در گذشته، تعمیر خطوط لوله دچار خوردگی یا آسیب‌دیدگی شامل جوشکاری صفحات و اسلیوها، استفاده از بست و کلمپ سفارشی ساز یا تعویض جزئی بخش معیوب بود. با این حال، در سال‌های اخیر استفاده از مواد کامپوزیتی پلیمری برای تعمیر لوله‌ها در سراسر جهان مورد حمایت و توجه گسترده قرار گرفته است. دلایل اصلی این امر عبارت‌اند از: امکان طراحی و اجرای تعمیر کامپوزیتی بر اساس محاسبات مهندسی سازه مطابق با استانداردهای بین‌المللی معتبر؛ این روش برخلاف جوشکاری، یک فرایند سرد و ایمن است که می‌تواند در مناطقی که انجام کارهای گرم ممنوع است اجرا شود؛ همچنین می‌توان آن را با هزینه کمتر انجام داد و عمر تعمیر طولانی‌ای فراهم کرد که به اندازه‌ای کافی است تا به‌عنوان یک تعمیر دائمی در نظر گرفته شود.

خطوط لوله، به‌ویژه آن‌هایی که قطر زیادی دارند، می‌توانند حجم‌های بالایی از مایعات و گازها را در مسافت‌های طولانی به‌طور کارآمد منتقل کنند. این خطوط که در مسیرهای طولانی و از میان چشم‌اندازها، محیط‌ها و شرایط گوناگون عبور می‌کنند، ممکن است تحت تأثیر عوامل داخلی و خارجی متعددی قرار گیرند. اختلاف ارتفاع موجب نوسانات فشار داخلی می‌شود، در حالی که تغییرات دما باعث انبساط و انقباض ماده لوله می‌گردد؛ در نتیجه این رفتارها، خطوط لوله تحت بارهای فیزیکی مانند خمش، برش، پیچش و خستگی قرار می‌گیرند. هم‌زمان، دیواره‌های داخلی لوله‌ها بسته به نوع مواد موجود در سیال عبوری می‌توانند در معرض خوردگی و حمله شیمیایی قرار گیرند. به‌طور مشابه، در شرایطی که حفاظت کافی وجود نداشته باشد، لوله‌ها در معرض خوردگی خارجی نیز قرار می‌گیرند.

این اثرات، چه به‌صورت منفرد و چه به‌صورت ترکیبی، می‌توانند باعث آسیب به دیواره لوله به شکل کاهش ضخامت فلز شوند و در نهایت به ایجاد عیوب عبوری از ضخامت دیواره (through-wall defects) منجر گردند که به مشکلات نشت می‌انجامد. نشت‌ها همچنین می‌توانند پیامدهای فاجعه‌باری داشته باشند، از جمله توقف بهره‌برداری و اثرات زیست‌محیطی. به همین دلیل، بر عهده مالکان و بهره‌برداران تأسیسات است که اقدامات پیشگیرانه و فعالانه‌ای برای جلوگیری از بروز بدترین پیامدها اتخاذ کنند.

معرفی سیستم Belzona SuperWrap II

سیستم کامپوزیتی Belzona SuperWrap II  نسل جدیدی از راهکارهای تعمیراتی برای بازگرداندن استحکام دیواره‌های سوراخ‌شده، ضعیف‌شده یا خورده‌شده لوله‌ها و مخازن فلزی است.
این سیستم (به شیوه اجرائی رپینگ تَر) شامل ترکیبی پیشرفته از رزین ۱۰۰٪ جامد (بدون حلال)، یک ورق تقویتی ترکیبی  با ساختار دولایه  به‌طوری‌که در لایه جلو الیاف کربن و در لایه پشت الیاف شیشه قرار دارد، تا مزایای هر دو نوع الیاف به حداکثر برسد و کارآمدترین توزیع و آرایش از نظر خواص فیزیکی و قابلیت اجرا حاصل شود. دلیل این امر آن است که لایه الیاف شیشه و رزین اپوکسی به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که به‌عنوان عایق عمل کنند تا از عبور جریان‌های خوردگی از طریق الیاف کربن رسانا جلوگیری شود که نسبت ترکیب الیاف شیشه و کربن، (30%:70%) است. (ورق‌های الیاف تقویت‌کننده در عرض‌های مختلف عرضه می‌شوند تا با قطرهای متفاوت لوله سازگار باشند، و ورق‌های عریض‌تر به‌ویژه برای هندسه‌های خاص مانند زانوها، سه‌راهی‌ها، فلنج‌ها، کاهنده‌ها و همچنین دیواره‌ها و سقف مخازن ذخیره بزرگ بسیار مفید هستند) و پس از آنکه الیاف تقویت‌کننده آغشته به رزین به دور لوله پیچیده شدند، از یک فیلم تثبیت‌کننده ویژه به نام Belzona 9382 ورقه فیلم با عامل جداساز (Release Film) استفاده می‌شود تا تعمیر را تا زمان عمل‌آوری رزین در جای خود نگه دارد. پس از پخت کامل رزین، این فیلم به‌راحتی قابل جداسازی است

دو ویژگی ماده‌ای برای توسعه مواد کامپوزیتی جهت تعمیر کاهش ضخامت دیواره و عیوب نشتی در لوله‌ها کلیدی هستند: استحکام مکانیکی و سختی. استحکام مکانیکی به حداکثر تنش کششی‌ای بستگی دارد که یک ماده می‌تواند بدون گسیختگی تحمل کند و از طریق استحکام کششی آن تعیین می‌شود. در مقابل، سختی به تغییر شکل الاستیک یک ماده هنگام اعمال نیرو اشاره دارد و توسط مدول یانگ (که به آن مدول کششی یا مدول الاستیسیته نیز گفته می‌شود) تعریف می‌شود. در مورد کامپوزیت‌های پلیمری، استحکام مکانیکی و سختی تا حد زیادی به خواص الیاف تقویت‌کننده وابسته است. رزین وظیفه انتقال بار بین الیاف تقویت‌کننده را بر عهده دارد. موفقیت یک تعمیر کامپوزیتی همچنین به استحکام چسبندگی رزین بستگی دارد، زیرا باید با زیرلایه لوله یکپارچه شود.

در توسعه  Belzona SuperWrap II، ترکیب‌های مختلفی از رزین‌ها و الیاف تقویت‌کننده مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، یک رزین اپوکسی دو جزئی با محتویات 100% جامد ، متشکل از پایه فنولیک نوولاک (جزء اصلی) و یک سخت‌کننده آمینی، انتخاب شد. دلیل اصلی این انتخاب تأکید بر این واقعیت بود که رزین‌های اپوکسی در مقایسه با سایر گروه‌های پلیمری عملکردی، از جمله پلی‌یورتان‌ها، متاکریلات‌ها، آلکیدها، وینیل‌ها و پلی‌استرها، می‌توانند چسبندگی و استحکام مکانیکی بهتری ایجاد کنند. همچنین امکان تشکیل ماتریس‌های پلیمری با شبکه‌های اتصال عرضی بسیار متراکم، که پایه مقاومت عالی حرارتی و شیمیایی هستند، باید به‌عنوان یکی از دلایل نتیجه‌گیری مبنی بر اینکه رزین‌های اپوکسی فنولیک نوولاک بهترین انتخاب محسوب می‌شوند، ذکر شود.

انواع رزین‌ها و دامنه کاربرد

سیستم تعمیر لوله و مخزن Belzona SuperWrap II در چهار گرید مختلف رزین موجود است:
Belzona 1981، Belzona 1982،  Belzona 1983  و Belzona 1984.

این تنوع باعث می‌شود که این سیستم برای کاربرد در محیط‌ها و اقلیم‌های مختلف — از مناطق سرد گرفته تا گرمسیری — کاملاً مناسب باشد.

همچنین این سیستم برای دمای کاری از ‎°C  60- ( °F 76- ) تا 150 °C (302 °F )  قابل استفاده است.

ویژگی طراحی و عملکرد

Belzona SuperWrap II  یک اپوکسی فاز نظر فنی هم اتصال بسیار مستحکمی با فلز پایه خود نس؛

موفقیت رزین اپوکسی بلزونا بستگی زیادی به خصوصیات الیاف تقویتی دارد که رزین را به آن آغشته می کنند لایه کربن در سطح رویی و الیاف شیشه در سطح پشتی قرار دارند و روی این الیاف یک خط آبی راهنما دوخته شده است تا نصابان بتوانند محل دقیق اورلپ را شناسایی کنند  و یک اجرای بی نقص داشته باشیم

خود این رزین برپایه اپوکسی فنوولیک نوولاک با یک سخت کننده آمینی هست با توجه به اینکه اپوکسی ها ذاتا نسبت به سایر گروه های پلیمری مانند پلی اورتان ها ،متاکریلات ،آلکید ها وینیل ها،  پلی استر ها استحکام و چسبندگی بالاتری دارند و از طرفی امکان تشکیل ماتریس های پلیمری با شبکه های اتصال عرضی بسیار متراکم که پایه مقاومت عالی حرارتی و شیمیایی هستند که بلزونا چهار گرید از این اپوکسی ها را برای سیستم تعمیرات سوپررپینگ خود توسعه داده است
چه برای تکمیل تعمیرات بعد از نشتی گیری در نشتی‌های کامل (Through-wall) و چه برای نازک‌شدگی موضعی دیواره‌ها (Thin-wall defects).

رزین اپوکسی  Belzona 1984این فناوری حتی در محیط‌های مرطوب یا در تماس با آب نیز قابل اجراست و جایگزینی قابل اطمینان، ایمن و بدون نیاز به جوشکاری (Cold-applied) مخصوصا در اسکله ها و سکوهای دریایی و خطوط زیر زمینی محسوب می‌شود.
در عین حال، این سیستم قدرت مکانیکی بالا، مقاومت شیمیایی و ضدخورندگی عالی را فراهم می‌کند و نیاز به تعویض جزئی خطوط آسیب‌دیده را تا حدود زیادی برطرف می‌سازد.

ویژگی های فنی

از این سیستم در صنایع نفت و گاز، نیروگاه‌ها، صنایع پتروشیمی، و صنایع دریایی برای تعمیر سریع و افزایش طول عمر تجهیزات استفاده می‌شود.

مزایای کلیدی

• طراحی و اجرا مطابق با استانداردهای بین‌المللی ISO 24817 و ASME PCC-2
• قابلیت اجرا توسط مجریان آموزش‌دیده و تأییدشده‌ی Belzona
• نصب سریع و آسان، بدون نیاز به توقف خط تولید
• قابل اجرا در شرایط مرطوب، خیس یا حتی زیر آب بدون نیاز به سندبلاست خشک
• امکان ترمیم سطوح گود و خورده‌شده پیش از نصب لایه کامپوزیت با استفاده از Belzona 1111 (Super Metal)  یا سایر خمیرهای ترمیمی Belzonaاین قسمت ها ترمیم می شوند و بعد سوپر رپینگ قابلیت اجرایی خواهد داشت )
• تحمل دمای کاری گسترده: از  -60‎°C تا °C  ‎ 150‎
• مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و مواد شیمیایی
• ضریب انبساط حرارتی مشابه فولاد، 9.4~11.26 x10^-6  بسیار نزدیک به فلز که مانع از تنش‌های حرارتی در سیکل‌های دما می‌شود
• چسبندگی عالی به فولاد کربنی
• فاقد حلال (100% solids) و در نتیجه ایمن از نظر زیست‌محیطی و بهداشتیپ
• پیوستگی مکانیکی عالی به زیرلایه‌های فلزی
• تمایل کم به خزش
• مدول یانگ 36~38 Gpa که بسیار فراتر از انتظارات استاندارد ها 6,895 MPa هست و از طرفی نرمال ترین فلز که مدول الاستیسیته 200 گیگا پاسکال دارد نشان از ارتجاعیت مناسب و همچنین نسبت پواسان نزدیک سیستم سوپررپینگ بلزونا به فلز باعث می شود که در زمان تغییرات فشار و تغییرات دمایی سوپر رپینگ اعمال شده فلز پایه را تعقیب کرده و از سطح جدا نشود و یا دچار پارگی و گسست از زیرلایه خود نگردد
• یک راه‌حل بسیار بادوام زیرا در مقابل خوردگی مقاومت زیادی دارد.

ورقه تقویتی از الیاف کربن و شیشه ساخته شده است. با ترکیب این دو ماده، سیستم تقویتی با استحکام کششی بالا و انعطاف پذیری بالا ایجاد شده است، که این دو ویژگی برای هر سیستم تعمیر کامپوزیتی غیر فلزی مهم هستند.

انطباق با استانداردها

تعمیر کامپوزیتی خطوط لوله نیازمند درجه بالایی از قابلیت اطمینان است، به‌ویژه در مورد سیستم‌های لوله‌کشی با فشار بالا یا لوله‌هایی که سیالات خطرناک را انتقال می‌دهند. به همین دلیل، آزمون‌های دقیق توسط مراجع ثالث و همچنین در داخل مجموعه انجام می‌شود تا انطباق با مجموعه‌ای از الزامات تعیین‌شده در ISO 24817  و ASME PCC-2  نشان داده شود. برای آزمون‌هایی که با هدف ارزیابی خواص مکانیکی مواد انجام می‌شوند، از نمونه‌های صفحه‌ای ساخته‌شده از الیاف تقویت‌کننده و هر یک از رزین‌ها استفاده شد. از سوی دیگر، در آزمون مقاومت فشاری که با هدف ارزیابی دوام سیستم انجام می‌شود، یک قطعه کوتاه لوله با عیوب مصنوعی با ابعاد مشخص با این سیستم تعمیر شد و سپس برای تأیید، آزمون مقاومت فشاری بر روی آن انجام گرفت و نتایج آن تایید شد

در آزمون استحکام چسبندگی برشی کششی، استحکام چسبندگی رزین‌ها به دو روش اندازه‌گیری می‌شود:

1) عمل‌آوری‌شده به مدت 7 روز در شرایط دمایی مشخص (شرایط کوتاه‌مدت)، و

2) غوطه‌وری در آب به مدت 1000 ساعت در شرایط دمایی مشخص (شرایط بلندمدت)،

که در هر دو حالت از فولاد کربنی به‌عنوان سطح چسبیده‌شونده استفاده می‌شود. مقایسه نتایج آزمون‌ها در دماهای پایین و بالا با هدف بررسی اثر تغییرات دما بر استحکام چسبندگی رزین‌ها انجام می‌شود. تمامی نتایج از دو جنبه با الزامات ISO 24817  مطابقت دارند:

(a) استحکام چسبندگی برشی کششی هر رزین برای شرایط کوتاه‌مدت و بلندمدت بیش از 5 مگاپاسکال است
(b) برای هر رزین، مقادیر بلندمدت حداقل 30 درصد مقادیر کوتاه‌مدت هستند

دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) دمایی است که در آن یک ماده پلیمری با گرم شدن شروع به نرم شدن می‌کند. این پدیده در ترموپلاستیک‌ها رایج است و مقدار آن اغلب در ارزیابی خواص حرارتی و مقاومت حرارتی تکنیک‌های تعمیر مبتنی بر رزین مورد اشاره قرار می‌گیرد. هنگامی که رزین در حین عمل‌آوری گرم می‌شود، چگالی پیوندهای عرضی افزایش یافته و دمای انتقال شیشه‌ای بالا می‌رود. زمانی که رزین Belzona 1981 در دمای 60 درجه سانتی‌گراد، رزین Belzona 1982 در دمای 80 درجه سانتی‌گراد و رزین Belzona 1983 در دمای 150 درجه سانتی‌گراد عمل‌آوری شوند، دماهای انتقال شیشه‌ای به‌ترتیب 90 درجه سانتی‌گراد، 115 درجه سانتی‌گراد و 188 درجه سانتی‌گراد خواهند بود

سیستم‌های لوله‌کشی تحت فشار در معرض اثر پواسون قرار دارند. به دلیل تنش‌های محیطی که در داخل لوله ایجاد می‌شود، قطر لوله اندکی افزایش می‌یابد، اما هم‌زمان انقباض در جهت محوری رخ می‌دهد و لوله کوتاه‌تر می‌شود. بنابراین، برای آنکه کامپوزیت‌ها ماده‌ای مناسب برای بازگرداندن استحکام مکانیکی خطوط لوله باشند، نسبت پواسون آن‌ها باید به مقدار لوله نزدیک باشد. نسبت پواسون ماده Belzona SuperWrap II  به اندازه کافی به نسبت پواسون فولاد نزدیک است. این بدان معناست که هنگامی که یک لوله فولادی معمولی تحت بارهای فشاری یا کششی قرار می‌گیرد، تعمیر انجام‌شده با SuperWrap II نیز رفتاری مشابه فلز پایه از خود نشان می‌دهد.

مدول یانگ (مدول کششی) معیاری از سختی یک ماده است، و مواد SuperWrap II دارای مدول یانگ بالای 37 تا 39 گیگاپاسکال هستند، به این معنا که تعمیر از سختی و ممان خمشی خوبی برخوردار خواهد بود. از دیدگاه عملی، هنگام ارزیابی عملکرد یک تعمیر کامپوزیتی لوله، گزارش شده است که مدول الاستیسیته استاندارد برابر با 6,895 مگاپاسکال یا بیشتر مطلوب است،3 و مقادیر مواد SuperWrap II به‌مراتب بالاتر از این مقدار هستند. از سوی دیگر، با در نظر گرفتن اینکه مدول یانگ فولاد معمولی حدود 200 گیگاپاسکال است، مواد Belzona SuperWrap II  که حدود یک‌پنجم این مقدار را دارند، بسیار الاستیک‌تر از فولاد هستند، و از این نظر می‌توان گفت که تعمیر SuperWrap II دارای خاصیت کشسانی بسیار عالی است و می‌تواند به‌راحتی حرکت فلز پایه را دنبال کند.

ضریب انبساط حرارتی یک ماده جامد نشان‌دهنده میزان تغییر طول و حجم آن در هنگام قرار گرفتن تحت تغییر دما در شرایط فشار ثابت است. لوله‌کشی که تحت شرایط بهره‌برداری متنوع قرار دارد، به‌طور کلی در نتیجه تغییرات دما دچار انبساط و انقباض مکرر می‌شود. بنابراین، مواد کامپوزیتی که برای بازیابی استحکام مکانیکی مواد لوله به کار می‌روند نیز باید قادر به تحمل کرنش حرارتی باشند. ضریب انبساط خطی مواد Belzona SuperWrap II  که در دمای محیط عمل‌آوری شده‌اند، بین
9.40 تا  ^6-10 × 11.26 بر کلوین است، که به ضریب فولاد معمولی (11 تا ^6- 10 × 12.5  بر کلوین) نزدیک است. این بدان معناست که اثر تنش (کرنش حرارتی) بر سطح چسبیده‌شده ناشی از تفاوت در انبساط حرارتی بین مواد کامپوزیتی و فلز پایه حداقل است.

آزمون فشار کوتاه‌مدت عملکرد Belzona SuperWrap II  را در برابر عیوب کاهش ضخامت دیواره (بدون نفوذ کامل) ارزیابی می‌کند. هدف، تعیین حداکثر میزان کاهش ضخامت دیواره‌ای است که می‌توان آن را تعمیر کرد. این آزمون بر روی یک قطعه کوتاه فولاد کربنی با یک عیب مصنوعی (کاهش ضخامت دیواره) با ابعاد مشخص انجام می‌شود. تعمیر به‌گونه‌ای طراحی می‌شود که استحکام تسلیم دیواره اصلی لوله را بازیابی کند. فشار آزمون به‌عنوان فشار تسلیم قطعه آزمایشی در حالت سالم اولیه آن محاسبه شد  تفاوت در فشار آزمون بین رزین‌های Belzona 1981/1982 و رزین Belzona 1983 به دلیل استفاده از قطعات آزمایشی متفاوت است. تمامی رزین‌ها آزمون را با موفقیت پشت سر گذاشتند و نتایج نشان می‌دهد که تعمیر با مشخصات طراحی مطابقت دارد و قادر است دوام ماده لوله را بازیابی کند.

آزمون فشار بلندمدت نیز عملکرد Belzona SuperWrap II  را در برابر عیوب دیواره نازک ارزیابی می‌کند. در اینجا، دوام تعمیر پس از 1,000 ساعت بارگذاری مداوم از طریق حفظ فشار داخلی لوله در سطحی ثابت مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. در نتیجه، هیچ ترک، جداشدگی لایه‌ای (دلامینیشن) یا هرگونه تخریب دیگری مشاهده نشد و بنابراین آزمون موفق ارزیابی شد.

آزمون دوام ضربه‌ای اثر واردشده بر تعمیر ناشی از یک ضربه با انرژی 5 ژول و سرعت پایین را بررسی می‌کند، که شبیه‌ساز افتادن ابزاری مانند آچار بر روی محل تعمیر است. هدف این آزمون تعیین حداقل ضخامت لایه تعمیر در ارتباط با ضربه خارجی است. مطابق با پیوست F استاندارد ISO 24817، ضربه‌ای معادل 5 ژول از طریق رها کردن وزنه‌ای از ارتفاع 1 متر بر روی تعمیر لوله اعمال شد و سپس آزمون فشار انجام گرفت. نتایج نشان داد که هیچ تفاوتی بین نرخ‌های آزادسازی انرژی اندازه‌گیری‌شده و محاسبه‌شده وجود ندارد، و نتیجه‌گیری شد که این سطح از ضربه بر یکپارچگی سیستم تعمیر SuperWrap II تأثیری نداشته است.

چرا سوپر رپینگ بلزونا را به روش های رایج بپذیریم ؟

وقتی از روش‌های جایگزین جوشکاری استفاده می‌شود، سوالی مطرح می‌شود که آیا این تعمیرات می‌توانند طول عمر کافی داشته باشند یا خیر. حتی زمانی که ما تعمیر را “موقتی” می‌پذیریم، می‌خواهیم که نزدیک به طول عمر دارایی دوام داشته باشد و نیاز به نگهداری مداوم نداشته باشد.

راه‌حل چیست؟

تعمیرات کامپوزیتی می‌توانند راه‌حل مناسبی برای مشکلات رایج نگهداری باشند. شرکت بلزونا یک سیستم تعمیر کامپوزیتی به نام Belzona SuperWrap II تولید و عرضه می‌کند. این سیستم ترکیبی از رزین و یک ورقه تقویتی است که به‌طور استراتژیک طراحی شده تا تقویت ساختاری به ساختارهای ضعیف‌شده بدهد.

معرفی رزین های  Belzona SuperWrap II

در کنار ورقه تقویتی، چهار گرید مختلف رزین وجود دارد که می‌توان از آن‌ها استفاده کرد. رزین انتخابی بستگی به شرایط عملیاتی و محیطی تعمیر دارد.

• بلزونا 1981:  یک رزین با زمان خشک‌شدن سریع است که به‌ویژه برای محیط‌های سرد طراحی شده است. این رزین برای دماهای بین ۵ تا ۲۰ درجه سانتی‌گراد (۴۱ تا ۶۸ درجه فارنهایت) مناسب است و می‌تواند برای دماهای تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد (۱۴۰ درجه فارنهایت) استفاده شود.
• بلزونا 1982:  رزینی برای کاربرد در مناطق گرم‌تر است. این رزین از نظر شیمیایی تقویت شده است، بنابراین طول عمر آن بیشتر است. دمای کاربرد آن بین ۲۰ تا ۴۰ درجه سانتی‌گراد (۶۸ تا ۱۰۴ درجه فارنهایت) است و برای دماهای کاری تا ۸۰ درجه سانتی‌گراد (۱۷۶ درجه فارنهایت) مناسب است.
• بلزونا 1983:  رزینی است که برای دماهای بالاتر طراحی شده و می‌تواند تا دمای ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد (۳۰۲ درجه فارنهایت) کار کند. این رزین بین ۵ تا ۴۰ درجه سانتی‌گراد (۴۱ تا ۱۰۴ درجه فارنهایت) قابل استفاده است.
• بلزونا 1984: رزینی با خصوصیات Surface-Tolerant که حتی می توان زیر آب و در شرایط آب و هوای رطوبی روی خط لوله اجرا کرد

صفحات و وصله‌ها (بچ ها) تعمیراتی

دو نوع تعمیر وجود دارد که معمولاً مشاهده می‌کنید: Wraps  Patches و. Wraps که به دور محیط کامل کشیده می‌شوند، معمولاً برای لوله‌ها، خطوط لوله و اجزای لوله‌کشی به‌کار می‌روند. اگر قطر چنین اجزایی آنقدر بزرگ باشد که محصور کردن کامل آن‌ها عملی نباشد، می‌توان از patches (وصله‌ها) که با سیستم SuperWrap II انجام می‌شوند، استفاده کرد. البته، مجریان تعمیرات ممکن است ترجیح دهند که wraps را روی لوله‌های بزرگ با قطر ۲۴ اینچ نیز استفاده کنند، زیرا این به ترجیح شخصی بستگی دارد.

تصاویر که در ادامه متن ارایه شده  نشان‌دهنده انعطاف‌پذیری کاربردهای سیستم Belzona SuperWrap II است. همانطور که می‌بینید، Belzona SuperWrap II  نه تنها روی بخش‌های مستقیم، بلکه همچنین بر روی هندسه‌های پیچیده برای اجرا مانند زانویی ها ، سه راهی ها و حتی پوشش‌های بسیار بزرگ در تانک‌های ذخیره‌سازی نیز قابل اعمال هست !

کاربرد روی سطوح آماده‌شده به‌صورت دستی

قبلاً، سیستم Belzona SuperWrap II فقط می‌توانست روی زیرلایه‌هایی که به‌طور شیمیایی یا با روش سندبلاست آماده شده بودند، اعمال شود. اما اکنون خوشحالیم که اعلام کنیم این سیستم اکنون می‌تواند روی زیرلایه‌های دستی که با استانداردهای ISO / ASME مطابق هستند، نیز اعمال شود، اگر انطباق الزامی باشد.

اگرچه این روش به اندازه تمیزکاری با سندبلاست مؤثر نیست، اما می‌دانیم که تمیزکاری دستی یا با ابزار برقی و موتوری معمولاً از نظر عملی مناسب‌تر است، به‌ویژه زمانی که دسترسی به سندبلاست محدود باشد.

راهنمای انتخاب گرید رزین (Selection Guide)

کاربردها (Applications)

• سیستم کامپوزیتی Belzona SuperWrap II برای تعمیر هندسه‌های پیچیده‌ی لوله‌ها شامل زانوها (bends)، خطوط مستقیم (straights) و سه‌راهی‌ها (tees)
• تعمیر سطوح بزرگ لوله‌های با قطر بیش از ۶۰ سانتی‌متر یا دیواره‌های مخزن با Patch کامپوزیتی مرطوب (Wet-applied Patch)
• صفحات کامپوزیتی پیش‌ساخته و پیش‌پخت‌شده (Pre-cured Composite Plates) برای اتصال یا تقویت نواحی خاص
• پدهای کامپوزیتی پیش‌ساخته برای پایه لوله‌ها (Pipe Support Pads) که در صورت نیاز با پوشش‌های ضدسایش مانند Belzona 1331 پوشش داده می‌شوند.

توجه: استفاده و توزیع این محصولات ممکن است در برخی مناطق با محدودیت‌هایی همراه باشد. جهت اطلاعات دقیق با نماینده بلزونا در منطقه خود تماس بگیرید.

درباره آزمون ISO 24817

ISO 24817  استانداردی بین‌المللی برای تأیید عملکرد و طراحی سیستم‌های تعمیر کامپوزیتی خطوط لوله فلزی است.
این استاندارد تضمین می‌کند که تعمیر انجام‌شده از نظر استحکام، دوام و ایمنی در شرایط فشار و دمای مشخص‌شده، قابل اعتماد و مطابق با الزامات صنعتی است.

سیستم Belzona SuperWrap II  به‌طور کامل طبق ISO 24817 تست و تأیید صلاحیت شده است و قادر است استحکام سازه‌ای لوله‌ها را بازیابی کرده و الزامات طراحی و اجرایی سخت‌گیرانه را برآورده سازد.

تطابق با استانداردهای جهانی

سیستم Belzona SuperWrap II   کاملاً مطابق با دو استاندارد بین‌المللی است:

•   ISO 24817 (برای تعمیرات کامپوزیتی لوله‌های فلزی)
• ASME PCC-2 Article 4.1  (مربوط به سیستم‌های غیر فلزی و کامپوزیتی)

این انطباق به شرکت های بهره بردار اطمینان می‌دهد که این سیستم از نظر عملکرد، قابلیت اطمینان و ایمنی در شرایط فشار و دمای بالا و سرویس‌های خطرناک، استانداردهای جهانی را رعایت می‌کند.

هدف از استفاده از Pipe Wrap

هدف از پوشش‌های کامپوزیتی مانند Belzona SuperWrap II  عبارت است از:

• بازگرداندن استحکام سازه‌ای در لوله‌های آسیب‌دیده یا دارای خوردگی
• افزایش طول عمر لوله‌ها بدون نیاز به توقف فرایند یا تعویض
• مهار فشار داخلی و تقویت نواحی ضعیف‌شده
• ارائه یک تعمیر سرد و ایمن (Cold-applied) بدون نیاز به عملیات گرم

این راهکارها معمولاً در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاهی و دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ جایی که جوشکاری یا تعویض لوله‌ها می‌تواند خطرناک یا غیرعملی باشد.

اجزای اصلی سیستم تعمیر Belzona SuperWrap II

برای اجرای کامل سیستم تعمیر Belzona SuperWrap II، مجموعه‌ای از مواد تخصصی Belzona مورد نیاز است:

نحوه محاسبه برای یک خط 56 اینچ

برای محاسبه مقدار مواد مصرفی برای تعمیر با سیستم Belzona SuperWrap II بر اساس مشخصات ارائه‌شده، باید مراحل مختلف فرآیند و مشخصات مواد را بررسی کرده و محاسبات را انجام دهیم. این محاسبات بر اساس جزئیات داده‌شده انجام می‌شود.

مشخصات پروژه:

• قطر لوله: 8 اینچ (حدود 20.32 سانتی‌متر)
• طول لوله: 1200 سانتی‌متر (12 متر)
• طول اضافی برای نقاط شروع و پایان: 20 سانتی‌متر از هر طرف (در مجموع 40 سانتی‌متر)
• طول نهایی پوشش‌گذاری: 1200 + 40 = 1240 سانتی‌متر (12.4 متر)
• تعداد لایه‌ها: ۴ لایه طی دو پاس رفت و برگشت
• نوع الیاف تقویتی Belzona 9281
• رزین Belzona 1982
• نوار رهاساز Belzona 9382

محاسبات مقدار الیاف تقویتی Belzona 9281 (مواد مصرفی برای پوشش لوله)

در هر دور پیچاندن الیاف تقویتی، 50 درصد اورلپ است، و دو پاس رفت و برگشت انجام خواهد شد. پس برای هر دور، طول الیاف تقویتی مصرفی برابر با طول کل لوله است که باید پوشش داده شود.

طول کل برای پوشش‌دهی (یک دور):

• طول لوله برای هر دور: 1240 سانتی‌متر (۱۲.۴ متر)

تعداد دورهای الیاف تقویتی (به علت دو پاس رفت و برگشت):

• تعداد دورها:  با احتساب اورلپ ها دو دور برای هر لایه پیچانده می شود  (در پاس رفت و برگشت)

پس، برای هر لایه ۲ دور کامل نیاز است. این را برای چهار لایه در نظر می‌گیریم.

متر طول پوشش با الیاف تقویتی:

قطر لوله به میلی متر 25.4 mm x 8inch = 203.2 mm                  محیط لوله به میلی متر 3.14×203.2 = 638 mm

مساحت سطح لوله 8 اینچ به طول 1240 میلی متر  به میلی متر                        791179 میلی متر مربع که می شود تقریبا 0.8 sqm

مصرف الیاف تقویتی Belzona 9281:

هر دور 25.4 سانتی متر از لوله را پوشش می دهد و برای یک متر لوله می شود 4 سگمنت و هر پاس دو لایه پیچانده می شود 638×4=2552 mm رو به بالا گرد کنیم می شود پس برای هر سگمنت  2.6 متر الیاف و برای یک متر لوله می شود 10.4 متر الیاف 9381 آغشته به رزین مصرف می شود
که هر بسته نوار به عرض 254 میلی متر 64 متر طول دارد که یک رول از این محصول کفایت خواهد کرد و اضافی برای پروژه های مشابه قابل اجرا هست

محاسبه میزان مصرف رزین Belzona 1982:

• برای 1 متر بلزونا  9381، 0.19 لیتر رزین بلزونا 1982 مصرف می‌شود.         پس برای 10.4  متر از طول الیاف تقویتی 1.98 تقریبا 2 لیتر از  محصول بلزونا 1982 مصرف می شود

نوار رهاساز Belzona 9382:

ابعاد نوار رهاساز Belzona 9382 برابر با 100 میلی‌متر عرض و 100 متر طول است.

• هر رول از نوار رهاساز به اندازه 100 متر است.
• برای پوشش‌دهی یک  متر لوله، با احتساب 50 درصد اورلپ می شود یک پار رفت می شود دولا و 10 سگمنت 100 میلی متری  هر سگمنت .0.628 متر طول دارد که برا ی 1 متر طول لوله 6.3 متر نوار رهاساز بکار می رود که یک رول کافی خواهد بود

نتیجه‌گیری:

1. مقدار الیاف تقویتی بلزونا 9281:  چهار لا حدود 10.4 متر به ازای هر متر طول لوله اینچ
2. مقدار رزین بلزونا 1982: 2 لیتر به ازای هر متر لوله 8 اینچ

مقدار نوار رهاساز بلزونا 9382: یک رول برای کل پروژه.6.3 متر