أخبار

1) مقاومة التآكل وعمر خدمة طويل

تتميز أنابيب الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) بمقاومة ممتازة للتآكل، فهي تقاوم التآكل الناتج عن الأحماض والقلويات والأملاح ومياه البحر ومياه الصرف الزيتية والتربة المسببة للتآكل والمياه الجوفية، أي العديد من المواد الكيميائية. كما أنها تُظهر مقاومة جيدة للأكاسيد القوية والهالوجينات. ولذلك، يمتد عمر هذه الأنابيب بشكل ملحوظ، ليتجاوز عادةً 30 عامًا. وتُظهر المحاكاة المختبرية أنأنابيب الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيكيمكن أن يصل عمر خدمة أنابيب الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) إلى أكثر من 50 عامًا. في المقابل، لا تتطلب الأنابيب المعدنية في المناطق المنخفضة أو ذات المياه المالحة القلوية أو غيرها من المناطق شديدة التآكل سوى صيانة بعد 3-5 سنوات فقط، مع عمر خدمة يتراوح بين 15 و20 عامًا، وتكاليف صيانة أعلى في المراحل اللاحقة من الاستخدام. وقد أثبتت التجارب العملية المحلية والدولية أن أنابيب FRP تحتفظ بنسبة 85% من قوتها بعد 15 عامًا و75% بعد 25 عامًا، مع انخفاض تكاليف الصيانة. تتجاوز هاتان القيمتان الحد الأدنى لمعدل الاحتفاظ بالقوة المطلوب لمنتجات FRP المستخدمة في الصناعات الكيميائية بعد عام واحد من الاستخدام. وقد تم إثبات عمر خدمة أنابيب FRP، وهو أمر بالغ الأهمية، من خلال بيانات تجريبية من تطبيقات فعلية. 1) خصائص هيدروليكية ممتازة: لا تزال أنابيب FRP (البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية) التي تم تركيبها في الولايات المتحدة في الستينيات قيد الاستخدام منذ أكثر من 40 عامًا وتعمل بشكل طبيعي.

2) خصائص هيدروليكية جيدة

تتميز الأنابيب المصنوعة من الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) بجدران داخلية ملساء، واحتكاك هيدروليكي منخفض، وتوفير في الطاقة، ومقاومة للترسبات والصدأ. تتميز الأنابيب المعدنية بجدران داخلية خشنة نسبيًا، مما ينتج عنه معامل احتكاك عالٍ يزداد بسرعة مع التآكل، ما يؤدي إلى مزيد من فقدان المقاومة. كما يوفر السطح الخشن بيئة مناسبة لتراكم الترسبات. أما أنابيب FRP، فتتميز بخشونة سطح تبلغ 0.0053، أي ما يعادل 2.65% من خشونة أنابيب الصلب غير الملحومة، بينما تتميز أنابيب FRP المركبة بخشونة سطح تبلغ 0.001 فقط، أي ما يعادل 0.5% من خشونة أنابيب الصلب غير الملحومة. لذلك، ولأن الجدار الداخلي يبقى أملسًا طوال عمر الأنبوب، فإن معامل المقاومة المنخفض يقلل بشكل كبير من فقدان الضغط على طول خط الأنابيب، ويوفر الطاقة، ويزيد من سعة النقل، ويحقق فوائد اقتصادية كبيرة. كما يمنع السطح الأملس ترسب الملوثات مثل البكتيريا والترسبات والشمع، مما يحول دون تلوث السائل المنقول.

3) مقاومة جيدة للشيخوخة، ومقاومة للحرارة، ومقاومة للتجمد

يمكن استخدام أنابيب الألياف الزجاجية لفترات طويلة ضمن نطاق درجة حرارة يتراوح بين -40 و80 درجة مئوية. بل إن الراتنجات المقاومة لدرجات الحرارة العالية ذات التركيبات الخاصة قادرة على العمل بكفاءة حتى في درجات حرارة تتجاوز 200 درجة مئوية. أما بالنسبة للأنابيب المستخدمة في الهواء الطلق لفترات طويلة، فتُضاف مواد ماصة للأشعة فوق البنفسجية إلى سطحها الخارجي للتخلص من هذه الأشعة وإبطاء عملية التلف.

4) انخفاض الموصلية الحرارية، وخصائص عزل جيدة، وخصائص عزل كهربائي جيدة

يوضح الجدول 1 الموصلية الحرارية لمواد الأنابيب الشائعة الاستخدام. تبلغ الموصلية الحرارية لأنابيب الألياف الزجاجية 0.4 واط/متر·كلفن، أي أقل بنحو 8 بالألف من موصلية الفولاذ، مما يوفر أداءً عازلاً ممتازاً. تتميز الألياف الزجاجية وغيرها من المواد غير المعدنية بأنها غير موصلة للكهرباء، حيث تتراوح مقاومتها العازلة بين 10¹² و10¹⁵ أوم·سم، مما يوفر عزلاً كهربائياً ممتازاً، ويجعلها مثالية للاستخدام في المناطق ذات الكثافة العالية لخطوط نقل الطاقة والاتصالات، والمناطق المعرضة للصواعق.

5) خفيف الوزن، وقوة نوعية عالية، ومقاومة جيدة للإجهاد

كثافةالبلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية (FRP)تتراوح كثافتها بين 1.6 و2.0 غ/سم³، أي ما يعادل مرة أو مرتين فقط من كثافة الفولاذ العادي، ونحو ثلث كثافة الألومنيوم. ونظرًا لامتلاك الألياف المتصلة في البوليمر المقوى بالألياف (FRP) قوة شد عالية ومعامل مرونة مرتفع، فإن قوتها الميكانيكية قد تصل إلى قوة الفولاذ الكربوني العادي أو تتجاوزها، كما أن قوتها النوعية تفوق قوة الفولاذ بأربعة أضعاف. يوضح الجدول 2 مقارنة بين كثافة وقوة شد وقوة نوعية البوليمر المقوى بالألياف (FRP) مع عدة معادن. تتميز مواد البوليمر المقوى بالألياف (FRP) بمقاومة جيدة للإجهاد. يحدث فشل الإجهاد في المواد المعدنية فجأة من الداخل إلى الخارج، غالبًا دون سابق إنذار؛ أما في المركبات المقواة بالألياف، فإن السطح الفاصل بين الألياف والمادة الأساسية يمنع انتشار الشقوق، ويبدأ فشل الإجهاد دائمًا من أضعف نقطة في المادة. يمكن تصميم أنابيب البوليمر المقوى بالألياف (FRP) بقوى محيطية ومحورية مختلفة عن طريق تغيير ترتيب الألياف بما يتناسب مع حالة الإجهاد، وذلك تبعًا للقوى المحيطية والمحورية.

6) مقاومة جيدة للتآكل

وفقًا للاختبارات ذات الصلة، وفي ظل نفس الظروف وبعد 250,000 دورة تحميل، بلغ تآكل الأنابيب الفولاذية حوالي 8.4 مم، وأنابيب الأسمنت الأسبستي حوالي 5.5 مم، وأنابيب الخرسانة حوالي 2.6 مم (ذات نفس بنية السطح الداخلي لأنابيب الخرسانة مسبقة الصب)، وأنابيب الطين حوالي 2.2 مم، وأنابيب البولي إيثيلين عالي الكثافة حوالي 0.9 مم، بينما لم يتجاوز تآكل أنابيب الألياف الزجاجية 0.3 مم. يُعدّ تآكل سطح أنابيب الألياف الزجاجية ضئيلاً للغاية، حيث لا يتجاوز 0.3 مم تحت الأحمال الثقيلة. في ظل الضغط العادي، يكون تآكل الوسط على البطانة الداخلية لأنبوب الألياف الزجاجية شبه معدوم. ويعود ذلك إلى أن البطانة الداخلية لأنبوب الألياف الزجاجية تتكون من راتنج عالي المحتوى وحصيرة من ألياف زجاجية مقطعة، حيث تعمل طبقة الراتنج على السطح الداخلي على الحماية بفعالية من انكشاف الألياف.

7) سهولة التصميم

الألياف الزجاجية مادة مركبة يمكن تغيير أنواع موادها الخام ونسبها وترتيبها لتناسب ظروف التشغيل المختلفة. ويمكن تصميم وتصنيع أنابيب الألياف الزجاجية لتلبية متطلبات المستخدمين المختلفة، مثل درجات الحرارة ومعدلات التدفق والضغوط وأعماق الدفن وظروف التحميل، مما ينتج عنه أنابيب ذات مقاومة حرارية وضغط ومستويات صلابة مختلفة.أنابيب من الألياف الزجاجيةيمكن استخدام راتنجات مقاومة للحرارة العالية مصممة خصيصًا للعمل بكفاءة حتى في درجات حرارة تتجاوز 200 درجة مئوية. تتميز وصلات أنابيب الألياف الزجاجية بسهولة تصنيعها، حيث يمكن تصنيع الفلنجات والمرفقات والوصلات الثلاثية والمخفضات وغيرها بأشكال متنوعة. على سبيل المثال، يمكن توصيل الفلنجات بأي فلنجة فولاذية من نفس الضغط وقطر الأنبوب، شريطة أن تتوافق مع المعايير الوطنية. كما يمكن تصنيع المرفقات بأي زاوية حسب متطلبات موقع البناء. أما بالنسبة لمواد الأنابيب الأخرى، فيصعب تصنيع المرفقات والوصلات الثلاثية وغيرها من الوصلات، باستثناء الأجزاء القياسية ذات المواصفات المحددة.

8) انخفاض تكاليف البناء والصيانة

تتميز أنابيب الألياف الزجاجية بخفة وزنها، وقوتها العالية، وقابليتها للتشكيل، وسهولة نقلها وتركيبها، إذ لا تتطلب استخدام اللهب المكشوف، مما يضمن سلامة الإنشاء. كما أن طول الأنبوب الواحد يقلل من عدد الوصلات في المشروع، ويُغني عن الحاجة إلى إجراءات منع الصدأ، ومكافحة التلوث، والعزل، والحفاظ على الحرارة، مما يُخفض تكاليف الإنشاء والصيانة. ولا تتطلب الأنابيب المدفونة حماية كاثودية، مما يُوفر أكثر من 70% من تكاليف الصيانة الهندسية.