حضور پر رنگ پلیمرها و کامپوزیت ها در لوله های آینده

بررسی ها نشان می دهد که هم اکنون پلیمرها به عنوان یکی از کاربردی ترین تولیدات صنعت پتروشیمی نقش بسیار مهمی در ساخت زیرساخت ها و یا بناهای مدرن و دوستار محیط زیست استفاده می کنند و توانسته اند به عنوان یک بدیل مناسب در مقایسه با روش های قدیمی راه خود را برای کاستن از هزینه ها، به خصوص هزینه های صنعتی در میان مردم عادی و صاحبان کسب و کارها باز کنند، به طوری که در حال حاضر از نما تا عایق بندی و حتی لوله کشی ساختمان را مدیون طیف وسیعی از امکانات هستیم که پلیمرها به خصوص پولی پوکساید (polyepoxide) یا اپوکسی‌ها در اختیار جامعه قرار داده اند.  طبق آخرین آمار به ثبت رسیده در سه اقتصاد ایالات متحده، اتحادیه اروپا و بریتانیا هزینه خوردگی (corrosion) (هر نوع تضییع پوسته تاسیسات ناشی از اصطکاک، پوسیدگی یا اکسیده شدن) زیرساخت های صنعتی به ترتیب ۲۷۶ میلیارد دلار، ۵۲۹ میلیارد دلار و ۱۰۲ میلیارد دلار بوده که بخش قابل توجهی از آن با استفاده از پلیمرهای ساخته شده با مصارف عایق و صنعتی قابل ترمیم و پیشگری هستند. بنا بر آمار تخمینی هزینه ۶هزار میلیارد دلاری (معادل ۶.۲ درصد از تولید ناخالص جهان) خوردگی تاسیسات باعث شده تا واحدهای تحقیق و توسعه به دنبال راه های بهتری برای کاهش استهلاک، به خصوص در صنایع و زیر ساخت های استراتژیک نظیر خط لوله های نفتی و یا حتی زیرساخت های انتقال آب باشند.

تجربه داخلی در ایران نشان می دهد که استفاده از لوله های با پوشش پلی اتیلن به منظور کاهش استهلاک و افزایش کیفیت انتقال بیش از ۱۰ سال است که مورد توجه قرار گرفته در حال حاضر تکنولوژی های مختلفی برای تولید آنها وجود دارد. با توجه به طولانی بودن خطوط انتقال نفت و گاز در کشور استفاده از فناوری های نو به خصوص در تاسیسات گران قیمتی نظیر پتروشیمی  از اهمیت زیادی برخوردار است.

سه نوع از لوله هایی که با مقاصد مختلفی امروزه مورد استفاده قرار می گیرند و حتی می توان از آنها برای ترمیم زیرساخت های شهری استفاده کرد لوله‌های GRP، GRE، و FRPهستند.

سیستم‌های لوله کشی GRE برای مشتریان سخت‌گیر در صنایع دریایی و فراساحلی، نفت و گاز و (پترو) شیمی استفاده می‌شوند. GRE اغلب برای تاسیساتی مانند سیستم‌های خنک‌کننده و آتش‌نشانی که نیاز به قابلیت اطمینان و استحکام مکانیکی بالا دارند، استفاده می‌شود. مقادیر مکانیکی محوری و محیطی برتر، GRE را از سایر سیستم‌های لوله کشی تقویت شده با الیاف شیشه متمایز می‌کند. به استثنای بازها و اسیدهای قوی، آب دریا و آب شور و مایعات خورنده ملایم به عنوان محیط‌های مناسب برای GRE هستند. مقاومت شیمیایی بسیار خوبی در برابر هیدروکربن‌ها و محیط‌های BTX (بنزن، تولوئن و سه ایزومر زایلن) وجود دارد.

بعد از این نوع لوله، لوله های فایبرگلاس GRP هستند که به طور کلی با الیاف شیشه ساخته می شوند، یکی از مستحکم‌ترین انواع لوله‌های تک جداره تحت فشار است که برای اجرای خطوط انتقال آب تا دویست بار فشار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حقیقت هر جایی که لوله پلی اتیلن امکان تحمل نیروی هیدرولیکی داخلی را ندارد، از لوله یاد شده برای نقل و انتقال سیالات مختلف همچون آب استفاده می شود. لازم به ذکر است که فایبر گلاس یک ماده کامپوزیتی است که از الیاف شیشه تولید می‌شود و از پلی استر، وینیل یا اپوکسی به عنوان پلیمر بهره می برد. تفاوت اصلی بین GRE و GRP رزین ماده ماتریسی است که برای چسباندن الیاف شیشه استفاده می‌شود. لوله‌های GRP از رزین ایزوفتالیک استفاده می‌کنند در حالی که لوله‌های GRE از رزین اپوکسی استفاده می‌کنند. لوله‌های GRP و GRE دو نوع از لوله‌های FRP هستند. FRP (پلاستیک تقویت‌شده با الیاف شیشه) از دو یا چند ماده متمایز ساخته شده است که کیفیت‌های آن‌ها با هم ترکیب می‌شوند تا استحکام مورد نیاز برای گونه های مختلف مصارف صنعتی را فراهم کنند. لوله‌های FRP از رزین وینیل استر یا پلی استر غیر اشباع، ورق‌های فیبر شیشه و عوامل تقویت‌کننده تشکیل می شوند. از جمله مزایایی که لوله های فوق ارائه می دهند طول عمر بالا؛ دوام بالا هزینه‌های نگهداری کم بسیار سبک وزن و آسان برای حمل و نقل، اتصال مقاومت بالای خوردگی نیازی به حفاظت کاتدی ندارد هزینه‌های حمل و نقل و دفع کم دوستدار محیط زیست طیف وسیعی از کاربردها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر از لوله‌های فلزی یا پلاستیکی سنتی است. خصوصیاتی از این دست باعث می شود تا  در انجام مطالعات اقتصادی، به خصوص اقتصادسنجی طرح های لوله های مذکور از توان مناسبی برای برآورده شدن نیازهای اقتصادی و صنعتی برخوردار باشند. از طرفی این لوله ها می توانند به منظور کمک به انجام مسئولیت های اجتماعی شرکت ها را یاری کنند. چرا که ترکیب مواد این  نوع دارای ویژگی‌های عالی مانند سهولت در حمل و نقل و نصب، عایق‌کاری بالا برای به حداقل رساندن اتلاف گرما، مقاومت بالای خوردگی و زنگ‌زدگی است که باعث می‌شود برای مدت طولانی قابل استفاده و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری باشد. همچنین وزن اندک این لوله ها در جا به جایی آنها و انجام فعالیت های عمرانی مزیت ایجاد می کند. چرا که وزن آن فقط یک چهارم لوله آهنی، یک ششم لوله فولادی و یک دهم لوله بتنی است که مزایای زیادی نسبت به لوله‌های پلاستیکی و فلزی سنتی دارد. همین امر موجب شده تا از این لوله ها به عنوان لوله های آینده یاد شود.