Instalacje do oczyszczania ścieków mogą narażać materiały na działanie siarkowodoru, środowiska kwaśnego, substancji chemicznych zawierających chlor, wilgoci i innych agresywnych mediów. Rodzaj i intensywność oddziaływania różnią się w zależności od strefy procesu, dlatego dobór materiału powinien uwzględniać warunki w każdej strefie, a nie tylko kategorię materiału. FRP jest stosowany w oczyszczaniu ścieków w konstrukcjach dostępowych, elementach konstrukcyjnych i systemach podparcia kabli, gdy korozja jest istotnym czynnikiem projektowym.

Wyzwania korozyjne w oczyszczalniach ścieków

Różne obszary oczyszczalni ścieków mogą powodować odmienne warunki oddziaływania na materiały. W strefach wstępnego i podstawowego oczyszczania może występować siarkowodór związany ze ściekami. W obszarach dozowania i magazynowania chemikaliów mogą być stosowane między innymi chlorek żelaza, podchloryn sodu i polimery. W strefach przeróbki osadów mogą dodatkowo występować jednocześnie wilgoć, substancje organiczne, chemikalia i ścierne cząstki stałe.

Warunki te nie są jednakowe w całej instalacji. Materiał dobrany do stosunkowo suchego obszaru może być narażony na zupełnie inne oddziaływanie w mokrym studziennym otoczeniu, nad otwartym kanałem lub w pobliżu urządzeń do obsługi chemikaliów. Dlatego przy doborze należy uwzględnić konkretne środowisko, w którym zostanie zainstalowany element FRP.

Typowe zastosowania FRP

Krata pomostowa FRP jest stosowana jako ciągi komunikacyjne, platformy i pokrywy kanałów w instalacjach do oczyszczania ścieków. Otwarta konstrukcja kratownicowa ułatwia odpływ wody i zapewnia dostęp do powierzchni oraz urządzeń znajdujących się poniżej. W zależności od konstrukcji produktu i zastosowania można również wybrać warianty powierzchni przeznaczone do wilgotnych stref roboczych.

Poręcze i drabiny FRP są stosowane między innymi wokół osadników, zbiorników napowietrzania i innych obszarów technologicznych lub dostępowych, w których wilgoć i narażenie na czynniki korozyjne są istotnymi warunkami projektowymi. Ich zastosowanie nie zależy jednak od jednego rodzaju warunków występujących w ściekach; konstrukcja FRP i system żywicy nadal muszą odpowiadać przewidywanemu środowisku.

Koryta kablowe FRP mogą być stosowane w środowiskach korozyjnych do podpierania kabli zasilających, sterowniczych i oprzyrządowania. Są rozważane tam, gdzie narażenie na korozję jest ważnym czynnikiem wyboru materiału. Wymagania dotyczące instalacji elektrycznej, połączeń wyrównawczych i inne wymagania projektowe należy rozpatrywać oddzielnie od odporności korozyjnej materiału koryta kablowego.

Dobór żywicy zależy od warunków ekspozycji

System żywicy jest ważnym elementem doboru materiału FRP, ponieważ odporność chemiczna produktu FRP zależy nie tylko od obecności zbrojenia z włókna szklanego. W produktach FRP mogą być stosowane między innymi poliestry ortoftalowe lub izoftalowe oraz żywice winyloestrowe. Odpowiedni wybór zależy od rzeczywistego medium, jego stężenia, temperatury, czasu ekspozycji i konstrukcji produktu.

Środowiska o mniejszej intensywności oddziaływania mogą pozwalać na szerszy wybór żywic, natomiast bardziej agresywna lub ciągła ekspozycja chemiczna może wymagać systemu żywicy o odpowiedniej zgodności z konkretnymi warunkami pracy. Dlatego wyboru rodziny żywic nie należy dokonywać wyłącznie na podstawie ogólnego opisu strefy technologicznej.

Dane dotyczące kompatybilności należy odnosić do rzeczywistego środowiska chemicznego. Krata pomostowa, poręcz, drabina lub koryto kablowe wykonane z zastosowaniem jednego systemu żywicy mogą wykazywać inną odporność chemiczną niż podobny produkt wykonany z innym systemem żywicy. Dlatego sprawdzenie rodzaju żywicy i jej zgodności z przewidywaną ekspozycją stanowi ważny element doboru materiału.

Mieszaniny chemiczne, temperatura i ścieranie

Środowiska oczyszczania ścieków często zawierają mieszaniny substancji chemicznych, a nie tylko pojedynczą izolowaną substancję. Siarkowodór, amoniak, chlorki, związki organiczne i inne składniki mogą występować jednocześnie. Z tego względu danych dotyczących kompatybilności z pojedynczą substancją nie należy automatycznie traktować jako bezpośredniej prognozy zachowania materiału w mieszaninie.

Temperatura jest również ważnym czynnikiem doboru. Zmiany temperatury roboczej mogą wpływać na kompatybilność chemiczną systemu żywicy, dlatego dane dotyczące kompatybilności należy analizować dla odpowiedniej temperatury pracy, a nie dla warunków odbiegających od rzeczywistego zastosowania.

Ścieranie może mieć również znaczenie w obszarach narażonych na piasek, zawiesiny stałe lub inne materiały ścierne. W takich miejscach sama odporność na korozję nie stanowi pełnej podstawy doboru; należy uwzględnić również konstrukcję produktu i warunki fizycznej ekspozycji.

Praktyczny dobór materiałów do zastosowań w oczyszczaniu ścieków

Dobór FRP do oczyszczania ścieków powinien uwzględniać strefę ekspozycji, system żywicy i konstrukcję produktu. Kraty pomostowe, poręcze, drabiny i koryta kablowe mogą być stosowane w tej samej instalacji, ale istotne kryteria doboru materiału mogą różnić się zależnie od lokalizacji.

Najważniejsze pytanie nie dotyczy więc wyłącznie tego, czy dany element jest wykonany z FRP, lecz tego, czy jego system żywicy i konstrukcja są odpowiednie dla przewidywanych w miejscu instalacji warunków chemicznych, temperaturowych, wilgotnościowych i fizycznych. Takie podejście oparte na strefach ekspozycji stanowi bardziej wiarygodną podstawę porównywania różnych rozwiązań FRP w zastosowaniach do oczyszczania ścieków.