از مهم‌ترین کاربردهای کامپوزیت در صنایع، تولید لوله GRP یا فایبرگلاس است. لوله جی آر پی یکی از انواع لوله ترموستینگ با مقاومت مکانیکی بالا است. واژه GRP مخفف Glass Reinforced Plastic و یا همان لوله‌های پلاستیکی مسلح شده با الیاف شیشه و فایبرگلاس است. این محصول بسیار قوی، سبک و در عین حال متنوع است. این ماده شگفت‌انگیز رفتار متفاوتی با ترمو پلاستیک‌های معمولی دارد که در ساخت وسایل روزمره استفاده می‌شود.
نصب لوله GRP هنگام استفاده از روش‌های ساخت بدون ترانشه مانند حفاری افقی جهت‌دار و میکروتونل، در مقایسه با لوله‌های بتنی سنتی آسان‌تر است.
لوله GRP چیست؟
این لوله دارای ویژگی‌هایی است که در بسیاری از صنایع به‌عنوان ماده‌ای کاربردی و مفید مورداستفاده قرار می‌گیرد. توسعه تولید لوله GRP از دهه ۱۹۶۰ آغاز شده و طی سال‌ها اصلاح شده است.
مواد اپوکسی تقویت‌شده شیشه‌ای GRE) Glass Reinforced Epoxy) و یا به‌عبارتی لوله GRP با gre جایگزینی برای لوله‌های فولادی کربنی است که به‌ویژه برای خوردگی بسیار مفید است. رزین اپوکسی فایبرگلاس و آمین پخت شده با مقاومت بالا که تحت فرایند سیم پیچ رشته‌ای ناپیوسته پردازش می‌شود، فناوری مورداستفاده در لوله‌های GRE است.
نوع اتصالات برای شبکه‌های فاضلاب ثقلی و تحت فشار از نظر نشت آب‌های خارجی به داخل و فاضلاب داخل لوله‌ها به محیط اطراف حائز اهمیت است. کارخانه لوله شاپ، سازنده انواع لوله، نوع اتصال و نحوه ی آب‌بندی لوله‌ها را مطابق با استانداردهای مربوطه ارائه می‌کند.
کاربرد لوله GRP
طیف وسیعی از کاربردها برای لوله GRP در دسترس است و می‌توان از جمله به سیستم‌های فاضلاب و لوله زهکشی، آب آشامیدنی، آبیاری، پایه‌های برق آبی، لوله‌های صنعتی، سیستم‌های خنک‌کننده اشاره نمود.
انواع لوله GRP
- لوله Uni Axial
- لوله Bi Axial
- لوله پایپ جک
- لوله مقاوم در برابر سایش (Abrasion/Erosion Resistant)
لوله Uni-Axial چیست؟
یکی از انواع لوله‌های جی آر پی، لوله‌های تک محوری است که برای نصب زیرزمینی و دفنی کاربرد دارد. نصب این لوله‌ها با بسترسازی و خاک‌ریزی مناسب انجام می‌شود. در هنگام نصب این لوله‌ها در محل اتصالات از بلوک‌های فشاری استفاده می‌شود.
لوله Bi-Axial چیست؟
با وجود اینکه وزن این لوله‌ها یک چهارم وزن لوله‌های فولادی است اما مقاومت مکانیکی و مقاومت در برابر خورگی و ضربه آن‌ها مانند فولاد بالا است. این لوله ها به‌صورت دفنی نصب می‌شود و در نصب آن‌ها نیازی به بلوک‌های فشاری نیست.
کاربرد لوله Bi Axial
- انتقال آب آشامیدنی
- انتقال آب دریا
- انتقال فاضلاب شهری و صنعتی
لوله پایپ جک چیست؟
لوله‌های پایپ جک جهت عملیات خطوط انتقال فاضلاب بدون ترانشه‌‌ها فرورفتگی‌ها یا بسترهای عمیق استفاده می‌شود. این لوله‌ها قادر به تحمل نیروی بالایی است.
اتصالات لوله GRP
از اتصالات لوله GRP، برای اتصال لوله‌ها در جایی که مقاوت در برابر نیروهای محوری مورد نیاز است، استفاده می‌شود. در این نوع کوپلینگ، آب‌بندی توسط دو واشر و چسب اپوکسی برای انتهای لوله انجام می‌شود. ناحیه چسبانده شده با استفاده از چسب اپوکسی بین لوله و کوپلینگ اتصال بسیار محکمی به‌دست می‌دهد که در برابر نیروهایی با کشش بالای خط لوله مقاومت خواهد کرد.
در شرایطی خاص می‌توان لوله‌ها را با فلنج GRP بهم وصل کرد. برای اتصال دو فلنج لوله GRP با قطر بیش از ۳۰۰ میلی‌متر، یک فلنج با واشر برای آب‌بندی کافی است. ابعاد پیچ و مهره لازم بر اساس استاندارد ISO 7005 مربوط به ساخت فلنج است. این اتصال از تقویت‌کننده‌های الیاف شیشه و رزین پلی‌استر ساخته شده است که به‌طور معمول در شرایطی استفاده می‌شوند که اتصال لوله برای انتقال نیروهای محوری از فشار داخلی و یا به‌عنوان یک روش ترمیم مورد نیاز است. طول و ضخامت لایه بستگی به قطر و فشار نقطه مورد نظر دارد.
پلاستیک/پلیمر تقویت شده با شیشه grp چیست؟
فایبرگلاس ماده‌ای تقویت‌کننده برای افزایش خواص مکانیکی پلیمرهای ترکیبی است. انواع مختلفی از عوامل اتصال‌دهنده (سازگار با ماتریس پلیمر) برای پوشش دادن فایبرگلاس استفاده می‌شود. عامل اتصال باعث ایجاد پیوند شیمیایی و مکانیکی بین فایبرگلاس و ماتریس پلیمر شده و مقاومت فیزیکی مواد پلاستیکی را افزایش می‌دهد. به مرور فرمول‌های عامل اتصال ویژه‌ای تولید شده است تا خصوصیات پلیمر مهندسی را به سطوح جدید برساند.
پلاستیک/پلیمر تقویت شده با فیبر FRP چیست؟
واژه FRP مخفف پلاستیک‌های تقویت شده با الیاف است، این اصطلاح معمولاً در ایالات متحده آمریکای شمالی استفاده می‌شود. می‌توان گفت ماده‌ای وجود ندارد که بتواند شکل، استحکام و یکپارچگی ساختاری خود را برای همیشه حفظ کند، اما FRP به این مقوله نزدیک است. FRP کامپوزیتی است که از ماتریس رزین با گرمای زیاد تشکیل و با استفاده از الیاف تقویت می‌شود. بسته به نوع کاربرد، انواع مختلفی از رزین در ساخت FRP استفاده می‌شود. این رزین‌های پلاستیکی می‌توانند شامل موارد زیر باشند:
– پلی اورتان
– پلی استر
– استر وینیل
– اپوکسی
– فنل فرمالدئید
مزایا لوله GRP
۱) خواص غیر رسانا
یکی از دلایل اصلی استفاده از لوله GRP عدم انتقال برق است. این ویژگی به‌منظور ایجاد یک محیط کار ایمن بسیار کارآمد است، به‌ویژه هنگام کار در محیط‌هایی که خطرات الکتریکی مانند اطراف راه آهن وجود دارد.
۲) مقاوم در برابر خوردگی
دلیل اصلی استفاده از لوله GRP مقاومت در برابر خوردگی است. در بیشتر موارد، پلاستیک تقویت‌شده با شیشه تنها ماده‌ای است که می‌تواند در شرایط خاص در برابر خوردگی مقاومت کند و یک راه حل مقرون به‌صرفه است.
۳) مزیت وزن
یکی دیگر از مزایای بسیار بارز پلاستیک تقویت‌شده با شیشه در نسبت وزن کم به توان آن است. لوله GRP در مقایسه با آلومینیوم و فولاد برای یک مقاومت مشابه، نیمی از وزن آلومینیوم و یک هفتم فولاد را دارد. سبک بودن این لوله یک ویژگی مهم در بازاریابی و فروش این محصول است، به‌خصوص هنگامی که هزینه نصب و سادگی آن را در نظر بگیرید. وزن سبک لوله GRP در هنگام نصب تجهیزات بر روی سازه‌های موجود، نتایج بسیار مثبتی را به دنبال دارد.
۴) مقاومت بالا
لوله GRP استحکام بالا هنگام طراحی سازه‌ها، را برآورده می‌سازد. استحکام بالای لوله GRP باعث می‌شود که مواد کمتری نسبت به سایر مواد ساختاری سنتی استفاده شود که در نتیجه‌ی آن هزینه و وزن مواد مورداستفاده کاهش می‌یابد.
۵) اقتصاد
یکی از مهم‌ترین مزایای پلاستیک تقویت‌شده شیشه مقرون به صرفه بودن آن است. اقتصادی بودن لوله GRP هنگامی مشخص می‌شود که در برابر سایر مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند تیتانیوم و فولاد ضدزنگ مقایسه می‌شود. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت پلاستیک تقویت‌شده با شیشه به‌عنوان یک راه‌حل مؤثر در برابر مشکلات خوردگی عمل می‌کند و هزینه آن بسیار مقرون به صرفه است.
مشخصات فنی لوله GRP
همه محصولاتی که برای دستیابی به حداقل عمر مفید ۵۰ سال طراحی شده‌اند بارها قابل استفاده هستند و در شرایط محیطی، نصب و بهره‌برداری می‌شوند. در عین حال حداکثر انحراف اولیه مجاز برای لوله‌ها در زیر زمین باید ۳٪ و حداکثر انحراف طولانی مدت مجاز ۵٪ باشد. سطوح داخلی و خارجی لوله GRP باید از بی‌نظمی‌هایی که به‌میزان قابل ملاحظه‌ای بر قابلیت کارایی لوله تأثیر می‌گذارد، عاری باشد. تولیدکننده باید برای تمام قسمت‌های موجود که با آب آشامیدنی تماس دارند، گواهینامه‌های آزمایشگاه مستقل مبنی بر اینکه ماده استفاده شده بر کیفیت آب تأثیر نمی‌گذارد، را تضمین کند.
لوله GRP یک ورقه مقاوم در برابر خوردگی است. این لوله یک مجرای انعطاف‌پذیر دارد و باید طوری طراحی شود که بارهای تحمیل شده را به محیط تعبیه شده اطراف انتقال دهد. اتصالات ممکن است انعطاف‌پذیر یا محکم باشد. کلیه اتصالات لوله GRP (جوشکاری لوله جی آر پی) مانند خم شدن، سه راهی و کاهنده‌ها باید از نظر عملکرد برابر یا بالاتر از لوله طبقه‌بندی‌شده باشند. کلیه لوازم جانبی از جمله واشرها، پیچ، مهره، مهر و موم و چسب باید غیر سمی و برای آب آشامیدنی مناسب باشد.
جدول استاندارد
| استاندارد های بازار | کاربرد |
| AWWA M BS 4504 | فلانج مدور برای لوله‌ها، شیرآلات و اتصالات (PN) تعیین شده |
| BS 5480Glas | لوله‌های پلاستیکی تقویت‌شده (GRP)، اتصالات و اتصالات برای استفاده در سیستم‌های تأمین آب پلاستیک‌های حرارتی (GRP) تعیین سختی حلقه خاص اولی |
| ISO 8513 | سیستم‌های لوله‌کشی پلاستیک – لوله‌های پلاستیکی حرارتی تقویت‌شده با شیشه، تعیین خصوصیات کششی طولی لوله‌های پلاستیکی حرارتی تقویت شده با شیشه |
| ISO 10468 | تعیین سختی خزش مخصوص حلقه در دراز مدت در شرایط مرطوب و محاسبه فاکتور خزش مرطوب |
لوله جی آر پی در قطرهای ۱۰۰ تا ۲۴۰۰ میلی‌متری و با طول ۶ الی ۱۲ متر تولید می‌شوند. نوع اتصالات لوله‌ها برای شبکه‌های فاضلابی که تحت فشار قرار دارند، از جهت نشت آب‌های خارجی به‌داخل و نشت فاضلاب داخل لوله‌ها به محیط بیرون دارای اهمیت زیادی است. به همین جهت کارخانه تولیدکننده لوله باید نوع اتصال و نحوه آب‌بندی لوله ها را با توجه به استانداردهای مربوطه طراحی و تولید نماید.
تفاوت بین FRP و GRP
- محصول FRP یک ماده ترکیبی است، جایی که الیاف با مقاومت بالا در یک ماتریس پلیمر گنجانده می‌شوند. به‌دلیل استحکام بالا و وزن سبک از آن‌ها در بسیاری از کاربردهای تجاری و مهندسی استفاده می‌شود. FRP به‌طور گسترده به‌عنوان جایگزین فلز و چوب به‌کار می‌رود.
- فایبرگلاس یا GRP ماده‌ای از جنس کامپوزیت با الیاف شیشه‌ای است. این محصول از وینیل، اپوکسی و پلی استر به‌عنوان نوعی پلیمر استفاده می‌شود. از این محصول برای ساخت گلایدر و قایق استفاده می‌شود. لوله‌های پلاستیک تقویت‌شده با فایبرگلاس با استفاده از نخ‌های الیاف شیشه، رزین حرارت‌دهنده و بتن‌های رزین توسط فرایند سیم پیچ رشته‌ای، تولید می‌شوند.
مواد اولیه لوله‌های GRP
پلاستیک تقویت‌شده با الیاف شیشه یک ماده ترکیبی است که از رزین پلیمری، الیاف شیشه تقویت‌کننده و مواد اشباع‌کننده تشکیل شده است. متداول‌ترین پلیمرها، پلی استر حرارتی، وینیل استر و رزین‌های اپوکسی هستند. هنگام پیاده‌سازی، رزین شکل واحد لوله GRP را مشخص می‌کند و آن را در برابر بارهای شیمیایی و محیطی مقاوم می‌کند. انواع مختلفی از فایبرگلاس در دسترس است که متداول‌ترین آن‌ها E-CR (الکتریکی / شیمیایی) با مقاومت کششی چندین برابر بیشتر از فولاد است. متداول‌ترین ماده پرکننده ماسه سیلیس ریز است.
الیاف شیشه مقاومت و پایداری محصول را تضمین و پرکننده‌ها به سختی خمش کمک می‌کنند. به همراه الیاف شیشه، پرکننده‌ها نیز به‌صورت راهبردی قرار می‌گیرند و همه آن‌ها با رزین مرطوب و سپس در دمای بالا تبدیل به خمیر می‌شوند تا یک ورقه فوق‌العاده قوی و پایدار تشکیل شود. این رزین محافظ بسیار خوبی در برابر خوردگی شیمیایی ایجاد می‌کند. محصول نهایی ضدآب است، از ثبات حرارتی خوبی برخوردار بوده و در برابر اشعه ماوراءبنفش مقاوم است. این ویژگی آن را برای هر دو کاربرد داخلی و خارجی ایده‌آل می‌کند. لوله GRP ماده‌ای بسیار بادوام است و برای طیف گسترده‌ای از کاربردها در صنایع مختلفی که به ماندگاری طولانی نیاز دارند، مناسب است.
قیمت لوله GRP
شرکت لوله‌شاپ سال‌هاست با تولید انواع محصولات پلی اتیلن با قیمت مناسب در این حوزه در خدمت مشتریان گرامی است. شما می‌توانید برای آگاهی از به‌روزترین اطلاعات درباره محصولات و قیمت‌ها و هم‌چنین مشاوره با کارشناسان به وب‌سایت مراجعه نمایند. هم‌چنین خدمات گسترده لوله شاپ به غیر از فروش این محصول شامل پشتیبانی و تعمیر لوله جی آر پی نیز می‌شود.