دریچه منهول کامپوزیت

به موادی که از کنار هم قرا گرفتن دو یا چند ماده مختلف ایجاد می‌شوند به‌گونه‌ای که خواص ماده جدید متفاوت با مواد تشکیل دهنده آن است، کامپوزیت می‌گویند. مواد کامپوزیت غالبا شامل یک فاز زمینه (ماتریس) و یک فاز پرکننده بوده و فاز دوم که نهایتا 5 درصد از کل ماده را تشکیل می‌دهد موجب بهبود خواص مکانیکی ماده شده و اصطلاحا تقویت کننده هستند.  

در روند تولید دریچه‌های منهول، بعد از مواجهه با مشکلاتی نظیر آمار بالای سرقت دریچه‌های چدنی و نیز سنگینی بیش از حد دریچه‌های بتنی، تولید کنندگان به سراغ تولید محصولی رفتند که هم ضد سرقت بوده و هم وزن کمتری نسبت به نمونه بتنی داشته باشد. در این مرحله، دریچه‌های منهول کامپوزیت تولید و روانه بازار شدند

کاربرد دریچه‌های کامپوزیت

این دریچه‌ها که از ترکیب الیاف سیلیس، رزین‌های غیر اشباع، رنگدانه، کربنات کلسیم، مقادیری چسب و مواد پلیمری ساخته می‌شوند به دلیل دارا بودن مزایای فراوان و همچنین حل مشکلاتی نظیر سرقت و سنگینی بیش از حد دریچه‌های قبلی، کاربرد روز افزونی داشته و در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، آب و فاضلاب، برق و مخابرات و نیز کاربردهای شهری مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع کاربرد اصلی این دریچه‌ها در صنایع مذکور، پوشاندن دهانه منهول‌ها در سطح زمین به منظور تأمین شرایطی مناسب برای تردد اتوموبیل‌ها و عابرین پیاده و نیز در عین حال فراهم کردن امکان بازدید از تأسیسات زیرزمینی در زمان‌های مورد نیاز است.

کاربرد دیگر دریچه‌های کامپوزیت استفاده از نوع حفره‌دار آنها بر روی دهانه منهول‌های فاضلاب است. این کاربرد که به هنگام وقوع باران‌های شدید و تشکیل رواناب بر روی سطح خیابان‌ها و جاده‌ها تأثیر خود را به خوبی نشان می‌دهد، زهکشی و هدایت آب باران به درون سیستم‌های جمع‌آوری فاضلاب و کمک به برقراری جریان عادی ترافیکی در روزهای بارانی سال است. 

ابعاد دریچه‌های کامپوزیت

به دلیل کاربرد دریچه‌های کامپوزیت در صنایع مختلف و دارا بودن قابلیت تولید در اشکال و اندازه‌های متنوع، این دریچه‌ها به شکل‌های دایره‌ای، بیضی، مربعی و مستطیلی و نیز در سایزهای مختلف تولید می‌شوند. از ابعاد پر کاربرد این دریچه‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • دریچه دایره‌ای سایز 60 و 80 سانتی‌متر برای مخابرات و گاز، قطر 5/32 برای گاز و قطر 20 به عنوان دریچه بازدید فاضلاب
  • دریچه بیضی به ابعاد 40×30 سانتی‌متر برای گاز
  • دریچه‌های مربعی به ضلع 40، 60، 80 و 100 سانتی‌متر
  • دریچه‌های مستطیلی به ابعاد 40×30 و 70×50 سانتی‌متر از نوع ساده و آبرو (مشبک)

وزن و قیمت دریچه‌های کامپوزیت

همانطور که ذکر شد، دریچه‌های کامپوزیت در راستای حل مشکل وزن زیاد دریچه‌های بتنی و چدنی ساخته شدند. وزن این دریچه‌ها با توجه به تکنولوژی ساخت و بار قابل تحمل‌شان متفاوت است اما به طور کلی می‌توان گفت که چیزی در حدود 70 درصد وزن دریچه‌های چدنی و بتنی می‌باشد. کمتر بودن وزن این دریچه‌ها مزیتی است که موجب کاهش هزینه‌های حمل و نصب آنها شده و امکان باز کردن آسان‌شان را فراهم می‌کند. البته شایان ذکر است که امروزه دریچه‌هایی با وزن کمتر نسبت به نوع کامپوزیت نیز ساخته می‌شود که از آن جمله می‌توان به دریچه‌های نانوکامپوزیت، پلی‌اتیلن و کوپلیمر اشاره نمود.

در کنار وزن، قیمت دریچه‌ها نیز از پارامترهای تأثیرگذار در انتخاب آنها محسوب می‌شود و بسته به تکنولوژی ساخت دریچه و بار قابل تحمل آن مقادیر مختلفی می‌تواند داشته باشد. در مورد دریچه‌های کامپوزیت می‌توان گفت که تقریبا از همه جنس‌های دیگر دریچه از جمله چدنی، بتنی، نانوکامپوزیت، پلی‌اتیلن و کوپلیمر قیمت بالاتری دارند و در حقیقت گران بودن این دریچه‌ها از جمله معایب اصلی آنها محسوب می‌شود.

انواع دریچه منهول کامپوزیت

  • دریچه کامپوزیت GRP : از لحاظ تکنولوژی ساخت، دریچه‌های کامپوزیت به دو روش دستی و ماشینی تولید می‌شوند. دریچه‌های GRP که به روش دستی و غیر مکانیزه تولید می‌شوند، شامل مقادیر بالایی سیلیس به عنوان فاز پر کننده در بین دو لایه کامپوزیتی هستند و به همین خاطر وزن بیشتری نسبت به دریچه‌های کامپوزیت تولید شده به روش ماشینی دارند. از مشکلات دیگری که وجود مقدار زیاد سیلیس در این دریچه‌ها ایجاد می‌کند، کاهش استحکام و نیز ترک خوردگی آنها به دلیل جذب و انجماد آب است. این دریچه‌ها به دلیل روش تولید دستی معمولا ظاهری غیر شفاف و نازیبا دارند و گاها ضخامت متغیری در قسمت‌های مختلف دریچه مشاهده می‌شود. به طور کلی دریچه‌های GRP در مقایسه با دریچه‌های کامپوزیتی که به صورت مکانیزه تولید می‌شوند دارای مقاومت و کیفیت پایین‌تری بوده و طبیعتا قیمت کمتری نیز دارند.
  • دریچه کامپوزیت SMC : این دریچه‌ها توسط دستگاه‌های پرس هیدرولیکی و به صورت مکانیزه تولید می‌شوند. استفاده از خمیر فایبرگلاس به جای سیلیس در این دریچه‌ها سبب می‌شود تا مقاومت و طول عمر بیشتر و نیز وزن کمتری نسبت به دریچه‌های GRP داشته باشند. همچنین به دلیل تولید در زیر دستگاه پرس و با دمای بالا، سطحی شفاف و زیبا داشته و ضخامت آنها یکنواخت است.
  • دریچه کامپوزیت BMC : این دریچه‌ها نیز همچون دریچه‌های SMC به روش مکانیزه تولید می‌شوند با این تفاوت که هیچ نوع ماده پرکننده‌ای در ساختارشان به کار برده نمی‌شود. قیمت، کیفیت و مقاومت این دریچه‌ها چیزی مابین دریچه‌های GRP و SMC بوده و در مناطق با بار ترافیکی کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مزایای دریچه منهول کامپوزیت

  • وزن نسبتا سبک: همانطور که ذکر شد وزن دریچه‌های کامپوزیت در حدود 70 درصد نمونه‌های چدنی و بتنی بوده و از طرف دیگر وزنی بیشتر از دریچه‌های نانوکامپوزیت، کوپلیمر و پلی‌اتیلن دارند.
  • ضد سرقت بودن: به دلیل جنس غیر قابل بازیافت دریچه‌های کامپوزیت، آمار سرقت در آنها چیزی نزدیک به صفر بوده و در قیاس با سرقت‌های متعدد دریچه‌های چدنی یک مزیت مهم محسوب می‌شود.
  • مقاومت بالا در برابر ضربه و فشار
  • مقاومت در برابر خوردگی و پوسیدگی: دریچه‌هایی که در تماس با آب و خاک و نیز مواد شیمیایی خورنده قرار دارند، در صورت عدم مقاومت کافی و جنس نامطلوب به سرعت دچار خوردگی و فرسایش شده و مقاومتشان را از دست می‌دهند. در شرایطی که دریچه‌های منهول چدنی در موارد مذکور بخواهند مورد استفاده قرار گیرند، برای مقابله با بحث خوردگی و فرسایش حتما باید از پوشش‌های اپوکسی و محافظ بر روی آنها استفاده نمود که خود هزینه‌ای اضافی است. همچنین این پوشش‌ها به مرور و در اثر تابش نور خورشید دچار پوسته شدگی شده و ترمیم مجدد آنها ضروری می‌باشد. اما در مقابل جنس‌های جدیدی مانند کامپوزیت، نانوکامپوزیت، پلی‌اتیلن و کوپلیمر که امروزه برای ساخت دریچه‌های منهول استفاده می‌شوند، به دلیل ماهیت مواد موجود در ساختارشان دارای مقاومت ذاتی در محیط‌های اسیدی و دارای مایعات خورنده بوده و دیگر نیازی به استفاده از پوشش‌های اپوکسی در آنها نیست.
  • عایق بودن حرارتی و الکتریکی: در مواردی که دریچه‌های منهول بر روی کابل‌های الکتریکی و مغناطیسی قرار می‌گیرند و محیط مرطوب است، به دلیل حفظ ایمنی عابرین پیاده و عدم وقوع حادثه احتمالی، استفاده از دریچه‌های عایق الکتریکی امری ضروری است. همچنین در مناطقی مانند میادین نفت و گاز که حرارت بالاست و امکان تماس دریچه با شعله وجود دارد، حتما باید از دریچه‌های عایق حرارتی و مقاوم در برابر آتش استفاده نمود. دریچه‌های کامپوزیت و نانوکامپوزیت به دلیل جنس مواد تشکیل دهنده خود دارای مقاومت مطلوب در برابر شعله بوده و عایق حرارتی و الکتریکی هستند.
  • مقاومت بالا در برابر نور آفتاب: به دلیل کاربرد رنگدانه و مواد افزودنی در ساختار دریچه‌های کامپوزیت، این دریچه‌ها مقاومت مطلوبی در مقابل اشعه فرابنفش خورشید داشته و تحت نور آفتاب دچار پوسیدگی، ورقه شدن و فرسایش نمی‌شوند.
  • عدم تولید صدا هنگام عبور وسایل نقلیه
  • قابلیت تولید در رنگ‌های مختلف

معایب دریچه منهول کامپوزیت

  • قیمت زیاد: همانطور که ذکر شد قیمت این دریچه‌ها از بقیه جنس‌های موجود در بازار بیشتر است و بسته به بار قابل تحمل و روش ساخت قیمت‌های متفاوتی می‌تواند داشته باشد. برای مثال دریچه‌های کامپوزیت SMC گران‌تر از BMC بوده و هر دوی آنها قیمت بالاتری نسبت به نوع GRP دارند.
  • عدم سازگاری با محیط زیست: جنس مواد موجود در ساختار دریچه‌های کامپوزیت سبب می‌شود تا چرخه بازیافت بسیار طولانی (حدود 900 سال) داشته باشند.
  • پیدا نشدن توسط دستگاه‌های فلزیاب در صورت مدفون شدن: این دریچه‌ها بر خلاف دریچه‌های چدنی، بتن مسلح و نانوکامپوزیت زمانی که در زیر پوشش‌های راهسازی مدفون شوند، امکان پیدا شدن توسط دستگاه‌های فلزیاب را ندارند.

استانداردهای دریچه منهول کامپوزیت

دریچه‌های منهول کامپوزیت مطابق استانداردهای 14976 ایران (با عنوان “دریچه‌های آدم‌رو و آب‌گیر برای نواحی تردد وسایل نقلیه و پیاده‌رو”)، EN 124 اروپا، ASTM D543 (مقاومت به مواد شیمیایی)، ASTM D635 (اشتعال پذیری و مقاومت در برابر شعله)، ASTM D1501 (مقاومت در برابر نور خورشید) و ASTM D570 (میزان جذب آب) تولید می‌شوند.