مقالات

  • صفحه اصلی
  • مقالات
  • فایبرگلاس و کاربرد آن در ساخت جعبه آتش نشانی برای مناطق خورنده (1)
جعبه آتش نشانی فایبرگلاس آریا

فایبرگلاس و کاربرد آن در ساخت جعبه آتش نشانی برای مناطق خورنده (1)

جعبه آتش نشانی یکی از تجهیزات ضروری و اولیه است که جهت قرار دادن تجهیزاتی مانند قرقره‌ها و خاموش‌کننده‌های آتش نشانی کاربرد دارد. اهمیت کیفیت و دوام این تجهیزات و نقش حیاتی آن در حفظ جان و مال انسانها بر هیچ کسی پوشیده نیست. همانطور که می‌دانیم، جعبه‌های آتش نشانی اغلب از ورق‌های فولادی ساخته می‌شوند. این ورق‌های فولادی در ابعاد مشخص و با تجهیزات صنعتی برش و خم شده و نهایت رنگ می‌شوند تا در نهایت یک جعبه آتش نشانی ساخته شود. 

اما مشکل آنجاست که در برخی از مناطق، فولاد سرعت خوردگی بالایی دارد. مناطق با اقلیم خورنده دارای دما و درصد رطوبت بالا و تغییرات دمایی شب و روز شدیدی هستند. همچنین مناطقی با آلودگی مشتقات نفتی، اثر خورندگی بالایی دارند. مثلا اگر بخواهیم در عرشه یک کشتی یا سکوی نفتی و تاسیسات پتروشیمی در جنوب کشور از جعبه آتش نشانی فولادی استفاده کنیم، این تجهیزات به سرعت در معرض فرآیند خوردگی قرار گرفته و زنگ می‌زنند.

پس باید برای ساخت جعبه آتش نشانی مخصوص اینگونه مناطق به دنبال ماده‌ای باشیم که هم دوام بالایی در برابر عوامل خوردگی داشته باشد و هم از نظر هزینه‌ها و فرآیند ساخت و تولید، مناسب و در حد قابل قبولی باشد.

 

مشخصات شرایط اقلیمی خورنده و مهاجم

محیط‌های خورنده و مهاجم به مناطقی گفته می‌شود که غلظت یون کلرید بالا بوده و هجوم یون کلرید به تاسیسات و وسایل فلزی باعث کاهش شدید عمر مفید آنها می‌شود. با افزایش غلظت یون کلرید، سرعت فرآیند خوردگی فولاد تسریع می‌یابد.

خوردگی فرآیندی شیمیایی یا الکتروشیمیایی است که در آن مواد فلزی، پلیمری یا سرامیکی تحت عوامل تشدید خوردگی قرار می‌گیرند. آب و هوای بسیار مرطوب و گرم، بادهای شدید، سیکل‌های خیس شدن و خشک شدن با آب حاوی املاح، غلظت بالای یون کلراید، اختلاف دمای زیاد شب و روز و تماس با مشتقات نفتی مانند نفت خام و گازوئیل و بنزین از مهم‌ترین عوامل تشدید خوردگی و جزء ویژگی‌های اساسی مناطق مهاجم هستند.

فرآیند خوردگی فولاد(آهن)

 

نواحی جنوب کشورمان و کرانه‌های نیلگون خلیج فارس نمونه‌ی کاملی از شدیدترین و تهاجمی‌ترین اقلیم‌های جهان است. در این ناحیه حداکثر دمای هوا گاهی اوقات به بیش از 50 درجه نیز می‌رسد. همچنین حداقل دمای 3 درجه بالای صفر نیز در این مناطق گزارش شده است. غلظت املاح در آب خلیج فارس بسیار بالا بوده و تا 40 گرم بر لیتر نیز می‌رسد. در چنین شرایط محیطی خورنده و شدید، شاید استفاده از جعبه‌های آتش نشانی معمولی منطقی نباشد. جعبه‌های آتش نشانی فایبرگلاس به عنوان راه حل جایگزین برای اقلیم‌های خورنده و مهاجم معرفی می‌شوند.

 

فایبرگلاس چیست؟

فایبرگلاس (به انگلیسی Fiberglass)، کامپوزیتی از الیاف شیشه با مواد پلیمری است که از پشم شیشه به عنوان ماده تقویت کننده و از مواد پلیمری به عنوان ماده زمینه استفاده می‌شود. چگالی فایبرگلاس در حدود 1850 تا 2000 کیلوگرم بر متر مکعب است. ورق فایبر گلاس از مخلوط رزین پلی استر، الیاف شیشه، رنگ و مواد دیگر تشکیل شده است.

الیاف تقویتی نقش اصلی را در استحکام و مقاومت قطعات کامپوزیت دارا می‌باشند. تعدادی از انواع آن شامل الیاف شیشه، الیاف کربن، الیاف آرامید، کولار و غیره هستند. الیاف‌های فوق الذکر خود دارای اشکال و انواع مختلفی می‌باشند. متداول‌ترین نوع مصرفی الیاف تقویت کننده در صنایع الیاف شیشه‌ای هستند. در یک کامپوزیت رزین دارای دو نقش می‌باشد؛ اول به عنوان نگهدارنده و تثبیت کننده محل الیاف تقویتی و دوم اینکه در صورت اعمال نیرو به قطعه باعث تغییر شکل و توزیع تنش در کل سطح می‌گردد.

الیاف شیشه GFRP رایج‌ترین و پرمصرف‌ترین الیاف مورد استفاده در صنعت کامپوزیت است که یکی از دلایل مقدار بالای فروش الیاف شیشه می‌باشد. قیمت الیاف شیشه در مقایسه با انواع الیاف کربن و آرامید بسیار پایین بوده و همین امر سبب شده است در سال‌های اخیر فروش الیاف شیشه بیشتر شود.

رشته الیاف شیشه از فیبرهای شیشه‌ای (Glass Fiber) تشکیل می‌شوند که تارهایی به ضخامت حدود 10 میکرون هستند. مقاومت کششی و شیمیایی بسیار بالای الیاف باعث شده تا استفاده از آنها در ساخت قطعات صنایع هوا و فضا، خودرو، دریایی، ساختمانی، تجهیزات مبلمان، تجهیزات و وسایل ورزشی روز به روز بیش‌تر شود.

الیاف FRP شیشه، متداول‌ترین محصول برای مقاوم‌سازی، تقویت و بهسازی انواع سازه‌ها در صنعت بوده، همچنین این مصالح برای حفاظت اجزای مختلف در محیط‌های خورنده و شیمیایی FRP lining (ایزوله کردن لوله‌های فلزی و حفاظت شیمیایی در محیط‌های خورنده با PH خیلی بالا یا خیلی کم)، نیز کاربرد گسترده‌ای دارند.
مزایای اصلی الیاف شیشه به شرح زیر است:

  • قیمت الیاف شیشه مناسب‌تر از سایر الیاف است
  • مقدار بالای فروش الیاف شیشه سبب در دسترس بودن انواع مختلف آن باشد
  • استحکام کششی الیاف شیشه‌ای بالا می‌باشد
  • فیبر شیشه‌ای عایق الکتریکی خوبی است یا به عبارت دیگر الیاف شیشه رسانا نیستند
  • مقاومت شیمیایی الیاف شیشه بالا بوده و مناسب محیط‌های مستعد خوردگی هستند
  • مقاومت مناسب حرارتی

 

تاریخچه مواد کامپوزیت در جهان

در منابعی که درخصوص تاریخچه ساخت کامپوزیت وجود دارد آمده است: می‌توان گفت قدیمی ترین مثال از کامپوزیت‌ها مربوط به افزودن کاه به گل جهت تقویت گل و ساخت آجری مقاوم جهت استفاده در بناها بوده است. می‌گویند قدمت این کار به 4000 سال قبل از میلاد مسیح باز می‌گردد در این مورد کاه نقش تقویت‌کننده و گل نقش زمینه یا ماتریس را دارد.

ارگ بم که شاهکار معماری ایرانیان بوده است نمونه بارزی از استفاده از تکنولوژی کامپوزیت‌ها در قرون گذشته بوده است، شاید هم اولین کامپوزیت را مصری‌ها ساخته باشند که در قایق هایشان از چوب و پارچه استفاده می‌کردند تا در اثر خیس شدن چوب باد نکند.

اما کامپوزیت‌ها (مواد چند سازه ای) یا کاهگل‌های عصر جدید رده‌ای از مواد پیشرفته هستند که در آنها از ترکیب مواد ساده به منظور ایجاد موادی جدید با خواص مکانیکی و فیزیکی برتر استفاده شده است. اجزای تشکیل‌دهنده ویژگی خود را حفظ کرده در یکدیگر حل نشده و با هم ممزوج نمی‌شوند. استفاده از این مواد در طول تاریخ نیز مرسوم بوده است.

همانگونه که اشاره شد از اولین کامپوزیت‌های ساخت بشر می‌توان به کاه گل و آجرهای گلی که در ساخت آنها از تقویت‌کننده کاه استفاده می‌شده است اشاره کرد هنگامی که این دو با هم مخلوط شوند در نهایت آجر پخته به‌دست می‌آید که بسیار ماندگارتر و مقاوم‌تر از هر دو ماده اولیه یعنی گل و کاه است.

کامپوزیت (compose) در لغت یعنی چیزی که از ترکیب چند چیز مختلف به دست آمده است پس مواد کامپوزیتی به موادی گفته می‌شوند که از ترکیب چند نوع ماده به وجود آمده‌اند. وقتی می‌گوییم از ترکیب چند ماده، منظور این است که هر کدام از این مواد ترکیب شده قابلیت استفاده به‌صورت یک ماده مستقل را دارند.

ادامه مباحث مربوط به فایبرگلاس و ساخت تجهیزات آتش نشانی با استفاده از آن را در مطلب هفته آینده بررسی خواهیم کرد.

با ما همراه باشید.

استفاده از این مطلب در صورت بازنشر کامل محتوا و با ارجاع به لینک aryacoupling.net بلامانع است.

تجهیزات آتش نشانی جعبه آتش نشانی جعبه آتش نشانی فایبرگلاس