أخبار
0102030405
خيوط زجاجية، عروق بلاستيكية: أربعة ابتكارات تدفع أنابيب البولي إيثيلين المركبة المقواة بشريط من الألياف الزجاجية المستمرة إلى مسار البنية التحتية السريع
2025-09-26
تحت شبكات المدن الصاخبة وشبكات التبريد المركزية النائية، تتدفق ثورة مواد هادئة كيلومترًا تلو الآخر. شريط من الألياف الزجاجية المتواصلة المعززة أنبوب مركب من البولي إيثيلين (PE) - مادةٌ رائعةٌ مُشكَّلةٌ بالبثق المُشترك، تُغلِّف البولي إيثيلين المُصهور حول أشرطةٍ من الألياف الزجاجية المُلتصقة حلزونيًا - تُعيد تعريف ما يُمكن أن تُحققه أنابيب الضغط البلاستيكية. يُوفِّر هذا الهيكل الهجين قوةً تُضاهي قوة الفولاذ بوزنٍ أقل، ويُقاوم التآكل، ويتحمل درجات حرارةٍ تصل إلى 95 درجة مئوية دون الزحف الذي يُحدِّق بالبولي إيثيلين العادي. بفضل أربع قفزاتٍ تكنولوجيةٍ حديثة، يُصبح هذا المُركَّب الخيارَ المُفضَّلَ لتطبيقات المياه عالية الضغط، والغاز، والبحرية، والصناعية التي تتطلب طول العمر، والكفاءة، والشفافية الكربونية.
- تم تحقيق قوة الطوق PN25 عند ثلث وزن الفولاذ، مما أدى إلى خفض طاقة التركيب بنسبة 40%
نمط لف متقاطع حاصل على براءة اختراع يُثبت شريطًا زجاجيًا E متواصلًا بزاوية 54.7 درجة على محور الأنبوب، مما يُنتج صفائح متجانسة الخواص تصل إلى قوة شد حلقيّة تبلغ 250 ميجا باسكال. والنتيجة هي تصنيف ضغط PN25 عند SDR 11 بسماكة جدار 12 مم فقط - أي ما يُقارب ثلث كتلة أنبوب الفولاذ الكربوني ذي التصنيف المُماثل. تُظهر دراسات المناولة على جانب الخندق أن طاقمًا مُكوّنًا من أربعة أفراد يُمكنه وضع أنابيب بطول 12 مترًا يدويًا دون الحاجة إلى رافعات ميكانيكية، مما يُقلل من استهلاك الوقود ووقت إغلاق الشارع بنسبة 40% مع الحفاظ على نفس عامل الأمان من الانفجار. - روابط واجهة الزجاج-البولي إيثيلين عند 45 نيوتن/مم¹ بفضل التحجيم المنشط بالبلازما، مما يزيل التقشر تحت الحمل الدوري
تعاني المركبات الزجاجية-البلاستيكية الحرارية التقليدية من تمدد حراري تفاضلي، مما يؤدي إلى تشققات مجهرية بعد دورات ضغط متكررة. تُطعّم معالجة البلازما منخفضة الضغط مجموعات وظيفية من ماليك-أنهيدريد على سطح الزجاج أثناء تصنيع الشريط، مما يزيد من قوة القص بين الصفائح إلى 45 نيوتن/مم¹. تُظهر اختبارات التعب المُعجّل عدم وجود أي تفكك بعد 20,000 دورة ضغط بين 0 و25 بار عند درجة حرارة 85 درجة مئوية، متجاوزةً بذلك متطلبات التصميم لمدة 50 عامًا بضعف، مانعةً الحاجة إلى تصميم مُبالغ فيه ومُكلف في شبكات التدفئة المركزية متغيرة التدفق. - تحافظ طبقة حاجز الأكسجين المبثوق المشترك على OTR أقل من 0.1 جم⁻² يوميًا⁻¹، مما يجعل الأنابيب متوافقة مع شبكات الهيدرونيك ذات الحلقة المغلقة
يُوضع غلاف من كحول الإيثيلين-فينيل (EVOH) بتركيز 200 ميكرومتر مباشرةً على صفائح البولي إيثيلين الزجاجية أثناء عملية السحب نفسها، مما يُكوّن حاجز أكسجين متجانسًا دون الحاجة إلى لفات أو مواد لاصقة إضافية. سجّلت قياسات معدل انتقال الأكسجين (OTR) 0.08 غم² يوميًا⁻¹ عند درجة حرارة 40 درجة مئوية ورطوبة نسبية 75% - أي أقل بعشر مرات من أنابيب البولي إيثيلين-فينيل-فيرين القياسية - مما يمنع التآكل في أنظمة التدفئة الأرضية ودوائر الماء المبرد التي تستخدم مشعات من الألومنيوم أو مضخات من الفولاذ المرن. يبقى الحاجز سليمًا حتى بعد انحناءات الانصهار الكهربائي بزاوية 90 درجة، مما يُغني عن استخدام أكمام رقائق معدنية منفصلة في التركيبات. - يسمح نظام التغليف في الموقع بأطوال قابلة لللف تصل إلى 600 متر والإدخال المباشر في الشبكة الرئيسية الحالية
تُغذّي محطة لف متنقلة شريطًا زجاجيًا متواصلًا من مادة EVOH وشريطًا من البولي إيثيلين المصهور عبر قالب مُسخّن يتحرك على طول الأنبوب القديم، مُشكّلًا بطانة "أنبوب داخل أنبوب" بسرعة 5 أمتار في الدقيقة. تتحمل البطانة المُركّبة ضغط PN25 الكامل حتى عندما يفقد الأنبوب الرئيسي المُضيف 50% من سُمك جداره، مما يُطيل عمر الأصل دون الحاجة إلى حفر. يتم التحقق من إحكام التسرب فورًا بواسطة مُستشعر ألياف بصرية مُدمج يكتشف نبضات الضغط، مما يُغني عن إجراء اختبار هيدروستاتيكي بعد التركيب، ويُتيح إعادة تشغيل الخدمة في نفس اليوم.
هذه التطورات الأربعة مجتمعةً - قوة مطابقة للصلب عند وزن البوليمر، وواجهات مُقفلة بالبلازما، وحاجز أكسجين مدمج، وتغليف قابل لللف - تُحسّن أنابيب البولي إيثيلين المُركّبة المُقوّاة بشريط ألياف زجاجية مُستمر من مجرد فضول مُتخصص إلى ركيزة أساسية للبنية التحتية. سواءً كان ذلك لنقل سوائل التدفئة المركزية بدرجة حرارة 85 درجة مئوية تحت الشوارع المزدحمة، أو لنقل المياه المُعالجة عالية الضغط في المناطق الصناعية، أو كرافعة مقاومة للتآكل في أبراج التبريد قليلة الملوحة، يُثبت هذا الخط الهجين أن خيوط الزجاج وعروق البلاستيك تتفوق على المعدن من حيث القوة والوزن وطول العمر - كيلومترًا واحدًا مُستمرًا في كل مرة.
