نما استخدام المركبات القائمة على البوليمر (FRP) في تحسين الهياكل المختلفة ، بما في ذلك تقوية أنابيب الصلب والخرسانة المدفونة ، بشكل كبير في السنوات الأخيرة ، والسبب الرئيسي هو الحاجة إلى زيادة عمر الخدمة و تحسين البنية التحتية في جميع أنحاء العالم .
قد تكون الأنابيب المدفونة عبارة عن أنابيب مضغوطة وخطوط نقل المياه والصرف الصحي وخطوط النقل في صناعة البتروكيماويات والمصافي وما إلى ذلك. إحدى المشاكل المتعلقة بهياكل البنية التحتية المدفونة هي المرور المشترك للأنابيب المختلفة .
بشكل عام ، يشمل الفشل المحتمل لهذه الهياكل التآكل و الصدمات و التشقق و التسرب و ما إلى ذلك . أيضًا ، أنماط التمزق لأنابيب المدفونة و الدعامات ذات الصلة هي :
- تشوه اللدن في الأنابيب
- تشققات
- تشققات في منطقة دعامات خط الأنابيب
- تشوه الموجي للأنابيب
- فشل رش المعدات المصممة للزلازل
- فشل مفصل التمدد
- تسرب غاز عالي الضغط من وصلات
- فشل دعامة الأنابيب
مدى هذه المخاطر هو أنه ، في كثير من الحالات ، تعاني خطوط الأنابيب الفولاذية من تمزق محلي وتسبب أضرارًا بيئية واقتصادية واسعة النطاق .
غطاء من FRP و أنواع العناصر الهيكلية
يشير الاستخدام المكثف للأنابيب المدفونة في خطوط نقل الغاز والماء والانتقال إلى أهمية هذه الهياكل . الأضرار التي لحقت بالأنابيب المدفونة ، و هي شرايين حيوية للخدمة ؛ يسبب العديد من المشاكل . كما أن استحالة تعميم خصائص أنواع مختلفة من خطوط الأنابيب على بعضها البعض هو أحد أسباب أهمية التدعيم الأنابيب المدفونة . أحد الإجراءات الخاصة للحد من ضعف خطوط الأنابيب المدفونة في مواجهة ظواهر مثل الزلازل هو تقوية جدارها . تحقيقا لهذه الغاية ، يمكن أن يكون استخدام طلاء FRP أحد الأساليب المتاحة لإعادة تجهيز خطوط الأنابيب المدفونة . بالإضافة إلى أنابيب الصلب والخرسانة المدفونة ، يمكن استخدام نظام FRP لتدعيم العناصر الهيكلية التالية :
- أنابيب الخرسانة مسبقة الشد
- أنابيب HDPE
- الكوع وقمزة
- وصلات الأنابيب
الغرض من إصلاح الأنابيب المدفونة باستخدام طلاء FRP
من أجل منع الفشل في الأنابيب المدفونة ، هناك حاجة لتقوية هذا النوع من الهياكل .من مزايا هذا النوع من التدعيم نسبة عالية من المقاومة للوزن و سهولة التطبيق و مقاومة التآكل . تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لهذه الطريقة في إمكانية تقوية خط الأنابيب النشط مع خطر الحركة الأرضية الدائمة دون إزالته من الخدمة أو استبداله بأنبوب جديد . في الواقع ، أساس استخدام طريقة التحسين والإصلاح هذه هو تقوية المنطقة المتضررة لتحمل الضغط الداخلي للأنبوب .
باختصار ، أسباب و أهداف تدعيم للأنابيب المدفونة هي :
- زيادة مقاومة الأنابيب
- زيادة قوة الانحناء
- عزل المائي ، و زيادة مقاومة أمام الإختراق
- السيطرة على الشقوق
- إصلاح التآكل الداخلي والخارجي
- إصلاح وتقوية المفاصل
- زيادة مقاومة الكوع والتمزق في الكوع
- زيادة العمر والمتانة
