تقويت مخزن ذخيره داراي كاهش ضخامت ناشي از خوردگي با وصله كامپوزيتي

strengthening of the storage tank with reduced thickness due to corrosion with composite patch

مخازن ذخيره يكي از مهم‌ترين سازه‌هاي صنعتي محسوب مي‌شوند كه كاربرد گسترده‌اي در صنايع نفت، گاز و پتروشيمي دارند. براي بررسي و طراحي طيف‌هاي مختلف مخازن در اين صنايع نياز بسيار جدي به استفاده از استاندارهاي معتبر مي‌باشد. يكي از اين استانداردها، استاندارد مؤسسه نفت آمريكا (API 650) مي‌باشد. اين مخازن، در گذر زمان دچار خوردگي و كاهش ضخامت در پوسته خود مي‌شوند. اين خوردگي و كاهش ضخامت بر بسياري از پارامترهاي مخزن به‌شدت تأثيرگذار است. در اين مقاله، شبيه‌سازي عددي در نرم‌افزار آباكوس انجام شده است. در اين پژوهش ضمن درنظرگرفتن مخزني با ضخامت متغير و كاهشي از پايين به سمت بالا، خوردگي در پايين‌ترين بخش آن اعمال شده است. براي تقويت و تعمير ناحيه داراي كاهش ضخامت ناشي از خوردگي، از وصله كامپوزيتي شيشه/ اپوكسي و كربن / اپوكسي استفاده شده است. نتايج نشان داده است كه استفاده از يك وصله مطلوب كامپوزيتي تنش در نواحي دچار خوردگي را به خوبي كاهش داده است. همچنين تأثير پارامترهاي مختلف مانند شيوه لايه‌چيني، جنس و ابعاد مختلف وصله بر نتايج بررسي شده است.

Storage tanks are one of the most important industrial structures that are widely used in oil, gas and petrochemical industries. There is a very serious need to use valid standards to check and design different ranges of tanks in these industries. One of these standards is the American Petroleum Institute standard (API 650). Over time, these tanks suffer from corrosion and a decrease in the thickness of their shell. This corrosion and thickness reduction strongly affects many parameters of the tank. In this article, numerical simulation is done in Abaqus software. In this research, while considering a tank with variable thickness and decreasing from bottom to top, corrosion has been applied in its lowest part. Glass/epoxy and carbon/epoxy composite patches have been used to strengthen and repair the area with reduced thickness due to corrosion. The results have shown that the use of a suitable composite patch has reduced the stress in the corroded areas. Also, the effect of different parameters such as the substance sequences, material and different dimensions of the patch on the results has been investigated.