Be the first to get the Future Water Magazine with cutting-edge information about sustainable water solutions!

Tworzywo sztuczne wzmacniane włóknem szklanym (GRP):
Zrównoważony materiał rzuca wyzwanie tradycyjnemu rynkowi.

Trudno wyobrazić sobie dzisiejsze życie bez tworzyw wzmacnianych włóknem szklanym. Odkryty dla celów przemysłowych na początku XX. wieku materiał był początkowo używany do izolacji domów. Później zakres zastosowań poszerzył się i obecnie materiał jest powszechnie używany w lotnictwie, przemyśle motoryzacyjnym, stoczniowym i przemyśle budowlanym.

 

Z czego jest zrobiony

Tworzywa sztuczne wzmacniane włóknem szklanym to materiał kompozytowy, składający się z osnowy polimerowej i włókien szklanych. Osnowa polimerowa to zazwyczaj epoksydowa, winyloestrowa lub polimerowa żywica termoutwardzalna. Żywica nadaje produktowi odporność na czynniki środowiskowe i chemiczne, jest spoiwem dla włókien w laminacie strukturalnym i określa kształt elementu wykonanego z GRP. Włókna szklane wzmacniają strukturę kompozytu. Włókna mogą być rozmieszczone przypadkowo lub adekwatnie do wymagań. Najczęściej stosowanym typem włókna szklanego stosowanego w produkcji GRP jest włókno E (szkło borokrzemianowe). Powszechnie stosowane jest także włókno E-CR (Elektryczna/Chemiczna odporność) używane w zastosowaniach, gdzie wymagana jest szczególnie wysoka ochrona przed korozją kwasową.

 

Dlaczego jest tak mocny

Podobnie jak w przypadku innych materiałów kompozytowych, oba surowce wzajemnie się uzupełniają, by stworzyć mocniejszy komponent. Żywice wykazują dużą wytrzymałość na obciążenia ściskające, włókna szklane są odporne na naprężenia. Dzięki kombinacji tych dwóch surowców GRP jest materiałem, który bardzo dobrze wytrzymuje zarówno siły ściskające, jak i rozciągające. Istnieje kilka metod produkcji GRP: nawijanie włókien, odlewanie odśrodkowe, układanie ręczne, układanie natryskowe i poltruzja.

 

Jakie są największe zalety

GRP ma wiele zalet. Charakteryzuje się niską wagą przy dużej wytrzymałości mechanicznej, odpornością na działanie chemikaliów i korozji (dzięki swoim właściwościom dielektrycznym także na korozję elektrolityczną), odpornością na promieniowanie UV, stabilnością temperatury i jest przyjazne dla środowiska. GRP jest materiałem wodoodpornym, dlatego idealnie nadaje się do zastosowań na wolnym powietrzu. Poprzez zastosowanie niepalnych żywic, materiał można dostosować tak, by był ogniotrwały. GRP jest bardzo trwałym materiałem z długim okresem eksploatacji, pasuje idealnie do szerokiego zakresu zastosowań w różnych gałęziach przemysłu.

GRP w budowie rurociągów

 

Od lat pięćdziesiątych XX w. GRP zyskało znaczącą pozycję jako materiał używany do budowy rurociągów. Systemy rur z GRP obejmują dziś szeroki zakres zastosowań: od systemów kanalizacyjnych, rurociągów wody pitnej po zbiorniki magazynujące, odwodnienia, rurociągi zasilające turbiny w  elektrowniach wodnych, instalacje przemysłowe, jak również zastosowania renowacyjnej przy użyciu specjalnych profili niekołowych, a to tylko niektóre z nich. Metody instalacji rur są również różnorodne: wykop otwarty, instalacje nadziemne, na podporach, instalacje podwodne i bezwykopowe takiej jak relining czy mikrotunelowanie.

 

Rury GRP Amiblu są produkowane w procesie nawijania włókien (technologia Flowtite) lub odlewania odśrodkowego (technologia Hobas). W obu przypadkach do włókna i żywicy dodaje się piasek i wypełniacze, by zbudować odpowiednią grubość ścianki a tym samym zwiększyć wytrzymałość i sztywność rury. W procesie nawijania włókien wykorzystuje się ciągłe i pocięte włókno szklane, które jest nawijane na obracający i przesuwający się w kierunku obwodowym trzpień. Rura jest w ten sposób uformowana od wewnątrz na zewnątrz. Przy odlewaniu odśrodkowym rura odlewana jest w obracającej się matrycy od zewnętrz do wewnątrz. Surowce, włącznie z ciętym włóknem szklanym są wprowadzane do formy za pomocą ramienia podajnika przesuwającego się do przodu i do tyłu. W każdym z tych procesów powstaje rura GRP o określonych właściwościach, która w wielu aspektach przewyższa inne materiały, z których wykonywane są rury.

Zalety rur GRP Amiblu:

 

  • Okres eksploatacji ponad 150 lat
  • Globalnie stosowane i zaakceptowane przez autorytety w dziedzinie gospodarki wodno-ściekowej na całym świecie
  • W pełni zautomatyzowany proces produkcji pozwala na produkcję rur o określonych właściwościach wymaganych dla danego zastosowania i warunków eksploatacji
  • Dostępne wysokie klasy sztywności (np. dla obszarów, gdzie występują słabsze gleby)
  • Niewielka waga i dogodna długość. Rury GRP ważą 1/4 wagi rury z żeliwa sferoidalnego i 1/10 wagi rury betonowej. Prowadzi to do znacznych oszczędności dzięki zmniejszeniu kosztów transportu, składowania i instalacji
  • Niższe ciśnienie udarowe i uderzenie hydrauliczne z uwagi na niską prędkość fali uderzeniowej
  • Odporność na korozję w szerokim zakresie pH
  • Odporność na korozję elektrolityczną. Rury GRP nie wymagają ochrony katodowej i innego rodzaju zabezpieczeń
  • Wytrzymałość na wysokie wzdłużne obciążenia ściskające (2-3 razy wyższa niż w przypadku betonu), które powstają podczas przeciskania rury
  • Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej
  • Doskonała charakterystyka przepływu hydraulicznego. Dzięki gładkiej powierzchni wewnętrznej, znacznie mniejsze siły tarcia niż w przypadku innych materiałów

Dlaczego jest zrównoważony?

 

Światowa komisja ds. Środowiska i Rozwoju określa zrównoważony rozwój jako „rozwój, który zaspokaja potrzeby obecnych pokoleń bez uszczerbku dla zdolności przyszłych pokoleń do zaspokajania ich własnych potrzeb”.

 

By osiągnąć pełną równowagę, społeczeństwo, środowisko i gospodarka muszą ze sobą współpracować. Te trzy czynniki pokrywają się, oddziaływają na siebie wzajemnie i jeśli jeden z nich jest słaby, system nie może być zrównoważony. W związku z tym musimy spojrzeć na wiele różnych sił, procesów i podmiotów, którzy kształtują system w holistyczny sposób i zrozumieć jak wpływają na siebie nawzajem. W porównaniu do innych materiałów, produkcja GRP jest niezwykle łagodna i zrównoważona. To dlatego, że produkcja żywic bazowych i włókien szklanych ma znacznie mniejszy wpływ na środowisko niż metale jak stal. Dzięki bardzo długiej żywotności materiału, najwyższej jakości oraz że są przyjazne dla środowiska, dlatego też produkty GRP są rozwiązaniem dla pokoleń i wnoszą wkład do każdego z trzech filarów zrównoważonego rozwoju.

Zrównoważenie środowiskowe

Zrównoważenie środowiskowe

Zrównoważenie środowiskowe to zdolność do utrzymania zużycia źródeł odnawialnych i nieodnawialnych oraz zanieczyszczeń na poziomie, który nie będzie miał negatywnego wpływu na przyszłość naszej planety. Ten filar zrównoważonego rozwoju musi być traktowany priorytetowo: Jest to warunek wstępny równowagi społecznej i ekonomicznej.

 

Zrównoważenie gospodarcze

Zrównoważenie gospodarcze

Zrównoważenie gospodarcze to zdolność do wspierania określonego poziomu ekonomicznej produkcji. Innymi słowy to proces alokacji i ochrony ograniczonych zasobów, przy jednoczesnym zapewnieniu pozytywnych skutków społecznych i środowiskowych.

 

Zrównoważenie społeczne

Zrównoważenie społeczne

Zrównoważenie społeczne to zdolność systemu społecznego, takiego jak kraj, do utrzymywania określonego poziomu dobrobytu społecznego. Przyszłe pokolenia powinny mieć zapewniony taki sam lub nawet lepszy dostęp do zasobów społecznych niż obecne pokolenie. Ponadto, dostęp do zasobów społecznych powinien być równy dla wszystkich w ciągu pokolenia.

 

Sustainable Water Solutions