Zbiorniki kompozytowe
Specjalizujemy się w projektowaniu i produkcji zbiorników magazynowych, wanien zabezpieczających i wychwytowych oraz aparatów procesowych z tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknami, nazywanych kompozytami, a potocznie także laminatami.
Konstrukcje kompozytowe wytwarzamy w technologii AmargTank Composite®. W zależności od przeznaczenia produkcja realizowana jest między innymi na podstawie normy europejskiej PN-EN 13121 – Naziemne zbiorniki z tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym.
Zakres prac:
- Konsultacje, audyty przemysłowe, wizje lokalne, koncepcje wdrożenia
- Projekty techniczne oraz wykonawcze zbiorników wraz z instalacjami
- Produkcja, dostawa, montaż zbiornika i instalacji lub innych urządzeń kompozytowych
- Serwis, naprawy i modernizacje zbiorników
Wyślij zapytanie
Zastosowanie konstrukcji kompozytowych
Konstrukcje kompozytowe wytwarzane w technologii AmargTank Composite® są dedykowane w szczególności dla rozwiązań, które z uwagi na wymagające warunki pracy (np. podwyższone warunki temperaturowe, ponadstandardowa – niezwykle wysoka odporność chemiczna, ciśnienie) są nieracjonalne ekonomicznie do wykonania z typowych materiałów (np. tworzyw grupy poliolefiny) lub wręcz niemożliwe do zaprojektowania i zbudowania.
Urządzenia wykonane z polimerowych materiałów kompozytowych w technologii AmargTank Composite® mogą pracować zarówno jako chemoodporne magazyny mediów żrących, utleniających, reaktywnych i wysoce niebezpiecznych oraz łatwopalnych (zaopatrzenie produkcji, półprodukty, produkty gotowe), wanny wychwytowe/zabezpieczające, jak i jako aparaty procesowe – reaktory (chemiczne, biochemiczne), zbiorniki i zasobniki procesowe – technologiczne, mieszalniki, płuczki, absorbery, desorbery, filtry.
Zastosowanie według branż to np.: produkcja chemikaliów, zaawansowane oczyszczanie ścieków (zwłaszcza poprocesowych w wielu gałęziach przemysłu), uzdatnianie wody, oczyszczanie gazów procesowych, wytwarzanie ciepła i chłodu, wytwarzanie energii elektrycznej, wytwarzanie zielonej energii, wytwarzanie i magazynowanie gazów paliwowych, biogazu i biomasy oraz paliw płynnych, galwanizacja, produkcja nawozów, chemiczna synteza surowców, przemysł spożywczy (oleje, koncentraty, syropy), rolnictwo (zboża, pasze, produkty sypkie).
Zbiorniki kompozytowe –materiały konstrukcyjne
Do identyfikacji materiałów kompozytowych stosuje się często akronimy tj.: TWW – Tworzywa Wzmocnione Włóknami, TWS – Tworzywa Wzmocnione Szkłem; GRP – Glass Reinforced Polymer; GFRP – Glass Fiber Reinforced Polymer; CFRP – Carbon Fiber Reinforced Polymer.
Wyróżnia się konstrukcje kompozytowe (poliestrowe, winyloestrowe, epoksydowe wraz ze zbrojeniem włóknem szklanym lub węglowym) z chemoodporną warstwą wykańczającą lub systemy hybrydowe, czyli konstrukcja kompozytowa o wysokiej odporności antykorozyjnej i chemicznej + trwale zespolony kaszerowany liner wewnętrzny z tworzywa PE, PP, PVC, PVDF, E-CTFE, PFA (poza wysoką odpornością chemiczną zapewniający odporność temperaturową). Takie podejście pozwala zapewnić odpowiedni poziom bezpieczeństwa oraz długoterminową wytrzymałość zbiorników.
Technologia umożliwia także wykorzystanie surowców mniej uciążliwych dla środowiska naturalnego i środowiska pracy, takich jak:
- żywice UV-utwardzalne (różnych typów np. Arkema Elium C595 z włoknem R25H 3B 2400 Tex),
- żywice epoxy recyklingowalne (np. EzCiclo RB240-A / BL Filament Winding marki Swancor)
- żywice poliestrowe/winyloestrowe bezstyrenowe,
- żywice epoksydowe (bezrozpuszczalnikowe),
- żywice pochodzenia naturalnego (biopochodne) lub z częściowym ich udziałem i inne surowce „BIO”.
Dodatkowe elementy wyposażenia
Dla projektowanego zbiornika przewiduje się w zależności od potrzeb następujące elementy konstrukcyjne:
- lokalne wzmocnienia (metalowe lub strukturalne),
- przyłącza do napełniania, opróżniania,
- włazy, klapy, pokrywy,
- kompozytowe / metalowe elementy podparcia lub kotwienia,
- uchwyty transportowe (do podpięcia trawersy),
- instalacje grzejne / chłodzące,
- pomosty, drabiny, balustrady, strefy antypoślizgowe,
- instalację odgromową,
- miejsca montażu oprzyrządowania tj. mieszadła, pompy, kompensatory, odpowietrzacze, filtry, sita, łamacze fal, poziomowskazy, wzierniki, sprzęt pomiarowy i elementy automatyki / inne elementy wyposażenia technicznego.
Uzasadnienie konstrukcji kompozytowej
Wykonanie konstrukcji zbiornika magazynowego / wanny zabezpieczającej / wanny wychwytowej / aparatu procesowego w technologii AmargTank Composite® z tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknami wpływa na:
- długookresową pracę w zakresie temperatur w granicach od –40°C do nawet +120°C,
- nieograniczoną długoletnią odporność na korozję,
- pracę ciągłą lub okresową/cykliczną w warunkach nadciśnienia od –1 bar (próżnia) do +10 bar i spełniać wymagania dyrektywy ciśnieniowej – standard PED (po potwierdzeniu parametrów),
- uzyskanie wymiarów średnicy zewnętrznej do 4,3 m i długości do 10 m i objętości nawet do około 140 m3,
- optymalizację finansowa kosztów CAPEX / OPEX zbiornika, czy też instalacji – gdyż uzyskujemy wydłużone okresy żywotności i brak konieczności realizacji wymian skorodowanych / zniszczonych konstrukcji zbiornikowych,
- spełnienie wymagań korelacji zielonej transformacji, gospodarki obiegu zamkniętego, czy też redukcji śladu węglowego – a to wszystko znajduje odzwierciedlenie w pozytywnych danych raportu ESG przedsiębiorstwa.
Zalety konstrukcji kompozytowych wykonanych w technologii AmargTank Composite®
Sprawdź, jakie są najważniejsze zalety wytwarzania zbiorników magazynowych, wanien zabezpieczających i wychwytowych oraz aparatów / zbiorników procesowych z tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknami (kompozytów) w technologii AmargTank Composite®.
Odpowiadamy na indywidualne potrzeby
Możliwość indywidualnego wytwarzania i dopasowania struktur kompozytowych do specyficznych wymagań zidentyfikowanych na etapie audytu, konsultacji i procesu projektowania zbiorników chemoodpornych, instalacji i systemów.
W zależności od potrzeb – wzmocnienie właściwości materiału za pomocą środków pomocniczych poprawiających właściwości mechaniczne, dielektryczne, cieplne, chemiczne lub przetwórcze.
Dla trudnych warunków i aplikacji
Możliwość wytwarzania pełnego zakresu konstrukcji zbiorników przemysłowych przeznaczonych szczególnie dla dużych obciążeń i wysoce odpowiedzialnych aplikacji.
Warto w tym miejscu podkreślić m.in. wysokie temperatury, ciśnienie, środowisko korozyjne, wysoką gęstość medium czy inne wymagania (szczegóły w dalszej części).
Wieloletnia trwałość konstrukcji
Długa żywotność konstrukcji (do 25 lat z opcją przedłużenia) wynikającą z indywidualnie dobranej struktury i warstw ścianek zbiornika.
Konstrukcje kompozytowe charakteryzują się bardzo dużą sztywnością/ wytrzymałością, którą zapewniają włókna (małą gęstość zapewnia szczególnie osnowa polimerowa).
Szeroki zakres dopasowania gabarytów
Optymalne dostosowanie gabarytów konstrukcji umożliwiające redukcję powierzchni posadowienia zbiornika w zakładzie – w przypadku linii technologicznej Amargo® możliwość wytworzenia w 1 nieprzerwanym procesie kompletnego zbiornika ciśnieniowego (wraz z dennicami) o średnicy zewnętrznej do 4,3 m i długości do 10 m i objętości nawet do około 140 m3. Dodatkowo istnieje możliwość uzyskania większego kształtu sfery.
Optymalny koszt wytworzenia konstrukcji
Optymalny koszt zbiornika wynikający z własnych zasobów projektowych i technologicznych, stosowania zoptymalizowanych materiałów, surowców (oraz energooszczędnej infrastruktury i efektywności energetycznej Wytwórcy oraz niskiego śladu węglowego produktu), zaangażowania nowoczesnych zautomatyzowanych linii produkcyjnych oraz obróbczych (stanowiska CNC), jednoczesnego i równoległego badania w zakładowym laboratorium.
Niska waga względem innych konstrukcji
Możliwość zaoszczędzenia ok. 50% masy przy niezmienionej objętości – konstrukcja całkowicie metalowa to masa rzędu 1,4 kg/l – natomiast zbiornika wykonanego tylko z materiałów kompozytowych – od 0,3 kg/l do 0,45 kg/l.
Jak przebiega produkcja zbiorników kompozytowych – charakterystyka technologii AmargTank Composite®
Technologia AmargTank Composite® opiera się przede wszystkim o metodę nawojową, w której głównym surowcem włóknistym są ciągłe włókna zebrane w tzw. sznurki (rowing) – nawój ciągły. Odpowiednia (do określonego produktu i technologii) ilość (do max 32 szt.) w ciągły sposób przesuwana jest od szpul do formy, przy czym w ostatniej fazie sznurki zbierane są w pojedyncze pasmo. Na drodze włókien znajdują się układy wałków i grzebieni formujących, stabilizujących pasmo i nadających mu odpowiednią miękkość i usprawniających przesycanie żywicą. W tej części znajduje się oprzyrządowanie wprowadzające pożądaną siłę naciągu niezbędną do zapewnienia wysokiej jakości kompozytu – wyrobu finalnego. Dochodzi tu także do impregnacji włókien ciekłą żywicą i odciśnięcia jej nadmiarowej ilości.
Następnie włókna trafiają do ostatniej, formującej części urządzenia – głowicy (4/5 osi). Służy ona do ostatecznego nadania szerokości i grubości pasmom i skupienia ich w postać pojedynczej taśmy i naniesienia jej na obracającą się formę. Istnieją też możliwości zastosowania włókien w postaci welonów, mat, materiałów tkanych, ciętego włókna i innych form.
W przebiegu procesu wykorzystywane jest sterowanie numeryczne (CNC), które pozwala odwzorować zaprojektowany, zaplanowany układ i ilość włókien w wyrobie z milimetrową dokładnością.
W zależności od skomplikowania kształtu wyrobu, niezbędne jest, aby maszyna miała kilka „punktów swobody” umożliwiających niezależne koordynowanie ruchu jej komponentów – tzw. osie ruchu.
Amargo® dysponuje urządzeniem posiadającym 4 niezależne osie (opcja 5 osi), umożliwiające wytworzenie w 1 nieprzerwanym procesie kompletnego zbiornika ciśnieniowego (wraz z dennicami) o średnicy zewnętrznej do 4,3 m i długości do 10 m (z mocowaniami do 12mb) oraz objętości nawet do około 140 m3.
Zaplecze technologiczne Amargo
Linia nawojowa kompozytowa
Amargo® nieustannie inwestuje w rozwój zaplecza produkcyjnego. Prezentujemy najnowszej generacji linię nawojową do produkcji zbiorników chemoodpornych (także ciśnieniowych i z linerem) oraz rur kompozytowych GRP / FRP metodą nawijania ciągłego włókna (szklanego lub węglowego). Sprawdź szczegóły!
Najczęstsze pytania dotyczące zbiorników i konstrukcji kompozytowych
- Jak wykonywane są dodatkowe warstwy zabezpieczające konstrukcję kompozytową?
-
W zależności od potrzeb wyróżnia się różne warstwy zabezpieczające, które opisano szczegółowo poniżej.
Warstwa antykorozyjna konstrukcji (wewnętrzna i/lub zewnętrzna)
W celu zapewniania prawidłowej, bezawaryjnej pracy zbiornika / aparatu / urządzenia, czy też rurociągu pracującego w środowisku agresywnym należy uwzględnić warstwę antykorozyjną konstrukcji, która ochroni przed zniszczeniem pozostałe warstwy kompozytowe, a nawet metalowe elementy zbiornika. Zabezpieczenie takie należy zrealizować poprzez zastosowanie surowców ochronnych, wykazujących podwyższoną odporność na przewidziany rodzaj medium (magazynowanego, używanego w procesie lub obecnego w środowisku pracy – otoczeniu), odpowiednich do procesu i warunków pracy (docelowych warunków zainstalowania).
Warstwę antykorozyjną i tym samym spełnienie wymogów należy wykonać poprzez zastosowanie specjalnych wyselekcjonowanych i przebadanych antykorozyjnych żywic np. poliestrowych, winyloestrowych czy epoksydowych. Ściana takiego urządzenia będzie monolityczna w przekroju, trwale zespolona z warstwami konstrukcyjnymi i często od nich nieodróżnialna.
Przewiduje się także inny sposób tj. wykonanie urządzenia ze ścianą dwuwarstwową i użycie jako okładziny chemoodpornej materiału z tworzywa termoplastycznego takiego jak np.: PE, PP, PVC, PA, POM, PET czy tworzywa fluorowe: PVDF, PVF, ECTFE, PFA, PTFE, FEP, ETFE. W takim przypadku, w przekroju ściany widoczne będą przynajmniej 2 warstwy (termoplastyczna i wzmocniona włóknami) trwale ze sobą związane.
Sposób wykonania warstwy antykorozyjnej konstrukcji należy uzgodnić i potwierdzić z producentem zbiornika / urządzenia.
Warstwa zapewniająca wysoką odporność na zużycie ścierne
W przypadku, gdy ściany projektowanego urządzenia przemysłowego muszą spełnić dodatkowe funkcje np. muszą być wysoce odporne na zużycie ścierne, do którego dochodzi z powodu właściwości i składu medium (zawiesina cząstek o dużej twardości), należy zastosować warstwy tworzyw wypełnionych materiałami o wysokiej odporności na ścieranie takimi jak chociażby: korund, elektrokorund, węglik krzemu, mikrokulki szklane.
Warstwa antyelektrostatyczna (możliwość uziemienia zbiornika kompozytowego)
W przypadku, gdy projektowane urządzenie jest przeznaczone do pracy z mediami łatwopalnymi albo mogącymi wydzielać palne składniki (także gazy / opary) oraz w przypadku całych urządzeń pracujących w strefie o podwyższonym ryzyku powstania atmosfery wybuchowej, konieczna jest taka budowa ścian aparatu, aby możliwe było odprowadzenie elektryczności statycznej (zapewnienie zgodności z wymaganiami strefy EX / wykonanie tzw. Atex). Realizuje się to poprzez modyfikację powierzchni urządzenia dodatkami antyelektrostatycznymi takimi jak: węgiel przewodzący, grafit, włókna węglowe czy nanorurki.
Warstwa dla podwyższonej odporności na płomień
W przypadku, gdy wymagana jest podwyższona odporność na płomień dla materiału ścian, należy zmodyfikować tworzywo stosowane do budowy urządzenia. Realizuje się to zarówno na etapie wytwarzania żywicy jak i poprzez dodatki chemiczne i wypełniacze – modyfikacja związkami chloru, bromu, fosforu, azotu, mineralne wypełniacze takie jak tlenki glinu i antymonu, węglany.
Powłoka dekoracyjno-zabezpieczająca
Jeśli istnieje taka potrzeba (np. uzyskanie długoterminowej odporności zbiornika TWS/GRP na promieniowanie UV) i nie ma przeciwskazań, zewnętrzna widoczna dla użytkownika powierzchnia projektowanego urządzenia może być wykonana z barwną powłoką dekoracyjno-zabezpieczającą.
- Jak sprawdza się szczelność konstrukcji kompozytowej AmargTank Composite®?
-
Wymaga się, by producent poddał sprawdzeniu gotowy produkt, spełniający ustalone wymogi, w zakresie szczelności poprzez test hydrostatyczny z użyciem wody lub ew. medium, do którego został przystosowany.
Dla urządzeń ciśnieniowych należy zastosować próbę z dodatkowym nadciśnieniem, a dla podciśnieniowych próżnię, w celu symulacji prawdziwych warunków pracy urządzenia.
W uzasadnionych przypadkach należy wykorzystać metody pozwalające „zaglądać” pod powierzchnię wyrobu w celu wykrycia i opisania ewentualnych wad ukrytych, na przykład za pomocą badań nieniszczących NDT ultradźwiękowych (Olympus Omniscan) lub metody pomiaru emisji akustycznej.
- Jakie są inne zastosowania technologii kompozytowej AmargTank Composite®?
-
Z kompozytów mogą być także wytwarzane elementy odpowiedzialnej infrastruktury przesyłowej (rurociągi: rury i kształtki) dla mediów grzewczych czy chłodzących, surowców, półproduktów i produktów końcowych w instalacjach służących do ich wytwarzania, ścieków komunalnych oraz przemysłowych – zwłaszcza w zastosowaniach, gdzie klasyczne materiały nie wytrzymują pod względem chemoodporności, sztywności, temperatury, ciśnienia.
Mogą także pracować jako kanały do transportu produktów gazowych, w tym gorących i zanieczyszczonych (wywołujących szybki efekt korozji standardowych materiałów), chemo- i termoodporne kominy.
Wytwarza się z nich również elementy konstrukcyjne (profile o różnym przekroju), elementy infrastruktury (drabiny, pomosty, balustrady, schody, izolatory (dla przemysłu elektro-energetycznego) i wiele innych.
- Jakie są inne niż nawojowa metody wytwarzania konstrukcji kompozytowych?
-
W przypadku konieczności wykonania nietypowych, niestandardowych elementów, które nie są możliwe do zrealizowania w sposób zautomatyzowany metodą nawojową, w technologii AmargTank Composite® dopuszcza się wytwarzanie ręczne.
W tym przypadku głównym surowcem włóknistym są wyroby takie jak maty wykonane z ciętych i łączonych ponownie sznurków (składających się z setek pojedynczych włókienek), tkaniny plecione ze sznurków – tzw. „rowing”, zbudowane z wielu tysięcy pojedynczych włókienek podstawowych zwanych „filamentami” – tkaniny zszywane (bez przeplotu pomiędzy sznurkami) czy wyroby kombinowane jak np. maty łączone z tkaninami.
Metoda wytwarzania kompozytu polega na układaniu na formie przygotowanych arkuszy wzmocnienia i nasycaniu ich żywicą przy użyciu ręcznych narzędzi. Kluczowym aspektem jest doprowadzenie do całkowitego zwilżenia włókien przez żywicę i usunięcie pęcherzy i bąbelków powietrza. Taką operację powtarza się wielokrotnie, aż do uzyskania docelowej grubości ściany.
Metoda wytwarzania ręcznego jest szeroko rozpowszechniona i pomimo dużej pracochłonności jest niezbędna w przypadku wykonywania niemal każdego zbiornika czy aparatu, szczególnie w sytuacjach, w których w głównej bryle wyrobu należy umieścić i trwale z nią zespolić, elementy przyłączeniowe tj. króćce, włazy czy inne wyposażenie stałe, a także gdy główna bryła wyrobu jest spajana z dwóch lub większej ilości części – wytwarzanie ręczne jest często jedynym możliwym wariantem wykonania. Metoda ręczna daje bardzo dużą swobodę w kształtowaniu struktury kompozytu, a także wytwarzany element może wykazywać duży stopień skomplikowania kształtu – tak więc stanowi uzupełnienie innych metod.
Jesteśmy aktywnym członkiem wielu organizacji i stowarzyszeń branżowych, w tym Polskiego Klastra Technologii Kompozytowych PKTK. Nieustannie uczestniczymy w rozmowach o nowych technologiach, jak i korelacji rozwiązań technicznych z przepisami.
Baza wiedzy
Tworzywo, kompozyt, hybryda…
Jak dobrać materiał konstrukcyjny do budowy zbiorników przemysłowych – poznaj zalety i ograniczenia tworzyw termoplastycznych i duroplastów.
Firma Amargo znajduje się wśród czołowych firm takich jak Weber Polska, Imfitex, Remer, Lech-Plast, Trokotex, Termochem, flstech, PE-System, Aquaworld, 3aqua , Skorpio, Splastic, ChemicTank, Brenal, Apakor zajmujących się zbiornikami.