Fiberglass Piping (FRP)/Pipa fiberglass digunakan di sebagian besar industri yang membutuhkan pipa tahan korosi. FRP digunakan dalam aplikasi ventilasi dan cairan yang beroperasi dari 40 hingga 300 F (40 sampai 149 C). Pipa fiberglass dapat dibangun dari resin yang tahan terhadap asam, kaustik atau pelarut. Bahan tahan abrasi dapat ditambahkan ke pipa FRP liner diameter dalam dan penutup luar untuk ketahanan aus bubur yang sangat baik. Fiberglass pipa sudah tersedia dalam ukuran ¹⁄₂ hingga 144 inci (DN15 hingga 3600).
RESIN
Resin yang digunakan dalam pembuatan pipa fiberglass, perlengkapan, dan perekat menyediakan untuk ketahanan korosi sistem. Resin juga digunakan untuk mengikat memperkuat kaca bersama-sama. Kaca bersama dengan resin dalam pipa FRP menyediakan sifat fisik struktur komposit. Seperti halnya logam yang digunakan membuat pipa, setiap sistem resin yang digunakan dalam pembuatan pipa fiberglass memiliki kekuatan dan kelemahan tertentu.
Epoxy Resins
Ketahanan kimia dan sifat fisik dari sistem resin epoksi tergantung pada kedua komponen sistem: resin dasar dan curing atau cross-linking agen. Dua jenis umum resin epoksi yang umum digunakan saat ini: bisphenolA epoksi dan novolak epoksi. Epoxies bisphenol jauh lebih banyak digunakan karena lebih ekonomis dan lebih mudah ditangani selama fabrikasi. Itu novolak epoksi digunakan di mana ketahanan suhu meningkat dan / atau lebih baik resistensi pelarut diperlukan. Kedua jenis epoksi ini dapat disembuhkan dengan baik berbagai bahan pengawet, dan pilihan bahan pengawet memiliki banyak pengaruh pada sifat dari produk akhir. Dua sistem resin yang paling umum digunakan dalam pembuatan pipa fiberglass epoksi adalah epoksi bisphenol yang disembuhkan dengan aromatik. amina dan epoksi bisfenol yang disembuhkan dengan anhidrida aromatik.
Polyester Resins
Ketahanan kimia dan sifat fisik poliester yang tersedia secara komersial dan vinil ester — kelas khusus poliester tahan bahan kimia — seragam untuk resin tertentu karena semua resin ini diawetkan menggunakan stirena sebagai pengikat silang agen. Ketika seseorang mengetahui aplikasi poliester atau vinil tertentu yang berhasil resin ester, orang tidak perlu khawatir tentang zat pengawet. Selama pembuatan dari pipa fiberglass, inisiator atau katalis ditambahkan ke styrene-polyester campuran untuk menyebabkan dua komponen bereaksi dan mengeras. Di hampir semua bahan kimia layanan pilihan sistem inisiator tidak ada konsekuensinya. Namun, pilihannya sistem inisiator telah ditemukan untuk mempengaruhi ketahanan kimia dari fiberglass pipa di beberapa layanan kimia yang sangat agresif seperti klorin panas, basah, atau natrium hipoklorit.
Vinyl Ester Resins
Sampai pengembangan resin vinil ester, itu tidak praktis untuk memproduksi massal pipa poliester berdiameter kecil. Namun sekarang, NPS 1 hingga 16 (DN 25-400) pipa yang dibuat dari resin vinil ester tersedia secara komersial dari beberapa produsen. Pipa yang terbuat dari resin ini memiliki kekuatan fisik yang baik dan, secara umum, kekuatan tumbukan yang lebih baik daripada poliester tahan bahan kimia lainnya. Resin ini memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap pengoksidasi dan asam mineral yang kuat dan ketahanan yang baik terhadap lingkungan basa. Vinyl ester standar dibatasi hingga 200 hingga 225 F (93 hingga 107 C) di sebagian besar aplikasi, sementara kinerja tinggi lebih mahal vinil ester cocok untuk penggunaan umum hingga 250 F (121 C), dan dalam beberapa penggunaan khusus aplikasi telah digunakan dalam suhu setinggi 350 F (177 C).
Bisphenol-A Fumarate Polyester Resins.
Poliester bisphenol-A fumarat adalah resin poliester asli bervolume tinggi, tersedia secara komersial, dan tahan bahan kimia. Resin jenis ini telah diproduksi selama lebih dari 35 tahun dan, hingga munculnya resin vinil ester, merupakan resin yang paling banyak digunakan dalam pembuatan bahan kimia yang tahan produk fiberglass. Ketahanan kimia resin jenis ini kira-kira setara dengan resin vinil ester pada suhu hingga 250 F (121 C), tetapi resin bisphenol-A fumarat lebih kaku daripada vinil ester, dan ini membuatnya tidak cocok untuk pembuatan pipa berdiameter kecil pada peralatan produksi massal. Kekakuan resin ini adalah alasan utama perpindahannya dengan vinil ester dari posisi sebelumnya sebagai resin tahan bahan kimia yang paling banyak digunakan. Di dalam pipa berdiameter besar dan bejana reaksi besar, kekakuan resin bukanlah kerugian, dan resin ini masih digunakan dalam pembuatan peralatan jenis ini, terutama saat itu untuk digunakan dalam layanan di mana resin ini telah terbukti berhasil dalam aplikasi sebelumnya.
Chlorendic Polyester Resins.
Resin poliester chlorendic memiliki chlorinated tulang punggung dalam struktur molekul mereka yang membuat mereka sangat cocok untuk aplikasi suhu tinggi, hingga 350 F (177 C). Dalam kebanyakan klasifikasi resin ada peningkatan kekakuan ketika perubahan struktur kimia dilakukan untuk memberi peningkatan kinerja suhu untuk resin. Resin Chlorendic mengikuti umum ini aturan dan lebih kaku dari resin bisphenol-A fumarat. Molekul struktur resin chlorendic memberi mereka ketahanan yang sangat baik terhadap mineral pekat lingkungan asam dan sangat pengoksidasi, tetapi resistensi yang buruk terhadap larutan basa. Ketahanan pelarut resin ini sangat baik jika dibandingkan dengan poliester lainnya.
Isophthalic Polyester Resins.
Poliester isofalat adalah yang paling murah dan paling tidak tahan bahan kimia dari resin poliester tahan korosi. Untuk layanan suhu hingga 180 F (82 C), resin ini umumnya memiliki ketahanan yang baik terhadap air, asam encer, dan larutan alkali yang sangat lemah, dan ketahanan yang baik terhadap minyak bumi pelarut seperti bensin dan oli. Ada banyak tingkatan poliester isofalat resin. Penting untuk memilih poliester isofalat yang kompatibel dengan pelayanan yang ditangani.
Resin Lainnya.
Resin Furan sulit untuk dikerjakan, dan hal ini saat ini membatasi penerapannya untuk sistem yang membutuhkan campuran unik dari asam unggul, alkali, dan pelarut resistensi pada suhu hingga 300 F (149 C) yang ditawarkan oleh resin ini. Namun, resin furan tidak cocok untuk menyerahkan layanan pengoksidasi. Resin fenolik juga memerlukan teknik pemrosesan khusus yang membatasi ekonomisnya aplikasi untuk sistem yang membutuhkan ketahanan asam dan pelarut yang unggul di suhu hingga 300 F (149 C). Resin fenolik sering digunakan dalam tahan api aplikasi saluran
PROSES MANUFAKTUR
Hand Layup
Hand layup atau contact moulding adalah metode paling sederhana yang digunakan untuk membuat pipa fiberglass dan fitting. Bagian itu dibuat di atas cetakan jantan yang membentuk diameter dalam dari komponen perpipaan. Kerudung kaca atau nexus sintetik dijenuhkan dengan resin, kemudian diaplikasikan pada cetakan, menciptakan bagian dalam yang kaya akan resin setebal 10 hingga 20 mil (0,25 hingga 0,50 mm). permukaan untuk bagian Lapisan dalam ini mengandung sekitar 90 persen resin dan sangat tahan korosi dan agak tahan abrasi. Sebagian besar pipa layup tangan dan fitting memiliki dari 50 sampai 250 mil (1,3 sampai 6,4 mm) tebal penghalang korosi. Itu penghalang korosi dibuat dengan menjenuhkan tikar fiberglass dengan resin dan kemudian menerapkannya itu di atas permukaan bagian dalam yang kaya resin. Lapisan tikar mengandung sekitar 60 persen resin. Penghalang korosi atau ketebalan liner adalah total ketebalan kerudung, nexus, dan lapisan tikar. Kekuatan struktural komponen perpipaan dibuat di dinding bagian yang diperkuat. Penguatan dibuat dengan tikar jenuh atau lapisan tikar bergantian dan anyaman keliling dengan resin dan aplikasikan ke bagian luar permukaan penghalang korosi. Jumlah lapisan dan jenis tulangan kaca yang digunakan tergantung pada persyaratan kekuatan untuk bagian tersebut. Penghalang korosi dapat diterapkan pada permukaan luar bagian untuk aplikasi yang membutuhkan korosi atau ketahanan abrasi pada diameter luar.
Filament Winding
Filament-wound fibreglass pipe dan fittings adalah produk buatan mesin yang dibuat di atas cetakan laki-laki berputar. Cetakan membentuk diameter bagian dalam. filamen bagian dibuat dengan atau tanpa penghalang korosi interior kaya resin. Korosi Barrier dibuat sama dengan proses hand layup tetapi boleh diterapkan dengan tangan atau dengan mesin. Dinding yang diperkuat untuk pipa dan fiting luka filamen dibuat dengan menggambar kaca keliling melalui bak resin atau dengan resin-diresapi tape. Keliling atau pita jenuh resin ditempatkan di bagian luar korosi penghalang oleh kepala penempatan serat (lihat Gambar D2.1a). Kepala penempatan serat bergerak dalam kaitannya dengan cetakan yang berputar untuk memposisikan tulangan dengan benar bagian. Pipa filamen keliling atau selotip biasanya ditempatkan pada bagian tersebut pada sudut heliks. Sudut ini biasanya dioptimalkan untuk tekanan internal maksimum peringkat tetapi dapat diubah untuk meningkatkan kekakuan pipa, kekuatan aksial, atau tidak didukung jarak rentang. Jumlah lapisan tulangan yang digunakan pada filamen bagian luka ditentukan oleh persyaratan kekuatan untuk bagian tersebut. Sebuah penghalang bisa ditambahkan ke bagian luar produk luka filamen untuk perlindungan korosi atau abrasi.
Centrifugal Casting
Pengecoran sentrifugal digunakan untuk membuat resin termoset yang diperkuat serat kaca pipa dan pipa mortar plastik yang diperkuat serat kaca. Pengecoran sentrifugal tidak digunakan untuk membuat fitting fibreglass. Pada proses pengecoran sentrifugal pipa dibuat di dalam tabung cetakan baja yang dapat diputar dengan kecepatan tinggi, menciptakan sentrifugal yang signifikan kekuatan (lihat Gbr. D2.2), Pipa resin termoset yang diperkuat serat gelas dibuat oleh memposisikan kain fiberglass terlebih dahulu di dalam tabung cetakan. Cetakan kemudian diputar sambil sejumlah resin yang terkontrol disuntikkan ke dalam tabung. Sentrifugal yang sangat tinggi kekuatan dari tabung pemintalan menggerakkan resin melalui serat kaca dan menggantikan apapun udara di dalam serat. Kelebihan resin disuntikkan ke dalam tabung yang membentuk resin murni penahan korosi dan abrasi pada diameter dalam pipa. Cetakan dipanaskan yang membantu penyembuhan pipa. Penghalang korosi dapat ditambahkan ke bagian luar permukaan pipa jika diperlukan untuk aplikasi.
Press Molded
Press moulding digunakan untuk membuat fitting tapi bukan pipa. Pada proses ini campuran dari resin, pecahan kaca, dan pengisi, yang disebut premix, ditempatkan dalam cetakan logam yang serasi. Cetakan biasanya ditutup dengan mesin press hidrolik yang memaksa premix untuk mengambil bentuk cetakan. Cetakan dipanaskan untuk mempercepat penyembuhan bagian tersebut.
Karena fiting cetak tekan sangat otomatis, fiting cetak tekan otomatis biasanya lebih murah daripada fitting yang dibuat dengan metode lain. Fitting cetakan tekan bisa sangat tahan korosi tetapi biasanya memiliki dinding yang berat untuk mencapai yang diinginkan kekuatan fisik. Fiting cetakan tekan tersedia dengan bel dan keran, lurus soket, dan sambungan bergelang.
Resin Transfer Molding
Resin transfer molding hanya digunakan untuk membuat perlengkapan fiberglass. Fitting dibuat dengan menempatkan kaca, cadar, dan nexus ke dalam cetakan. Setelah cetakan ditutup, resin disuntikkan ke dalam cetakan dan dihilangkan. Aplikasi metode ini adalah kulit terluar untuk sistem perpipaan fiberglass ganda.
SISTEM SAMBUNGAN
Perpipaan fiberglass tersedia dengan berbagai sistem penyambungan agar sesuai dengan spesifikasinya aplikasi. Tersedia sambungan bel dan keran, sambungan soket lurus, sambungan bergelang, sambungan butt wrap (juga dikenal sebagai sambungan butt dan strap), sambungan O-ring, bel dan keran sambungan ulir, sambungan ulir, dan sambungan mekanis.
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
Sumber:
Nayyar, Mohinder L. 2000. Piping Handbook: Seventh Edition. New York: The McGraw-Hill Companies, Inc.