تحلیل اثر خوردگی بر استحکام باقیمانده کششی ورق کشتی های سالخورده به کمک آزمایش کشش

حسن آبادی, عباس; اکبری وکیل ابادی, کریم; خدمتی, محمدرضا

تحلیل اثر خوردگی بر استحکام باقیمانده کششی ورق کشتی های سالخورده به کمک آزمایش کشش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ کارشناس ارشد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره)

² استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره)

³ استاد دانشکده مهندسی دریا دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

در طول عمر یک کشتی، بدنه در معرض انواع بارها قرار دارد و همچنین در معرض سناریوهای مختلف آسیب دیدگی، از جمله زوال خوردگی که باعث کاهش ظرفیت سازه ای می شود. مهمترین اثر تخریب سازه ای کشتی، خوردگی و خستگی است. هر دوی این تأثیرات پیری، عواقب شفافی از افزایش سطح تنش و کاهش استحکام سازه ای کشتی برای تقریباً همه حالت های خرابی می باشد. پیری سازه ای کشتی ممکن است به عنوان زوال تدریجی سازه و همچنین نتیجه کارکرد طبیعی و اثرات زیست محیطی تعریف شود. زوال تدریجی سازه می تواند ناشی از مواردی از قبیل: آسیب به رنگ آمیزی، خوردگی، ایجاد ترک، اعوجاج و تغییر در خواص مکانیکی مواد باشد.
بررسی روش‌های جلوگیری از خوردگی و پیاده‌سازی آن در شناورهای نظامی می‌تواند کمک بسیار زیادی به عمر شناور و کاهش هزینه‌های اعمالی بر فرایند نگهداری و تعمیر داشته باشد. در این تحقیق به‌صورت خاص پدیده خوردگی در رابطه با ورق دریایی بدنه شناورهای نظامی مورد مطالعه قرار گرفته است. با بررسی نتایج بدست آمده از آزمایشات مشخص گردید که تنها سن شناور ملاکی برای ارزیابی استحکام باقیمانده ورق خورده شده نمی باشد چرا که نتایج حاصل از آزمون کششی نشان می‌دهند که بعضی از نمونه‌ها باسن کمتر دارای مقاومت باقیمانده کمتر (در برابر آزمون کشش) نسبت به نمونه‌هایی باسن بالاتر می باشند. به‌بیان‌دیگر، مدیریت تعمیر و نگهداری به‌اندازه‌ی اهمیت سن شناورها، حائز اهمیت می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مهندسی مکانیک

عنوان مقاله [English]

Analysis of Corrosion Effect on Tensile Strength of Sheets of Aged Vessels Using Tensile Testing

نویسندگان [English]

abbas hasan abadi ¹
karim akbari vakilabadi ²
mohamadreza khedmati ³

¹ marrine

² Imam khomeini maritime university

³ department of marine faculty

چکیده [English]

During a ship’s service life, the hull is exposed to different types of loads and subjected to different damage scenarios, including corrosion deterioration that reduces the structural capacity. The most important degradation effects of ship structures are corrosion and fatigue cracks. Both of these aging effects have clear consequences of increasing stress levels and degrading the strength of ship structures for almost all relevant failure modes.
Aging of ship structures may be defined as the progressive deterioration of structures as a result of normal operational use and environmental influences. The structural deterioration comes in the following forms: Coating damage, Corrosion, Cracking, Deformations and Changes in material properties.
Investigation of corrosion prevention methods and their implementation in military vessels can greatly help the life of the vessel and reduce the cost of maintenance and repair. In this research, in particular, the phenomenon of corrosion in relation to the Marine Steel of military vessels has been studied. By examining the results of the experiments it was found that the vessel age is not the only criterion for assessing the strength of the sheets remaining since the results of the tensile test show that some of the lower hip specimens have less resistance to the tensile test than the higher hip specimens. In addition, maintenance management is as important as the age of the vessels.

کلیدواژه‌ها [English]

Corrosion
tensile test
Cathodic Protection
stress submission

مراجع

1) S. Arunkumar, Raghu V. Prakash,”Estimation of Tensile Properties of Pressure Vessel Steel Through Automated Ball Indentation and Small Punch Test” Trans Indian Inst Met (2016) 69 (6), 1245-1256.

2)Bodude, M.A, Oloyede, O.R, Esezobor ,D.E, and Momohjimoh, ”Corrosion Behavior of Ship Hull in Sea and Waste Water” European Inter. J. of Sci. and Tech. 2014, Vol. 3 No. 8.

3) R.E. Melchers R.E. Melchers, ”Mathematical modelling of the diffusion controlled phase in marine immersion corrosion of mild steel”Corrosion Science, 45, 5, 2003, 923-940.

4) A.Ismail, N.H. Adan, ”Effect of Oxygen Concentration on Corrosion Rate of Carbon Steel in Seawater” American J. of Eng. Research, 2014, 03, 01, 64-67

5) P. C. Vasant, G. K. Bansal, ”An Investigation Into The Environmental Impacts Of Atmospheric Corrosion Of Building Materials” Inter. J. of Chem. Sci. and Applications, 2013, 4. 1, 1-6.

6) N. I. Kairi, J. Kassim, ”The Effect of Temperature on the Corrosion Inhibition of Mild Steel in 1 M HCl Solution by Curcuma Longa Extract” Int. J. Electrochem. Sci., 8 (2013) 7138 – 7155.

7) H.B. Peacock, R.L. Sindelar and P.S. Lam, ”Temperayure And Humidity EffectsON The Corrosion Of Aluminum-Base Reactor Fuel Cladding Materials During Dry Storage, 2002.

8)Roberge, Pierre R., Corrosion Engineering: Principles and Practice. McGraw-Hill Companies, Inc, 2008.

9) Anatolii DUBOV, Alexander DUBOV, Peter LADANYI, Tensile Testing of Steel Specimens Using the Metal Magnetic Memory Method, 11th European Conference on Non-Destructive Testing (ECNDT 2014), October 6-10, 2014, Prague, Czech Republic.

10) PrakashReddy.B, S.Satish and C.J.ThomasRenaldḂ, Investigation on Tensile and Flexural Properties of Coir Fiber Reinforced Isophthalic Polyester Composites, International Journal of Current Engineering and Technology,02, 2014, 220-225.

11) Kaesche, Helmut, ”Corrosion of Metals, Physicochemical Principles and Current Problems”Springer-Verlag Berlin Heidelberg, pp2003, 1-585.

12) KotreshSardar, K. Veeresh, ManjunathaGowda, Characterization and Investigation of Tensile Test on Kenaf Fiber Reinforced Polyester Composite Material, Inter. J. of Recent Devel. in Eng. and Tech., 2, 2, 2014, 104-112.

13) Rosler, Joachim, Harders and Baker. Mechanical Behaviour of Engineering Materials. Berlin: Springer-Verlag 2007. 3. 525-540.

14) Ashby, Michael, Hugh Shercliff and David Cebon. Materials Engineering, Science, Processing and Design. UK: Elsevier Ltd., 2007. ISBN ‎0-7506-8391-0.

15) SaadEldeen S and GuedesSoares C. Effect of pitting corrosion on the collapse strength of rectangular plates under axial compression. Proceedings of Analysis and Design of Marine Structures, Potugal, 231-236, 2009

16) WD Callister, DG Rethwisch, ”Materials science and engineering: an introduction”Cuyamaca College, 2007

17)H.M. W. HUPPATZ, ”Effect of the temperature and salt content of sea water on the corrosion behaviorofaluminium”Corrosion. 38 (2009) 709–711.

18)M.J.C. and M. A. Aballes, M. Betherconrt,F. J. Botana, Marcos, ”Influence of the Cathodic Intermetallics Distribution ontheReproducibility of the Electrochemical Measurements on AA5083 Alloy in NaCl Solutions” Corros. Sci. 45 (2003) 161–180

19) Adam LIPSKI, Stanisław MROZIŃSKI, THE EFFECTS OF TEMPERATURE ON THE STRENGTH PROPERTIES OF ALUMINIUM ALLOY 2024-T3, actamechanica et automatica, 6, 3 (2012).

20) M. Mihalikova , J. Janek, INFLUENCE OF THE LOADING AND STRAIN RATES ON THE STRENGTH PROPERTIES AND FORMABILITY OF HIGHER-STRENGTH SHEET (2007), 46 (2) 107-110.

21)A.J.D.EDWARDS, ”Painting Aluminum and its alloys”,Ind.Eng.Chem.27 (2010)145-149.

22) W.E.O. and P.M.N. F. J. Martin, G. T. Cheek, ”Impedance Studies of the Passive Film on Aluminum” Corros. Sci. 47 (2005) 3187–3201

23) M Luo, T Wierzbicki, Numerical failure analysis of a stretch-bending test on dual-phase steel sheets using a phenomenological fracture model, International Journal of Solids and Structures, 47, 22–23, 2010, 3084–3102

24) K.J. Anusavice, P.H. Dehoff, C.W. Fairhurst, Materials Science Comparative Evaluation of Ceramic-metal Bond Tests Using Finite Element Stress Analysis, journal of dental research, 2011.