دانلود ترجمه مقاله رفتارهای مکانیکی و مکانیسم شکست لوله های پلی اتیلنی دفن شده

1. مقدمه 2. واکنش مکانیکی لوله های PE مدفون 3. مدل سازی عددی 4. نتایج 5. نتیجه گیری

چکیده – لوله های پلی اتیلنی (PE) به دلیل عملکرد بالایشان کاربرد گسترده ای در پروژه های انتقال گاز دارند. زلزله مخرب بوده و پیش بینی آن دشوار است، و یکی از بلایای عمده ای است که موجب شکست لوله های پلی اتیلن می شود. در تحقیق حاضر رفتارهای مکانیکی و مکانیسم های شکست لوله های PE دفن شده در اثر حرکت گسل بررسی شد و تاثیرات فشار گاز، جابجایی گسل، اندازه لوله و خاک بر رفتار مکانیکی لوله های PE مورد بحث و بررسی قرار گرفت. این تحقیق نشان داد که فشار گاز تاثیر کمتری بر رفتار مکانیکی لوله PE دارد. تحت گسل ها، منحنی همواری لوله PE در لایه های مختلف شبیه هم است، در حالیکه دفورماسیون لوله در خاک رس در بالاترین حد است و در شن در کمترین حد است. هرچه اندازه لوله استاندارد بیشتر باشد، ضریب همواری قطر لوله بیشتر خواهد بود. هرچه قطر بزرگتر باشد، پارامتر همواری قطر لوله کمتر خواهد بود. لوله های PE با نسبت ابعادی استاندارد (SDR) بزرگ برازش و قطر کوچکتر در معرض شکست در ناحیه گسل قرار دارند. نتایج حاصل می تواند اساسی را برای طراحی لوله گاز، جاگذاری لوله، آزمایش و ارزیابی فراهم کند. مقدمه: در سال های اخیر تقاضا برای انرژی افزایش یافته است [1]. لوله های گاز شهری که شریان حیاتی شهر نام گرفته اند، نقش بسیار مهمی در پایداری کارکرد شهری دارند. لوله های گازی متداول از لوله فولادی، چدن، لوله پلی اتیلن و مواد دیگر ساخته می شوند. به دلیل انعطاف پذیری، مقاومت بالا در برابر خوردگی، قابلیت جوشکاری و مشخصات دیگر، به تدریج لوله های PE در پروژه های لوله گاز جایگزین لوله های فولادی و لوله های چدنی می شود [4-2]. "جایگزینی فولاد با پلاستیک" در این حوزه لوله متداول شده است [5]. با توسعه سریع لوله های گازی PE، نگرانی در مورد ایمن بودن کار آنها نیز افزایش یافته است. ایمن بودن عملیات گازی با لوله PE مستقیما تحت تاثیر آسیب بیرونی، اشتباهات در تعمیر، خوردگی لوله، شکست ماده، بلایای جغرافیایی (طبیعی) و عوامل دیگر خواهد بود [6]. از میان این موارد، دفورماسیون دایمی لایه (چینه) ناشی از بلایای طبیعی غیر قابل پیش بینی و ناگهانی است و یکی از عوامل اصلی شکست لوله های مدفون است. ممکن است شکست لوله موجب بروز حوادث جدی نظیر انفجار و آتش سوزی شود [7]. بنابراین باید رفتار مکانیکی و مکانیسم شکست لوله PE مدفون تحت گسل زلزله بررسی شود. در تحقیقات فعلی، بررسی سیستم مکانیکی لوله های فولادی مدفون با موقعیت متفاوت صورت گرفته است، اما لوله های PE مورد بررسی قرار نگرفته اند. روش ارزیابی همراه با تحلیل درختی گسل (FTA)، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و نظریه خاکستری برای ارزیابی ریسک لوله های گازی PE شهری توسط گائو و همکارانش بکار رفته است [8]. جین و همکارانش [5] براساس روش نمرده بدهی کنت سیستم ارزیابی فاکتور ریسک لوله گازی PE را با روش نیمه کمی بهینه سازی ایجاد کرده اند. سیستمی برای لوله های PE با فشار متوسط توسط لیانگ ایجاد شده است [7].

Polyethylene (PE) pipes are widely used in gas transmission projects due to their excellent performances. Earthquake is destructive and difficult to predicted, which is one of the major disasters caused PE pipe failure. The study was conducted on the mechanical behaviors and failure mechanisms of buried PE pipes under fault movement, and the effects of gas pressure, fault dislocation, soil and pipe size on the mechanical behavior of PE pipes were discussed. The study indicates that gas pressure has a less effect on the mechanical behavior of PE pipe. Under faults, the flatness curve of PE pipe is distributed symmetrically with respect to the fault plane. Deformation rules of PE pipe in different stratums are similar, while the pipe deformation is the largest in clay and it is smallest in sand. The greater the standard pipe size, the greater the diameter flatness coefficient is. The larger the diameter, the smaller the pipe diameter flattening parameter is. PE pipes with a larger the standard dimension ratio of a fitting (SDR) and a smaller diameter are prone to failure in fault zone. The results can provide the basis for gas pipe design, laying, testing, and evaluation. Introduction: In recent years, the demand for energy has increased [1]. Urban gas pipes, hailed as the city's lifeline, have a crucial role to play in sustaining urban functions. Common gas pipes are made from the steel pipe, cast iron, PE pipe and other components. Steel pipe and cast iron pipe are gradually replaced by PE pipe in the gas pipe projects due to its flexibility, corrosion resistance, weldability and other characteristics [2-4]. "Steel-to-plastics substitution" has become mainstream in the pipe field [5]. In the rapid development of PE gas pipe, the concern of its safe operation is also increasing rapidly. So far, the safe operation of gas with PE pipe will be directly affected by the external damage, repair mistakes, pipe corrosion, material failure, geological disasters and other reasons [6]. Among them, stratum permanent deformation caused by unpredictable and sudden geological disasters serves as one of the main causes of the buried pipe failure. Pipe failure may cause serious accidents, such as explosion and fire [7]. Therefore, it is necessary to study the mechanics behavior and failure mechanism of buried PE pipe under earthquake fault. For current researches, the study on the mechanical system of buried steel pipes with complex situation goes well, but PE pipes not. An evaluation methodology mixed with fault tree analysis (FTA), analytic hierarchy process (AHP) and the grey theory is applied to the risk assessment of urban PE gas pipes by Guo et al.[8]. Based on the Kent scoring method, Jin et al.[5] have established the risk factor evaluation system of PE gas pipe with a more optimizing semi-quantitative method. A system for medium pressure PE pipes was established by Liang [7].

بخشی از ترجمه مقاله (صفحه 19 فایل ورد ترجمه)