طراحی و تحلیل لوله های کامپوزیتی به روش بار واحد طبق استاندارد 7159 BS

آمرزوه لوله های کامپوزیتی کاربرد فراوانی در صنایع گوناگون بخصوص صنعت انتقال نفت و گاز یافته است. هم اکنون 13٪ لوله های انتقال نفت و گاز دنیا کامپوزیتی هستند. هدف این مقاله، طراحی لوله های کامپوزیتی تحت فشار داخلی برای کاربرد در صنعت نفت و گاز می باشد. لوله مورد بررسی، از متداول ترین لوله های کامپوزیتی مورد استفاده در این صنایع، یعنی کامپوزیت الیاف شیشه در زمینه رزین اپوکسی ساخته شده به روش رشته پیچی می باشد. هدف از طراحی لوله، تعیین زوایای الیاف، تعداد لایه ها و ضخامت لوله به صورت بهینه می باشد. مبنای طراحی، استاندارد 7159 BS و طبق روش بار واحد می باشد. شبیه سازی در نرم افزار المان محدود آباکوس توسط المان لایهای پوسته صورت می پذیرد. برای صحه گذاری روش، نتایج حاصله با نتایج روش تحلیلی مقایسه می شود. تخریب کامپوزیت، بر اساس دو معیار حداکثر کرنش مجاز و سایوو مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت، لایه چینی بهینه برای لوله ای با قطر داخلی mm 150 و فشار کاری bar 70، به صورت امر75+/9013+/11 10+ با ضخامت کلی mm 24٫7 بدست آمده است