Môže rúrka zo sklenených vlákien FRP vydržať nárazové sily?
Ako dodávateľ FRP (plastových vlákien posilnených plastom) potrubia zo sklenených vlákien som sa často pýtal na schopnosť rúrok odolať nárazovým silám. Toto je zásadná otázka, najmä pre priemyselné odvetvia, v ktorých sú potrubia vystavené rôznym fyzickým stresom. V tomto blogu sa ponorím do vedy za rúrkami zo sklenených vlákien FRP a ich výkonom pod vplyvom.
Pochopenie potrubí zo sklenených vlákien FRP
Rúry zo sklenených vlákien FRP, známe tiež akoPlastové potrubie zosilnené vláknami,Potrubie zosilnené vláknamiaPlastové potrubie zosilnené zo sklenených vlákien, sú kompozitné materiály vyrobené z polymérnej matrice vystuženej s jemnými sklenenými vláknami. Polymérna matrica, zvyčajne termosetová živica, ako je polyester alebo epoxid, poskytuje potrubie jej tvar a chráni sklenené vlákna. Sklenené vlákna sú na druhej strane primárnym zložkou zaťaženia, ktoré ponúka vysokú pevnosť a tuhosť.
Kombinácia týchto dvoch materiálov vedie k potrubiu, ktoré má niekoľko výhod oproti tradičným materiálom, ako je oceľ alebo betón. Potrubia FRP sú ľahké, korózia - odolné a majú vynikajúcu chemickú odolnosť. Ale pokiaľ ide o vplyv na odpor, ako sa darí?
Faktory ovplyvňujúce rezistenciu na vplyv
Niekoľko faktorov ovplyvňuje schopnosť rúrok zo sklenených vlákien FRP odolať nárazovým silám.
Typ vlákna a orientácia
Typ skleneného vlákna používaného v potrubí hrá významnú úlohu. E - sklenené vlákna sú najbežnejšie používané kvôli svojej dobrej rovnováhe sily, nákladov a dostupnosti. S - sklenené vlákna, na druhej strane, majú vyššiu pevnosť a modul, čo môže zvýšiť odpor nárazu potrubia.
Záleží aj na orientácii vlákien. V potrubiach FRP môžu byť vlákna orientované rôznymi smermi, ako sú obvodové, pozdĺžne alebo kombinácia oboch. Dobre navrhnutá orientácia vlákien môže distribuovať nárazové zaťaženie rovnomernejšie cez stenu potrubia, čím sa zníži riziko poškodenia. Napríklad potrubia s vyšším podielom obvodových vlákien môžu byť lepšie pri odolávavých napätiach obruče spôsobené vplyvom na vonkajší povrch potrubia.
Živici
Živová matica v potrubiach FRP drží nielen vlákna pohromade, ale tiež prispieva k odporu nárazu potrubia. Rôzne živice majú rôzne vlastnosti. Napríklad epoxidové živice vo všeobecnosti ponúkajú lepšiu adhéziu sklenených vlákien a majú vyššiu húževnatosť v porovnaní s polyesterovými živiciami. Tvrdšia živici matrica môže počas nárazu absorbovať viac energie, čím sa zníži pravdepodobnosť šírenia trhlín.
Hrúbka steny
Hrúbka steny potrubia FRP je ďalším kritickým faktorom. Silnejšia stena môže poskytnúť viac materiálu na absorbovanie a distribúciu nárazovej energie. Zvýšenie hrúbky steny však tiež zvyšuje náklady a hmotnosť potrubia. Preto je potrebné zasiahnuť rovnováhu medzi odporom nárazu a inými faktormi, ako sú náklady - efektívnosť a ľahkosť inštalácie.
Testovanie nárazu odporu
Na stanovenie nárazovej odolnosti potrubia zo sklenených vlákien FRP sa používajú rôzne metódy testovania.
Test na váhe
Jedným z najbežnejších testov je test na hmotnosť poklesu. V tomto teste je vážený objekt spadnutý na potrubie zo špecifikovanej výšky. Výška a hmotnosť objektu je možné upraviť tak, aby simulovali rôzne scenáre nárazu. Potrubie sa potom skontroluje na poškodenie, ako sú praskliny alebo delaminácia. Ak potrubie vydrží dopad bez výrazného poškodenia, prejde testom.
Test vplyvu na charpy
Test nárazu charpy je ďalšou metódou používanou na meranie nárazovej energie absorbovanej malá vzorka materiálu potrubia. Vzorka vtiahnutá je umiestnená v testovacom stroji kyvadlového typu a kyvadlo sa uvoľní na úder vzorky. Meria sa energia absorbovaná počas zlomeniny vzorky, čo naznačuje húževnatosť materiálu.
Skutočný - World Performance
V aplikáciách Real - World, potrubia zo sklenených vlákien FRP preukázali dobrý výkon v odolných dopadových silách. Napríklad v ropnom a plynárenskom priemysle sa potrubia často podliehajú dopadom počas inštalácie a prevádzky. Potrubia FRP môžu odolávať nárazom z nástrojov, hornín alebo iných predmetov, ktoré s nimi môžu prísť do styku.
Vo vodnom a odpadových vodách sa FRP rúry používajú v zakopaných aplikáciách. Počas údržby môžu odolať dopadu pohybu pôdy, výkopu alebo náhodného poškodenia. Ich odolnosť proti korózii tiež zaisťuje, že akékoľvek menšie vplyvy nevedú k dlhodobému degradácii potrubia, ako by to bolo v prípade oceľových rúr.
Je však dôležité poznamenať, že zatiaľ čo potrubia FRP sú vo všeobecnosti ovplyvnené - nie sú nezničiteľné. Extrémne dopady, ako napríklad projektil s vysokou rýchlosťou alebo veľmi veľkú kolíziu, môžu stále spôsobiť poškodenie potrubí.
Aplikácie, v ktorých je odolnosť proti nárazu rozhodujúci
Existuje niekoľko priemyselných odvetví a aplikácií, v ktorých je odolnosť vplyvu do nárazu potrubia zo sklenených vlákien FRP nanajvýš dôležitá.
Ťažba
V banskom priemysle sa potrubia používajú na prepravu kalov, vody a iných tekutín. Tieto potrubia sú často vystavené drsnému prostrediu a hrozí im, že budú zasiahnuté ťažkými zariadeniami, horninami alebo klesajúcimi úlomkami. Schopnosť FRP Pipes odolať vplyvu z nich robí pre túto aplikáciu vhodnú voľbu, pretože môžu naďalej fungovať aj po menších vplyvoch bez výraznej straty výkonu.
Ropa a plyn
Platformy na mori sú vystavené vysokým energetickým vplyvom z vĺn, plávajúcich predmetov a manipulácie so zariadeniami. Potrubia FRP používané v pobrežných aplikáciách musia byť schopné vydržať tieto vplyvy a zároveň sú odolné voči korozívnym účinkom slanej vody. Ich ľahká povaha tiež uľahčuje inštaláciu a manipuláciu v náročnom prostredí na mori.
Záver
Záverom možno povedať, že rúry zo sklenených vlákien FRP majú dobrú schopnosť odolať nárazovým silám vďaka kombinácii ich zosilnenia vlákien, živicovej matrice a správneho dizajnu. Skutočná rezistencia na náraz však závisí od niekoľkých faktorov, ako je typ vlákna, orientácia, živicia matica a hrúbka steny. Prostredníctvom správneho testovania a konštrukcie môžu byť potrubia FRP prispôsobené tak, aby spĺňali konkrétne požiadavky na vplyv rôznych aplikácií.
Ak ste v priemysle, v ktorom sú potrebné odolné potrubia, odporúčam vám zvážiť rúry zo sklenených vlákien FRP. Ako dodávateľ vám môžem poskytnúť potrubia, ktoré sú navrhnuté a vyrobené tak, aby vyhovovali vašim konkrétnym potrebám. Či už ste zapojený do ťažby, ropy a plynu na mori alebo akéhokoľvek iného odvetvia, ktoré vyžaduje spoľahlivé riešenia potrubia, neváhajte ma kontaktovať, kde nájdete ďalšie informácie a prediskutujte svoje požiadavky na obstarávanie.
Odkazy
- ASME PCC - 1 - 2019, „Usmernenia pre zostavu spojenia skrutkového prírubového spojenia“.
- ASTM D256 - 10 (2018) E1, „Štandardné testovacie metódy na určenie rezistencie na dopad na kyvadlo IZOD“.
- ISO 14692 - 2: 2017, „Priemysel ropy a zemného plynu - sklo - potrubie vystužené plastické (GRP) - časť 2: Kvalifikácia a výroba potrubí a príslušenstva“.