أنابيب بلاستيكية مقواة بالألياف الزجاجية: الخصائص التقنية وآفاق السوق

أنابيب بلاستيكية مقواة بالألياف الزجاجية: نوع جديد من الأنابيب المركبة ذات أداء فائق وتطبيقات واسعة

أنابيب بلاستيكية مقواة بالألياف الزجاجيةأنابيب الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) هي أنابيب مركبة مصنوعة من ألياف زجاجية مقواة بالراتنج كمادة أساسية، مما يمنحها خصائص خفيفة الوزن ومتينة. وبفضل مقاومتها للتآكل وسهولة تركيبها، أصبحت بديلاً عملياً للأنابيب المعدنية التقليدية في مشاريع البناء وأنظمة نقل الطاقة. فيما يلي نظرة عامة تغطي خصائص المواد ومعايير التصنيع وبيانات السوق.

التعريف والتركيب المادي

يلتزم نظام المواد الأساسي لأنابيب الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك بمعايير وطنية صارمة:

تستخدم طبقة التقوية خيوط الألياف الزجاجية غير الملتوية الخالية من القلويات أو متوسطة القلوية (GB/T 18369-2008)، حيث تؤثر كمية الألياف بشكل مباشر على صلابة الحلقة؛

تتكون مادة الراتنج من راتنج البوليستر غير المشبع (GB/T 8237) أو راتنج الإيبوكسي (GB/T 13657). ويُعد استخدام الراتنج الغذائي (GB 13115) إلزاميًا لأنابيب مياه الشرب؛

تتكون الطبقة المملوءة بالرمل من رمل الكوارتز (نقاء SiO₂ >95٪) أو كربونات الكالسيوم (نقاء CaCO₃ >98٪)، مع التحكم الصارم في محتوى الرطوبة بحيث يكون أقل من 0.2٪ لضمان الالتصاق القوي بين الطبقات.

تكنولوجيا التشكيل

تشمل العمليات الشائعة اللفّ الثابت الطول، والصبّ بالطرد المركزي، واللفّ المستمر. تتيح عملية اللفّ ضبط نسبة القوة بين الاتجاهين المحوري والمحيطي من خلال تصميم زوايا الألياف. ويؤثر سُمك طبقة الرمل المملوءة بشكل مباشر على تصنيف صلابة الأنبوب.

حلول الاتصال

يُفضّل استخدام حلقات منع التسرب من نوع المقبس (القادرة على استيعاب تشوه حراري بمقدار ±10 مم). بالنسبة للتطبيقات الكيميائية، يُنصح باستخدام وصلات ذات حواف (بتصنيفات ضغط PN10/PN16). يجب أن يلتزم التركيب بدقة بمواصفات التشغيل بنظام الرفع المزدوج.

سيناريوهات التطبيق النموذجية

تصريف مياه المباني: يمكن استبدال الأنابيب الخرسانية بأنابيب ذات قطر كبير (DN800+). وبفضل معامل خشونة داخلي يبلغ 0.0084 فقط، تتجاوز سعة التدفق أنابيب البولي إيثيلين عالي الكثافة بنسبة 30%.

قنوات الطاقة: التركيب المباشر تحت الأرض مع صلابة الحلقة ≥8 كيلو نيوتن/م² يلغي الحاجة إلى التغليف الخرساني.

النقل الكيميائي: مقاومة الأحماض والقلويات تتوافق مع معايير ASTM D543، مع عمر تصميمي يتجاوز 50 عامًا.

الري الزراعي: نظرًا لأن وزنها لا يتجاوز ربع وزن أنابيب الصلب، يمكن تقليل تكاليف النقل والتركيب بأكثر من 40%.

تحليل وضع الصناعة واتجاهاتها

حجم السوق

العالمأنبوب FRPمن المتوقع أن يصل حجم السوق إلى 38.7 مليار يوان صيني (حوالي 5 مليارات دولار أمريكي) بحلول عام 2025، وأن ينمو إلى 58 مليار يوان صيني بحلول عام 2032 (بمعدل نمو سنوي مركب قدره 5.97%). وضمن القطاعات، تُظهر أنابيب راتنج الإيبوكسي في تطبيقات الهندسة البحرية معدل نمو قدره 7.2%.