مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوری پژوهش و توسعه فناوری پلیمر ایران 2538-3345 8 4 2024 3 13 Modeling the behavior of polymer matrix composite pipes carrying fluid exposed to hydrocarbon fire مدل‌سازی رفتار لوله‌های کامپوزیتی زمینه پلیمری حامل سیال در معرض آتش‌ هیدروکربنی 31 39 fa علیرضا رحیمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت احسان سلاحی دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت 2024 1 27 Despite the very good mechanical properties of composite materials, the strength of these materials is not suitable for heat resistance. Therefore, due to the increasing use of composite pipes, especially in the oil, gas and petrochemical industries, fire analysis in these pipes is very important. The most important goal of this research was to investigate the effects of fire on the strength of composite pipes and their failure time by performing a numerical thermal-mechanical analysis for a fluid-carrying composite pipe using MATLAB software. At the first step thermal modeling is carried out and heat distribution, due to the hydro carbonian fire, in the composite pipes is determined in terms of the location and time and then in the mechanical modeling stage, the loss of mechanical properties of the composite pipe due to this increase in temperature is calculated and considering the stresses from the fluid inside the pipe as well as thermal stresses have been created, the total stresses have been calculated. This Thermo-Mechanical model has been validated with the results found in valid articles and used to analyze the behavior of a fluid-carrying composite pipe exposed to hydrocarbon fire. Finally, the Tsai–Wu failure theory was employed to determine the failure time of the pipe in the above-mentioned conditions. By estimating the failure time of the composite pipe, it was possible to determine the pressure bearing capacity and failure time of pressurized composite pipes subjected to fire علی‌رغم خواص مکانیکی بسیار خوب مواد کامپوزیتی، مقاومت این مواد در برابر آتش مناسب نیست. بنابراین با توجه به استفاده روزافزون از لوله‌های کامپوزیتی به‌ویژه در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی، تحلیل آتش‌سوزی در این لوله‌ها بسیار پراهمیت است. مهم‌ترین هدف این مقاله بررسی اثرات آتش ‌بر مقاومت لوله‌های کامپوزیتی و میزان و مدت‌زمان دوام آوردن آن‌ها با انجام تحلیل حرارتی-مکانیکی به روش عددی برای لوله‌ی کامپوزیتی حامل سیال با بهره‌گیری از نرم‌افزار MATLAB بوده است. در مرحله‌ مدل‌سازی حرارتی ابتدا توزیع حرارت ناشی از آتش‌سوزی مواد نفتی در لوله کامپوزیتی برحسب مکان و زمان به‌دست آورده شده و سپس در مرحله مدل‌سازی مکانیکی، افت خواص مکانیکی براثر این افزایش دما محاسبه‌ شده و با در نظر گرفتن تنش‌های وارده از طرف سیال داخل لوله و همچنین تنش‌های حرارتی به وجود آمده، تنش‌های نهایی محاسبه شده است. سپس مدل حرارتی-مکانیکی حاصل با نتایج موجود در مقالات مرتبط، اعتبارسنجی شده و مورد استفاده قرار گرفته است. در نهایت با استفاده از معیار شکست Tsai–Wu زمان شکست لوله کامپوزیتی محاسبه شد. نتایج نشان دادند که با تخمین زمان شکست لوله کامپوزیتی، می‌توان میزان نیروی قابل‌تحمل توسط لوله را در شرایط مختلف تأثیر آتش ‌بر لوله، تعیین کرد. http://irdpt.ir/ar/Article/Download/46141