Ống FRP: Hướng dẫn lựa chọn, đặc điểm kỹ thuật, nối, lắp đặt và kiểm tra

Đầu ống xả bằng thép carbon ở nhà máy sợi hóa học ven biển thường bị lỗi tương tự. Bên ngoài trông vẫn có thể sử dụng được, bên trong là một lớp gỉ sét và muối, và lỗ kim đầu tiên xuất hiện ba hoặc bốn năm sau khi đưa vào vận hành. Thay thế dòng đó bằng Ống FRP loại bỏ hoàn toàn vấn đề ăn mòn và nó mang đến một loạt câu hỏi kỹ thuật khác. Phiên bản ngắn: đường ống nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh là câu trả lời phù hợp cho dịch vụ ăn mòn, áp suất thấp đến trung bình dưới khoảng 100 ° C và nó không còn là câu trả lời đúng ngay khi các điều kiện đó thay đổi. Thành ống hiếm khi tự hỏng; mối nối, khoảng cách hỗ trợ hoặc loại nhựa thường quyết định kết quả.

Ống FRP là gì trong thực tế

FRP là viết tắt của nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh. Ở châu Âu, sản phẩm tương tự thường được gọi là GRP, dành cho nhựa gia cố bằng thủy tinh và không có sự khác biệt về mặt kỹ thuật giữa hai thuật ngữ. Các sợi thủy tinh liên tục hoặc thảm sợi cắt nhỏ được liên kết trong ma trận nhựa nhiệt rắn, do đó, bức tường hoàn thiện là hỗn hợp: kính chịu tải trọng cơ học, nhựa mang nhiệm vụ hóa học.

Ba lộ trình sản xuất, ba cấp độ nhất quán

• Cuộn sợi: sợi thủy tinh được quấn vào trục gá ở một góc được kiểm soát trong khi nhựa được áp dụng theo cùng một lượt. Điều này mang lại độ bền vòng và độ dày thành ổn định nhất và là lộ trình thông thường cho các đường áp lực và đường kính lớn hơn.
• Đúc tiếp xúc hoặc xếp bằng tay: nhựa và thảm được thi công bằng tay. Nó phù hợp với các chi tiết dùng một lần, các phụ kiện lớn và hình dạng phức tạp hơn là các đường ống dài.
• Đúc ly tâm: nhựa và thủy tinh được phân phối vào bên trong khuôn quay, một phương pháp phổ biến cho các sản phẩm có đường kính nhỏ hơn và thoát nước.

Người chỉ định chọn vật liệu vì những lý do có thể đoán trước được. Không cần bảo trì bằng lớp bảo vệ ca-tốt, không cần sửa chữa lớp lót bên trong và lỗ khoan vẫn trơn tru vì tường không co giãn như thép. Trọng lượng bằng khoảng 1/4 đến 1/5 thép trên cùng một lỗ khoan, giúp giảm công tác thép hỗ trợ, thời gian cần cẩu và thời gian lắp đặt. Chiều dài tiêu chuẩn 6 hoặc 12 mét cũng có nghĩa là sẽ có ít mối nối hơn trên một trăm mét và mỗi mối nối được tháo ra sẽ đồng nghĩa với việc loại bỏ đường rò rỉ. Để có cái nhìn tương tự về hành vi trường, chúng tôi so sánh ống FRP và ống thép bao gồm các điều kiện dịch vụ mà lợi thế đó biến mất.

FRP chống lại thép, HDPE và PVC

Bảng dưới đây không phải là bảng xếp hạng. Mỗi vật liệu chiếm ưu thế ở một phần khác nhau của phạm vi vận hành và cột quyết định thường là nhiệt độ chứ không phải giá cả.

Dưới khoảng 60°C và bên trong phạm vi áp suất khiêm tốn, HDPE và PVC rẻ hơn và lắp đặt nhanh hơn FRP. Trên nhiệt độ đó, hoặc khi môi trường mang chất oxy hóa như clo dioxide hoặc hypochlorite, nhựa hàng hóa sẽ bị loại bỏ và sự lựa chọn thu hẹp lại ở FRP với loại nhựa chính xác hoặc ống kim loại lót có quy trình bảo trì gắn liền với nó. Mật độ chỉ là đại diện cho việc xử lý trọng lượng, nhưng nó giải thích tại sao các dây chuyền tổng hợp hoạt động nhanh đến vậy: một đội hai người thường có thể vận chuyển một vật dài 6 mét bằng tay.

Các mục đặc điểm kỹ thuật quyết định xem đường dây có hoạt động hay không

Hai báo giá cho cùng một đường kính danh nghĩa có thể khác nhau gấp đôi và sự khác biệt hầu như không bao giờ là đường kính. Đó là kết cấu tường, lớp độ cứng và nhựa.

Cấp độ cứng và cấp áp suất là các số riêng biệt

Cấp áp suất, viết là PN 6, PN 10 hoặc PN 16, mô tả khả năng chịu áp suất bên trong ở nhiệt độ tham chiếu, thông thường là 23 °C. Cấp độ cứng, được viết là SN 2500, SN 5000 hoặc SN 10000, mô tả khả năng chống lại độ lệch của vòng, đây là con số quan trọng đối với đường ống chôn. Một đường ống có thể mạnh về áp suất và yếu về độ cứng hoặc ngược lại. Hệ thống lắp đặt chôn thường được thiết kế sao cho độ võng dài hạn duy trì ở mức dưới khoảng 5% đường kính trung bình.

Lớp nhựa đặt trần hóa chất

• Polyester orthophthalic: nước và axit yếu, chi phí thấp nhất.
• Polyester isophthalic: kháng axit và kiềm rộng hơn, phổ biến trong thoát nước công nghiệp.
• Bisphenol-A vinyl ester: axit mạnh, chất oxy hóa và dòng chứa clo, lựa chọn thông thường cho khí thải và nước biển.
• Epoxy: khả năng chịu nhiệt độ cao hơn với mức giá cao hơn.

Lớp lót bên trong giàu nhựa với tấm che bề mặt là bộ phận thực sự chạm vào môi trường. Nếu lớp lót đó bị trầy xước trong quá trình vận chuyển hoặc nối, thì sự tấn công hóa học sẽ bắt đầu ở vị trí đó, vì vậy lớp lót đó cần được kiểm tra trước khi nâng đường ống vào vị trí.

Giảm nhiệt độ không phải là tùy chọn

Ống có định mức PN 10 ở 23 °C không giữ được PN 10 ở 90 °C. Ứng suất cho phép giảm khi nhiệt độ tăng, đồng thời tốc độ tấn công hóa học tăng lên, đó là lý do tại sao đường dây nóng xứng đáng được tính toán riêng thay vì bản sao bảng dữ liệu của đường dây lạnh.

Ống chịu nhiệt FRP cho dịch vụ chất lỏng ăn mòn ở nhiệt độ cao Hữu ích khi đường dây nóng yêu cầu loại ống chịu nhiệt thay vì cuộn dây tiêu chuẩn để duy trì các đặc tính cơ học ở nhiệt độ làm việc. Xem sản phẩm →

Khi môi chất chạy nóng, ví dụ như khí thải của máy sấy, một số mạch lọc hoặc nước ngưng tụ nhất định, loại ống chịu nhiệt được chỉ định thay vì cuộn dây tiêu chuẩn để nhựa giữ được các đặc tính cơ học ở nhiệt độ làm việc.

Các mối nối và giá đỡ: nơi mà hầu hết các vấn đề về FRP bắt đầu

Mối nối là điểm yếu nhất của hầu hết các hệ thống composite và là điểm mà việc kiểm soát chất lượng kém nhất. Bốn phương pháp áp dụng cho hầu hết mọi dự án: mông và dây đeo, trong đó các đầu ống được mài thành hình côn và dát lớp thảm và nhựa; chuông và vòi có keo dính, nhanh chóng và gọn gàng cho công việc làm nổi và thoát nước; kết nối mặt bích cho van, máy bơm và thiết bị; và các khớp nối cơ khí để sửa chữa. Các khớp bị hạn chế tự chịu lực dọc trục, trong khi các khớp không bị hạn chế cần các neo, thanh dẫn hướng và khối lực đẩy được thiết kế để chịu toàn bộ lực đẩy.

Khoảng cách hỗ trợ cho các đường FRP trên mặt đất thường rơi vào khoảng 1,5 đến 3 mét đối với đường kính nhỏ hơn, chặt hơn khi nhiệt độ tăng. Hệ số giãn nở nhiệt là khoảng 2 đến 3 lần 10 mũ âm 5 mỗi °C, cao hơn thép, do đó, chạy dài cần các vòng giãn nở, độ lệch hoặc khe co giãn thay vì neo bằng lực mạnh. Các dạng lỗi phổ biến cần được đặt tên trước khi bắt đầu thiết kế:

• Các khớp bị rỉ do xử lý không hoàn toàn, bề mặt bẩn hoặc nhựa không phù hợp với nhiệt độ môi trường.
• Lớp lót bị phồng rộp ở nơi lớp giàu nhựa bị hư hỏng và lớp môi trường chạm tới lớp cấu trúc.
• Vết phấn và sợi UV xuất hiện trên các đường chạy lộ thiên mà chưa bao giờ được phủ một lớp sơn phủ chống tia cực tím hoặc sắc tố.
• Độ võng quá mức trong đường ống chôn do độ nén kém hoặc cấp độ cứng không phù hợp.
• Mài mòn trên các đường bùn, trong đó môi trường mài mòn cần một lớp lót khác thay vì thành dày hơn.

Ống FRP được sử dụng ở đâu

Đường ống composite xuất hiện ở bất cứ nơi nào đường kim loại được thay thế vì lý do ăn mòn hơn là vì lý do áp suất. trong nhà máy sợi hóa học nó mang theo khí thải chứa axit và CS2; trong các nhà máy giấy nó xử lý clo dioxide và dòng chất tẩy trắng; trong các nhà máy điện, nó phục vụ các thiết bị hấp thụ khử lưu huỳnh khí thải và mạch bùn đá vôi. Các cơ sở dầu khí sử dụng nó để sản xuất nước và xử lý nước, các nhà máy khử muối sử dụng nó cho các đường dẫn vào và ra, và ngành công nghiệp nói chung sử dụng nó để vận chuyển khí thải trong đó một ống dẫn phải tồn tại cả tải hóa chất và thời tiết.

Đường ống vận chuyển khí thải FRP cho hệ thống xả công nghiệp ăn mòn Thích hợp cho các đường ống xả ẩm ướt, ăn mòn trong các nhà máy hóa chất, dược phẩm và sản xuất giấy, có khả năng chống ăn mòn, kháng chất lỏng thấp và lắp đặt nhẹ. Xem sản phẩm →

Ống chìm nước biển FRP cho các ứng dụng hàng hải và khử muối Được thiết kế cho các đường ống nước biển ngập nước tiếp xúc với clorua, sinh vật biển và sự chôn lấp, có khả năng chống ăn mòn và tính toàn vẹn cấu trúc lâu dài. Xem sản phẩm →

Hai dòng sản phẩm trên minh họa mức độ đẩy của vật liệu: các đường vận chuyển khí thải bị ướt và ăn mòn trong nhiều thập kỷ, và các đường dẫn nước biển ngập nước thường xuyên phải đối mặt với việc tiếp xúc với clorua, sự phát triển của biển và bị chôn vùi dưới đáy biển.

Danh sách kiểm tra mua sắm trước khi đơn hàng được phát hành

1. Nêu rõ môi trường, nồng độ của nó, khoảng nhiệt độ và bất kỳ vết oxy hóa nào, thay vì viết "axit" trong câu hỏi.
2. Cố định cấp áp suất và cấp độ cứng thành hai yêu cầu riêng biệt.
3. Yêu cầu loại nhựa, cấu trúc lớp lót và hàm lượng thủy tinh trên bảng dữ liệu.
4. Xác nhận phương pháp nối và ai sẽ cán các mối nối tại chỗ.
5. Yêu cầu hỗ trợ và hướng dẫn các bản vẽ khoảng cách được tính toán cho cấp độ cứng thực tế.
6. Yêu cầu kiểm tra thủy tĩnh ở áp suất gấp 1,5 lần áp suất thiết kế, cộng với kiểm tra độ dày và độ bầu dục của thành.
7. Xác nhận khả năng chống tia cực tím cho các hoạt động tiếp xúc và quy trình sửa chữa đã được phê duyệt đối với hư hỏng tại hiện trường.
8. Đặt hàng các phụ kiện, nhựa và thảm dự phòng với lô hàng đầu tiên và kiểm tra tài liệu tham khảo của nhà cung cấp trong ngành của bạn.

Đường ống composite không phải là một mặt hàng được mua theo đường kính và giá cả. Việc lựa chọn vật liệu rất đơn giản khi môi trường, nhiệt độ và áp suất được ghi lại một cách trung thực; rủi ro nằm ở các chi tiết tiếp theo, đó là thông số kỹ thuật của nhựa, lớp ghép và thiết kế hỗ trợ. Một nhà cung cấp sản xuất đường ống và thiết kế hệ thống khí thải hoặc khí thải xung quanh nó có thể thu hẹp khoảng cách đó, bởi vì đường ống, phụ kiện và cách bố trí hỗ trợ khi đó xuất phát từ một bộ giả định thay vì ba. Trước tiên hãy viết các điều kiện dịch vụ và phần còn lại của thông số kỹ thuật sẽ tự ghi.