Assessment of defect tolerance in large diameter tubular cross-joint for offshore construction

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Assessment of defect tolerance in large diameter tubular cross-joint for offshore construction

Kudoh, J. / Tanaka, M. / Takizawa, S.

Die Beanspruchung von Bohrinseln (offshore construction) bei schwerem Wetter interessiert besonders wegen der Gefahr des Sproedbruches. In der Arbeit werden die Ergebnisse von Versuchen an Rohrkreuzstoessen natuerlicher Groesse mitgeteilt. Die Pruefstuecke bestehen aus einem Rohr von 3000 mm Laenge, 1400 mm Dmr. und 36 mm Wanddicke, an das seitlich symmetrisch zwei Rohrstuecke von 1200 mm Laenge, 800 mm Dmr. und 12 mm Wanddicke angeschweisst wurden. Die unlegierten Staehle enthalten etwa 0,16 C; 0,30 Si; 1,2Än und 0,03 Al. Fuer die COD-Versuche wurden die Proben an sechs verschiedenen Stellen, vom Grundwerkstoff bis zum reinen Schweissgut, entnommen, parallel und senkrecht zur Oberflaeche gekerbt. Im Zugversuch traten die hoechsten Spannungen dort auf, wo sich die Durchdringungslinien der beiden angeschweissten, duenneren Rohre im dickeren Rohr am meisten naehern. Dort wird ein Verformungsbruch eingeleitet, der zunaechst als Oberflaechenriss beginnend die ganze Rohrwand auf 200 mm Laenge durchdringt und dann in einen sproeden Bruch ueberzugehen neigt. Die Streckgrenze wird dort regelmaessig ueberschritten, da Dehnungen bis 2 % auftraten, obwohl die Entwurfsspannungen nur 41 % der Streckgrenze betragen. Die gemessene Hoechstlast lag immer ueber der errechneten. Im COD-Test bei 0 Grad C (tiefste angen. Temp. im offshore constr.) brachen nur die Proben sproede, die aus der WEZ der Rohre stammten. Unter genau aufgefuehrten Voraussetzungen wurden die Groessen der zulaessigen Anrisse errechnet, die noch nicht zum Sproedbruch fuehren. Dabei erwies sich, dass die im Versuch ermittelten Werte hoeher lagen als die errechneten. (BAM-DS)