Open Access (Artykuł w pliku PDF)

Assessment of the possibility of using a laminate coating to repair and strengthen the jacket of a steel fuel tank with a vertical axis

dr inż. Dawid Gacki, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0003-2025-3884
dr inż. Kamil Słowiński, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0002-4225-520X

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2024.05.07
Doniesienie naukowe

Streszczenie. W artykule przedstawiono przebieg i rezultaty badań, których celem była ocena wybranych właściwości powłok poliestrowo-szklanych stosowanych do naprawy i wzmacniania płaszczy stalowych zbiorników cylindrycznych na paliwa płynne. Na podstawie badań doświadczalnych określono ryzyko powstania delaminacji kompozytu stalowo-laminatowego na skutek działania obciążeń o charakterze dynamicznym, a także wpływ zróżnicowanej temperatury, w jakiej pracuje laminat wewnątrz zbiornika, na twardość wykonanej z niego powłoki naprawczej. Dokonano również oceny stabilności wymiarów i kształtu powłoki laminatowej w warunkach wyjątkowych, w których poddawana jest ona ekspozycji na podwyższoną temperaturę. Podjęto także próbę odpowiedzi na pytanie dotyczące wpływu zastosowania powłoki laminatowej na nośność płaszcza zbiornika wzmocnionego z jej użyciem.
Słowa kluczowe: zbiornik paliwowy; powłoka cylindryczna; laminat; kompozyt; analiza MES.

Abstract. The article presents the course and results of research which purpose was aimed at evaluation of selected properties of polyester-glass coatings used to repair and strengthen the jackets of steel cylindrical tanks with a vertical axis for the storage of liquid fuels. Through experimental research, the issues related to the risk of delamination of the steel-laminate composite as a result of dynamic loads, as well as the impact of different temperatures at which the laminate operates inside the tank on the hardness of the laminate coating were identified. The stability of the dimensions and shape of the laminate coating in exceptional conditions where it is subjected to an exposure to elevated temperature was also assessed. An attempt was also made to answer the question about the impact of the use of a laminate coating on the load bearing capacity of the tank shell strengthened with it.
Keywords: fuel tank; cylindrical shell; laminate; composite; FEM analysis.

Literatura
[1] Maślak M, Pazdanowski M, Siudut J. Kształtowanie elementów w modernizowanych stalowych zbiornikach paliwowych wynikające ze zmian użytkowych oraz wzrastających wymagań środowiskowych. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury. 2017; DOI: 10.7862/rb. 2017.32.
[2] Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać bazy i stacje paliw płynnych, rurociągi przesyłowe dalekosiężne do transportu ropy naftowej i produktów naftowych i ich usytuowanie (Dz. U. nr 243 z 21 listopada 2005, z późniejszymi zmianami).
[3] Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie warunków technicznych dozoru technicznego, jakim powinny odpowiadać zbiorniki bezciśnieniowe i niskociśnieniowe przeznaczone do magazynowania materiałów ciekłych zapalnych (Dz. U. nr 113 z 18 września 2001, z późniejszymi zmianami).
[4] German J: Podstawy mechaniki kompozytów włóknistych, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 1996.
[5] Hyla I, Kozioł M. Wpływ struktury układów wielowarstwowych na rozwój procesy zniszczenia laminatów. Inżynieria Materiałowa. 2007; 2.
[6] Huang T, Bobyr M. A Review of Delamination Damage of Composite Materials. Journal of Composites Science. 2023; https://doi. org/10.3390/jcs7110468.
[7] NassarA, Nassar E. Effect of fiber orientation on the mechanical properties of multi layers laminate nanocomposites. Heliyon 6 (2020). https://doi.org/10.1016/j.heliyon. 2020.e03167.
[8] PN-EN 59:2016-03 Tworzywa sztuczne ze wzmocnieniem szklanym – Oznaczanie twardości twardościomierzem Barcola.
[9] Królicka A, Trębacki K. Próby wytrzymałościowe kompozytów polimerowych. Autobusy. 2017; 9.
[10] PN-EN 1993-4-2:2009 Eurokod 3. Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 4-2 Zbiorniki.
[11] PN-EN 1993-1-1 Eurokod 3. Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.

Przyjęto do druku: 16.04.2024 r.

Materiały Budowlane 5/2024, strona 31-35 (spis treści >>)