Selama lebih dari 20 tahun, QuakeWrap Inc. dari Tucson, Ariz., telah mengembangkan solusi perbaikan infrastruktur menggunakan bahan polimer yang diperkuat serat. Pipa komposit berdiameter besar milik perusahaan, "StifPipe," saat ini sedang dipasang di Detroit, Michigan sebagai bagian dari proyek infrastruktur limbah kota terbaru. Pipa FRP berdiameter 16 kaki (4,87 meter).
QuakeWrap pertama kali meluncurkan StifPipe pada tahun 2016, ketika memenangkan Penghargaan Inovasi Masyarakat Insinyur Sipil Amerika. Sejak saat itu, StifPipe telah digunakan di berbagai aplikasi di seluruh dunia, dari Puerto Riko hingga Australia, tetapi tidak ada proyek sebelumnya yang menggunakan StifPipe dalam skala aplikasi Detroit. Pipa yang dipasang di Detroit berdiameter 16 kaki dan tebalnya hanya 2 inci (5,08 cm).
Pipa tersebut diketahui memiliki kekuatan spesifik tertinggi dari semua pipa yang ada di pasaran, yang membuatnya sangat ringan dan tidak menimbulkan korosi. Bandingkan penggunaan lapisan dinding yang lebih tebal yang terbuat dari bahan yang lebih lemah, yang cenderung kehilangan kapasitas hidrolik (laju aliran air limbah yang optimal). Ini bisa mematikan, terutama jika cairan atau air dalam jumlah besar perlu diangkut.
Dinding StifPipe terdiri dari 12 lapis bahan -- empat lapis serat karbon, enam lapis serat kaca, dan dua lapis bahan inti berpemilik. Bahan setebal dua inci mendukung pipa yang cukup besar agar sesuai dengan badan pesawat Boeing 737, dengan jarak empat kaki. Agar pipa beton dengan diameter yang sama memiliki kekuatan yang sebanding, tebalnya harus sekitar 18 inci.
Inspeksi tahun 2019 menargetkan sebagian pipa di area tersebut, yang membawa limbah dari stasiun pompa Detroit yang besar. Distrik saluran pembuangan memutuskan untuk memotong pipa berdiameter 17,5-kaki setelah menemukan bagian yang menua yang perlu diperbaiki. Pipa tersebut membawa lebih dari setengah air limbah Detroit, sehingga tidak dapat ditutup secara permanen saat pipa diperbaiki. Sebaliknya, saluran air limbah hanya dapat dimatikan sementara untuk sebagian hari itu. Itu tidak menyisakan cukup waktu untuk memperbaiki pipa, jadi anggota tim mencari teknologi pipa yang dapat diproduksi dan dipasang di atas tanah, kemudian memasukkannya ke dalam sistem pembuangan limbah dan memasangnya menggunakan proses sliplining.
Menurut QuakeWrap, salah satu keunggulan utama StifPipe adalah bobotnya yang relatif ringan, sehingga memudahkan pemasangan. Beratnya sekitar 450-500 pound per kaki, sekitar 10 persen dari berat beton dan baja dan kurang dari 25 persen dari berat pipa sandwich fiberglass buatan pabrik. Ini disukai oleh kontraktor selama konstruksi.
Dari ketiga teknologi dalam proyek tersebut, StifPipe adalah yang kedua yang dipasang. Pada siang hari, pipa asli ditutup sementara. Kontraktor memasang pipa pengganti ke tempatnya melalui saluran bawah tanah, kemudian menyelaraskannya dari ujung ke ujung dengan pipa asli. Desain ringan StifPipe bahkan tidak memerlukan peralatan jack untuk pemasangannya. Setelah StifPipe dimuat dalam beberapa bagian, ruang annular antara 16-kaki diameter StifPipe dan pipa asli berdiameter 17,5-kaki diisi dengan beton ringan. Di malam hari, sistem perpipaan dihidupkan kembali dan air limbah mengalir keluar dari stasiun pompa dalam semalam.
Sifat ringan StifPipe juga memiliki keunggulan selama transportasi. Diproduksi di lokasi mandrels, mereka dikirim ke Detroit dengan trailer low-clearance, dua sekaligus. Ketika panjang pipa dipertahankan pada 14 kaki dan ujungnya ditumpuk satu sama lain, kedua pipa dapat dipasang di trailer pada saat yang sama dengan tetap menjaga jarak bebas yang memadai untuk jembatan dan jalan layang sepanjang 15.5-kaki. Proyek Detroit menggunakan total 13 pipa semacam itu.
Meskipun penggunaan StifPipe saat ini mengharuskan komponen dibuat di lokasi dan diangkut ke lokasi pemasangan, StifPipe juga dapat dibuat dan dipasang di lokasi menggunakan metode layup basah. Dalam sebuah proyek di Minneapolis, material StifPipe diangkut melalui lubang got standar ke dalam terowongan sedalam 100 kaki. Kemudian, diletakkan dan diawetkan untuk membentuk pipa perbaikan berdiameter 12-kaki.
Dalam proyek terpisah di Pangkalan Korps Marinir Lejeune di Jacksonville, Carolina Utara, bahan yang digunakan untuk StifPipe dibungkus di bagian luar pipa yang ada dan dikeringkan di lokasi. QuakeWrap saat ini bekerja dengan Departemen Perhubungan AS pada proyek perbaikan pipa minyak dan gas di mana produk komposit serat karbon dan serat gelas lainnya yang disebut SuperLaminate akan digelembungkan seperti balon di pipa minyak dan dipasang beberapa mil jauhnya.
