¿Qué son las tuberías de FRP? Una guía para tuberías de plástico reforzadas con fibra de vidrio.

¿Qué son las tuberías de FRP?

Las tuberías de FRP son tuberías hechas de plástico reforzado con fibra de vidrio, construidas combinando refuerzo de fibra de vidrio con una matriz de resina termoestable como poliéster, éster vinílico o epoxi. Las fibras de vidrio soportan la carga estructural mientras que la resina una las fibras y resiste el ataque químico, dando a la tubería terminada resistencia mecánica y resistencia a la corrosión que las tuberías de metal no pueden igualar en ambientes agresivos.

tubos de plástico reforzados con fibra (a veces llamado GRP, por plástico reforzado con vidrio) se utilizan ampliamente para mover productos químicos corrosivos, agua de mar, aguas residuales y fluidos de proceso en industrias donde el acero al carbono se corroe en cuestión de meses y el PVC carecería de la presión o temperatura nominal necesaria.

Por qué los ingenieros eligen FRP en lugar de tuberías de metal

• Resiste la corrosión de ácidos, sales y productos químicos que destruyen el acero.
• Pesa aproximadamente un cuarto del peso de una tubería de acero comparable , reduciendo los costos de soporte e instalación.
• Ofrece una vida útil comparada en 30 a 50 años con mínimo mantenimiento
• Mantenga las paredes interiores lisas que resistan la incrustación y reduzcan las pérdidas por fricción.

Cómo se fabrican las tuberías de FRP

Las tuberías de FRP se producen mediante uno de tres procesos principales, cada uno de ellos adecuado para diferentes diámetros y requisitos de presión. El bobinado de filamentos es el método más común para tuberías de procesos industriales. porque permite un control preciso sobre la orientación de las fibras y el espesor de la pared.

Métodos de fabricación primaria.

1. Bobinado de filamento: se enrollan hilos de vidrio continuos alrededor de un mandril giratorio bajo tensión y luego se curan.
2. Fundición centrífuga: la resina y la fibra picada se hacen girar dentro de un molde para formar una pared densa y uniforme.
3. Colocación manual: se aplican capas de tela de fibra de vidrio y resina manualmente, generalmente para accesorios y formas personalizadas.

Propiedades de las tuberías FRP en comparación con el acero y el PVC

Las tuberías de FRP se ubican entre las tuberías metálicas y termoplásticas en términos de resistencia, pero superan a ambas en resistencia química por unidad de peso. Una tubería típica de FRP tiene una densidad de aproximadamente 1,8 a 2,1 g/cm³, en comparación con los 7,85 g/cm³ del acero al carbono. , que es la razón principal por la que las instalaciones de FRP necesitan soportes más ligeros y equipos de elevación más pequeños.

Sistemas de resina utilizados en tuberías de FRP

La resina utilizada en una tubería de FRP determina su compatibilidad química y su límite de temperatura mucho más que la fibra de vidrio. La resina de viniléster soporta una gama más amplia de ácidos y oxidantes que el poliéster estándar. , razón por la cual domina las aplicaciones de procesamiento químico a pesar de costar más.

Dónde se utilizan tuberías de FRP

Las tuberías de FRP se especifican siempre que la corrosividad o las incrustaciones del fluido hagan que el mantenimiento de las tuberías de metal no sea práctico. Los sistemas de desulfuración de gases de combustión (FGD) en centrales eléctricas alimentadas con carbón son una de las aplicaciones individuales más importantes. , a menudo utilizando conductos y tuberías de FRP con diámetros superiores a 100 pulgadas para transportar la lechada ácida y caliente del depurador.

• Procesamiento químico: líneas de transferencia de ácido y cáustico, tuberías de tanques
• Generación de energía: tuberías depuradoras FGD, líneas de agua de refrigeración
• Tratamiento de aguas y aguas residuales: tomas de agua bruta, lodos y líneas de efluentes.
• Petróleo y gas: líneas de eliminación de agua producida y agua salada, donde el acero se corroe rápidamente
• Desalación y marina: tuberías de toma de agua de mar y descarga de salmuera

Tamaños, clases de presión y normas aplicables

Las tuberías de FRP se fabrican en una gama de tamaños inusualmente amplia en comparación con la mayoría de los materiales de tuberías, desde líneas de drenaje de laboratorio de pequeño diámetro hasta grandes tuberías de agua municipales. Los diámetros estándar van desde 1 pulgada hasta 144 pulgadas. , con clasificaciones de presión compuestas disponibles de hasta 300 psi para líneas de procesos industriales.

Estándares clave de la industria

• ASTM D2996: tubería de FRP enrollada con filamento
• ASTM D2997: tubería de FRP fundida centrífuga
• AWWA C950: tubería FRP de gran diámetro para transmisión de agua
• ISO 14692: sistemas de tuberías de FRP para las industrias del petróleo y el gas natural

Cómo se unen e instalan las tuberías de FRP

Debido a que el FRP no se puede soldar como el acero, los métodos de unión dependen de la unión adhesiva, el acoplamiento mecánico o la laminación. Las uniones de campana y espiga con adhesivo son el método más común para tuberías de proceso, que ofrece una conexión completamente sellada y resistente a la corrosión sin herrajes metálicos en el camino húmedo.

1. Unión adhesiva de campana y espiga para tramos rectos y la mayoría de accesorios
2. Juntas a tope y envolvente, donde los extremos de las tuberías se unen y se recubren con laminado de fibra de vidrio.
3. Conexiones nupciales para secciones que requieren desmontaje frecuente
4. Conexiones roscadas para líneas de baja presión y diámetro pequeño

Limitaciones a considerar antes de especificar FRP

Las tuberías de FRP no son un reemplazo universal para las tuberías de metal e ignorar sus límites conduce a fallas prematuras. La resina sin protección se degrada bajo exposición prolongada a los rayos UV. , por lo que las instalaciones en exteriores normalmente necesitan una capa superior o un acabado de pintura que inhiba los rayos UV.

• Menor resistencia al impacto que el acero, lo que requiere cuidado durante el manejo y la instalación.
• Límites de temperatura generalmente inferiores a 250 °F (121 °C), incluso con resinas de alto rendimiento.
• La calidad de la unión depende en gran medida de la habilidad del instalador, ya que la unión es manual en lugar de soldada.
• No apto para vapor a alta presión o aplicaciones que requieren flexibilidad mecánica extrema