مدل‌ سازي رفتار لوله‌هاي كامپوزيتي زمينه پليمري حامل سيال در معرض آتش‌ هيدروكربني

علي‌رغم خواص مكانيكي بسيار خوب مواد كامپوزيتي، مقاومت اين مواد در برابر آتش مناسب نيست. بنابراين با توجه به استفاده روزافزون از لوله‌هاي كامپوزيتي به‌ويژه در صنايع نفت و گاز و پتروشيمي، تحليل آتش‌سوزي در اين لوله‌ها بسيار پراهميت است. مهم‌ترين هدف اين مقاله بررسي اثرات آتش ‌بر مقاومت لوله‌هاي كامپوزيتي و ميزان و مدت‌زمان دوام آوردن آن‌ها با انجام تحليل حرارتي-مكانيكي به روش عددي براي لوله‌ي كامپوزيتي حامل سيال با بهره‌گيري از نرم‌افزار MATLAB بوده است. در مرحله‌ مدل‌سازي حرارتي ابتدا توزيع حرارت ناشي از آتش‌سوزي مواد نفتي در لوله كامپوزيتي برحسب مكان و زمان به‌دست آورده شده و سپس در مرحله مدل‌سازي مكانيكي، افت خواص مكانيكي براثر اين افزايش دما محاسبه‌ شده و با در نظر گرفتن تنش‌هاي وارده از طرف سيال داخل لوله و همچنين تنش‌هاي حرارتي به وجود آمده، تنش‌هاي نهايي محاسبه شده است. سپس مدل حرارتي-مكانيكي حاصل با نتايج موجود در مقالات مرتبط، اعتبارسنجي شده و مورد استفاده قرار گرفته است. در نهايت با استفاده از معيار شكست Tsai–Wu زمان شكست لوله كامپوزيتي محاسبه شد. نتايج نشان دادند كه با تخمين زمان شكست لوله كامپوزيتي، مي‌توان ميزان نيروي قابل‌تحمل توسط لوله را در شرايط مختلف تأثير آتش ‌بر لوله، تعيين كرد.