در بسياري از فرايندهاي مربوط به صنايع شيمايي و معدني، كاغذسازي، كوره هاي ذغال سنگ موجود در نيروگاه هاي استفاده از فولاد كربن و فولاد ضد زنگ جهت ساخت تجهیزات  به تنهايي جوابگوی خورندگی محيط هاي شيميايي نمي باشند. به همین منظور، جهت حفظ سطوح داخلی و خارجی تجهيزات و مخازن در مقابل حملات خوردگي از پوشش هاي متعددي استفاده شده است. اما هر كدام از پوشش هايي كه به طور سنتي مورد استفاده قرار مي گرفته اند داراي معايبي مي باشند. برخی از این معایب در جدول زير نمايش داده شده است.

 

پوشش Lining	معايب روكش
استفاده از رنگهاي مقاوم	1-  عمر كوتاه پوششها 2- عدم مقاوم بودن اين رنگها در مقابل حرارت و دما بالا 3-  عدم مقاوم بودن رنگها در مقابل محيط اسيدي و قليايي  4- عدم مناسب بودن اين رنگها براي مخازن ذخيره آب آشاميدني
استفاده از روش Glass Line	1- مقاومت مكانيكي خيلي كم اين پوششها 2- عدم امكان تعمير روكش در صورت آسيب ديدگي 3- عدم امكان اجراي پوشش در محل 4- عدم امكان اجراي پوشش براي قطعات بزرگ
استفاده از سراميكهاي ضد اسيد	1- سخت بودن اجراي اين نوع روكش براي سطوح محدب يا مقعر و يا سطوحي كه داراي زاويه مي باشند. 2- نفوذ مواد اسيدي از راه درزهاي ايجاد شده بين سراميكها و نفوذ به زير پوشش و در نتيجه كوتاه نمودن عمر پوشش.
استفاده از بتونهاي ضد اسيد	1- آزمايشها و تجربيات مختلف ثابت كرده است كه يك بتون يا سيمان ضد اسيد بيش از يك - دو سال نمي تواند در مقابل محيطها اسيدي مقاوم باشد و مجدداً نياز به روكش نمودن دارند. 2- امكان نفوذ و فرار مواد و محلولهاي درون حوضچه از طريق نفوذ 3- تاثير مواد شيميايي بر روي مقاومت مكانيكي بتون

 

در حال حاضر بسياري از مهندسين خوردگي، استفاده از پوشش هاي GRP را به عنوان بهترين راه حل موثر براي مبارزه با خوردگي فلزات پيشنهاد مي كنند. بيش از 50 سال است كه کامپوزیتهای GRP براي حل مشكلات خوردگي مورد استفاده قرار مي گيرند. اين كاربري به دليل عملكرد فوق العاده GRP در مقايسه با ساير مواد مشابه در كاربردهاي مختلف مي باشد. به همين دليل كامپوزيت GRP در حال حاضر به عنوان اولين گزينه انتخابي، بيش از آنیكه تنها گزينه باقيمانده باشد، شناخته شده است.
شرکت فراپاکس شیراز افتخار دارد تا با بهره گیری از نیرو های متخصص ضمن ارائه خدمات مشاوره در زمینه راهکارهای مبارزه با خوردگی مجری انواع پوشش های GRP و GRVE بر سطوح تجهیزات فرایندی صنایع مادر کشور باشد.

مزاياي خدمات پوشش هاي GRP شرکت فراپاکس شیراز
1- محافظت فوق العاده از سطوح فولادي و بتني جهت مقابله در برابر حملات خوردگي با انتخاب رزين، الياف، پرايمر و تاپ كوت مناسب
2- چسبندگي فوق العاده، مقاومت در برابر خراش و مقاومت در برابر پديده Cathodic Disbonding
3- قابيلت اجرا در محل
4- قابلیت تغيير اسان و مقرون به صرفه
5- قابليت اجرا بر اساس الزامات استانداردها
6- قابليت اجرا بر اساس سفارش مشتري مرتبط با تعداد لايه ها، ضخامت لايه ها و شرايط Curing
7- قابليت اجرا بر انواع سطوح خميده (محدب، مقعر و زاويه دار)
8- 5 سال گارانتي
9- قابليت مقاوم سازی دربرابر اشعه UV آفتاب
10- قابليت بهبود استحكام مكانيكي با استفاده از Top Coat
11- قابليت استفاده به عنوان يك عايق حرارتي و الكتريكي
12- قابليت اجراي پوشش مجدد (با رزين و الياف جديد) در صورت تغيير كاربري

پوشش های GRP
به طور کلی از پوشش های GRP به دو منظور استفاده میشود:
1. (Lining یا آستری ) اجراي پوشش GRP بر سطوح تجهیزات فولادي و بتني (سطوحی که مستقیماً در تماس با مواد شیمیایی قرار دارند). با استفاده از اين راه حل مقرون به صرفه در محار خوردگي ،عمر مفيد تجهيزات (فولادي يا بتني كه بدون پوشش كمتر از يك سال بود) به مدت 5 تا 8 سال ارتقا می يابد.

2.( Coating یا روکش) اجرای روکش GRP  بر سطوح خارجی تجهیزات پلیمری ( مانند اتصالات و مخازن PVC ، PPو PE ) جهت تقویت استحکام مکانیکی .

---

پوشش GRP
غالباً در توليد این پوشش ها (پوشش هاي ضخيم تقويت شده (نوعاً بين 2 تا 6 ميليمتر) بوسیله الیاف)، مواد زير مورد استفاده قرار میگیرند :

- رزين هاي بدون حلال (پلي استر، پلي وينيل استر يا اپوكسي) كه به عنوان ماتريكس شبكه تشكيل دهده كامپوزيت مورد استفاده قرار مي گيرد.
- الياف شيشه كه به صورت ورقه شده (Flake)، خرد شده (Chopped)، حصيري (Mat) و بافته شده مي باشند و به عنوان تقويت كننده (Reinforcement) كامپوزيت مورد استفاده قرار مي گيرند.
- پرايمر یا بتونه اوليه (با پايه پلي آميدپوكسي) كه براي تقويت چسبندگي پوشش به سطح مورد استفاده قرار مي گيرد.
- تاپ كوت يا لايه پوشاننده خارجی كه از الياف شيشه ورقه شده (Flake) آغشته به مواد آنتي UV تركيب شده با رزين اپوكسي وينيل استر تشکیل شده و جهت محافظت از پوشش در مقابل اشعه UV نور آفتاب مورد استفاده قرار مي گيرد. تاپ کوت میتواند از یک لایه رزین (اپوکسی یا اپوکسی ونیل استر) تشکیل شود که مقاومت شیمیایی آستری GRP را به صورت قابل ملاحظه ای افزایش دهد.

اجرای پوشش های GRP عموماً به صورت تك لايه صورت میپذیرد. در مواردی که احتیاج به محار خوردگی هم در سطح پوشاش داده شده و هم در سطح در تماس با محيط مواد خورنده میباشد ، پوشش 2 و یا چند لايه مورد استفاده قرار میگیرند.
پوشش هاي GRP دولايه به دلیل ضخامت بیشتر و در نتیجه ایجاد استحکام مکانیکی ، در برابر حفره ها و هر گونه ناهمواري ناشی از خوردگی (مثلاً خوردگی ناشي از مجاورت خاك در سطوح زیرین مخزن) كمتر تغییر شکل میدهند.

انواع رزين
پوشش هاي GRP تولید شده از رزين هاي پلي استر:
از جمله ابتدايي ترين پوشش هايي بودند كه در مخازن ذخيره، صنايع نفت، گاز و پتروشيمي مورد استفاده قرار گرفتند. رزين هاي پلي استر در برابر اسيدها، بازها و حرارت خشك از مقاومت خوبي برخوردارند و از جمله رزين هاي مقرون به صرفه به شمار مي روند. اما به دلیل داشتن خصوصياتی مانند چروكيدگي (Shrinkage) ، عدم مقاومت در برابر بازهای قوی و اجرای نسبتاً مشکل ، به ندرت براي موارد خاص مورد استفاده قرار مي گيرند.
پوشش هاي GRP تولید شده از رزين هاي وينيل استر:
جايگزين مناسبی برای پوشش هاي GRP تولید شده از رزين هاي پلي استر خصوصاً در مواردي مقاومت شيميايي مورد نياز است ، میباشند. اين پوشش ها داراي مقاومت شيميايي بالا، چسبندگي خوب و داراي خاصيت ارتجاعي مي باشند. اما مانند رزين هاي پلي استر از اجراي مشكلی برخوردارند و احتمال چروكيدگي آن در زمان پليمر شدن وجود دارد.

پوشش هاي GRP تولید شده از رزين هاي اپوكسي:
از مقاومت شيميايي بالايي برخوردارند. مقاومت شیمیایی وابسته به نوع (Curing Agent) به كار رفته در اين كامپوزيت ها مي باشد. اين رزين داراي كمترين ميزان چروكيدگي در زمان پليمر شدن نسبت به ساير رزين ها مي باشد. اين رزين ها داراي خاصيت چسبندگي بالا به سطح پوشش داده شده و به الياف مي باشد و معمولاً كامپوزيت هاي توليد شده از اين رزين داراي استحكام مکانیکی فوق العاده اي باشند. از ديگر مزيت هاي پوشش هاي GRP تولید شده از رزين هاي اپوكسي مي توان به كاربري آسان، قابليت پوشش دهي مجدد، بوي كمتر اشاره كرد که مجموعاً باعث
عموماً رزين هاي اپوكسي عموماً از مقاومت خوبي در برابر پديده Cathodic Disbondment ( فرایند گسستگی پیوندهای بین پوشش های محافظ و سطح پوشش داده شده (کاتد) به دلیل تشکیل یون های هیدروژن بر مواد پوشش داده شده) برخوردارند.

خواص انواع رزین به طور خلاصه:

اپوكسي و اپوكسي وينيل استر	وينيل استر	پلي استر	خصوصيات
خوب	خوب	خوب	مقاومت در برابر نفوذ آب
خوب	خوب	متوسط	چسبندگي
خوب	خوب	خوب	مقاومت در برابر خراشيدگي
متوسط	متوسط ضعيف	متوسط ضعيف	مقاومت در برابر Cathodic Disbonding
پايين	پايين	پايين	انعطاف پذيري
پايين	بالا	بالا	احتمال چروكيدگي در هنگام پليمر شدن
خوب	متوسط	متوسط	راحتي اجرا
آهسته	متوسط	متوسط	سرعت Curing

 

انواع الياف تقويت كننده:
الياف تقويت كننده جهت افزايش استحكام پوشش به كار مي روند . کاربرد الياف باعث كاهش احتمال چروكيدگي در هنگام Curing و همچنين كاهش انبساط حرارتي مي شود. به علاوه ضمن افزايش ضخامت پوشش باعث كاهش نفوذپذيري آن مي گردد. پس از مخلوط كردن Hardener با رزين ، الياف شيشه به آن آغشته مي شود كه نهايتاً يك پوشش مستحكم كامپوزيتي را پس از Curing تشكيل مي دهند. رايج ترين نوع تقويت كننده ها الياف شيشه مي باشند و ساير الياف بسته به نوع مقاومت در برابر يك ماده شيميايي خاص ممكن است مورد استفاده قرار گيرند. انواع الياف شيشه که غالباً در پوشش ها مورد استفاده قرار مي گيرند عبارتند از:

الياف شیشه ورقه اي (Glass Flakes):
اين الياف شامل ذرات زاويه داري با قطر حداكثر 3 ميلي متر و ضخامت 5 تا 10 ميكرون مي باشند كه با رزين مخلوط شده و بعد از آنكه با غلتك به صورت منظم در امتداد سطح قرار مي گيرند اين الياف به منظور افزايش مقاومت خوردگي و تقويت نشت ناپذيري در برابر بخار آب اضافه مي گردند.

الياف شیشه حصيري (Chopped Strand Mat (CSM), Non-woven Glass Mat or Random Fiber Mat):
از الياف شيشه دسته شده و بريده شده (با طول 20 تا 40 ميلي متر) تشكيل شده اند كه به صورت تصادفي در كنار هم قرار گرفته و يك بافت حصيري را تشكيل مي دهند .این بافت به وسيله الياف در كنار هم نگه داشته شده و در هنگام آغشته شدن به رزين از بین میروند. ابتدا سطح به رزين آغشته مي گردد و سپس نوارهاي الياف حصيري به صورت منظم دركنار هم قرار مي گيرند . نوارهای الیاف حصیری باید به نحوی در کنار هم قرار گیرند که لبه های آنها با فاصله استاندارد بر روي هم قرار گیرد. سپس بر روي سطح غلتك كشيده مي شود تا ضمن آنكه حباب هاي هواي درون الياف خارج شود ، الياف به طور كامل به رزين آغشته شوند (برای اطمینان در هنگام کشیدن غلتک از مقداري رزين اضافه مورد استفاده قرار مي گيرد).

الياف ( Chopped Roving)
اين نوع الياف از خواص مشابه فيزيكي با الياف CSM) Chopped Strand Mat) برخوردارند. تفاوت آنها با الياف CSM در نحوه اجراست يعني الياف همزمان با كاربرد رزين بريده شده و بر روي سطح قرار مي گيرند.
ماده اوليه شامل یك دسته الياف پيوسته مي باشد كه مانند يك گلوله نخ شامل صدها رشته از الياف شيشه به هم بافته شده مي باشد. ابن دسته ها به طول هاي كمتري بريده مي شوند و همراه با رزين بر روي سطح پاشيده مي شوند. سپس باکشیدن غلتك بر سطح هواي موجود ما بين الياف و رزین خارج و همه قطعات الياف كاملاً به رزين ْغشته می گردند.

الياف شيشه( Woven Fabric )
شامل يك دسته الياف بافته شده (به صورت پارچه مانند) مي باشند كه اجزاء تشكيل دهنده آن مي تواند الیاف Woven Cloth و يا الياف سنگين Woven Roving باشد و وزن تقريبي اين بافت پارچه ای از الياف حدود 200 گرم يا بيشتر به ازاء هر متر مربع مي باشد. هر دو گونه از اين الياف استحكام و سفتي بيشتري از الیاف CSM دارند ضمن آنكه به صورت محكم تري بافته شده و استحكام بيشتري دارند. الياف Woven Fabric داراي انعطاق پذيري بيشتري از اليافر SCM مي باشند و راحت تر به رزين آغشته مي گردند اما گران تر مي باشند.

خواص الياف تقويت كننده
استحكام كششي و مدول لاستيكي مواد پلاستيكي مي تواند با افزودن الياف تقويت كننده به صورت قابل توجهي افزايش يابد. الياف ورقه اي (Flake) استحكام و سفتي پلاستيك را بهبود مي دهند اما در صورت نیاز می توان از الياف تقويت كننده ديگر (Woven Fabric ) استفاده کرد. شكل زير نشان مي دهد كه چگونه سفتي و استحكام به نسبت حجم و نحوه قرارگيري الياف تغيير مي كنند.

عوامل تعیین کننده در خواص ساختاري كامپوزيت هاي GRP عبارتند از:

1- خواص نسبي الياف و رزین
2- طول واحد اجزاء تشکیل دهنده الياف
3- نسبت وزنی رزین به الياف
4- نظم هندسي مکان های قرار گيري الياف در كامپوزيت

عوامل تعیین کننده در مقاومت كامپوزيت هاي فايبرگلاس در برابر محیط های خورنده عبارتند از:
1- نوع رزين به كار رفته
2- نسبت وزنی رزين به الياف و نزديكي الياف به سطح كامپوزيت

كامپوزيت اپوكسي تقويت شده با الياف Woven Fabric	كامپوزيت اپوكسي تقويت شده با الياف Chopped Strand	كامپوزيت پلي استر و وينيل استر تقويت شده با الياف شيشه	خواص
خوب	خوب	خوب	مقاومت در برابر نفوذ آب
متوسط	متوسط	سخت	سهولت در اجرا
خوب	خوب	متوسط ضعيف	مقاومت در برابر پديده Cathodic disbondment
خيلي خوب	خوب	خيلي خوب / خوب	توانايي پوشش دهي سوراخ ها و ناهمواریهای سطحي

كامپوزيت هاي اپوكسي تقويت شده با الیاف شیشه دارای مقاومت شيميايي و استحکام میکانیکی بسیار خوب ، سهولت در اجرا می باشند و از توانايي پوشش دهي فوق العاده سوراخ ها و ناهمواریهای سطحي برخوردارمي باشند. جهت پوشش دهي سوراخ هاي سطحي ،پوشش دولايه می تواند بهترين گزینه باشد.
اما اجراي پوشش چندلايه ممكن است باعث بالا رفتن قيمت تمام شده گردد. به طور خلاصه ، پوشش دولايه از كامپوزيت اپوكسي تقويت شده با الياف Woven Fabric مي تواند بالاترين دوام و بهترين رفتار را در پوشش دادن سوراخ هاي سطح از خود ارائه دهد.

نحوه اجراي پوشش:
شرکت فراپاکس شیراز افتخار دارد تا ضمن ارائه خدمات مشاوره خوردگی مجری پوشش های کامپوزیتی به دو روش زیر باشد:
1. سطح به رزين آغشته شده ، سپس نوارهاي الياف (حصیری و Woven Fabric) به صورت منظم دركنار هم قرار مي گيرند . نوارهای الیاف باید به نحوی در کنار هم قرار گیرند که لبه های آنها با فاصله استاندارد بر روي هم قرار گیرند. سپس بر روي سطح غلتك كشيده مي شود تا ضمن آنكه حباب هاي هواي درون الياف خارج شود ، الياف به طور كامل به رزين آغشته شوند.
2. ذرات الياف (Chopped, Flake) با رزين آغشته شده و با اسپري بر سطح پاشيده مي شوند و پس از پاشش مجدد رزين با غلتك سطح را صاف مي كنند.

شركت فراپاكس شیراز ضمن انجام آزمونهای کنترل کیفیت بر روي مواد اولیه و محصولات تولیدی در سه مرحله ورودي ، حين توليد و نهايي ، خود را ملزم به اجرای الزامات مربوط به استاندارد های مورد نظر مشتریان میداند.

Specification	Testing Method Standards
General Testing Method for Adhesives	JIS K 6833
Testing Methods for Strength Properties of Adhesives by Tension Loading.	JIS L 6850
Testing Methods Laminated Thermosetting Decorative Sheets	JIS K 6902
Testing Methods for Thermosetting Plastics	JIS K 6911
Testing Methods for Chemical Resistance of Plastics under constant Tensile Deformation	JIS K 7107
Testing Methods for Chemical Resistance of Plastics under constant Load	JIS K 7108
Testing Methods for Evaluation of the Resistance of Plastics to Chemical Substances	JIS K 7114

Specification	GRP Lining Standard
Design standards for plastic lining Apparatus	PLA 101-74