لوله و اتصالات از جمله تجهیزات بسیار کاربردی و پر استفاده هستند که در صنایع مختلف برای انتقال سیالات متعدد از نقطه‌ای به نقطه‌ای دیگر به کار می‌روند. امروزه لوله‌ها از انواع مواد مختلف همچون سیمان، فلزات، پلیمرها و … تولید می‌شوند و هر کدام از آنها می‌توانند ویژگی‌ها، قابلیت‌ها و کاربردهای منحصربه‌فردی داشته باشند. لوله‌های کامپوزیتی از جمله لوله‌هایی هستند که از مواد ترمولاستیک مانند پلی‌اتیلن متراکم، پلی وینیل کلراید، پلی پروپیلن و پلاستیک فایبرگلاس ساخته می‌شوند.
این دسته از لوله‌ها به سبب ساختار محکم و مقاومی که دارند بهترین جایگزین برای انواع لوله‌های فلزی، آزبستی، بتنی و پلیمری هستند. این لوله‌ها پیکربندی‌های مختلفی دارند و می‌توانند استفاده‌های متعددی داشته باشند. در ادامه مطلب مشخص خواهد شد که لوله کامپوزیتی چیست و از چه ویژگی و کاربردهایی برخوردار است.
تعریف لوله کامپوزیتی
همان‌طور که گفته شد لوله‌های کامپوزیتی به نوعی از لوله‌ها گفته می‌شوند که از ترموپلاستیک‌های مختلفی ساخته می‌شوند. این ترموپلاستیک‌ها می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند و هر کدام از آنها می‌توانند ویژگی‌های خاصی داشته باشند. این لوله‌ها به واسطه مواد تشکیل‌دهنده خود از مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی برخوردارند و خصوصیات فیزیکی و مکانیکی منحصربه‌فردی دارند.
این لوله‌ها همچنین وزن پایینی داشته و حمل‌ونقل و نصب آنها در مقایسه با لوله‌های فلزی ساده‌تر است. لوله‌های کامپوزیتی دارای پیکربندی‌های مختلفی هستند که رایج‌ترین آنها شامل GRP، GRV و GRE می‌باشند و هر کدام از این پیکربندی‌ها می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند.
در هر کدام از این لوله‌ها از الیاف شیشه و رزین پلی‌استر، وینیل استر و یا اپوکسی استفاده شده و می‌توانند استفاده‌های متنوعی داشته باشند. در پاسخ به سؤال لوله GRP چیست؟ باید گفت که این نوع لوله‌های کامپوزیتی در اصل لوله‌های پلاستیکی مسلح شده با الیاف فایبرگلاس و شیشه هستند و از ترکیبات مختلفی همچون فیبر شیشه، رزین پلی‌استر ترموست و ماسه تشکیل شده‌اند.
مواد اولیه لوله کامپوزیتی چیست؟
هر کدام از لوله‌های کامپوزیتی که امروزه به عنوان لوله فاضلاب شهری، لوله آب و … استفاده می‌شوند می‌توانند از مواد اولیه مختلفی تولید شوند اما به‌صورت کلی مواد اصلی تشکیل‌دهنده آنها شامل موارد زیر هستند:
- الیاف شیشه که شامل الیاف کوتاه یا خرد شده، الیاف نمدی یا سوزنی و الیاف نتابیده هستند.
- رزین‌ها که متداول‌ترین آنها رزین پلی استر غیر اشباع بوده که می‌تواند حاوی مقداری استایرن باشد.
- کاتالیست‌ها که برای کیورینگ صحیح رزین‌ها به کار می‌روند و به آن اضافه می‌شوند.
در اصل مواد کامپوزیتی ترکیبی از دو یا چند لایه مستقل هستند و هر کدام از این لایه‌ها می‌توانند ویژگی و قابلیت ویژه‌ای به لوله‌ها اضافه کنند و نقاط ضعف یکدیگر را پوشش می‌دهند. آلیاژهای تشکیل‌دهنده این لوله‌ها به‌گونه‌ای ترکیب می‌شوند که نمی‌توان آنها را از هم تمیز داد.
مهم‌ترین مزایای لوله‌های کامپوزیتی
همان‌طور که گفته شد لوله‌های کامپوزیتی امروزه جایگزین بسیاری از لوله‌های فلزی، بتنی و پلیمری شده‌اند و می‌توانند به عنوان لوله فاضلاب ساختمان و انواع لوله‌های دیگر استفاده شوند. لوله‌های کامپوزیتی می‌توانند مزیت‌های متعددی داشته باشند که مهم‌ترین آنها به شرح زیر هستند:
- این لوله‌ها از مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی برخوردارند.
- به‌راحتی قابل برش و تغییر سایز هستند.
- در برابر مواد شیمیایی و اسیدی مقاومت خوبی دارند.
- دارای سطح داخلی و خارجی صافی بوده و اصطکاک بسیار ناچیزی دارند و از ظرفیت هیدرولیکی بالایی برخوردارند.
- از این لوله‌ها می‌توان تا دماهای 110 درجه سانتی‌گراد استفاده کرد.
- از طول عمر بالایی برخوردارند.
- مقاومت فیزیکی و شیمیایی بالایی دارند.
- هزینه‌های تعمیر و نگهداری کمی دارند.
مهم‌ترین کاربردهای لوله کامپوزیتی چیست؟
لوله‌های کامپوزیتی به سبب داشتن ویژگی‌های منحصربه‌فرد و قابلیت‌های ویژه خود می‌توانند کاربردهای متعددی در صنایع مختلف داشته باشند. از جمله مهم‌ترین کاربردهای لوله‌های کامپوزیتی می‌توان موارد زیر را عنوان کرد:
- از این لوله‌ها می‌توان در انواع سیستم‌های لوله‌کشی آب گرم استفاده کرد.
- این لوله‌ها می‌توانند برای لوله‌کشی جت پمپ‌ها، پمپ‌های شناور و … به عنوان لوله فشاری استفاده شوند.
- این لوله‌ها می‌توانند در سیستم‌های هوای فشرده به کار بروند.
- در صنایع مختلفی همچون خودروسازی، غذا و دارو، پتروشیمی، نفت و گاز، برق و … استفاده می‌شوند.
- برای توزیع انتقال انواع گازهای مایع و طبیعی به کار می‌روند.
- در سیستم‌های وکیوم، سیستم‌های حرارت مرکزی و سیستم‌های تهویه مطبوع و تبریدی به کار می‌روند.
- در سیستم‌های گرمایش از کف و همچنین بدنه اسپری‌های حشره‌کش به کار می‌روند.
لوله جی آر پی چیست؟
همان‌طور که گفته شد لوله‌های کامپوزیتی می‌توانند پیکربندی‌های مختلفی داشته باشند و لوله‌های GRP رایج‌ترین و پراستفاده‌ترین پیکربندی این لوله‌ها به شمار می‌روند. این لوله‌های ترموستینگ مقاومت مکانیکی بسیار بالایی دارند و با استفاده از الیاف فایبرگلاس و شیشه مسلح شده‌اند. ساخت این لوله‌ها بر اساس فرآیند الیاف پیچی بر روی یک قالب متغیر انجام می‌شود.این فرایند امکان استفاده از الیاف پیوسته شیشه حول لوله با الیاف بریده شده ناپیوسته فراهم می‌کند که می‌تواند در جهت‌های مختلف در لوله قرار بگیرد. نحوه تولید این لوله باعث می‌شود که مشکلاتی همچون یخ زدگی لوله آب در سیستم‌های لوله‌کشی آب به حداقل میزان ممکن برسد. این لوله‌ها می‌توانند در قطرهای ۱۰۰ تا ۲۴۰۰ میلی‌متر و برای فشار کار ۶ تا ۳۲ بار و سختی ۲۵۰۰ تا ۱۰۰۰۰ پاسکال تولید شوند.
طبقه‌بندی لوله‌های کامپوزیت
پیکربندی‌های مختلف لوله‌های کامپوزیتی که شامل GRP، GRV یا GRE هستند می‌توانند با سه مشخصه اصلی قطر (DN)، فشار اسمی (PN) و سفتی (SN) دسته‌بندی شوند. در حقیقت یک لوله کامپوزیتی مستقل از نوع رزین مورد استفاده در آن به شکل DN-PN-SN معرفی می‌شود. به عنوان مثال ۴۰۰-۱۶-۵۰۰۰ لوله‌ای است که دارای قطر 400 میلی‌متر، فشار کاری 16 بار و سفتی حلقوی 5000 پاسکال است. در حقیقت لوله‌های کامپوزیتی همانند لوله سوپروینو می‌توانند فشار زیادی را تحمل کرده و از مقاومت و طول عمر بالایی برخوردار باشند.
جمع‌بندی نهایی
در پاسخ به سؤال لوله کامپوزیتی چیست باید گفت که این لوله‌ها به نوعی لوله گفته می‌شود که از ترموپلاستیک‌های مختلفی ساخته می‌شوند و از ویژگی‌های منحصربه‌فردی همچون مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی، طول عمر بالا، وزن کم و … برخوردارند و می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند.
