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Plastic collapse stresses for thick wall pipes with external cracks

外表面亀裂を有する厚肉配管の塑性崩壊応力

長谷川 邦夫; Li, Y. ; Lacroix, V.*; Mares, V.*

Hasegawa, Kunio; Li, Y.; Lacroix, V.*; Mares, V.*

周方向欠陥を有する管の曲げによる塑性崩壊応力はASME Code Section XIにあるAppendix Cに用意されている極限荷重評価式で推定される。この式は外表面や内表面にある亀裂の管に適用される。一方、われわれは亀裂断面の平均半径を亀裂のあるところと無いところの平均半径を考慮した式を開発した。Appendix Cとこの式から得られる塑性崩壊応力を比較したところ、小口径で肉厚の厚い管では20から30%、Appendix Cによる応力は非保守的になることが分かったことから、Appendix Cの式の適用条件を検討した。

Bending stress at plastic collapse for a circumstantially cracked pipe is predicted by limit load equation provided by the Appendix C of the ASME Code Section XI. The equation of the Appendix C is applicable for pipes with both external and internal surface cracks. On the other hand, authors had developed an equation taking into account the pipe mean radii at non-cracked area and at cracked ligament area. From the comparison of Appendix C equation and the new equation, the plastic collapse stress estimated by the Appendix C equation gives 20 to 30% less conservative for external cracked pipes with small $$R_{m}/t$$, where $$R_{m}$$ is the pipe mean radius and t is the pipe wall thickness. This paper discusses the limitation of the use of $$R_{m}/t$$ for the Appendix C equation.

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