۱) مقاومت در برابر خوردگی و عمر طولانی
لولههای FRP مقاومت خوردگی بسیار خوبی دارند و در برابر خوردگی ناشی از اسیدها، قلیاها، نمکها، آب دریا، فاضلابهای روغنی، خاکهای خورنده و آبهای زیرزمینی - یعنی مواد شیمیایی متعدد - مقاوم هستند. آنها همچنین مقاومت خوبی در برابر اکسیدهای قوی و هالوژنها نشان میدهند. بنابراین، طول عمر این لولهها به طور قابل توجهی افزایش مییابد و عموماً از 30 سال فراتر میرود. شبیهسازیهای آزمایشگاهی نشان میدهد کهلولههای FRPمیتوانند بیش از ۵۰ سال عمر مفید داشته باشند. در مقابل، لولههای فلزی در مناطق کمارتفاع، شور-قلیایی یا سایر مناطق بسیار خورنده، تنها پس از ۳ تا ۵ سال نیاز به تعمیر و نگهداری دارند و عمر مفید آنها تنها حدود ۱۵ تا ۲۰ سال است و هزینههای نگهداری در مراحل بعدی استفاده بالاتر است. تجربه عملی داخلی و بینالمللی ثابت کرده است که لولههای FRP پس از ۱۵ سال ۸۵٪ و پس از ۲۵ سال ۷۵٪ از مقاومت خود را با هزینههای نگهداری پایین حفظ میکنند. هر دوی این مقادیر از حداقل نرخ حفظ مقاومت مورد نیاز برای محصولات FRP مورد استفاده در صنایع شیمیایی پس از یک سال استفاده فراتر میروند. عمر مفید لولههای FRP، که موضوع بسیار نگرانکنندهای است، توسط دادههای تجربی حاصل از کاربردهای واقعی ثابت شده است. ۱) ویژگیهای هیدرولیکی عالی: خطوط لوله FRP (پلاستیک تقویتشده با فایبرگلاس) که در دهه ۱۹۶۰ در ایالات متحده نصب شدهاند، بیش از ۴۰ سال است که مورد استفاده قرار میگیرند و هنوز به طور عادی کار میکنند.
۲) ویژگیهای هیدرولیکی خوب
دیوارههای داخلی صاف، اصطکاک هیدرولیکی کم، صرفهجویی در انرژی و مقاومت در برابر پوسته پوسته شدن و زنگزدگی. لولههای فلزی دیوارههای داخلی نسبتاً خشنی دارند که منجر به ضریب اصطکاک بالایی میشود که با خوردگی به سرعت افزایش مییابد و منجر به از دست دادن بیشتر مقاومت میشود. سطح خشن همچنین شرایطی را برای رسوب رسوب فراهم میکند. با این حال، لولههای FRP دارای زبری 0.0053 هستند که 2.65٪ از لولههای فولادی بدون درز است و لولههای کامپوزیت پلاستیکی تقویتشده تنها 0.001 دارند که 0.5٪ از لولههای فولادی بدون درز است. بنابراین، از آنجا که دیواره داخلی در طول عمر خود صاف باقی میماند، ضریب مقاومت پایین به طور قابل توجهی افت فشار را در طول خط لوله کاهش میدهد، در مصرف انرژی صرفهجویی میکند، ظرفیت حمل و نقل را افزایش میدهد و مزایای اقتصادی قابل توجهی را به همراه دارد. سطح صاف همچنین از رسوب آلایندههایی مانند باکتری، رسوب و موم جلوگیری میکند و از آلودگی محیط انتقال جلوگیری میکند.
۳) ضد پیری، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر یخ زدگی خوب
لولههای فایبرگلاس را میتوان برای مدت طولانی در محدوده دمایی ۴۰- تا ۸۰ درجه سانتیگراد استفاده کرد. رزینهای مقاوم در برابر دمای بالا با فرمولاسیونهای ویژه حتی میتوانند به طور معمول در دماهای بالاتر از ۲۰۰ درجه سانتیگراد نیز کار کنند. برای لولههایی که برای مدت طولانی در فضای باز استفاده میشوند، جاذبهای فرابنفش به سطح بیرونی اضافه میشوند تا تابش فرابنفش را از بین برده و روند پیری را کند کنند.
۴) رسانایی حرارتی کم، عایقبندی خوب و خواص عایق الکتریکی
رسانایی حرارتی مواد لولهای که معمولاً استفاده میشوند در جدول 1 نشان داده شده است. رسانایی حرارتی لولههای فایبرگلاس 0.4 W/m·K است که حدود 8‰ رسانایی فولاد است و در نتیجه عملکرد عایقبندی عالی را ارائه میدهد. فایبرگلاس و سایر مواد غیرفلزی نارسانا هستند و مقاومت عایقی آنها بین 10¹² تا 10¹⁵ Ω·cm است که عایق الکتریکی عالی را فراهم میکند و آنها را برای استفاده در مناطقی با خطوط انتقال برق و مخابرات متراکم و مناطقی که مستعد برخورد صاعقه هستند، ایدهآل میکند.
۵) سبک، استحکام ویژه بالا و مقاومت خوب در برابر خستگی
چگالیپلاستیک تقویتشده با الیاف شیشه (FRP)بین ۱.۶ تا ۲.۰ گرم بر سانتیمتر مکعب است که تنها ۱ تا ۲ برابر فولاد معمولی و حدود ۱/۳ آلومینیوم است. از آنجا که الیاف پیوسته در FRP دارای مقاومت کششی و مدول الاستیک بالایی هستند، مقاومت مکانیکی آن میتواند به فولاد کربنی معمولی برسد یا از آن بیشتر شود و مقاومت ویژه آن چهار برابر فولاد است. جدول ۲ مقایسهای از چگالی، مقاومت کششی و مقاومت ویژه FRP با چندین فلز را نشان میدهد. مواد FRP مقاومت خوبی در برابر خستگی دارند. شکست خستگی در مواد فلزی به طور ناگهانی از داخل به خارج، اغلب بدون هشدار قبلی، ایجاد میشود. با این حال، در کامپوزیتهای تقویتشده با الیاف، سطح مشترک بین الیاف و ماتریس میتواند از انتشار ترک جلوگیری کند و شکست خستگی همیشه از ضعیفترین نقطه در ماده شروع میشود. لولههای FRP را میتوان با تغییر چیدمان الیاف برای مطابقت با حالت تنش، بسته به نیروهای محیطی و محوری، طوری پیکربندی کرد که مقاومتهای محیطی و محوری متفاوتی داشته باشند.
6) مقاومت در برابر سایش خوب
طبق آزمایشهای مربوطه، تحت شرایط یکسان و پس از ۲۵۰۰۰۰ چرخه بارگذاری، میزان سایش لولههای فولادی تقریباً ۸.۴ میلیمتر، لولههای آزبست سیمان تقریباً ۵.۵ میلیمتر، لولههای بتنی تقریباً ۲.۶ میلیمتر (با همان ساختار سطح داخلی PCCP)، لولههای سفالی تقریباً ۲.۲ میلیمتر، لولههای پلیاتیلن با چگالی بالا تقریباً ۰.۹ میلیمتر بود، در حالی که لولههای فایبرگلاس فقط تا ۰.۳ میلیمتر ساییدگی داشتند. سایش سطحی لولههای فایبرگلاس بسیار کم است، تنها ۰.۳ میلیمتر تحت بارهای سنگین. تحت فشار عادی، سایش واسطه روی پوشش داخلی لوله فایبرگلاس ناچیز است. دلیل این امر این است که پوشش داخلی لوله فایبرگلاس از رزین با محتوای بالا و نمد الیاف شیشه خرد شده تشکیل شده است و لایه رزین روی سطح داخلی به طور مؤثر از قرار گرفتن در معرض الیاف محافظت میکند.
۷) قابلیت طراحی خوب
فایبرگلاس یک ماده کامپوزیتی است که نوع، نسبت و چیدمان مواد اولیه آن را میتوان برای انطباق با شرایط کاری مختلف تغییر داد. لولههای فایبرگلاس را میتوان برای برآورده کردن نیازهای خاص کاربران، مانند دماهای مختلف، نرخ جریان، فشارها، عمق دفن و شرایط بار مختلف طراحی و تولید کرد که منجر به لولههایی با مقاومت دمایی، رتبهبندی فشار و سطوح سختی مختلف میشود.لولههای فایبرگلاسبا استفاده از رزینهای مقاوم در برابر دمای بالا که به طور خاص فرموله شدهاند، میتوانند به طور معمول در دماهای بالاتر از 200 درجه سانتیگراد نیز کار کنند. اتصالات لوله فایبرگلاس به راحتی قابل ساخت هستند. فلنجها، زانوییها، سه راهیها، کاهندهها و غیره را میتوان به صورت دلخواه ساخت. به عنوان مثال، فلنجها را میتوان به هر فلنج فولادی با فشار و قطر لوله یکسان که مطابق با استانداردهای ملی باشد، متصل کرد. زانوییها را میتوان با هر زاویهای مطابق با نیازهای محل ساخت و ساز ساخت. برای سایر مواد لوله، ساخت زانوییها، سه راهیها و سایر اتصالات به جز قطعات استاندارد با مشخصات مشخص شده، دشوار است.
۸) هزینههای ساخت و نگهداری پایین
لولههای فایبرگلاس سبک، با استحکام بالا، بسیار انعطافپذیر، حمل و نقل آسان و نصب سادهای دارند و نیازی به شعله باز ندارند و ساخت و ساز ایمن را تضمین میکنند. طول بلند تک لوله، تعداد اتصالات در پروژه را کاهش میدهد و نیاز به اقدامات جلوگیری از زنگزدگی، ضد رسوب، عایقبندی و حفظ حرارت را از بین میبرد و در نتیجه هزینههای ساخت و نگهداری پایین میآید. حفاظت کاتدی برای لولههای مدفون لازم نیست، که میتواند بیش از 70٪ از هزینههای نگهداری مهندسی را صرفهجویی کند.
زمان ارسال: ۱۱ دسامبر ۲۰۲۵
