مخزن فایبرگلاس چیست و در اروپا از چه استانداردهایی برای تولید مخزن فایبرگلاس استفاده می گردد ؟
پلاستیک ترموست تقویت شده با فایبرگلاس ("فایبرگلاس") برای اولین بار در سال 1948 میلادی جایگزین مناسبی برای فولاد محافظت شده ( فولاد روکش دار ) ، فولاد ضد زنگ و مواد عجیب و غریب دیگر شد. در آن سال لوله های فایبرگلاس ریخته گری گریز از مرکز برای اولین بار در صنعت تولید نفت خام به عنوان راه حلی برای مشکلات خوردگی لوله های فولادی استفاده شد. . در طول دهه 1960 بود که تولید کنندگان شروع به توسعه استانداردهای ملی و روش های آزمایشی برای تولید مخزن فایبرگلاس جهت ذخیره سازی و سیستم های لوله کشی فایبرگلاس کردند. مخزن فایبرگلاس قابلیت نگهداری ایمن و بهداشتی و مطمئن و بدون نقص طیف وسیعی از سیالات و محصولات را دارد.
استانداردها و مشخصات مخزن فایبرگلاس :
انجمن ملی به رسمیت شناخته شده تعدادی استاندارد و مشخصات ملی برای مخازن فایبرگلاس و لوله های فایبرگلاس وجود دارد. در حالی که استانداردهایی برای مخازن فایبرگلاس و لوله های فایبرگلاس در کاربردهای نظامی ایجاد شده است، به عنوان مثال، استانداردهای MIL برای پره های روتور هلیکوپتر، لیستی از سازمان های غیرنظامی با استانداردها و مشخصات منتشر شده در زیر آمده است:
- API American Petroleum Institute
- ASME انجمن مهندسین مکانیک آمریکا
- ASTM انجمن تست و مواد آمریکا
- انجمن کار آب آمریکا AWWA
- تحقیقات متقابل کارخانه FM
- بنیاد ملی بهداشت NSF
- UL Underwriters Laboratories Inc.
مخزن فایبرگلاس چیست؟
مخازن فایبرگلاس و لوله های فایبرگلاس حاوی تقویت کننده فیبر شیشه ای تعبیه شده در رزین گرما سخت شده هستند. از این رو اصطلاح پلاستیک تقویت شده با فایبرگلاس (FRP) ، سیستم مخازن فایبرگلاس ساخته شده با مواد فایبرگلاس را توصیف می کند. این ساختار کامپوزیتی به طور معمول حاوی مواد افزودنی مانند رنگدانه ها و رنگ ها است. با انتخاب ترکیب مناسب رزین، الیاف شیشه، مواد افزودنی و طراحی، شرکت تولید کننده مخازن فایبرگلاس و لوله فایبرگلاس می تواند محصولی را ایجاد کند که مطابق با استاندارد عملکرد طراح تجهیزات باشد. در ادامه شما را با الیاف شیشه ای و رزین های ترموپلاست آشنا می کنیم. مطالعه این مقاله خالی از لطف برای مشتریان و کاربران نخواهد بود. هدف گروه صنعتی پایپ گستر ارایه اطلاعاتی کاربردی برای خریداران مخازن فایبرگلاس می باشد.
الیاف شیشه :
تمام فایبرگلاس ها به عنوان رشته های شیشه ای منفرد شروع می شوند که از کوره ای از شیشه مذاب کشیده می شوند. بسیاری از رشتههای شیشه به طور همزمان تشکیل میشوند و هنگامی که برای حفظ ویژگیهای الیاف، یک «سایز» برای درمان سطح اضافه میشود، در یک شیشه «روینگ» جمع میشوند. الیاف شیشه برای کاربردهای متعددی طراحی شدهاند که برخی از آنها برای کاربرد در محیطهای اسیدی، قلیایی یا سایر محیطهای شیمیایی مورد استفاده هستند. استحکام مکانیکی یک مخزن فایبرگلاس به مقدار، نوع و آرایش الیاف شیشه در سیستم مواد بستگی دارد و متناسب با مقدار تقویت کننده الیاف شیشه افزایش می یابد.
ترموست و ترموپلاستیک رزین:
ترموپلاستیک ها دارای قابلیت تنظیم فشار و دما و عایق حرارتی هستند که بر اساس همین دو معیار می توان مخازن فایبرگلاس را طراحی نمود. ما دو گروه از رزین ها را در ساخت مخزن فایبرگلاس استفاده می کنیم. با این حال ترموست با الیاف شیشه تقویت شده به شکل یک سیستم رزین های گرما دیده شده استفاده می شود. مقایسه دو نوع از رزین در زیر نشان داده شده است:
ترمو پلاستیک های رزینی تحت یک واکنش برگشت ناپذیر در حضور یک کاتالیزور درمان کننده قرار می گیرند. آنها نمی توانند دوباره ذوب شوند و نامحلول هستند. محصولات فایبرگلاس تنها از سیستم های رزین گرما سخت استفاده می کنند که دو نوع رزین عمومی پلی استر و رزین اپوکسی وجود دارد. سیستم رزین به دلیل خواص شیمیایی، مکانیکی و حرارتی آن برای ساخت مخازن و لوله ها انتخاب شده است. رزین های پلی استر در انواع مختلفی با خواص مختلف برای مقاومت در برابر اسیدها، مواد سوزاننده و دماهای بالا وجود دارند. رزین های اپوکسی عمدتاً برای ساخت لوله کشی با قطر کم استفاده می شود، در حالی که رزین های پلی استر معمولاً برای لوله کشی با قطر بزرگ و مخازن ذخیره سازی استفاده می شود. ترموست و ترموپلاستیک حاوی رزین که به طور معمول در دمای اتاق جامد هستند، اما در اثر حرارت نرم می گردد و تحت فشار جریان شکل می پذیرند. از کاربردهای معمولی الیاف فایبرگلاس می توان به ساخت وسایل آشپزخانه خانگی، اسباب بازی های کودکان، بطری ها و سایر اقلام اشاره نمود.
مقاومت در برابر خوردگی در محیط های تهاجمی یکی از دلایل اصلی انتخاب مواد فایبرگلاس برای ساخت مخازن فایبرگلاس یا لوله های فایبرگلاس است. انواع معمولی خوردگی بر مخزن فایبرگلاس تأثیر نمی گذارد. این مدل از خوردگی ها شامل خوردگی گالوانیکی، هوازی، حفرهای و بین دانهای است که به فلزات آسیب میرساند اما به فایبرگلاس آسیب نمیرساند. اگرچه مخزن فایبرگلاس در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی و دما مقاومت می کند، اما نیاز به طراحی، ساخت و نصب مناسب برای مطابقت با کاربرد مناسب توسط تولید کنندگان با تجربه و متبحر را دارد. به عنوان مثال، مواد فایبرگلاس ممکن است در معرض حمله شیمیایی ناشی از هیدرولیز، اکسیداسیون یا محلول های ناسازگار قرار گیرد. با این حال، ماتریس رزین با الیاف شیشه ای شیشه مناسب این حمله شیمیایی را برطرف خواهد کرد. امروزه، مخازن فایبرگلاس و لوله های فایبرگلاس سفارشی یا خارج از قفسه در محیط های خورنده و فشار بالا (مثلاً 4000 psi.) استفاده می شود. مخازن فایبرگلاس با قابلیت تحمل این میزان فشار به طور گسترده در کاربری های ذخیره نفت جهت خرده فروشی نفت، اکتشاف و تولید، سیو مواد شیمیایی، شهری و کاربردهای صنعتی استفاده می شود.
آیا تا به حال فکر کرده اید که تفاوت مخازن فایبرگلاس ما با مخازن پلی اتیلن چیست؟
قیمت تنها عامل تفاوت مخزن فایبرگلاس با مخزن پلی اتیلن نیست. تحقیقات نشان داده است که مواد و متریال فایبرگلاس به دلیل طول عمر مواد، انعطاف پذیری محتوا و سایر عوامل طراحی که هزینه تعمیر و نگهداری و فعل و انفعالات دستی را برای عملکرد مناسب کاهش می دهد، اغلب منجر به کاهش هزینه کلی می شود. در اینجا چند دلیل برای شما ارایه خواهیم نمود تا بدانید که چرا متریال فایبرگلاس یک ماده برتر برای مخازن ذخیره سازی است :
1-اتصالات مخزن فایبر گلاس به طور یکپارچه به مخزن از همان ماده متصل می شود، یکپارچگی ساختاری را اضافه می کند و نشت احتمالی در مخزن فایبرگلاس سیو سیالات را به حداقل می رساند.
2-مخازن فایبرگلاس این آزادی طراحی را دارند که لوازم جانبی را در هر جایی روی مخازن نصب کنند و فقط در مناطق مسطح نصب کنند.
3-مخازن فایبرگلاس عمر مفید بیشتری نسبت به مخازن پلی اتیلن دارند و زمان تعویض و تعمیرات مخزن را کاهش می دهد و احتمال خرابی فاجعه بار را به حداقل می رساند و در عین حال ROI را افزایش می دهد.
4-مخازن فایبرگلاس ضریب انبساط بسیار کمی دارند. مخازن پلی اتیلن می توانند سه تا چهار درصد متورم شوند و به اتصالات انبساط در تمام اتصالات نیاز دارند که هزینه کل پروژه را افزایش می دهد.
5-مخازن فایبرگلاس را می توان به راحتی با راهروهای دسترسی جانبی برای دسترسی راحت برای بازرسی و تمیز کردن در مقابل دسترسی بالا عرضه کرد.
6-مخازن فایبر گلاس را می توان با پایین شیب داخلی تولید کرد که منجر به زهکشی کامل بدون مخازن مخروطی یا ته ظرفی گران می شود.
7-مخازن فایبرگلاس را می توان با رنگدانه یکپارچه با تطبیق رنگ برای نمای بیرونی زیبا و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری ارائه کرد.
8-مخازن فایبرگلاس را می توان به راحتی با سیستم های نگهدارنده برای بارهای باد و لرزه ای عرضه کرد.
انواع مخزن ذخیره سازی آب :
مخازن آب در طیف وسیعی از مواد مناسب از جمله پلاستیک، فولاد گالوانیزه، آکوپلیت ، زینک آلومینیوم ( آلومینیوم روکش دار ) ، فایبرگلاس و بتن ، پلی اتیلن و ... در دسترس هستند. البته که همه می توانند مناسب باشند، به شرط اینکه مواد مورد استفاده حداقل از استانداردهای غذایی (AS2070) برخوردار باشند. اگر قرار است آب برای مصرف انسان استفاده شود، مواد مخزن ذخیره سازی اب باید با الزامات استاندارد آب آشامیدنی (AS/NZS4020) مطابقت داشته باشد.
مخازن آب فولادی
مخازن معمولی نگهداری آب که همه ما به یاد داریم مخازن آب فولادی گالوانیزه هستند و تا همین اواخر این مخازن رایج ترین ماده مورد استفاده در ساخت مخازن آب باران بود. فولاد گالوانیزه ذاتاً در برابر خوردگی مقاوم نیست، اما اکنون با پوششهای مقاوم در برابر زنگزدگی مانند زینکالوم یا آکواپلات موجود است. مخازن جدید ممکن است غلظت های اضافی روی را که می تواند طعم آب باران ذخیره شده را تحت تأثیر قرار دهد، شسته شود. این مخازن آب گالوانیزه ممکن است قبل از استفاده نیاز به شستشو داشته باشند. متداول ترین ماده مورد استفاده در ساخت مخازن فلزی آب باران، فولاد گالوانیزه است. گالوانیزه کردن فرآیند اعمال روی به فولاد است. این مخازن "گالوانیزه" می توانند لحیم کاری شوند یا به هم متصل شوند. این اتصال چیزی را ایجاد می کند که در واقع یک مفصل یا درز است. لحیم کاری از ترکیب سرب و قلع تشکیل شده است که با آهن داغ ذوب شده و روی یک مفصل اعمال می شود. فولاد گالوانیزه ذاتاً در برابر خوردگی مقاوم نیست و باید دارای پوشش های مقاوم در برابر زنگ زدگی باشد. خوردگی اولیه فولاد گالوانیزه معمولاً منجر به تولید یک لایه چسبنده نازک می شود که سطح مخزن را می پوشاند و در برابر خوردگی بیشتر محافظت می کند. هنگام تمیز کردن چنین مخازنی مهم است که این فیلم را مختل نکنید. مخازن فولادی جدید ممکن است غلظت بیش از حد روی را شستشو دهند که می تواند بر طعم آب باران ذخیره شده تأثیر بگذارد، اما خطری برای سلامتی ندارد. این مخازن ممکن است قبل از استفاده نیاز به شستشو داشته باشند.
Aquaplate (فولاد با پوشش پلاستیکی) دارای یک پوسته پلیمری مواد غذایی است که به پایه فولادی گالوانیزه متصل شده است. پلیمر مورد استفاده در فولاد با روکش پلاستیکی در برابر قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور خورشید مقاوم نیست، بنابراین مخازن باید همیشه پوشش بالایی داشته باشند. نفت سفید یا مواد شیمیایی مشابه که معمولاً به عنوان رو کش پشه استفاده می شود می تواند باعث تخریب پوشش پلیمری شود و نباید استفاده شود. هنگام تمیز کردن یا نصب مخزن، پوشش پلیمری نباید آسیب ببیند. در صورت آسیب دیدن پوشش، باید فوراً با استفاده از درزگیر مناسب آن را تعمیر کرد تا از خوردگی قسمت های فلزی مخزن فلادی آب جلوگیری شود. فولاد مورد استفاده در ساخت مخازن آب معمولاً دارای 20 سال ضمانت نامه است. در حالی که مواد اولیه دارای 20 سال گارانتی است، محصول تولید شده (مخزن آب) دارای 10 سال ضمانت بر اساس نسبت می باشد اما شما می بایست همیشه گارانتی را بخوانید. اکثر تاسیسات مخازن فولادی به دال بتنی به ضخامت حداقل 100 میلی متر با تقویت کننده فولادی نیاز دارند، در غیر این صورت گارانتی را لغو می کنید. همچنین می توان از فولاد ضد زنگ برای ساخت مخازن آب استفاده کرد. این ماده از مشکلات زنگ زدگی یا خوردگی معمولی مخازن فولادی گالوانیزه رنج نمی برد. با این حال، هزینه به طور قابل توجهی بالاتر از مخازن فولادی با روکش پلاستیکی معمولی است. مخازن استنلس استیل هنوز هم یک درز، که در آن ورق های پیوست است.
مخازن بتنی نگهداری آب :
مخازن آب بتنی و مخازن آب فرو سیمان عموما مستحکم و بادوام هستند. آنها بسیار سنگین هستند و کنترل آنها دشوار است. تانکر بتنی ذخیره آب 5000 گرمی حدود 8 تن وزن دارد. مخازن آب بتنی اغلب در زیر زمین نصب می شوند، اما مخازن کوچکتر برای بالای زمین در دسترس هستند. مخازن آب بتنی جدید اغلب طعم و مزه ایجاد می کنند و ممکن است آهک را شسته و در نتیجه pH آب را افزایش دهند. بر این اساس این مخازن آب بتنی ممکن است قبل از استفاده نیاز به شستشو داشته باشند. مخازن بتنی را می توان به طور کامل برای مخازن آب بتنی کوچک یا متوسط تحویل داد یا برای مخازن آب بتنی متوسط و بزرگتر در محل اقدام به ساخت کرد. مخازن آب بتنی تحویل شده در محل به صورت کامل از کامیون و روی یک پایه شنی آماده شده با جرثقیل خارج می شوند. این مخازن گاهی یک تا سه تکه هستند. بخش های بتنی در درجه اول با یک حلقه آب بندی لاستیکی یا مصنوعی یا نوعی درزگیر آب بندی می شوند. سپس درزگیر به داخل مخزن در محل اتصال اعمال می شود تا از نشت آب جلوگیری کند. ترک خوردگی و نشتی یکی از شایع ترین شکایات استفاده از مخازن بتنی است. تا زمانی که مخزن قابل تخلیه باشد، ترک ها قابل تعمیر هستند. در برخی موارد بد، یک آستر پلاستیکی مورد نیاز است که می تواند بسیار گران باشد.
استاندارد مخازن بتنی اجازه نشتی معینی را می دهد، در حالی که استاندارد مخازن پلاستیکی اجازه نشتی را نمی دهد.
مخازن پلاستیکی ( مخزن پلی اتیلن ) :
محبوب ترین نوع مخزن آب در برخی از کشورها مخزن آب پلاستیکی یا مخزن پلی اتیلن است که معمولاً با فرآیند قالب گیری چرخشی ساخته می شود. این مخازن توسط برخی از تولید کنندگان با استفاده از این فرآیند برای بیش از 20 سال ساخته شده اند. مخازن پلاستیکی و آسترهای پلاستیکی باید از موادی ساخته شوند که حداقل دارای استانداردهای غذایی باشند و اگر قرار است آب برای مصرف انسان استفاده شود، مواد پلاستیکی باید در واقع با الزامات استاندارد آب آشامیدنی مطابقت داشته باشد. صنعت قالب گیری چرخشی یکی از معدود صنایعی است که دارای استاندارد جامعی است که هم مواد اولیه مورد استفاده و هم ساخت و کار مخازن آب تکمیل شده را پوشش می دهد. پلی اتیلن (پلی) یک ماده مخزن غیر خورنده است که برای عمر طولانی طراحی شده است. پلی اتیلن مانند مخازن فلزی آب در طول عمر خود زنگ نمی زند و دچار خوردگی نمی شود. تانک های پلی اتیلن سبک وزن هستند و به راحتی و بدون نیاز به تجهیزات سنگین قابل جابجایی هستند. مخازن پلی اتیلن معمولاً به صورت یک تکه ساخته می شوند. آنها در جایی که بخشی از مخزن به هم جوش داده شده است، هیچ گونه اتصال یا درزی ندارند و برای اتصال هر قسمت از مخزن به یکدیگر از درزگیر استفاده نمی شود.
سازندگان پیشرو، مانند گروه صنعتی پایپ گستر از موادی استفاده می کنند که با استاندارد انتقال نور مطابقت دارند که مانع از رشد جلبک ها می شود. انتقال نور یک مشکل بالقوه است که مخازن فایبرگلاس و مخازن پلی اتیلن باید آن را مدیریت کنند. مخازن پلی اتیلن قابلیت بازیافت دارند و از اینرو می توان آنها را بعد از پایان عمر خود بازیافت کرد. پلاستیک بازیافتی نمی تواند مخازن آب بسازد زیرا مقررات آب آشامیدنی فقط اجازه استفاده از پلاستیک های بکر را می دهد. با این حال، بسیاری از کاربردهای محصول دیگر برای پلاستیک بازیافتی مخزن پلی اتیلن وجود دارد. پلاستیک بازیافتی (مواد پلی اتیلن بازیافت شونده ) میتواند محافظ جدیدی در برابر نور خورشید و گرما اضافه کند و از عمر طولانی دیگری لذت ببرد.
مخزن فایبرگلاس نگهداری آب :
مخازن فایبرگلاس (یا GFRP Glass Fiber Reinforced Plastic) برای ذخیره آب در دسترس هستند. این مخازن باید با یک پوشش غذایی در سطح داخلی خود ساخته شوند. این پوشش قبل از عرضه مخازن برای فروش خشک می شود. یکی از مزایای مخزن فایبرگلاس این است که بسیار سفت است. این بدان معنی است که دیواره های مخزن می توانند نسبتاً نازک باشند تا فشار آب را مدیریت کنند. با این حال، نقطه ضعف این ماده بسیار سفت و سخت این است که می تواند ماهیت شکننده داشته باشد، مستعد ترک خوردن و نشتی است.
اکثر مخازن فایبر گلاس دارای رزین هستند که با کاتالیزور یا سخت کننده به همراه الیاف شیشه (تقویت کننده) که توسط اپراتور روی قالب اسپری می شود، مخلوط می شود. این فرآیند به مهارت فرد بستگی دارد. در نتیجه، این فرآیند می تواند منجر به تغییر در مخزن شود. مخازن آب فایبرگلاس نسبت به انواع دیگر مخازن اجازه ورود نور بیشتری را می دهند که باعث رشد جلبک می شود. برای جلوگیری از این امر، مخازن باید با یک پوشش سیاه در داخل مهر و موم شوند یا از بیرون رنگ آمیزی شوند. برخی از مخازن با رنگدانه کافی برای جلوگیری از بروز این مشکل تولید می شوند. جهت کسب اطلاعات بیشتر در ارتباط با مخزن فایبرگلاس و مخزن پلی اتیلن به وب سایت پایپ گستر مراجعه نمایید.