Nhựa Composite



Cung cấp thiết bị ống nhựa cấp thoát nước, cáp điện, các loại vật liệu composite, sản phẩm bồn composite xử lý nước thải

Đặc điểm sản phẩm Nhựa cốt sợi FRP

+ FRP hiện đang là sản phẩm của nền công nghiệp hiện đại.
+ Với những đặc tính kỹ thuật nổi trội như: chịu ăn mòn, độ bền trên một đơn vị trọng lượng cao, chi phí bảo dưỡng thấp.
+ FRP là loại sản phẩm công nghệ cao, ống cốt sợi thủy tinh được sử dụng cho việc truyền dẫn trong các công trình cấp thoát nước, công nghệ hóa học, công nghiệp dầu mỏ, công nghiệp nhiệt điện, thủy điện vừa và nhỏ, hệ thống thủy lợi... Ngoài ra còn được dùng ở những công trình cửa xả biển và các dự án khử muối.

I. Giới thiệu sơ lược về ống nhựa Việt Hàn gia cường sợi thủy tinh ( Việt Hàn FRP )

1. Giới thiệu về ống nhựa Việt Hàn FRP

Với điều kiện của Việt Hàn, cũng như nhu cầu sử dụng của thị trường, Việt Hàn đang triển khai dự án sản xuất ống nhựa gia cường sợi thủy tinh – gọi tắt là ống Việt Hàn FRP. Ống Việt Hàn FRP được chế tạo từ các nguyên liệu chính là nhựa nhiệt rắn, sợi thuỷ tinh, các chế phẩm của sợi thuỷ tinh. Cấu trúc của vật liệu composite này cũng có thể chứa các chất độn, chất tăng lực, chất màu... Lựa chọn sự liên kết thích hợp giữa nhựa, sợi thuỷ tinh, chất độn và phương pháp thiết kế để có thể chế tạo ra các sản phẩm có khoảng tính chất và đặc tính đặc trưng rộng. Loại ống sợi này còn được gọi là ống nhựa nhiệt rắn gia cường, ống vữa chất dẻo gia cường, ống epoxy gia cường sợi thuỷ tinh...

Ống Việt Hàn FRP được sản xuất theo công nghệ quấn sợi. Ngoài ra, mỗi loại nhựa dùng để sản xuất loại ống sợi này như epoxy, polyester hoặc vinylester cũng được dùng làm cơ sở để phân loại ống Việt Hàn FRP.

Ống Việt Hàn FRP được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt được dùng nhiều trong công nghiệp dầu mỏ nhờ ưu điểm về giá cả, khả năng chống chịu môi trường và ăn mòn so với thép và vật liệu kim loại khác. Ống Việt Hàn FRP với đường kính lớn từ 25 mm đến 3.600 mm được sử dụng nhiều hơn trong việc dẫn nước sạch, thoát nước thải và được sử dụng để truyền dẫn nhiều loại chất lỏng khác nhau, được ứng dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, kể cả trong lĩnh vực thuỷ điện (đường ống áp lực dẫn nước ở cao độ cao xuống cho nhà máy thuỷ điện) và vệ sinh môi trường (ống thoát rác nhà cao tầng, thoát nước thải...).

2. Cấu tạo ống Việt Hàn FRP

3. Cấu trúc của ống Việt Hàn FRP

Trong ống Việt Hàn FRP với độ bền kéo cao, sợi thuỷ tinh đóng vai trò gia cố trong khi nhựa tổng hợp chịu áp lực, chống mài mòn được sử dụng để liên kết sợi như những nguyên liệu cơ bản. Khi kết hợp với nhau, thường thì chúng đóng vai trò như lớp hoàn chỉnh và chịu được tải trọng.

Cấu trúc thành ống Việt Hàn FRP thường có hai phần :

a. Lớp cấu trúc: được làm từ những sợi thuỷ tinh dài thấm nhựa tổng hợp quấn theo góc thiết kế tạo nên cấu trúc gia cường. Trong đó, trọng lượng của sợi thuỷ tinh chiếm 65-70%, trọng lượng của nhựa khoảng 30-35%. Để tăng cường độ cứng của lớp cấu trúc, hỗn hợp nhão gồm cát thạch anh và nhựa được thêm vào giữa lớp cuộn thuỷ tinh.

b. Lớp bên trong : Là lớp chống xói mòn và rò rỉ, được hình thành từ hai phần chính :

Lớp bề mặt bên trong : là lớp trực tiếp tiếp xúc với môi trường chất trong ống , đây là lớp đầu tiên chống ăn mòn và rò rỉ. Hàm lượng nhựa của lớp này chiếm 90%.

c. Lớp bên trong thứ hai ( lớp trung gian ): được tạo từ lớp lót gồm những sợi thuỷ tinh cắt nhỏ và nhựa chống ăn mòn, hàm lượng nhựa khoảng 70% và tầm dày 2mm. Đây là phần bảo vệ thứ hai chống rò rỉ của lớp trung gian.

II. PHÂN TÍCH TÍNH NĂNG CỦA ỐNG VIỆT HÀN FRP VÀ SO SÁNH VỚI CÁC ỐNG LÀM BẰNG VẬT LIỆU KHÁC.

1. Phân tích tính năng của ống Việt Hàn FRP.

a. Kích thước và chiều dài ống đa dạng: Có thể sản xuất ống với đường kính từ 20mm – 4000mm. Chiều dài chuẩn 12.000mm, ngoài ra có thể sản xuất chiều dài dưới 12.000mm.

b. Kháng hóa chất tốt, không làm ảnh hưởng đến chất lượng của nước: Ống Việt Hàn FRP có thể chống lại sự ăn mòn của acid, soda, nước biển, nước thải chưa xử lý, tác nhân ăn mòn hoặc nước ngầm và nhiều hóa chất lỏng khác ở cả trong lẫn ngoài ống. Nó có thời gian sử dụng lâu hơn các vật liệu làm ống thông thường khác, thời gian sử dụng trên 50 năm.

Ống Việt Hàn FRP sử dụng trong nhiều ứng dụng như thiết kế hệ thống ống cấp thoát nước cho thành phố. Nhờ ưu điểm của vật liệu là không độc, ko rỉ, không mùi vị, không gây ô nhiễm thứ cấp cho nguồn nước.

c. Chống ô nhiễm, chống mối mọt: Bề mặt của ống Việt Hàn FRP sạch và trơn. Nó không bị bám bởi các loài giáp xác và bị gặm nhấm bởi vi sinh vật như các vi sinh vật sống trong nước biển và nước thải chưa xử lý, do vậy độ nhám của bề mặt ống không bị tăng lên, tiết diện của dòng chảy không bị giảm đi, và chi phí cho việc bảo dưỡng không tăng. Do không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố trên (vi sinh vật, giáp xác.. ) nên  khi đã sử dụng lâu ngày ống Việt Hàn FRP vẫn sẽ giữ được độ sạch và nhẵn như mới.

d. Chịu nóng và chịu lạnh tốt: Dưới nhiệt độ -300C ống Việt Hàn FRP vẫn giữ được độ bền dai và cường độ cao, có thể sử dụng  ở phạm vi từ -200C đến 1100C. Khi nhựa được pha chế theo đơn pha chế chuẩn, ống có thể chịu được nhiệt độ trên 1800C.

e. Trọng lượng thấp, độ bền cao, thuận lợi cho vận chuyển và lắp đặt: Ống Việt Hàn FRP được làm bằng phương pháp quấn sợi, trọng lượng riêng của nó là 1.65 – 2.0kg/m3 nó chỉ bằng ¼ ống thép. Độ bền kéo cong là 180 – 300Mpa và độ bền kéo dọc trục là 60 – 150Mpa, những độ bền này của ống Việt Hàn FRP gần bằng với độ bền của ống thép hợp kim. Vì thế, độ bền kéo dựa vào trọng lượng lượng riêng của ống Việt Hàn FRP lớn hơn 3 – 4 lần so bới ống thép hợp kim, Trong trường hợp này, tuỳ theo yêu cầu khác nhau của khách hàng về độ chịu áp của ống mà Việt Hàn có thể thiết kế ra những ống có thể chịu được áp lực bên trong và bên ngoài khác nhau. Cùng một đường kính, tỷ lệ trọng lượng giữa ống Việt Hàn FRP và ống thép cacbon (được làm từ tấm thép ) là 1 / 2.5; so với ống gang đúc là 1/3.5; so với ống bêtông chịu lực khoảng 1/8, vì thế nó dễ dàng cho vận chuyển và lắp đặt. Chiều dài của ống Việt Hàn FRP là 12m nên nó sẽ tiết kiệm được 2/3 khúc nối so với ống bêtông. Phương pháp tạo ra đầu Pat và đầu U sẽ làm cho việc lắp đặt dễ dàng và nhanh chóng. Đồng thời nó giảm được chi phí cẩu trục và tăng năng suất lao động.

f. Độ ma sát thấp, khả năng chuyển dịch cao: Bề mặt trong của ống Việt Hàn FRP rất trơn nhẵn, chống lại độ ma sát. Hệ số nhám nó là 0.084 trong khi đó ống bêtông là 0.014, ống gang đúc là 0.013. Như vậy  việc sử dụng ống Việt Hàn FRP có thể giảm áp lực lưu lượng nước, nâng cao khả năng dịch chuyển của dòng chảy, do vậy nó mang lại lợi ích kinh tế nhiều hơn :

-    Khi lưu lượng của nước chảy giống nhau, chọn ống Việt Hàn FRP có đường kính trong bé hơn có thể giảm chi phí đầu tư của dự án.

-    Khi các ống có đường kính trong như nhau, sử dụng Ống Việt Hàn FRP sẽ  làm giảm tổn hao áp lực so với ống làm từ vật liệu khác, nó làm tối ưu hoá công suất bơm, giúp giảm chi phí giá thành.

Do tối ưu hoá công suất bơm nên rút ngắn được thời gian bơm, về lâu dài giảm được chi phí hoạt động

g. Cách điện và cách nhiệt tốt: Ống Việt Hàn FRP là vật liệu không truyền dẫn , do đó nó cách điện tốt nhất, có khả năng cách ly dòng điện trên 1010 – 1015 Ωcm, thích hợp cho việc ứng dụng  trong truyền dẫn điện, khu vực có đường dây viễn thông, vùng có nhiều sấm chớp. Hệ số dẫn nhiệt của ống Việt Hàn FRP thấp, nó chỉ 0.23 (khoảng 5% so với thép ). Vì vậy khả năng chịu nhiệt của ống rất tốt.

h. Chịu mài mòn tốt: Cho nước có chứa nhiều bùn, cát và đá vào trong ống, cho quay ống, kiểm tra sự ảnh hưởng của ma sát lên mặt trong của thành ống và so sánh sau 3 triêu lần quay, sau đấy kiểm tra độ sâu của sự mài mòn trên mặt trong thành ống như sau: độ sâu của ống thép được phủ nhựa bitum và men là 0.53mm và 0,52 mm cho ống thép được phủ bằng epoxy và nhựa bitum, ống thép có bề mặt  trong được xử lý tăng cứng là 0,48mm, trong khi ống Việt Hàn FRP là 0,12mm. Điều này chỉ rõ rằng vật liệu FRP có khả năng chịu mài mòn tốt.

k. Chi phí bảo trì thấp: Vì ống Việt Hàn FRP có những đặc tính như: chống ăn mòn, chống ma sát, chịu lạnh và chống ô nhiễm nên ta không cần phải sử dụng biện pháp để chống gỉ, chống ô nhiễm, cách điện, cách điện và bảo trì khi sử dụng nó. Ngoài ra ta cũng không cần phải bảo vệ điện cực âm cho ống được chôn dưới lòng đất. Nó có thể tiết kiệm được 70% chi phí bảo trì.

l. Khả năng thích ứng rộng: Tuỳ theo yêu cầu khác nhau của khách hàng như lưu lượng dòng chảy khác nhau, áp suất, độ chôn sâu ống và chịu tải trọng ..., ta có thể thiết kế và chế tạo ống với độ chịu áp, độ cứng khác nhau.

m. Thời gian sử dụng lâu, an toàn và đáng tin cậy: Qua kiểm tra mô phỏng trong phòng thí nghiệm, thời gian sử dụng trên 50 năm.

n. Lợi nhuận phức hợp cao: Lợi nhuận phức hợp được hình thành bởi nhiều yếu tố như : đầu tư xây dựng, chi phí bảo trì và lắp đặt thì ống Việt Hàn FRP tốt hơn nhiều. Đặc biệt đối với ống có đường kính lớn, chi phí sẽ thấp hơn nhiều khi ống được chôn dưới lòng đất và có thể kéo dài qua nhiều thế hệ và miễn phí bảo trì lâu dài. Ống Việt Hàn FRP phát huy hơn nữa lợi nhuận phức hợp.

o. Tính năng cơ lý của vật liệu FRP


MBA, KS Phạm Hoàng Trung