Düşük hızlı darbe sonrası yama ile tamir edilmiş filaman sarım CTP boruların iç basınç altındaki hasar davranışı
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2012-11-06
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Cam takviyeli plastik borular kimyasal madde içeren akışkanların iletilmesinde, endüstriyel
atıkların uzaklaştırılmasında, petrol ve doğalgaz iletim hatlarında kullanılmaktadır. Kullanım sırasında
CTP boruların uğrayacağı düşük hızlı darbeler, özellikle tabakalar arası ayrılma gibi gözle zor tespit
edilebilecek hasarlara yol açarlar ve bu hasarlar borularda mukavemet kaybına neden olurlar. Oluşan
hasarın onarılması borulardaki mukavemet kaybının önlenmesi açısından son derece önemlidir.
ANSI/AWWA C950 standardı CTP boruları basınç sınıflarına ayırmış ve boruların işletme basınç
değerlerini belirlemiştir. Bu çalışmada CTP olarak filaman sarım metoduyla imal edilen (±55°)3 sarım
açısına sahip E-camı/epoksi kompozit borular kullanılmış ve ANSI/AWWA C950 standardına göre
belirlenen işletme basınçlarından 32 bar basınç değeri işletme basıncı olarak alınmıştır. İç basınç
uygulanan CTP boruya 5, 10 ve 15 Joule enerji seviyesinde düşük hızlı darbe testleri yapılmıştır. Düşük
hızlı darbe deneyleri sonucunda temas kuvveti-zaman, kuvvet-yer değiştirme, enerji-zaman değişimleri
elde edilmiş ve numunede oluşan hasar bölgeleri incelenmiştir. Darbe hasarlı CTP borular, ASTM D
1599-99 standardına göre statik iç basınç patlama testi ile patlatılmıştır. CTP borularda oluşan patlama
hasarları incelenmiş ve boruların patlama mukavemetindeki değişimler tespit edilmiştir. Darbe hasarlı
boruların hasar bölgesi 2, 4 ve 6 kat kompozit yama uygulamasıyla tamir işleminden geçirilmiştir.
Onarılmış borular ASTM D 1599-99 standardına göre statik iç basınç patlama testi ile patlatılmıştır.
Darbe hasarlı borulara uygulanan yama işleminin boruların patlama mukavemetine ve hasar gelişimine
etkileri değerlendirilmiştir.
Bu çalışmada, ön gerilmeli CTP borulara yapılan tüm enerji seviyelerindeki düşük hızlı darbede
oluşan hasarlar incelendiğinde elyaf kopmaları gözlenmemiştir. Buna bağlı olarak darbe hasarlı ve darbe
hasarsız boruların iç basınca karşılık çap değişimleri aynı olmuştur. Ayrıca bu boruların hasar bölgelerine
6 katlı yama uygulamasının uygun olduğu belirlenmiştir.
Glass-reinforced plastic pipes are used for conducting of fluids containing chemicals, removing industrial waste, and for oil and natural gas transmission lines. GRP tubes can be subjected to a low velocity impact that causes barely visible damages such as delamination. These damages result strength loss in pipes. Repairing of the developed damage is a very important issue in terms of preventing of the strength loss. ANSI/AWWA C950 drinkable water pressure standard classifies GRP pipes and determines the operating pressure values. In this study, (±55°)3 filament wound E-glass/epoxy GRP tubes were used and 32 bar pressure value was taken as an operational value according to ANSI/AWWA C950 drinkable water pressure standard. Internally pressurized GRP tubes were impacted at the levels of 5, 10 and 15 J impact energy. After the tests, force-time histories, energy-time histories and force-displacement variations were obtained. Impact damaged GRP were burst according to ASTM D 1599-99 standard. Failure modes on the burst tubes were investigated and variations in the burst strength were also determined. Damage zones of the impacted tubes were repaired with 2, 4 and 6 layered composite patches. Repaired GRP pipes were burst by internal pressure test according to ASTM D 1599-99. The effects of patching of damaged GRP tubes on burst strength and damage progress were evaluated. In this study, fiber breakage was not observed when damage caused by low velocity impact in all energy levels to pre-stressed CTP pipes was examined. Accordingly, the diameter changes of the damaged and undamaged pipes that subjected to internal pressure remained same. Furthermore, the suitability of six layered patch application on the damaged parts of the pipes was determined.
Glass-reinforced plastic pipes are used for conducting of fluids containing chemicals, removing industrial waste, and for oil and natural gas transmission lines. GRP tubes can be subjected to a low velocity impact that causes barely visible damages such as delamination. These damages result strength loss in pipes. Repairing of the developed damage is a very important issue in terms of preventing of the strength loss. ANSI/AWWA C950 drinkable water pressure standard classifies GRP pipes and determines the operating pressure values. In this study, (±55°)3 filament wound E-glass/epoxy GRP tubes were used and 32 bar pressure value was taken as an operational value according to ANSI/AWWA C950 drinkable water pressure standard. Internally pressurized GRP tubes were impacted at the levels of 5, 10 and 15 J impact energy. After the tests, force-time histories, energy-time histories and force-displacement variations were obtained. Impact damaged GRP were burst according to ASTM D 1599-99 standard. Failure modes on the burst tubes were investigated and variations in the burst strength were also determined. Damage zones of the impacted tubes were repaired with 2, 4 and 6 layered composite patches. Repaired GRP pipes were burst by internal pressure test according to ASTM D 1599-99. The effects of patching of damaged GRP tubes on burst strength and damage progress were evaluated. In this study, fiber breakage was not observed when damage caused by low velocity impact in all energy levels to pre-stressed CTP pipes was examined. Accordingly, the diameter changes of the damaged and undamaged pipes that subjected to internal pressure remained same. Furthermore, the suitability of six layered patch application on the damaged parts of the pipes was determined.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Cam takviyeli plastik, Düşük hızlı darbe, Filaman sarım, Hasar davranışı, İç basınç, Yama tamiri, Glass reinforced plastic, Low velocity impact, Filament wound, Damage behavior, Internal pressure, Patching
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Kara, M. (2012). Düşük hızlı darbe sonrası yama ile tamir edilmiş filaman sarım CTP boruların iç basınç altındaki hasar davranışı. Selçuk Üniversitesi, Yayımlanmış doktora tezi, Konya.
