فولاد را میتوان پرکاربرد ترین مصالح برای ساخت لوله ها در صنایع نفت و گاز دانست. به دلیل اینکه این لوله ها همواره در معرض آسیب دیدگی های فراوان به دلیل وقوع مسائلی همچون خوردگی، کمانش، خستگی و … هستند، باید همواره برای تعمیر و تقویت لوله فولادی نفت و گاز راهکارهایی را مدنظر قرار داد به طوری که علاوه بر تامین کارایی خطوط لوله فولادی نفت و گاز، طرح انتخابی برای تعمیر و تقویت لوله فولادی نفت و گاز، از نظر اقتصادی نیز بهینه باشد. بنابراین انتخاب طرح بهینه برای تعمیر و تقویت لوله فولادی نفت و گاز باید توسط متخصصینی که دارای دانش و تجربه کافی در زمینه تعمیر و تقویت لوله فولادی نفت و گاز هستند انجام شود.
بررسی و مقایسه روشهای تعمیر و تقویت لوله فولادی نفت و گاز
اهمیت انتخاب روش درست، دقیق و متناسب تعمیر و تقویت لوله فولادی نفت و گاز در رعایت نکات فنی-مهندسی، مدیریت بهینه ریسک و مدیریت هزینه و کاهش بار مالی پروژه است. به عبارت بهتر، یک متخصص تعمیر و تقویت لوله فولادی نفت و گاز باید بتواند راهکارها و محصولاتی را ارائه و پیشنهاد کند که در عین حفظ و بهبود کارایی و کارآمدی خطوط لوله در برابر انواع آسیب و خوردگی لوله فولادی نفت و گاز، جنبه های اقتصادی طرح مورد نظر برای تعمیر و تقویت لوله فولادی نفت و گاز را نیز لحاظ کرده باشد.
در روش های سنتی تعمیر و تقویت لوله فولادی نفت و گاز، قسمت آسیب دیده که از مدار خارج شده، با جوش دادن ورق تقویت شده و دوباره نصب می شود و یا اینکه درصورت نیاز به طور کامل تعویض می گردد. باتوجه به این مشکلات، از حدود ۲۰ سال قبل، روش جدیدی تحت عنوان روش تعمیر و تقویت لوله فولادی نفت و گاز به کمک کامپوزیت های FRP مورد توجه قرار گرفته است. در این روش از لایه های کامپوزیت با الیاف شیشه (GFRP)، کربن (CFRP) و یا آرامید (AFRP) استفاده میشود.
ازمزایای این کامپوزیت های پلیمری FRP میتوان به مقاومت کششی و سختی بالا، وزن کم، مصونیت در برابر خوردگی، نصب آسان در فضاهای محدود، کاهش در هزینه های نیروی انسانی، قابلیت نصب در طول های زیاد وقابلیت نامحدود در اندازه و ابعاد و هندسه اشاره نمود. اصطلاح FRP به پلیمرهای مسلح به الیاف اطلاق میشود که از دو جزء اصلی الیاف و رزین تشکیل شده است. الیاف به عنوان بخش اصلی دارای رفتاری کاملاً الاستیک و ترد با مقاومت کششی وضریب کشسانی بسیار بالا می باشند.
برای استفاده از این کامپوزیت های پلیمری FRP در تعمیر و تقویت لوله فولادی نفت و گاز و پتروشیمی، زاویه های الیاف و تعداد لایه ها با توجه به فشار، استانداردهای طراحی و مقدار و وسعت خوردگی در لوله محاسبه می شود. رزین مناسب نیز با توجه به شرایط شیمیایی و حرارتی محل برگزیده شده و به کار برده میشود. لایه های کامپوزیت پلیمری FRP تولید شده در شرکت CTech-LLC آلمان به صورت پارچه هایی تهیه شده، به رزین آغشته شده و به وسیله کارگران متخصص با زاویه های استاندارد، به روش پیچش روی لوله ای که سطح آن از پیش آماده شده پیچیده می شود.