Conception d'une structure soudée pour l'actionnement de vannes de pipelines automatisées

Michaud, Hughes (2017). Conception d'une structure soudée pour l'actionnement de vannes de pipelines automatisées. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

Prévisualisation	PDF Télécharger (13MB) | Prévisualisation
Prévisualisation	PDF Télécharger (2MB) | Prévisualisation

Résumé

L’industrie pipelinière en Amérique du Nord représente un marché fort intéressant pour tout fournisseur capable de répondre à ses besoins. Toutefois, les exigences de cette industrie sont très élevées et ne cessent d’évoluer. À cet égard, ce mémoire présente le développement d’un prototype de piédestal, soit la structure liant les vannes des pipelines à leurs actionneurs, en respect de ces exigences. Ce projet suit donc une démarche complète de la science de la conception marquée par l’élaboration du cahier des charges ainsi que par la conception et l’évaluation du prototype. Des analyses par la méthode des éléments finis (AMEF) et des essais mécaniques sous la surveillance d’un système de corrélation d’image numérique (DIC) ont d’ailleurs été menés pour compléter ces étapes. De plus, le soudage à l’arc sous protection gazeuse (GMAW) a été la méthode prévalente retenue pour assembler les composantes structurelles du piédestal. L’élaboration et l’évaluation du mode opératoire de soudage (DMOS) sont donc couvertes dans ce projet où cinq (5) méthodes de contrôle non destructif (CND) ont été employées. Les résultats suggèrent que le prototype et le DMOS associé se conforment aux normes établies par l’American Petroleum Institute (API) et l’American Welding Society (AWS). Néanmoins, certains éléments tels que le comportement en fatigue de la structure auraient besoin d’être évalués lors d’une analyse plus poussée et un seul élément doit être modifié, soit le couple de serrage des boulons liant le piédestal à la vanne.

Titre traduit

Design of a welded structure for the actuation of automated pipeline process valves

Résumé traduit

The North American Oil and Gas industry is an interesting market for any suppliers willing to meet its needs. However, the industry standards are set high and keep evolving. In this regard, this Master’s thesis presents the development of a pedestal prototype, which is the structure linking pipeline process valves to their actuators, in compliance to the industry’s requirements. Thus, this work follows the whole design science research process by drawing up the project specifications as well as designing and evaluating the prototype. Finite element analysis (FEA) and mechanical tests monitored by a digital image correlation (DIC) system were also carried out to complete these steps. Moreover, the gas metal arc welding (GMAW) was the prevalent method chosen to join the structural components of the pedestal. The welding procedure specification (WPS) development and evaluation are therefore covered in this project where five (5) non-destructive testing (NDT) methods were employed. The results suggest that the prototype and its associated WPS meet the standards established by the American Petroleum Institute (API) and the American Welding Society (AWS). Nevertheless, a few elements such as the structure’s fatigue behavior would need to be evaluated in a deeper analysis and only one particular element shall be modified: the tightening torque of the bolts joining the pedestal to the valve.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire en génie mécanique". Comprend des références bibliographiques (pages 241-246).
Mots-clés libres:	conception, structure soudée, soudage, vannes, pipelines
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Doré, Sylvie
Codirecteur:	Codirecteur Pham, Tan
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt:	10 juill. 2019 14:27
Dernière modification:	24 juill. 2019 19:06
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1884

Gestion Actions (Identification requise)

Dernière vérification avant le dépôt