لوله فایبر گلاس و کامپوزیت

لوله فایبر گلاس و کامپوزیت

 امروزه فن‌آوری جدید در روش تولید لوله، امکان کسب عملکرد بهتر با هزینه کمتر را فراهم نموده است. لوله فایبر گلاس (GRP-Glass Reinforced Plastic) لوله‌ای سبک و مقاوم در برابر خوردگی می‌باشد که از کامپوزیت پلاستیکی پیشرفته تولید می‌گردند. و کاربردهای بسیار متنوعی در صنایع مختلف دارند. مزایایی بی شمار در این لوله ضمن حذف مشکلات لوله فلزی و بتنی باعث گردیده تا در نقاط مختلف جهان در بسیاری از موارد آن را به عنوان اولین و بهترین گزینه برای احداث ساختارهای زیر بنایی نظیر خطوط و شبکه انتقال، توزیع و جمع آوری فاضلاب انتخاب نمایند.

مزایایی عمده لوله کامپوزیتی GRP

از برجسته ترین مزایای لوله GRP عمر بسیار طولانی آن می‌باشد؛ چنانچه لوله‌های GRP به¬صورت اصولی تولید و نصب شوند بالغ بر ۵۰ سال کارایی دارند که این حداقل دو تا سه برابر عمر مفید یک لوله فولادی یا بتنی است.
حمل آسان و سهولت در نصب به دلیل وزن اندک
مزیت دیگر لوله‌ GRP وزن کم آن است، که حدود یک پنجم لوله‌ چدنی و یک دهم لوله بتنی می‌باشد. بنابراین لوله‌ GRP سرعت و سهولت نصب بسیار بهتری نسبت به لوله‌های دیگر دارند.
ظرفیت هیدرولیکی بالا به دلیل صافی سطح
یکی دیگر از مزایای لوله‌ GRP صافی سطح داخل آن نسبت به نمونه‌ فلزی و بتنی است که باعث افت فشار کمتر سیال در لوله‌ فایبرگلاس نسبت به لوله‌های دیگر میگردد و در شرایط یکسان، ‌سیال بیشتری توسط این لوله‌ نسبت به لوله‌های بتنی و فلزی قابل انتقال میباشد و یا امکان کاهش قطر لوله برای کاهش هزینه سرمایه گذاری فراهم میگردد. همچنین باید توجه نمود که زبری داخلی لوله فلزی به مرور زمان افزایش مییابد، در حالی که زبری لوله GRP در طول مدت بهربرداری ثابت خواهد ماند. ضمنأ، نیازی به اندود داخل و پوشش خارج برای محافظت در برابر خوردگی ندارد.
مقاومت فیزیکی و شیمیایی
از دیگر مزایای بارز لوله‌ GRP مقاومت بسیار خوب آنها در برابر خوردگی نسبت به لوله‌های فلزی یا بتنی می‌باشد. لذا این نوع لوله‌ها را برای مناطقی که دارای خاک خورنده می‌باشد و یا جهت جمع آوری فاضلاب‌های شهری که خوردگی بالایی دارند، می‌توان استفاده نمود. از این لوله‌ می‌توان جهت انتقال فاضلاب‌ صنعتی نیز استفاده کرد. با تغییر رزین و الیاف مورد استفاده می‌توان جهت خورنده‌ترین پساب‌ها،‌ مانند پساب صنایع کاغذسازی از لوله‌ کامپوزیتی استفاده نمود.
هزینه ناچیز نگهداری و بهربرداری
هزینه تعمیر و نگهداری لوله GRP بسیار پایین است زیرا خورده نمیشود، به آسانی تمیز شده و در برابر عوامل محیطی مقاوم است.
تحمل فشار بالا
یکی دیگر از مزایای لوله‌ GRP قابلیت تحمل فشار‌های نسبتاً بالای آن است که این لوله‌ را جایگزین مناسبی برای لوله‌های دیگر در خطوط انتقال آب با فشارهای بالا نموده است.
سهولت تولید
مزیت دیگری که لوله‌ کامپوزیتی نسبت به لوله‌های سنتی، سهولت شکل پذیری و تولید می‌باشدکه منجر به سرمایه گذاری اولیه کمتری می‌گردد.
تحمل دمای بالا
از مزیت‌ دیگر لوله GRP نسبت به لوله‌ پلاستیکی مثل پلی‌اتیلن، تحمل دمای بالا میباشد. همچنین جهت انتقال یک سیال خاص که دمای نسبتاً بالایی دارد، لوله‌ GRP تنها جایگزین مناسب برای لوله‌ فلزی می‌باشند و در این موارد نمی‌توان از لوله‌های PVC، پلی‌اتیلن و یا پلی‌پروپیلن استفاده نمود. لوله GRP ساخته شده از رزین پلی استر ایزوفتالیک در درازمدت قابلیت تحمل دماهای تا ۶۰-۵۰ درجه سانتیگراد را دارا بوده و برای تحمل دماهای بالاتر (تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد) می‌توان از رزین وینیل‌استر کمک گرفت. همچنین برای دماهای بالاتر و انتقال سیالات نفتی نیز می‌توان از نوعی دیگر از لوله‌ کامپوزیتی که با رزین اپوکسی تولید می‌شود استفاده نمود.

کامپوزيت

کامپوزيت بصورت زير تعريف مي‌شود: ماده‌اي اطلاق مي‌شود که از دو فاز ماتريس و تقويت کننده تشکيل شده باشد و از فاز دوم حداقل به اندازه ? درصد استفاده شده باشد. به ترکشيب ماتريس با الياف (يا ماده تقويت کننده) زير ? درصد کامپوزيت گفته ميشود.تعريف عمومي مخلوط دو يا چند ماده با ترکيب و خواص معين به طوري که در مجموعه سيستم هر کدام با مشخصات فيزيکي و مکانيکي خاص خود ظاهر مي شوند. مهم ترين اختلاف بين آلياژ ها (مواد تک سازه) و کامپوزيت ها (مواد چند سازه) از همين ويژگي حاصل مي شود. کامپوزيت به موادي گفته مي‌شود که از يک فاز زمينه و يک تقويت کننده تشکيل شده باشند.

لوله و اتصالات کامپوزیت چیست؟

خوردگی از مهمترین عوامل استهلاک قطعات و از معضلات اساسی صنایع میباشد. خوردگی به معنی تغییر در خواص و مشخصات مواد وکاهش مقاومت مکانیکی و نهایتا انهدام آنهاست که بر اثر عوامل محیطی اتفاق می افتد و سالیانه هزینه های سرسام آوری را تحمیل میکند . صنایع نفت، گاز و پتروشيمي، كارخانجات شیمیایی ودارو سازی ؛ صنايع سنگين توليدي نظیر فولاد سازی ؛  و آب و فاضلاب، از جمله صنايعي هستند که بیشتر با اين پديده دست به گريبانند.

استفاده از لوله ها و اتصالات پلیمری و کامپوزیتی بجای نوع فلزی آنها  یکی از راههای مقابله با معضل خوردگی است چرا که پلیمرها عموما در برابراغلب عوامل بوجود آورنده  این پدیده مقاوم تر از فلزات هستند . بعلاوه بدلیل سبکی  وزن و نیز هزینه های نگهداری پائین تر در طول عمر خود و چند مشخصه دیگر در مواردی به همتایان فلزی خود ترجیح داده  میشوند.