مطالعه تجربي مقاومت به فرورفتگي در لوله‌هاي خطوط انتقال آب آشاميدني تعمير شده با رزين پلي‌استر

در اين مقاله، فرآيند فرورفتگي موضعي لوله‌هاي آسيب‌ديده خطوط انتقال آب آشاميدني، كه توسط رزين پلي‌استر تعمير شده‌اند و در دو حالت مختلف، تحت فشار داخلي ثابت و فشار داخلي متغير قرار دارند، به روش آزمايشگاهي بررسي مي‌شود. بدين منظور، يك عيب مكانيكي در جداره لوله‌، ماشين‌كاري و سپس، بخش آسيب‌ديده لوله، توسط رزين پلي‌استر تعمير مي‌شود. در ادامه، جهت تزريق آب درون لوله و ايجاد فشارهاي مختلف در هر تست، لوله‌ دو سر مسدود به يك مدار هيدروليك، متصل مي‌شود. سپس، نمونه‌ تحت فشار داخلي مشخص، بصورت جانبي، درون دستگاه تست يونيورسال بين يك صفحه صلب تخت و يك پانچ استوانه‌اي قرار مي‌گيرد. با اعمال نيروي جانبي بر جداره نمونه‌ها، تست فرورفتگي موضعي شبه‌استاتيكي انجام مي‌شود كه تا زمان بروز اولين آثار نشتي از محل تعمير شده، ادامه مي‌يابد. در يك نوع تست‌، فشار داخلي درون لوله، در حين آزمايش، ثابت نگهداشته مي‌شود و در نوع ديگر، فشار داخلي، در اثر فرورفتگي تدريجي جداره لوله، به تدريج افزايش مي‌يابد. در هر تست، فشار داخلي اوليه، الگوي تغييرشكل نمونه‌، جابجايي نهايي پانچ، نيروي نهايي و ميزان جذب انرژي اندازه‌گيري مي‌شود. در آزمايش‌هاي فشار متغير، فشار نهايي نيز ثبت مي‌شود. آزمايش‌هاي فشار متغير نشان مي‌دهند، با افزايش فشار داخلي اوليه، مقادير جابجايي پانچ، نيروي نهايي اعمالي و جذب انرژي كاهش مي‌يابد، ولي در آزمايش‌هاي فشار ثابت، با افزايش فشار داخلي ثابت، مقادير جابجايي نهايي، نيروي نهايي و جذب انرژي به ازاي فشارهاي كمتر از 14 بار، روند افزايشي و به ازاي فشارهاي بزرگتر از 14 بار، روند كاهشي را دنبال مي‌كنند.

In this article, indentation process of damaged drinking water pipelines, repaired by polyester resin, are experimentally investigated while they are under two different conditions of constant and variable inner pressures. For this purpose, a mechanical defect is machined in pipe wall, and then, damaged part of the tube is repaired by the polyester resin. Then, to inject water into the tube and create different pressures, shut down two-end tube is connected to a hydraulic circuit. Then, the specimen with a certain inner pressure is placed into the universal testing machine between a rigid platen and a cylindrical punch. By applying the lateral force on the specimen, indentation test is performed in quasi-static condition; and it continues up to considering the first leakage effect in the repaired zone. In one type of the tests, inner pressure is kept in a constant value during indentation progress; and in the other type, inner pressure increases, slowly, due to indenting the tube wall. In each test, initial pressure, sample deformation mode, ultimate displacement of the punch, ultimate force, and energy absorption are measured; and in the variable pressure tests, ultimate pressure is also recorded. The variable pressure experiments show that when initial pressure increases, ultimate displacement of the punch, ultimate force and energy absorption decreases.; while, in the constant pressure experiments, by increasing the constant inner pressure up to 14 bar, ultimate displacement, ultimate force and absorbed energy increases and then in lieu of higher inner pressure, the mentioned parameters follow a decreasing trend.