تحليل مزايا ألياف البازلت لخطوط الأنابيب ذات الضغط العالي

ألياف البازلتتُستخدم الأنابيب المركبة عالية الضغط على نطاق واسع في مجالات البتروكيماويات والطيران والبناء وغيرها، لما تتميز به من مقاومة للتآكل، وخفة الوزن، وقوة عالية، ومقاومة منخفضة لنقل السوائل، وعمر خدمة طويل. وتشمل خصائصها الرئيسية: مقاومة التآكل الناتج عن كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون والمياه المالحة، وانخفاض تراكم الترسبات، وانخفاض تكوّن الشمع، وأداء تدفق ممتاز، حيث يبلغ معامل التدفق فيها 1.5 ضعف معامل تدفق الأنابيب الفولاذية. كما تتميز بقوة ميكانيكية فائقة، وخفة الوزن، وانخفاض تكلفة التركيب، وعمر خدمة تصميمي يزيد عن 30 عامًا، وفي بعض المشاريع، يصل عمرها إلى 50 عامًا دون أي مشكلة. وتشمل تطبيقاتها الرئيسية: خطوط أنابيب نقل النفط الخام والغاز الطبيعي والمياه العذبة؛ وخطوط حقن مياه الصرف الصحي، وخطوط أنابيب النفط في الآبار، وغيرها من خطوط الأنابيب عالية الضغط؛ وخطوط أنابيب عمليات البتروكيماويات؛ وخطوط أنابيب نقل مياه الصرف الصحي ومعالجة مياه الصرف في حقول النفط؛ وأنابيب الينابيع الساخنة، وغيرها.

العملية الرئيسية:
المقارنة والاختلاف بينالألياف الزجاجيةوأنبوب ألياف البازلت عالي الضغط:
(1) نفس مواصفات الألياف، ونفس الرصف، ونفس المعدات والعملية للتحقق من الفرق بين الضغط الهيدروستاتيكي لخط أنابيب ألياف البازلت/ألياف الزجاج (DN50PN7، على سبيل المثال، مقاومة ضغط EP/CBF حوالي 30 ميجا باسكال، ومقاومة ضغط EP/GF حوالي 25 ميجا باسكال)؛ نفس مستوى الضغط، ألياف البازلت بالنسبة لألياف الزجاج لتقليل الرصف بنسبة 10٪، 20٪ للتحقق من المستوى الفعلي لمقاومة الضغط الهيدروستاتيكي (إلى DN50PN7) على سبيل المثال، تقليل طبقتين من مقاومة ضغط EP/CBF حوالي 25 ميجا باسكال).
(2) تم التحكم في الاختبار الأخير بعد تقليل مسار الرصف لتقليل الاستهلاك الإجمالي للمواد الخام وبالتالي خفض تكاليف المنتج، ولا يزال مستوى مقاومة الضغط للأنبوب يفي بمتطلبات التصميم، وتكلفةخط أنابيب من الألياف الزجاجيةمقارنة بعدم وجود زيادة ملحوظة.

مزايا أداء أنابيب الألياف البازلتية عالية الضغط:
(1) مقاومة ممتازة للتآكل
ألياف البازلتينقسم هيكل خط الأنابيب عالي الضغط إلى ثلاثة أجزاء: طبقة البطانة، والطبقة الهيكلية، والطبقة الخارجية الواقية. تتميز طبقة البطانة بمحتوى راتنجي عالٍ، يتجاوز عادةً 70%، بينما يصل محتوى الراتنج في الطبقة الداخلية الغنية بالراتنج إلى حوالي 95%. وبالمقارنة مع الأنابيب الفولاذية، تتمتع هذه الأنابيب بمقاومة فائقة للتآكل، حيث تقاوم مجموعة متنوعة من الأحماض والقلويات القوية، والأملاح غير العضوية، والوسائط المؤكسدة، وكبريتيد الهيدروجين، وثاني أكسيد الكربون، والعديد من المواد الخافضة للتوتر السطحي، ومحاليل البوليمر، والمذيبات العضوية، وغيرها. وباختيار مادة راتنجية مناسبة، يمكن لخط أنابيب ألياف البازلت عالي الضغط أن يتمتع بمقاومة طويلة الأمد (باستثناء الأحماض المركزة، والقلويات القوية، وحمض الهيدروفلوريك).
(2) مقاومة جيدة للإجهاد وعمر خدمة طويل
يبلغ العمر الافتراضي لتصميم خط أنابيب الألياف البازلتية عالي الضغط أكثر من 20 عامًا، وفي الواقع، غالبًا ما يظل سليمًا بعد أكثر من 30 عامًا من الاستخدام، ولا يحتاج إلى صيانة خلال فترة خدمته.
(3) قدرة تحمل الضغط العالي
مستوى الضغط الطبيعي لـألياف البازلتيبلغ ضغط خط الأنابيب عالي الضغط 3.5 ميجا باسكال - 25 ميجا باسكال (حتى 35 ميجا باسكال، وفقًا لسمك الجدار والعد)، مقارنةً بخطوط الأنابيب غير المعدنية الأخرى، فإن قدرة تحمل الضغط أعلى.
(4) خفيف الوزن، سهل التركيب والنقل
تبلغ الكثافة النوعية لأنابيب الألياف البازلتية عالية الضغط حوالي 1.6، بينما تبلغ الكثافة النوعية لأنابيب الصلب أو الحديد الزهر 1/4 ~ 1/5 فقط، ويظهر التطبيق العملي أنه تحت نفس الضغط الداخلي، ونفس القطر، ونفس الطول، فإن وزن أنبوب الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك يبلغ حوالي 28٪ من وزن أنبوب الصلب.
(5) قوة عالية، وخصائص ميكانيكية معقولة
تتمتع أنابيب الألياف البازلتية عالية الضغط بقوة شد محورية تبلغ 200 ~ 320 ميجا باسكال، وهي قريبة من قوة الأنابيب الفولاذية، ولكنها أقوى منها بحوالي 4 مرات، وفي التصميم الهيكلي، يمكن تقليل وزن الأنابيب بشكل كبير، كما أن تركيبها سهل للغاية.
(6) خصائص أخرى:
لا يسهل ترسبه وتشميعه، مقاومة تدفق منخفضة، خصائص عزل كهربائي جيدة، توصيل بسيط، قوة عالية، موصلية حرارية منخفضة، إجهاد حراري منخفض.