9931

9931

مقاوم سازي لوله هاي خورده شده فلزي با كامپوزيت پايه پليمري

دريافت درجه كارشناسي ارشد

مهندسي مهندسي مكانيك گرايش ساخت و توليد

اسفند ماه 1390

اسفند ماه 1390

دكتر محمود مهرداد شكريه

چكيده گزارشات متعدد در چند سال اخير حاكي از رشد سريع استفاده از كامپوزيت¬هاي پايه پليمري جهت تعمير و تقويت خطوط لوله انتقال مي¬باشد. مطالعات گذشته بيشتر به بررسي پارامترهايي از قبيل قطر لوله، جنس الياف مصرفي، طول و عمق عيب در تقويت لوله¬هاي خورده شده و روش¬هاي تعمير در اين زمينه پرداخته¬اند. لذا خلاء تحقيقاتي در زمينه لوله¬هاي با نشتي و تأثير پارامترهاي مختلف بر روي فشار نشت، در تعمير اين لوله¬ها وجود دارد. لذا در اين تحقيق به بررسي تعمير لوله¬هاي سوراخ شده با كامپوزيت الياف شيشه/وينيل¬استر، بدست آوردن مواد مصرفي مورد نياز در اين نوع سيستم تعميري و همچنين تأثير پرايمر، قطر لوله، قطر سوراخ و عرض ناحيه تعمير بر روي فشار نشت، به دو صورت آزمايشي و تحليلي به روش آناليز المان محدود پرداخته شده است. براي اين منظور با انجام آزمايشات چسبندگي روي لايه¬ها و پرايمرهاي متفاوت، پرايمر مناسب براي اين كار بدست آمد. در ادامه عمليات تعمير بر روي لوله¬هاي سوراخ شده با قطرهاي عيب متفاوت به صورت آزمايشگاهي انجام شد. تأثير استفاده از پرايمر، عرض ناحيه تعمير بر روي فشار نشت تحت آزمايش هيدرواستاتيك بررسي شد و با استفاده از نرم¬افزار شبيه¬سازي ABAQUS اين آزمايشات شبيه¬سازي شدند. پس از اعتبارسنجي با نتايج آزمايشگاهي به بررسي تغيير عرض ناحيه تعمير، قطر لوله و قطر سوراخ روي سيستم ترميم پرداخته شد. نتايج آزمايشات هيدرواستاتيك روي لوله نشان داد كه استفاده از يك لايه الياف شيشه سوزني به عنوان لايه ابتدايي به آب¬بندي سيستم كمك مي¬كند. همچنين مشخص شد كه استفاده از بتونه تعميري سهم بسزايي در انتقال تنش يكنواخت به لايه¬هاي كامپوزيت و ايجاد يك لايه كامپوزتي بدون عيب، دارد. ضمناً اين آزمايشات نشان داد كه تعمير بدون استفاده از پرايمر براي لوله¬هايي با فشار كاري پايين جوابگو مي¬باشد و براي فشارهاي بالا بايد حتماً از پرايمر مخصوص استفاده كرد. در نتايج شبيه¬سازي مشاهده شد كه با افزايش عرض ناحيه تعمير تا يك محدوده خاص، آستانه تحمل فشار بالا مي¬رود ولي در ادامه افزايش عرض ناحيه تعمير فشاري كه سيستم تحمل مي¬كند ثابت مي¬شود، كه اين اتفاق در تمام قطرهاي متفاوت سوراخ تقريباً ثابت بود. واژه‌هاي كليدي: لوله¬هاي با نشتي، تعمير، كامپوزيت الياف شيشه/وينيل¬استر، آناليز المان محدود