Cam elyaf takviyeli kompozit boruların mekanik özelliklerine hidrotermal yaşlandırmanın etkisi

Abstract

Cam Elyaf Takviyeli Plastik (CTP) kompozit malzemeler, yüksek kimyasal ve mekanik özellikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılan malzemelerdir. CTP kompozit malzemelerin en önemli endüstriyel uygulamalarından bir tanesini de CTP kompozit borular oluşturmaktadır. Yüksek korozyon dayanımına ve yüksek mekanik mukavemetine ihtiyaç duyulduğu uygulamalarda metal ve diğer malzemelerin yerine CTP kompozit borular tercih edilmektedirler. Çoğunlukla içme-kullanma suyu veya kanalizasyon hatlarında, kimyasal madde içeren akışanların taşınmasında, petrol ve doğalgaz iletim hatlarında kullanılmaktadır. Kullanılmakta olan kompozit boruların, çalışma ortamına göre mekanik özellikleri değişmektedir. Dolayısı ile kompozit borunun dayanımının çalışma ortamına göre belirlenmesi, borunun mukavemeti, ömrü açısından son derece önemlidir. Çalışmanın amacı, üç farklı tabaka sayısına sahip kompozit borularda hidrotermal yaşlandırmanın teğetsel dayanımına ve darbe davranışına etkisini incelemektir. Numune olarak filaman sarım metoduyla imal edilen (±55) sarım açısına sahip 6, 8 ve 10 tabakalı cam takviyeli plastik kompozit borular kullanılmıştır. 80 oC saf suda hidrotermal yaşlandırılan numunelerin teğetsel gerilmelerini belirlemek için ASTM D 2290 standardına göre halka çekme deneyleri yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda yaşlandırma süresinin artması ile teğetsel gerilmede azalmaların olduğu belirlenmiştir. Ayrıca yaşlandırılan boruların hasar davranışları da incelenmiştir ve yaşlandırma etkisinin borulardaki hasarı artırdığı gözlemlenmiştir.

Glass Fiber Reinforced Plastic (GRP) composite materials are widely used materials due to their high chemical and mechanical strength. One of the most important industrial applications of GRP composite materials is composing GRP composite tubes. In applications where high corrosion resistance and high mechanical strength are needed, GRP composite tubes are preferred instead of metal and other materials. It is mostly used in drinking-use water or sewer lines, transporting chemicals containing substances, oil and natural gas transmission lines. The mechanical properties of the composite tubes used vary according to the working environment. Therefore, determination of strength of composite tubes according to work environment is extremely important in terms of strength and life of the tube.The aim of this study is to investigate the effect of hydrothermal aging on the tensile strength and impact behavior of composite pipes with three different layer. In this study, 6, 8 and 10 layered glass fiber reinforced plastic composite tubes with winding angles (± 55) marked with filament winding method were used as samples. Hoop tensile strength tests according to ASTM D 2290 were performed to determine the tangential stresses of the hydrothermally aged samples in 80 oC pure water. As a result of the experiments, it has been determined that tensile stress decreases with increase aging time. Damage behavior of aged pipes is also investigated and it is observed that the aging effect increases the pipe damage.