بررسي عددي تقويت لوله‌هاي تحت‎ ‎فشار داراي ترك خارجي در راستاي طولي با استفاده از ‏CFRP‏ در شرايط بهره‌برداري

تعمير و تقويت لوله‌ها و مخازن تحت فشار با استفاده از مواد كامپوزيتي CFRP در سال‌هاي اخير رشد چشمگيري داشته است كه ازجمله مزاياي آن‌ها مي‌توان به‌سرعت نصب، امكان تعمير در شرايط سرويس و همچنين هزينه پايين اشاره نمود. در بسياري از موارد ازجمله تعمير و تقويت لوله‌هاي تحت فشار امكان خارج كردن لوله از شرايط سرويس وجود ندارد كه استفاده از برخي گزينه‌هاي تقويت نظير جايگزيني قسمت آسيب‌ديده يا انجام جوشكاري بر روي لوله‌ي تحت سرويس را ناممكن مي‌سازد. به همين دليل استفاده از CFRP جهت تعمير لوله‌هاي تحت فشار مي‌تواند بسيار مفيد باشد. بااين‌وجود اختلاف خواص مصالح فولادي و كامپوزيتي اثرپذيري آن‌ها را با چالش‌هاي جدي مواجه مي‌نمايد. در اين تحقيق به بررسي تعمير و تقويت لوله‌هاي داراي ترك طولي با تأكيد بر حفظ فشار داخلي بهره‌برداري حين تعميرات پرداخته‌شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه وجود فشار اوليه بهره‌برداري قبل از بستن CFRP ظرفيت لوله را تا حد زيادي كاهش مي‌دهد. اين كاهش ظرفيت به دليل مشاركت كم CFRP در باربري در فشارهاي پايين به دليل اختلاف مدول الاستيسيته CFRP و فولاد است. بااين‌وجود نرخ كاهش ظرفيت در فشارهاي اوليه بالا كاهش مي‌يابد.