لوله‌های کامپوزیتی

يكي از زمينه‌هاي پر رونق استفاده از كامپوزيت‌ها، توليد لوله‌های با اقطار مختلف با استفاده از مواد كامپوزيتي است. لوله‌هاي كامپوزيت كه متشكل از الياف شيشه و رزين‌هاي پليمري گرماسخت مي‌باشند، ساختار محكم، مقاوم به خوردگی و سبكی را فراهم می‌كنند كه به عنوان جايگزين بسيار مناسبی براي لوله‌های فلزی، آزبستی، بتونی و پلي‌اتيلنی مطرح می‌شوند. همانند اكثر صنايع ديگر كه مهد تولد آنها در صنايع نظامي قرار دارد، توسعه لوله‌هاي كامپوزيتی نيز از سرريز فناوري توليد مخازن تحت فشار كامپوزيتي الهام گرفته شده‌است.

عبارات GRP، GRV و GRE كه در صنعت لوله‌های كامپوزيتی رواج دارد، همگي معرف پيكربنديی‌های مختلف لوله‌های كامپوزيتی هستند كه با توجه به ماموريت مختلف مورد انتظار، از ساختار مبتني بر الياف شيشه به همراه رزين پلي‌استر، وينيل‌استر و يا اپوكسی در آنها استفاده می‌شود. شایان ذکر است که عبارت GRVE که معرف لوله کامپوزیت مبتنی بر الیاف شیشه و رزین وینیل استر اصلاح شده توسط رزین اپوکسی می‌باشد در همان گروه‌ لوله‌های GRV قرار می‌گیرد و نمی‎توان آن را در گروه GRE قلمداد کرد.

پلي‌استرها اغلب براي توليد لوله‌هاي با قطر مختلف و مصارف عمومي در محدوده فشار كاري تا 40 بار (4 مگاپاسكال) استفاده مي‌شوند و وينيل‌استرها نه تنها مقاومت بيشتري در برابر خوردگي دربرابر مايعات خورنده قوی مانند اسيد‌ها و سفيدكننده‌ها دارند، بلكه قابليت تحمل دمای بالاتری را هم از خود نشان می‌دهند. رزين اپوكسی نیز علاوه بر خواص بالاتر نسبت به پلی‌استر و وینیل‌استر، برای کاربری‌های انتقال گاز و یا نفت توصیه می‌گردند. لوله‌های GRP به علت عموميت و همچنين دامنه وسيع كاربرد خود، در حال حاضر در صنايع بيشتر از انواع ديگر لوله‌های كامپوزيتی كاربرد دارند.

دسته:

اولين بار لوله GRP در سال 1948 مطرح گرديد. انتخاب لولهGRP به عنوان يك ماده باصرفه، مقاوم در برابر خوردگی روش بهتری در مقايسه با لوله‌های فولادی پوشش‌دار يا فولادهای ضدزنگ و انواع ديگر فلزات می‌باشد. با توجه به مقاومت لوله‌های GRP به محيط‌هاي مستعد شيميايی و به علت ماهيت ايمن بودن مواد كامپوزيت در برابر پديده خطرناك و مضر خوردگی، لولهGRP در اواخر دهه 1950 در صنايع شيميايی كاربرد پيدا كرد. از سال 1960 تا 1990 لولهGRP در مصارف آب شهری و فاضلاب مورد قبول واقع شد. بازده لولهGRP مربوط به شناخت عمر مفيد، ‌استحكام و مقاومت در برابر خوردگی می‌باشد. بنابراين باعث حذف پوشش‌های داخلی و خارجی و يا حفاظت كاتدی شد.

لوله‌هاي كامپوزيتي از ديدگاه نحوه انتقال سيال حاوی به دو گروه عمده گرانشی و فشاری تقسيم می‌شوند.

در لوله‌های گرانشی سيال به وسيله نيروی گرانشی و يا با فشار خيلی كم برای تداوم حركت، جابجا می‌شود و برای تحمل فشارهای پایین مناسب می‌باشند. اين لوله‌ها در عمق زياد نسبت به سطح زمين قرار می گيرند و فشار خاك و فشار ترافيكی روی آنها زياد است. لوله‌هاي فاضلاب نمونه‌ای از لوله‌های گرانشی می باشند.

در لوله‌های فشاری، حمل سيالات در فشارهای بالاتر از لوله‌های گرانشی مدنظر می باشد. عمده مصرف اين لوله‌ها در انتقال آب، صنايع نفت و گاز و دريايی می باشد كه فرآورده‌های مختلف با فشارهايی در تا حدود 32 بار در آنها جابجا می‌شوند. البته شایان ذکر است که در صنعت نفت و گاز در برخی موارد خاص فشار تا میزان 70 و یا 250 بار نیز مورد نظر می‌باشد.

 طبقه بندی لوله‌های کامپوزیت

لوله‌های کامپوزیت موسوم به GRP، GRV یا GRE عمدتاً با سه مشخصه، قطر (DN)، فشار اسمی (PN) و سفتی(SN)  طبقه‌بندی و معرفی می‌گردند. به صورت یک روش رایج، لوله کامپوزیت مستقل از نوع رزین مورد استفاده، به صورت DN-PN-SN معرفی می‌گردد. به عنوان مثلا لوله 400-16-5000، معرف لوله‌ای با قطر 400 میلیمتر، فشار کاری 16 بار و سفتی 5000 پاسکال می‌باشد. لوله‌های کامپوزیت از قطرهای کوچکی مثل 200 میلیمتر تا قطرهای بسیار بزرگ 4000 میلیمتر تولید می‌شوند.

طبقه‌بندی فشار اسمی نشان‌دهنده حداکثر فشار در زمان کارکرد برحسب بار یا اتمسفر می‌باشد و به عمق دفن لوله بستگی ندارد. هر طبقه‌بندی فشار اسمی بر حسب عمق نصب لوله و شرایط بسترسازی و ترانشه می‌تواند با یک رده سفتي ترکیب گردد. عموماً لوله‌های کامپوزیت در کلاس های فشار 6 الی 32 بار تولید و عرضه می‌گردند.

سفتي لوله‌هاي کامپوزیت، معرف مقاومت لوله در برابر تغییر شکل در معرض بار ناشی از دفن به صورت عمودی می‌باشد. توانایی لوله برای مقاومت در برابر تغییر شکل و انحراف ناشی از نیروهای خارجی و فشار خلاء داخل لوله، به میزان سفتی آن بستگی دارد. لوله‌های کامپوزیت با سفتی بین 1250 پاسکال تا 10.000 پاسکال تولید می‌شوند. هر ترکیبی از قطر، فشار و سفتی معرف یک محصول جدید بوده،  نشان‌دهنده گستره وسیع و متنوع لوله‌های کامپوزیت قابل عرضه می‌باشد.

نقد و بررسی‌ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “لوله‌های کامپوزیتی”