ท่อ FRP อะไร? เกี่ยวกับท่อพลาสติกเสริมแอตแลนตา

ท่อ FRP คืออะไร?

ท่อ FRP เป็นท่อที่ทำจากพลาสติกเสริมไฟเบอร์กลาส สร้างขึ้นโดยการรวมการเสริมใยแก้วเข้ากับเมทริกซ์เรซินแบบเทอร์โมเซตติง เช่น โพลีเอสเตอร์ ไวนิลเอสเทอร์ หรืออีพอกซี ใยแก้วรับภาระทางโครงสร้างในขณะที่เรซินจับเส้นใยเข้าด้วยกันและต้านทานการโจมตีทางเคมี ทำให้ท่อที่เสร็จแล้วมีทั้งความแข็งแรงเชิงกลและความต้านทานการกัดกร่อน ซึ่งท่อโลหะไม่สามารถเทียบได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ท่อไฟเบอร์กลาส (บางครั้งเรียกว่า GRP สำหรับพลาสติกเสริมแก้ว) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลื่อนย้ายสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน น้ำทะเล น้ำเสีย และของเหลวในกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมที่เหล็กกล้าคาร์บอนจะสึกกร่อนภายในไม่กี่เดือน และ พีวีซี จะขาดระดับแรงดันหรืออุณหภูมิที่จำเป็น

ทำไมวิศวกรถึงเลือก FRP มากกว่าท่อโลหะ

• ทนทานต่อการกัดกร่อนจากกรด เกลือ และสารเคมีที่ทำลายเหล็ก
• มีน้ำหนักประมาณ หนึ่งในสี่ของน้ำหนักของท่อเหล็กที่เทียบเคียงได้ ,ตัดค่าสนับสนุนและค่าติดตั้ง
• มอบอายุการใช้งานที่ได้รับการจัดอันดับทั่วไปที่ 30 ถึง 50 ปี โดยมีการบำรุงรักษาน้อยที่สุด
• รักษาผนังภายในให้เรียบเนียนซึ่งต้านทานการปรับขนาดและลดการสูญเสียแรงเสียดทาน

วิธีการผลิตท่อ FRP

ท่อ FRP ผลิตขึ้นโดยใช้หนึ่งในสามกระบวนการหลัก ซึ่งแต่ละกระบวนการเหมาะสมกับเส้นผ่านศูนย์กลางและความต้องการแรงดันที่แตกต่างกัน การพันเส้นใยเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดสำหรับการวางท่อในกระบวนการอุตสาหกรรม เนื่องจากช่วยให้สามารถควบคุมการวางแนวของเส้นใยและความหนาของผนังได้อย่างแม่นยำ

วิธีการผลิตเบื้องต้น

1. การม้วนเส้นใย: ร้อยเกลียวแก้วอย่างต่อเนื่องรอบแกนหมุนที่หมุนได้ภายใต้แรงตึง จากนั้นจึงบ่ม
2. การหล่อแบบแรงเหวี่ยง: เรซินและเส้นใยสับถูกปั่นภายในแม่พิมพ์เพื่อสร้างผนังที่หนาแน่นและสม่ำเสมอ
3. การวางมือ: ชั้นของผ้าไฟเบอร์กลาสและเรซินถูกลงมือด้วยมือ โดยทั่วไปแล้วสำหรับการฟิตติ้งและรูปทรงที่กำหนดเอง

คุณสมบัติท่อ FRP เทียบกับเหล็กและพีวีซี

ท่อ FRP อยู่ระหว่างท่อโลหะและท่อเทอร์โมพลาสติกในแง่ของความแข็งแรง แต่ทนทานต่อสารเคมีต่อหน่วยน้ำหนักเกินทั้งในด้านความทนทานต่อสารเคมี ท่อ FRP ทั่วไปมีความหนาแน่นประมาณ 1.8 ถึง 2.1 ก./ซม. เทียบกับ 7.85 ก./ซม. สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน ซึ่งเป็นเหตุผลหลักที่การติดตั้ง FRP ต้องการส่วนรองรับที่เบากว่าและอุปกรณ์ยกที่มีขนาดเล็กกว่า

ระบบเรซินที่ใช้ในท่อ FRP

เรซินที่ใช้ในท่อ FRP จะกำหนดความเข้ากันได้ทางเคมีและขีดจำกัดอุณหภูมิมากกว่าใยแก้วมาก ไวนิลเอสเตอร์เรซินจัดการกับกรดและออกซิไดเซอร์ได้หลากหลายกว่าโพลีเอสเตอร์มาตรฐาน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงครองการใช้งานในกระบวนการแปรรูปทางเคมีแม้ว่าจะมีต้นทุนสูงกว่าก็ตาม

ตำแหน่งที่ใช้ท่อ FRP

ท่อ FRP จะถูกระบุทุกที่ที่มีการกัดกร่อนของของเหลวหรือตะกรันทำให้ท่อโลหะไม่สามารถบำรุงรักษาได้ ระบบกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (FGD) ที่โรงไฟฟ้าถ่านหินเป็นหนึ่งในการใช้งานเดี่ยวที่ใหญ่ที่สุด มักใช้ท่อ FRP และท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกิน 100 นิ้วเพื่อลำเลียงสารละลายร้อนที่เป็นกรด

• กระบวนการทางเคมี: สายส่งกรดและโซดาไฟ, ท่อฟาร์มถัง
• การผลิตกระแสไฟฟ้า: ท่อฟอก FGD, ท่อน้ำหล่อเย็น
• การบำบัดน้ำและน้ำเสีย: ปริมาณน้ำดิบ ตะกอน และท่อน้ำทิ้ง
• น้ำมันและก๊าซ: ผลิตท่อกำจัดน้ำและน้ำเค็ม ซึ่งเหล็กจะสึกกร่อนอย่างรวดเร็ว
• การแยกเกลือออกจากทะเลและทางทะเล: ท่อนำเข้าน้ำทะเลและท่อระบายน้ำเกลือ

ขนาด ระดับความดัน และมาตรฐานที่ใช้บังคับ

ท่อ FRP ผลิตขึ้นในช่วงขนาดที่กว้างผิดปกติเมื่อเทียบกับวัสดุท่อส่วนใหญ่ ตั้งแต่ท่อระบายน้ำในห้องปฏิบัติการที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กไปจนถึงท่อน้ำหลักขนาดใหญ่ของเทศบาล เส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานเริ่มตั้งแต่ 1 นิ้วถึง 144 นิ้ว โดยมีพิกัดแรงดันโดยทั่วไปสูงถึง 300 psi สำหรับสายการผลิตทางอุตสาหกรรม

มาตรฐานอุตสาหกรรมที่สำคัญ

• ASTM D2996 — ท่อ FRP แบบพันด้วยเส้นใย
• ASTM D2997 — ท่อ FRP หล่อแบบหมุนเหวี่ยง
• AWWA C950 — ท่อ FRP เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สำหรับการส่งน้ำ
• ISO 14692 — ระบบท่อ FRP สำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ

วิธีการต่อและติดตั้งท่อ FRP

เนื่องจาก FRP ไม่สามารถเชื่อมได้เหมือนเหล็ก วิธีการเชื่อมจึงต้องอาศัยการติดด้วยกาว การมีเพศสัมพันธ์ทางกล หรือการเคลือบ ข้อต่อกระดิ่งและเดือยที่ยึดด้วยกาวเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด สำหรับการวางท่อในกระบวนการ ให้การเชื่อมต่อที่ปิดผนึกอย่างสมบูรณ์และทนต่อการกัดกร่อนโดยไม่ต้องใช้ฮาร์ดแวร์โลหะในเส้นทางที่เปียก

1. การติดด้วยกาวแบบกระดิ่งและเดือยเพื่อการวิ่งทางตรงและข้อต่อส่วนใหญ่
2. ข้อต่อแบบ Butt-and-Wrap โดยนำปลายท่อมาต่อเข้าด้วยกันแล้วหุ้มด้วยลามิเนตไฟเบอร์กลาส
3. การเชื่อมต่อแบบมีปีกสำหรับส่วนที่ต้องมีการถอดชิ้นส่วนบ่อยครั้ง
4. การเชื่อมต่อแบบเกลียวสำหรับท่อแรงดันต่ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก

ข้อจำกัดที่ต้องพิจารณาก่อนระบุ FRP

ท่อ FRP ไม่ใช่สิ่งทดแทนท่อโลหะแบบสากล และการเพิกเฉยต่อขีดจำกัดจะทำให้เกิดความเสียหายก่อนเวลาอันควร เรซินที่ไม่มีการป้องกันจะสลายตัวภายใต้การสัมผัสรังสียูวีเป็นเวลานาน ดังนั้นการติดตั้งภายนอกอาคารมักต้องใช้สีทับหน้าหรือสีเคลือบป้องกันรังสียูวี

• ทนต่อแรงกระแทกได้ต่ำกว่าเหล็ก ต้องได้รับการดูแลระหว่างการเคลื่อนย้ายและการติดตั้ง
• โดยทั่วไปขีดจำกัดอุณหภูมิจะต่ำกว่า 250°F (121°C) แม้ว่าจะใช้เรซินประสิทธิภาพสูงก็ตาม
• คุณภาพของข้อต่อขึ้นอยู่กับทักษะของผู้ติดตั้งเป็นอย่างมาก เนื่องจากการติดประสานเป็นแบบแมนนวลมากกว่าการเชื่อม
• ไม่เหมาะสำหรับไอน้ำแรงดันสูงหรือการใช้งานที่ต้องการความยืดหยุ่นทางกลสูง