plasticity is considered. This is equivalent to one to two increments of standard WT or the percent reduction of a pipeline construction cost. In the analyses process, where the code leaves significant room for interpretation, this thesis provides clarity on appropriate procedures to follow. Examples include how to accurately model the weld profile, and the misalignments due to the manufacturing process. Furthermore, a simple calculation tool is developed that can be used to approximate hot-spot elastic stresses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».