نقش سیستم لوله کشی GRE در حفظ محیط زیست

تاثیر لوله GRE بر محیط زیست

سیستم‌های لوله کشی اپوکسی تقویت شده با شیشه (لوله کشی GRE) امروزه می‌تواند سیستم‌های لوله کشی فلزی را در محیط زیست به چالش بکشد، زیرا به انرژی کمتر برای تولید نیازمند است. در مواجهه با «تغییر آب و هوا»، استفاده از سیستم‌های لوله‌ کشی GRE، نسبت به لوله‌های فولادی کربنی، دی اکسید کربن کمتری در جو تولید می‌کند و در نتیجه آن را به یک انتخاب لوله‌کشی جذاب تبدیل می‌کند.

تغییرات آب و هوایی به طرق مختلف بر چشم انداز رقابتی تأثیر می‌گذارد. کسب‌وکارها در جهان به مساله گرم شدن زمین حساس شده اند و در کاهش این موضوع رقابت می‌کنند و در عین حال قیمت‌های بالاتر مواد خام، افزایش هزینه‌های انرژی و افزایش آگاهی مصرف‌کنندگان در مورد سوابق زیست‌محیطی تولیدکنندگان و تامین‌کنندگان، عوامل اثربخشی در هنگام تصمیم‌گیری برای خرید هستند.

شرکت‌هایی که قرار گرفتن در معرض خطرات تغییرات آب و هوایی را مدیریت و کاهش می‌دهند، می‌توانند در آینده با محدودیت کربن نسبت به رقبای خود مزیت رقابتی داشته باشند و همچنین می‌توانند فعالیت‌های خود را در یک زمان حساس در راستای  حفظ محیط زیست پیش ببرند.

در حال حاضر، تقریباً همه از تغییرات آب و هوایی آگاه هستند و می‌دانند که این تغییر نتیجه گرم شدن تدریجی سطح زمین به دلیل افزایش سطوح گازهای گلخانه‌ای (GHG) است که در جو به دام افتاده‌اند. از چهار گاز گلخانه ای اصلی منتشر شده در جهان، سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی مسئول حدود سه چهارم کل انتشار هستند. دی اکسید کربن یکی از عوامل اصلی این مشکل است.

انتشار دی اکسید کربن در درجه اول در اثر احتراق سوخت‌های فسیلی برای فعالیت‌های صنعتی است. سرعت رشد اقتصادی و وابستگی مستمر به سوخت‌های فسیلی از دلایل اصلی تغییرات اقلیمی است. مصرف انرژی جهانی در شکل زیر قابل مشاهده است. پیامد تولید انرژی و مصرف آن انرژی منبع اصلی تولید GHG انسانی است.

در صنعت لوله سازی، فرآیند ساخت لوله‌ها و سیستم‌های لوله کشی نیاز به انرژی دارد. علاوه بر این، انرژی در هنگام  استفاده از لوله ها و همچنین سیستم‌های لوله کشی مصرف می‌شود.

لوله‌ها نقش مهمی در زندگی روزمره دارند. لوله‌ها آب آشامیدنی، گاز پخت و پز و فاضلاب را به ما می‌رسانند. همچنین به صورت صنعتی برای انتقال نفت، گاز طبیعی، مواد شیمیایی و ذخایر خوراک صنعتی استفاده می‌شود. بنابراین، طراحی لوله‌ها و سیستم‌های لوله‌کشی به همان اندازه نقش مهمی در حفظ یک فضای سازگار با محیط زیست دارد. پرداختن به تغییرات آب و هوایی جهانی چالشی حیاتی اما درازمدت است که بشر در قرن بیست و یکم با آن روبروست.

برای کاهش اثرات مضر انتشار CO₂ در دراز مدت، باید به دنبال منابع انرژی جایگزین بود. تغییر به این منبع انرژی جدید زمان قابل توجهی را می‌طلبد زیرا فناوری مورد نیاز بیشتر در مراحل توسعه است. در این میان، امروزه شرکت‌ها باید نقش خود را با «سبزتر شدن» انجام دهند. بهره وری انرژی را می‌توان در بسیاری از کاربری‌ها اعمال کرد، و تولید لوله نیز از این قاعده مستثنی نیست.

انرژی مورد نیاز برای شیشه تقویت شده اپوکسی (GRE) در مقابل لوله فولادی کربنی

فرآیندهای ساخت لوله کامپوزیت و لوله فلزی پیچیده است. هر دو فرآیند سطوح مختلفی از انرژی و CO₂ را مصرف می‌کنند و مواد خام مورد نیاز، مشخصات و فرآیندهای تولید را باید در هنگام مقایسه لوله کشی GRE با لوله‌های کربن فولادی (CS) در نظر گرفت.

برای شروع، اکثر تولید لوله فولاد کربنی است و تولید آن بسیار انرژی بر است. لوله‌های کربن استیل همانطور که از نامشان پیداست از شکل‌دهی و جوش دادن صفحات یا ورق‌های فولادی و یا با سوراخ کردن شمش و نورد تا ابعاد نهایی و در نتیجه دستیابی به یک لوله بدون درز تولید می‌شوند. مسیر پیچیده تولید فولاد، همانطور که برای تولید لوله‌های CS مورد نیاز است، در شکل زیر نشان داده شده است.

امروزه دو مسیر اصلی برای ساخت فولاد وجود دارد. یکی “مسیر معمولی” است که از کوره بلند و کوره اکسیژن اولیه (BOF) استفاده می‌کند. دومی “مسیر مدرن” است که از کوره قوس الکتریکی (EAF) و فولاد بازیافتی استفاده می‌کند. هر دو فرآیند فولاد مذاب تولید می‌کنند. در یک سری مراحل بعدی، فولاد مذاب ریخته می‌شود و در یک ریخته گری پیوسته که در آن فولاد مایع به شکل هایی (اسلب، بیلت یا شکوفه) ریخته می‌شود، جامد می‌شود. سپس این محصولات به محصولات نهایی تبدیل می‌شوند.

برخی از این محصولات نیمه تمام تحت عملیات حرارتی قرار می‌گیرند که به “نورد گرم” معروف است. بیش از نیمی از ورق های نورد گرم متعاقباً دوباره در دمای محیط نورد می‌شوند (“نورد سرد”). در مقابل، سیستم‌های لوله کشی GRE اساساً از رووینگ‌های الیاف شیشه در یک ماتریس رزین اپوکسی در اطراف یک سنبه چرخان ساخته شده‌اند. الیاف شیشه برای ارائه استحکام مکانیکی در جهت مورد نظر طراحی شده‌اند، در حالی که رزین ترموست مانع فیزیکی و شیمیایی محصول نهایی را فراهم می‌کند. پس از ساخت لایه به لایه لوله GRE ، لوله برای چند ساعت در دمای بین محیط و ۲۰۰ درجه سانتیگراد پخت می‌شود.

جمع بندی

همانطور که قبلا ذکر شد، سوزاندن سوخت‌های فسیلی عامل اصلی تغییرات آب و هوایی است. اما در پی صنعتی شدن، استفاده از سوخت‌های فسیلی به یک ضرورت تبدیل شده است، به ویژه زمانی که جایگزین مناسبی وجود نداشته باشد. در حالی که باور عمومی در تولید سبزتر به معنای یافتن راه‌های کارآمدتر انرژی برای تولید کالا است، بسیاری از مردم از این واقعیت غافل هستند که بهره‌وری انرژی نیز باید در استفاده از محصول در نظر گرفته شود. یک مثال خوب می‌تواند تولید یخچال باشد. ممکن است تولید یک یخچال «سبزتر» باشد، اما ممکن است برای کار کردن روزانه به انرژی بیشتری نیاز داشته باشد.

ناکارآمدی استفاده از یخچال در واقع ممکن است آسیب بیشتری به محیط زیست وارد کند. به همین ترتیب، وقتی در مورد تولید لوله صحبت می‌کنیم، تفاوت مشخصی بین لوله GRE کم مصرف و لوله های کم مصرف از فولاد وجود دارد. این مقاله سه مزیت سیستم‌های لوله کشی GRE را نسبت به سیستم‌های لوله‌کشی فولادی با توجه به محدود کردن «تغییر آب و هوا» برجسته می‌کند.

این مزایا عبارتند از:

۱- مصرف انرژی در تولید

بر اساس طول هر لوله، سیستم‌های لوله کشی GRE به ۸۰ درصد انرژی کمتری نسبت به فولاد جدید و ۵۰ درصد انرژی کمتری نسبت به فولاد بازیافتی برای تولید نیاز دارند.

۲- مصرف انرژی در عملیات

لوله کشی GRE می تواند ۹۰٪ صرفه جویی در انرژی در طول یک چرخه عمر بیست ساله ایجاد کند. این به دلیل صاف‌تر بودن سطح لوله داخلی است که انرژی پمپاژ مورد نیاز را در مقایسه با لوله فولادی کربن به نصف کاهش می‌دهد.

۳- اثر سینک کربن

کربن ذخیره شده در سیستم‌های لوله کشی GRE از ورود همان کربن به جو و ایجاد اثر گلخانه ای جلوگیری می‌کند.

جالب اینجاست که ممکن است تصور شود که یک محصول صنعتی ساخته شده توسط انسان که از مواد طبیعی مانند آهن تولید می شود، باید سازگارتر با محیط زیست باشد. برعکس، این یک واقعیت ثابت شده است که سیستم‌های لوله‌کشی فولادی آسیب بیشتری به زمین وارد می‌کنند و طول عمر کمتری نسبت به سیستم‌های لوله کشی GRE دارند. از این رو، لوله کشی GRE یک جایگزین موثر برای کاهش اثرات زیست محیطی صنعتی شدن است.

گردآوری، ترجمه و تالیف: واحد تولید محتوای گروه صنعتی مکرر – اعظم مواساتی

منابع:

• https://www.tsmfiberglass.com