تاريخچه توليد و مصرف لوله GRP (لوله جی آر پی) به بعد از جنگ جهاني دوم باز مي‌گردد. لوله‌های فایبرگلاس اولین بار در سال ۱۹۴۸ میلادی تولید گردیدند. در كشور ايران مصرف اين لوله‌ها از سال ۱۳۸۵ عموميت پيدا كرده و در طول اين دوره كوتاه، جايگاه قابل تـوجهی را در پـروژه‌های عمرانی كشور كسب نموده است و لذا ميتوان گفت كه هر چند صنعت GRP در ايران يـك صـنعت بسيار جوان می باشد ولي رشد مصرف بسيار بالايی را در اين مدت كوتاه تجربه نموده است.
لوله جی آر پی چیست؟
لوله های Glass Reinforced Polymer Pipe) GRP) لوله های کامپوزیتی می باشند که با توجه به توسعه فناوری های کامپوزیتی و نانو کامپوزیتی دارای قابلیت و کاربردهای مختلف جهت استفاده در زیر ساختها را فراهم نموده است.
لوله های جی آر پی مقاومت مکانیکی بسیار بالا و مقاومت کامل در برابر خوردگی سیالات شیمیایی و قلیایی را دارند. همچنین قیمت بسیار اقتصادی نسبت به لوله های فلزی جایگزین بسیار مناسب برای مقابله با خوردگی در لوله های فلزی می باشند.
کاربرد لوله های GRP جهت پروژه های آب، فاضلاب، نفت و گاز
- انتقال مايعات خورنده شيميايی مانند اسيدها و بازها
- سيستم هاي فاضلاب
- سيستمهاي مكش آب دريا براي پالايشگاهها و پتروشيمی ها
- شبكه های آتش نشانی
- خطوط زير دريا
- خطوط انتقال و شبکه های توزیع آب خام و آشامیدنی
- خطوط انتقال و توزيع آب شهری و روستائی
- خطوط انتقال سيالات مختلف شيميائی و غیره
- مخازن تصفیه خانه های آب و فاضلاب
- خطوط جمع آوری و انتقال شبکه های فاضلاب
- شبکه های جمع آوری آبهای سطحی به صورت بازوبسته
- شبکه های آبیاری وطرحهای آبخیزداری به صورت بسته وباز
- انتقال آب دریا
- سیستم های آب شیرین کن
- صنایع شیمیایی، نفت، گاز و پتروشیمی
- تونل تأسیسات شهری
- سیستمهای سرمایش، گرمایش و اطفاء حریق
- استفاده در طرح های لوله رانی (Pipe Jacking)
- تعمیر و تعویض خطوط لوله قدیمی
- تقويت لوله‌های پلاستيكی مانند: لوله پلی اتيلن و پی‌وی‌سی
مزایا و ویژگیهای لوله GRP
- سبکی وزن و نصب سریع‌تر: جرم حجمی لوله فايبرگلاس GRP حدود 1/7 گرم بر سانتي‌متر مكعب است كه اين وزن معادل يك پنجم جرم حجم فولاد و چدن و حدود يك دوم جرم حجم لوله‌های سيمان آزبست است. وزن كم سبب افزايش قدرت عمل پيمانكاران در مرحله نصب لوله، كاهش هزينه‌هاي حمل و نقل، عـدم نياز به جرثقيل و تجهيزات بزرگ نصب و غيره می گردد.
- حداقل طول عمر ۵۰ سال
- مقاومت در برابر خلاء کامل
- مقاومت در برابر خورندگی و عدم نیاز به پوشش داخلی و خارجی
- عدم اکسیداسیون در مقابل رطوبت و هوا (زنگ نزدن لوله): يكي از معضلات اساسی لوله‌های فولادی و چدنی كه به وفور در شبكه‌هـای آبرسـانی و انتقـال فاضـلاب مورد استفاده قرار مي‌گيرند، موضوع زنگ زدن است. زنگ زدگي سبب فرسودگي لولـه، تركيـدن آن و نشت آب يا فاضلاب مي‌گردد. در اين حالت ضرورت تعويض لوله يا اتصالات آن بوجـود مـی آيـد. كاملا مشخص است كه انجام تعويض با توجه بر مدفون بودن لوله‌ها در عمق زمين از يك طرف و اتصال آن به شبكه آبرسانی يا فاضلاب، از چه مشكلات فنی و هزينه‌های اجرايی برخوردار مي‌باشد. لوله جی آر پی (فايبرگلاس) به دليل پليمر بودن آنها از كوچكترين خطر زنگ زدگی برخوردار نبوده و بطور متوسط از عمر بهره‌برداری پنجاه ساله برخوردار مي‌باشند.
- مقاومت مکانیکی خوب و جذب نیروهای وارده در اثر ضربه به علت دارا بودن خاصیت ارتجاعی
- قابلیت تولید در طول‌های بلند (۱۲- ۶ متر )
- صافی سطحی داخلی لوله و در نتیجه افت فشار کمتر نسبت به برخی از لوله‌ها: به لحاظ پايين بودن ضريب اصطكاك جداره داخلی لوله GRP عملا هزينه‌هاي پمپاژ و نهايتـا هزينـه‌هاي بهره‌برداری به طور قابل ملاحظه‌اي به لحاظ كاهش رسوب در سطح لوله كاهش مي‌يابد.
- استفاده از کوپلینگ دو واشره جهت اتصال لوله‌ها به یکدیگر و امکان استفاده از فلنج فایبرگلاس جهت اتصال به انواع دیگر لوله‌ها.
- امکان نصب زیرزمینی لوله‌ها تا حداکثر عمق ۱۶ متر (تحمل بار خاک) و حداقل ۱متر (حمل بار ترافیک ).
- لوله‌های GRP براساس استانداردهای AWWA C 950, DIN 16868 , ASTM D 3517 , ASTM D 3262 ساخته شده و مورد آزمایش قرار می گیرند.
- قابلیت تولید در قطرهای مختلف: این لوله‌ها در اقطار اسمی ۱۰۰ تا ۲۴۰۰ میلیمتر در سه رده سفتی استاندارد )۲۵۰۰، ۵۰۰۰ و ۱۰۰۰۰ N/m2) ) و رده بندی فشاری ۳۲-۶ bar ساخته می شوند. طول لوله‌ها بر حسب قطر لوله از ۱۲-۶ متر می‌باشد.
- عدم مشکل زیست محیطی: توليد و بكارگيری لوله جی آر پی در حوزه‌هاي مختلف صنعت، پروژه‌هاي عمرانـي و غيـره، هيچگونـه مخاطره زيست‌محيطی ندارد. علت اين امر از آنجا نشات مي‌گيرد كه كليه مواد اوليه مـورد اسـتفاده در ساخت اين لوله‌ها، پس از انجام واكنش شيميائی و تبديل به محصول (لوله) از حالـت خنثـی برخـوردار بوده و به همان شكل نيز در محيط باقی مانده و هيچگونه واكنشی با آن ندارد.
امکان تولید انواع اتصالات
در يك شبكه آبرساني و يا انتقال فاضلاب، بر حسب نياز از اتصالات مختلف ماننـد سـه‌راهـی، زانـويی، تبديل و غيره استفاده می گردد. لذا بايد گفت كه در لوله GRP امكـان توليـد اتـصالات بـه اشـكال مختلف وجود دارد. اين امر علاوه بر افزايش قابليت نصب آنها، امكان كـاهش تعـداد اتـصالات مـورد استفاده و همچنين توليد اتصالات بطوريكه كمترين افت فشار و اصطكاك در مقابل عبور سيال را داشته باشد، وجود دارد.
اتصالات لوله جی آر پی
- کوپلینگ: متداول‌ترین روش اتصال خصوصاً برای لوله‌های مدفون استفاده از کوپلینگ می‌باشد. لوله‌های تولیدی درشاخه‌های 12 متری معمولاً به وسیله یک کوپلینگ 2 واشره از جنس GRP به هم متصل می‌شوند. لوله GRP و کوپلینگ می‌تواند به صورت مجزا تأمین گردد. یا در صورت درخواست، کوپلینگ مربوطه در یک طرف بر روی لوله در کارخانه، نصب خواهد شد. کوپلینگ‌های تولیدی با 2 واشر آب‌بندی می‌شوند. واشر درون شیاری که با دقت تراشکاری شده است قرار می‌گیرد. واشر کوپلینگ‌ها برای مدت بیش از 75 سال مقاومند.
- فلنج :در موارد خاص امکان اتصال فلنجی لوله‌ها وجود دارد. وقتی که دو فلنج GRP در اقطار بیش از 300 میلیمتر به هم متصل می‌شوند یک فلنج در کف دارای O-Ring است.
- اتصالات جوشی: این اتصال با استفاده از فایبر گلاس و رزین انجام می‌گیرد. این در حالیست که اتصال نیاز به مقاومت در برابر نیروهای کششی داشته و یا جهت انجام تعمیرات صورت می‌گیرد. طول و ضخامت اتصال بر اساس قطر و فشارکاری لوله تعیین می‌گردد. این نوع اتصال نیاز به پرسنل ماهر تحت شرایط کنترل شده دارد.