مخزن FRP
1403-07-13 1403-07-12 23:45مخزن FRP
زندگی تمام موجودات زنده اعم از جانوران، گیاهان و انسان به آب وابسته است. اما استفاده از آب تنها به مصارف روزانه و آب آشامیدنی محدود نیست. آب برای صنایع مختلفی همچون صنایع غذایی، کشاورزی، دامپروری، معدن، داروسازی و حتی گذراندن اوقات فراغت نیز لازم است. از این رو تصفیه آب در زندگی انسان از اهمیت بالایی برخوردار است. با مقاله مخزن FRP همراه ما باشید.
اهمیت تصفیه آب در زندگی
تصفیه آب یک امر ضروری در زندگی انسان است. این کار از نظر پزشکی اهمیت زیادی دارد؛ چراکه نقش مهمی را در سلامت بدن انسان بازی می‌کند. در صورتی که آب ناخالص و آلوده باشد، می‌تواند به بدن آسیب برساند و یا باعث ایجاد بیماری شود. در آب تصفیه نشده، املاح و ترکیباتی همچون کار، سرب، نیترات و میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا وجود دارند که سلامت انسان را تهدید می‌کنند.
انواع مخازن در تصفیه آب
تصفیه آب به روش‌های مختلفی انجام می‌شود. مخزن دستگاه تصفیه آب از اجزا مهم در دستگاه تصفیه آب است. در درون این مخازن فیلتری قرار میگیرد تا فرایند تصفیه به‌واسطه عملکرد آن انجام شود. مخزن دستگاه تصفیه آب در مرحله آخر کار قرار دارد و آب در آن نگهداری می‌شود. از این رو جنس آن از اهمیت بالایی برخوردار است. انواع مختلفی از دستگاه‌های تصفیه وجود دارند که هرکدام مخازن خاصی لازم دارند.
مخازن FRP (Fiber-Reinforced Plastic)
ممکن است شما هم دیده باشید که در صنایع تصفیه آب مثل تصفیه آب‌های سد، رودخانه و یا آب استخرها از مخازنی بزرگ و در رنگ‌های مختلفی همچون سفید و یا آبی استفاده می‌کنند. این مخازن به‌منظور ذخیره آب و سپس انجام فرایند تصفیه کاربرد دارند . FRP یا Fiber-Reinforced Plastic به معنای پلاستیک تقویت شده با فیبر، نامیده می‌شوند.
صنعت تولید مخزن FRP، از تکنولوژی Hi-tech بهره می‌برد. این مخازن ساختار کامپوزیتی و دو لایه دارند. با توجه به این ساختار، طول عمر این مخازن نسبت به آن دسته که از مخازنی که جنس فلز بوده و در گذشته کاربرد داشته‌اند، افزایش یافته است. مخازن فلزی به‌سرعت با موادی که در آنها نگهداری می‌شد واکنش می‌دادند و زنگ‌زده و از بین می‌رفتند. در حالی که مخازن FRP مقاوم و ضدزنگ هستند.
ساختار مخازن FRP
مخازن Fiber-Reinforced Plastic از دولایه کامپوزیتی ساخته شده‌اند. لایه داخلی آنها از پلی‌اتیلن ساخته شده است که باعث مقاومت در برابر مواد، عوامل خورنده، آب، اسید و املاح می‌شود و از آسیب‌دیدن مخزن جلوگیری می‌کند. این لایه جزء زمینه‌ای کامپوزیت است.
لایه بیرونی اما از نانوکربن و یا الیاف پلیمری تقویت شده (FRP) به همراه رزین اپوکسی، پلی‌استر و غیره ساخته شده که سبب استحکام بالای این مخازن در برابر تغییرات آب‌وهوایی و فشار می‌شود. این لایه جزء تقویت‌کننده کامپوزیت سازنده مخزن FRP است. در جز تقویت‌کننده از مواد گرماسخت همچون رزین و الیاف شیشه استفاده می‌شود. برخی از رزین‌ها همان‌طور که گفته شد، اپوکسی، پلی‌استر و یا ارتوفتالیک، ایزوفتالیک، بیس فنولیک، تریفتالیک، وینیل استر، پلی‌اورتان و رزین‌های تأخیری در برابر آتش هستند.
اشکال الیاف به‌کاررفته در ساخت لایه بیرونی این مخازن یعنی همان الیاف پلیمری تقویت شده یا FRP می‌تواند به فرم‌های مختلفی همچون سوزنی، خرد شده و یا حصیری باشد. هرکدام این الیاف، ویژگی‌های اختصاصی خود را دارند. استفاده از آنها به کاربرد نهایی مخزن و صنعتی این مخزن را نیاز دارد، وابسته است.
لاینینگ مخازن
ایزوله کردن، لاینینگ و یا عایق کردن مخازن به فرایند پوشش مخازن توسط ترکیبی از رزین گرماسخت که می‌تواند اپوکسی یا ونیل استر به همراه الیاف شیشه، کربن، آرامید و یا بازالت گفته می‌شود که در لایه‌های متعدد اعمال می‌گردد. گرماسخت یا ترموست، دسته‌ای از پلیمرها هستند که حرارت باعث ایجاد پیوندهای شیمیایی می‌شود که به آنها ساختار یکپارچه می‌بخشد. انتخاب نوع ترکیب الیاف و رزین و تعداد لایه‌ها بستگی به عوامل مختلفی دارد. درحقیقت مخزن FRP، با استفاده از الیاف پلیمری تقویت‌شده، عایق شده‌اند.
انواع مخزن FRP
مخزن FRP با توجه به کاربردشان، می‌توانند از جنس‌های مختلفی ساخته شوند. بتن، پلی‌اتیلن، فولاد و یا فایبرگلاس از جمله مخازن موجود هستند. هر صنعت بسته به نیاز خود از بین آنها، آنچه را که مناسب است انتخاب می‌کند. چیزی که در میان تمام این مخازن مشترک است، این است که باید ساختاری مستحکم و مقاوم در برابر خوردگی داشته و ضدآب، سبک‌وزن و با نصب آسان باشند.
کاربرد مخازن FRP
مخازن FRP، در صنایع گوناگونی مانند تصفیه پساب‌های انسانی و آب‌های آشامیدنی، کاهش سختی آب و حذف رنگ، بو و مزه آب کاربرد دارند . در تمامی صنایع تولیدی اعم از کارخانه‌ها، نیروگاه‌ها و پتروشیمی از آنها استفاده می‌شود. این مخازن در اندازه‌ها و ابعاد مختلف برای انواع مصارف خانگی، صنعتی و نیمه‌صنعتی ساخته می‌شوند . سایز آنها بر اساس نوع کاربردشان متغیر است. برای مثال اگر هدف استفاده از آنها در تصفیه آب و فاضلاب باشد، سایز بزرگ این مخازن استفاده می‌شوند.
بعضی از شرکت‌ها و صنایع از مخزن FRP به‌منظور تصفیه فاضلاب و آلودگی‌زدایی تانک (سپتیک تانک) استفاده می‌کنند. بسته به کاربردی که این مخازن دارند، درون آنها فیلترهای خاصی قرار میگیرد. این کاربرد می‌تواند شنی، کربنی و یا سختی گیر باشد که در حقیقت از انواع کاربردهای این مخازن هستند. در ادامه به‌تفصیل به هرکدام از آنها پرداخته شده است.
به‌عبارتی‌دیگر، مواد داخل فیلترها، جنس‌های مختلفی همچون شن، سیلیس، رزین و یا کربن می‌توانند داشته باشند . امکان استفاده از آنها به‌صورت مجزا و یا با هم نیز فراهم است. به‌عنوان‌مثال، می‌توان از چندین مخزن FRP که درون هریک موادی جداگانه ریخته شده و به‌وسیله یک لوله به یکدیگر متصل شده‌اند، استفاده کرد.
مخزن فیلترهای شنی
فیلتر شنی از فیلترهایی هستند که در تصفیه آب لازم برای آشامیدن و استفاده‌های انسانی کاربرد دارند. این وسیله با فیلتراسیون فیزیکی آب و عبور آن از خلل‌وفرج ذرات شن، حذف آلودگی و ترکیباتی همچون گل، مواد آلی، میکروارگانیسم و غیره را انجام می‌دهد.
موارد کاربرد فیلتر شنی
- تصفیه آب‌های سطحی، رودخانه‌ها، دریاها و چاه برای تهیه آب شرب، بهداشتی و صنعتی
- تصفیه آب استخرها برای شفاف‌سازی آب
- پاکسازی و تصفیه آب برج خنک‌کننده (Cooling Tower)
مخزن فیلتر کربنی
فیلترهای کربنی برای ازبین‌بردن کلر آزاد، رنگ آب، بو و مزه آن مورد استفاده قرار می‌گیرند. عملکرد این فیلترها بر اساس جذب توسط کربن فعال است. در حقیقت در مخازن FRP یک بستری از کربن فعال تهیه می‌شود و با عبور آب از روی این بستر، سطح کربن از ناخالصی‌ها اشباع می‌شود.
کیفیت و سرعت تصفیه آب به مقدار آب ورودی بستگی دارد و با توجه به مقدار آن تغییر می‌کند. کربن فعال به علت قدرت جذب بالایی که دارد، با مواد و عناصر موجود در آب ترکیب و ته‌نشین می‌شود و فرایند احیاسازی این ماده، پروسه دیگری را به نام Backwash شامل می‌شود.
سختی گیری با مخازن FRP
مواد و فلزات موجود در آب که از ترکیباتی همچون آهن، منگنز، آلومینیوم و کلسیم و منیزیم ساخته شده‌اند، دارای ماهیت رسوبی و عامل سختی (Hardness) آب هستند. سختی آب مشکلاتی را در سیستم‌های صنعتی و انسانی ایجاد می‌کند که از مهم‌ترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سختی موجود در آب برای سلامتی انسان مضر است و باعث ایجاد سنگ کلیوی و مشکلات گوارشی می‌شود.
- فلزات دخیل در سختی آب، با توجه به ماهیتی که دارند، می‌توانند باعث ایجاد رسوب در دیگ‌های بخار فشار بالا، برج خنک‌کن و غیره شوند و در نتیجه کاهش راندمان و افزایش مصرف سوخت و انرژی را در پی داشته باشند.
- همچنین می‌توانند باعث کاهش قدرت شویندگی شوینده‌های صابونی شوند.
- از دیگر مضرات آنها، کاهش کیفیت رنگ در صنایع رنگرزی و نساجی است.
سختی گیر رزینی کاتیونی
سختی گیر رزینی کاتیونی، از رایج‌ترین روش‌های حذف سختی آب است. رزین‌ها هنگام مواجه با آب سخت، یک سری مبادلات یونی انجام می‌دهند، به این صورت که یون سدیم موجود در رزین با یون‌های رسوب‌گذار مانند کلسیم و منیزیم تعویض می‌شود.
این مبادله یونی تا زمانی که همه سدیم ها با منزیم و کلیسم جابه جا شوند ادامه پیدا می‌کند . بعد به تدریج با جابه‌جا شدن همه کاتیون‌های سدیم، سرعت این فرایند کم می‌شود. در این حالت، لازم است تا رزین‌ها احیا و بازیابی شوند که این کار با عبور محلول غلیظ کلرید سدیم (نمک طعام) از بستر رزین سختی گیر انجام می‌شود. برای همین گفته می‌شود اگر مواد به‌کاررفته داخل مخازن FRP از نوع رزین باشد یک تانک کوچک حاوی نمک برای احیاء مجدد رزین مورد نیاز است.
موارد کاربرد سختی گیر FRP
پیش تصفیه آب رودخانه‌ها، چاه‌ها جهت تهیه آب شرب، بهداشتی و صنعتی
پاکسازی و تصفیه آب استخرها برای شفاف‌سازی آب
تصفیه نهایی فاضلاب‌های صنعتی و انسانی
تصفیه آب برج خنک‌کن
به جز موارد گفته شده، می‌توان کاربرد مخازن و تانک‌های ساخته شده از الیاف پلیمری تقویت‌شده (FRP) را که مطابق با BS 4994 طراحی می‌شوند، نقش در صنایع شیمیایی و تولیدکنندگان کلر قلیایی، کود شیمیایی، خمیر چوب و کاغذ، استخراج فلز، پالایش، آب‌کاری الکتریکی، آب‌نمک، سرکه، فرآوری مواد غذایی، و در تجهیزات کنترل آلودگی هوا برشمرد.
ویژگی‌ها و مزایای مهم مخازن FRP
- همان‌طور که گفته شد، این مخازن نسبت به مخازن فلزی که در قدیم کاربرد داشتند، مقاومت بیشتری در برابر تغییرات دارند و ضدزنگ هستند.
- همچنین، مخزن‌های FRP قیمت پایین‌تری در مقایسه با مخازن فلزی دارند.
- مخازن FRP خاصیت ضد خورندگی دارندو می‌توانند در برابر شرایط اقلیمی مختلف، انواع آب، اسیدها، قلیاها، نمک‌ها، روغن‌ها و حلال‌ها مقاوم باشند.
- علاوه بر این، FRP خاصیت دی‌الکتریک دارد که منجر به این شده تا به یک مخزن عایق حرارتی و عایق الکتریکی عالی تبدیل شود.
- باوجوداینکه این مخازن دانسیته (چگالی) کمی دارند، بااین‌حال مقاومت و استحکام کشش آنها نسبت به وزنشان و مخازن با آلیاژ فولاد و کربن، بسیار بالاتر است و حمل‌ونقل آنها نسبت به مخازن فلزی راحت‌تر است.
- مخازن FRP نسبت به فرسایش بسیار مقاوم هستند.
- مراحل ساخت و مونتاژ این مخازن با سرعت بسیار زیادی انجام می‌شود و فرایند آن نسبت به موارد مشابه ساده‌تر است.
- مخزن FRP به‌راحتی قابل تعمیر است و نیازی به جوشکاری قوس ندارد. در نتیجه می‌توان به‌جای جایگزینی مخازن آسیب‌دیده، آن را تعمیر کرد.
- این مخازن ضد آب بوده و آب‌بندی آنها نسبت به مخازن فلزی بسیار ساده‌تر است و به همین دلیل زمان و هزینه کم‌تری صرف می‌شود.
- مخازن FRP قابلیت تحمل فشار تا ده بار را دارد و دامنه استفاده از آنها بسیار گسترده است.
علاوه بر موارد گفته شده، سطح داخلی صاف، مقاومت مکانیکی زیاد، وزن کم، مقاومت در برابر تغییرات حرارتی و خوردگی، عایق گرمایی، شکل‌دهی ساده و نیز سهولت تعمیر و نگهداری و مقرون‌به‌صرفه بودن از دیگر مزایای مخازن FRP هستند.
قیمت مخزن FRP
با توجه به آنچه که تا به اینجا به آن پرداختیم، مخازن FRP ارزش و مزایای بسیار زیادی دارند و در برابر آن، قیمت خرید آنها چندان بالا نیست. بنابراین بهتر است که در خرید این مخازن دست و دلباز بود. قیمت مخزن‌های FRP به دمای سیالی که قرار است درون آن ذخیره شود، فشار کاری مخزن، فشار تست مخازن FRP و سرانجام تیراژ سفارش و ظرفیت مخزن بستگی دارد.
همان‌طور که گفته شد، مخزن‌های FRP قیمت پایین‌تری نسبت به مخازن فلزی دارند. این مخازن در حجم و اشکال گوناگونی ساخته می‌شوند و در نهایت این حجم و شکل است که قیمت نهایی آنها را تعیین می‌کند. آنچه لازم به توجه است، این است که بر اساس کاربرد و نیاز خود، مخزن با سایز مناسب و ویژگی‌های لازم را پیدا کرده و بعد اقدام به خرید نمایید.
جمع‌بندی
به طور کلی مخازن FRP به‌عنوان پیش تصفیه در دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی استفاده می‌شود . همچنین برای استفاده در صنایع حساس دیگر که نیاز به نرم کردن آب دارند، نیز کاربرد دارد. این مخازن با توجه به کاربردشان در سایزهای مختلف تولید می‌شوند و فیلتری که برای تصفیه در آنها قرار میگیرد می‌تواند از نوع رزین، شن و یا حتی کربن باشد. مخازن FRP نسبت به مخازن قدیمی فلزی، مقاوم‌تر، سبک‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند . ویژگی‌ها و مزایای زیاد آنها کاربرد گسترده‌ای را برایشان رقم‌زده است.
برند های مخازن FRP
محصولات
