تحلیل تنش در لوله های پلی اتیلنی وصله شده جهت توزیع گاز

استفاده از لوله های پلی اتیلنی در شبکه های توزیع گاز طبیعی به طور چشم گیری در حال افزایش است. روش های متداول تعمیر این لوله ها نیازمند حفاری خاک، جداسازی قسمت آسیب دیده و جایگزینی آن می-باشد. این موضوع باعث گردیده است که شرکت های فعال در زمینه ی صنعت گاز رسانی به دنبال یافتن راهکارهایی برای بهبود روش های تعمیر لوله های پلی اتیلنی باشند. در این تحقیق به منظور شبیه سازی و تحلیل رفتار لوله های پلی اتیلنی دانسیته ی متوسط mdpe وصله شده ی مدفون در زمین، از روش اجزاء محدود استفاده شده و کار مدل سازی طرح، به وسیله ی نرم افزار ansys صورت گرفته است. آسیب دیدگی های بررسی شده سوراخ های دایره ای و بیضی شکل با ابعاد مختلف در لوله می باشد. مقادیر حداکثر تنش های فون مایسز در لوله ی آسیب دیده و انواع مختلف وصله ی پلی اتیلنی با شکل ها و ابعاد گوناگون تحت اثر بارهای اعمالی شامل بر همکنش سازه و خاک، حضور بار ترافیکی، فشار داخلی لوله، وزن خاک و روسازی، تغییرات دما در دوران عملکرد محاسبه گردیده است. سپس مقادیر تنش به دست آمده از حل اجزاء محدود، با مقادیر مجاز تنش برای کارکرد مطمئن در طی 50 سال مقایسه گردیده است. بر اساس نتایج حاصل، وصله ا ی تمام پوش به طول 8/304 میلی متر و ضخامت 76/4 میلی متر از جنس پلی اتیلن دانسیته ی سنگین hdpe برای استفاده در شرایطی با دمای کارکرد زیر بیست درجه ی سانتی گراد و به منظور ترمیم آسیب دیدگی هایی در قالب سوراخ دایره ای تا قطر 20 میلی متر و سوراخ بیضوی با نسبت اقطار بزرگتر از 3/0، مناسب است. این نوع تعمیر در دماهای عملکردی بالاتر در دراز مدت در معرض خطر قرار دارد.