خزانات مياه البحر المصنوعة من الزجاج الملتحم بالفولاذ للخدمة الساحلية والبحرية
تم إنشاؤها 09.02
خزانات مياه البحر المصنوعة من الزجاج المدمج بالصلب للخدمة الساحلية والبحرية
الزجاج المدمج بالفولاذ في خزانات مياه البحر يحل مشكلة الكلوريد بوضع سطح زجاجي خامل بين مياه البحر والهيكل. يتم دمج المينا في ألواح الفولاذ الكربوني عند درجة حرارة 820 إلى 930 °م، بسماكة 0.25 إلى 0.45 مم ومصنّفة بأكثر من 3,450 نيوتن/سم²، وتُختبر كل لوحة بشرارة كهربائية عند 1500 فولت تيار مستمر، وتتحمل درجة حموضة من 1 إلى 14. التنقر بالكلوريد، وهو العطل الذي يُنهي عمر الغلاف الكربوني أو المجلفن خلال بضع سنوات، لا يجد مسارًا عبر طبقة مدمجة متواصلة. تُربط الألواح التي يبلغ عرضها حوالي 1.2 م معًا بمسامير من الدرجة 8.8 وحشوات EPDM، والعمر التصميمي 30 عامًا أو أكثر في الخدمة الساحلية الجوية.
تخزين مياه البحر هو مشكلة كلوريد ترتدي زي تخزين المياه. يهاجم الكلوريد الفولاذ غير المحمي عن طريق التنقر، ويهاجم الزنك المجلفن أسرع مما يستطيع الزنك حماية الفولاذ، ولهذا يصبح الخزان الكربوني المطلي أو الخزان المجلفن في موقع ساحلي بند صيانة خلال بضع سنوات. وفي الوقت نفسه، يصعب تبرير تكلفة الفولاذ المقاوم للصدأ 316L لخزان كبير بالكامل. يقع الفولاذ المدمج بالزجاج في تلك الفجوة: يبقى الهيكل من الفولاذ الكربوني ورخيصًا، والسطح الملامس للماء من الزجاج. عادةً ما تقارن الفرق التي تقيّم خزانات مياه البحر المصنوعة من الفولاذ المدمج بالزجاج لمحطة تحلية أو محطة طاقة ساحلية أو موقع صناعي بحري بين هذا وبين الفولاذ المقاوم للصدأ الصلب والكربون المطلي.
لماذا يتفوق المينا على الكلوريد
طبقة الزجاج المتصلة ليس لها مسار للتأبين. يحتاج التأبين إلى وصول إلكتروليت إلى الفولاذ عند عيب موضعي. المينا المحروقة هي طبقة زجاجية متصلة بلا غشاء منفذ، ولا مسار تحت الغشاء، ولا زوج جلفاني مع الفولاذ، لذا لا يوجد لدى الكلوريد ما يخترقه. تغطي المينا النطاق الكامل لدرجة الحموضة من 1 إلى 14، لذا يمكن للوعاء نفسه أن يحتوي مياه البحر، أو تيار محلول ملحي، أو دفعة تجديد حمضي دون تغيير البطانة. هذه الخاصية هي ما يجعلها خيارًا قياسيًا حيث يكون السائل أو الغلاف الجوي حاملًا للكلوريد.
ما يبقى هو الحافة. تكشف الحافة المقطوعة للوح عند الفلنجة أو الفوهة عن الفولاذ، والرقاقة عند تلك الحافة في بيئة كلوريدية هي حيث يبدأ الهجوم الموضعي. يعالج المصنع حافة اللوح ويجري اختبار شرارة لكل لوح عند 1500 فولت تيار مستمر قبل التغليف، ويجب أن تمنع قواعد الموقع أي شيء من ضرب اللوح أو الحافة الأرضية أثناء المناولة. هذه هي قصة صيانة المينا كاملة في مياه البحر: حافظ على سلامة الزجاج ولن تكون هناك حاجة لإدارة التآكل.
المواصفات الفنية
المعامل | القيمة النموذجية / النطاق | ملاحظة |
درجة حرارة حرق المينا | 820–930 °C | الزجاج المدمج في لوح الفولاذ الكربوني |
سماكة طبقة المينا | 0.25–0.45 مم | مُصنَّف فوق 3,450 نيوتن/سم² |
خشونة السطح | Ra < 0.8 ميكرومتر | التصاق منخفض، سهل الغسل |
اختبار الشرارة | 1500 فولت تيار مستمر | لكل لوح قبل الشحن |
تحمل الأس الهيدروجيني | 1–14 | دفعات مياه البحر والمحلول الملحي والأحماض |
مقاومة الكلوريد | طبقة المينا ليس لها مسار إلكتروليتي | مقارنة بالفولاذ المجلفن والفولاذ الكربوني العاري |
عمر التصميم | 30 سنة أو أكثر | التخزين الساحلي الجوي |
عرض اللوح والمسامير | ألواح ~1.2 م، مسامير درجة 8.8 | وصلات شفة حشية EPDM |
بطانة بديلة | إيبوكسي مترابط بالانصهار 180–280 ميكرومتر وفقًا لمعيار AWWA C550 | حيث يكون المشروع قد شغّل خط إيبوكسي بالفعل |
سعة الخزان الواحد | حتى 60,000 م³ | القطر يتحدد وفقًا للوجستيات الموقع |
حيث يقع الخزان في نظام مياه البحر
ثلاث وظائف تهيمن على الساحل. سحب مياه البحر الخام وتخزين الترسيب، وهي الحالة الأقرب لحجة الكلوريد. تغذية التحلية والمحلول الملحي، حيث تجعل درجة الحرارة والمركز الأمر أكثر عدوانية. وخدمة احتياطي الحريق وخدمة نمط الصابورة حيث يكون الخزان احتياطيًا. في الثلاثة جميعًا، يكون تخزينًا عند الضغط الجوي يغذي مضخة، وليس وعاء ضغط، وتقع منافذ الخروج وأدوات التحكم في المستوى تحت المستوى المنخفض.
بالنسبة للمأخذ الخام، الفائدة العملية هي تقليل الفحوصات الداخلية، لأنه لا يوجد طلاء للفحص ولا صدأ لإزالته. وبالنسبة لمحطة تحلية المياه، تمتد الحجة نفسها إلى خط المحلول الملحي، حيث يهاجم التركيز المعدّل بدرجة الحموضة طلاء الإيبوكسي أو الدهان بسرعة. وبالنسبة للمواقع التي تُعد فيها مياه الشرب مهمة، فإن البطانة المينا الداخلية لن تُطلق أيونات معدنية في المياه المخزنة، ويمكن توريد البطانة مع شهادة ملامسة مياه الشرب التي يتطلبها المشروع حيثما تُستخدم كمصدر لمياه الشرب.
البناء الساحلي والحقائق الموقعية
الهواء المالح يؤثر على الخارج والأساسات أكثر من الداخل. تتعامل الطبقة المطلية مع الجزء الداخلي المبلل، لكن ألواح الغلاف الخارجي، والمسامير، والحلقة العلوية تتعرض مباشرة للجو الساحلي. حدّد نظام الطلاء الخارجي لهذا التعرض، واحرص على خلو الحلقة العلوية وتفاصيل مصرف السطح من المياه الراكدة، وامنح المرساة وعارضة حلقة الأساس سماحية التآكل التي يفرضها مناخ الموقع. هبوط الأساس مهم هنا كما في أي مكان آخر: الوصلة المثبتة بالمسامير لن تتبع الهبوط التفاضلي، لذا يجب تدوين القيمة المسموح بها على الرسم.
غالبًا ما يحدد اللوجستيات التصميم عند الساحل. فالمصنع على جزيرة أو على شاطئ نائي لديه رافعة محدودة وطريق محدود، والألواح التي يبلغ عرضها حوالي 1.2 متر تُشحن كحاويات أو بضائع سائبة وتُجمَّع بطاقم صغير، وهو ميزة حقيقية مقارنة بالغلاف الملحوم الكبير. يتم توريد الخزانات المفردة حتى 60,000 م³، لذا عادةً ما يُحدَّد القطر بناءً على النقل إلى الموقع والرافعة وليس بناءً على القدرة.
حالة مشروع
المشروع | الموقع | المنتج | السعة | النطاق |
تخزين مياه الشرب، قطر كبير | إندونيسيا | خزان GFS المقاوم لمياه البحر | 21,099 م³ | التوريد + الإشراف، بطانة ملامسة لمياه الشرب |
مزرعة خزانات مطلية بالإيبوكسي الصيدلاني | خبي، الصين | خزان FBE الإيبوكسي | 32,363 م³ | التوريد + الإشراف، حيث يتم تحديد خط الإيبوكسي |
برنامج خزان مياه الصرف الصحي البلدي، 10 وحدات | سيتشوان، الصين | خزان GFS | 17,420 م³ | فئة خدمة السوائل المجاورة للإمداد |
بالنسبة للمشاريع في فئة الخدمة هذه، توفر Center Enamel خزانات فولاذية مطلية بالمينا الزجاجية المدمجة المكافئة للتخزين البلدي والصناعي، مع نطاق سعة يتم التحقق منه وفقاً لمواصفات المشروع.
القدرة الهندسية لـ Center Enamel
سنتر إنامل (شركة شيجياتشوانغ تشنغتشونغ للتكنولوجيا المحدودة) تقوم بتصميم وتصنيع خزانات التخزين المثبتة بالبراغي منذ عام 2008. وباعتبارها أول شركة مصنعة لخزانات الفولاذ المدمج بالزجاج (GFS) في الصين، تمتلك الشركة ما يقرب من 200 براءة اختراع متعلقة بالمينا، وتنتج حوالي 300,000 لوح فولاذي مطلي بالمينا سنويًا، وقد أكملت أكثر من 30,000 مشروع مركّب وتورّد خزاناتها إلى أكثر من 100 دولة. تمت إضافة قاعدة الإنتاج الجديدة التي تبلغ مساحتها 150,000 م² لرفع الطاقة الإنتاجية، ويتم توريد الخزانات الفردية بسعة تصل إلى 60,000 م³. تتم عمليات التصنيع وفقًا لمعايير ISO 9001 وISO 45001، مع شهادات المنتجات بما في ذلك NSF/ANSI 61 وWRAS وFDA وLFGB وCE (EN 1090) وISO 28765 وFM وBSCI وEUROCODE، والتصميم مستند إلى AWWA D103-09 وAWWA C550 وNFPA حيثما يتطلب التطبيق ذلك.
بالنسبة لخدمة مياه البحر والسواحل، يشمل ذلك البطانة الداخلية المصنوعة من المينا المصهور، والطلاء الخارجي وتفاصيل التثبيت للهواء المالح، والتجميع المثبت بمسامير للمواقع ذات قدرة الرفع المحدودة، وملف شهادة ملامسة مياه الشرب حيث تكون المياه المخزنة مصدراً للمياه.
الأسئلة الشائعة
س1: كيف تقاوم المينا الكلوريد بينما لا يفعل الفولاذ ذلك؟
A1: لأن طبقة الزجاج متصلة وليس لها مسار إلكتروليتي إلى الفولاذ، لذلك لا يمكن للكلوريد الوصول إلى سطح الفولاذ لبدء حفرة. كما يغطي المينا درجة الحموضة من 1 إلى 14، لذلك تستخدم دفعات تجديد المحلول الملحي والحمض نفس البطانة.
س2: هل الفولاذ المقاوم للصدأ الصلب أفضل لمياه البحر؟
ج2: بالنسبة لسطح مبلل معدني بالكامل نعم، ولكن بتكلفة مواد تبلغ عدة أضعاف للخزان بأكمله. الزجاج المنصهر على الفولاذ يوفر مقاومة الكلوريد من السطح فقط، وهو عادةً القيمة الأفضل على وعاء كبير.
س3: هل يمكن استخدام خزان مجلفن على الساحل؟
ج3: ليس لعمر طويل. يهاجم الكلوريد الزنك أسرع مما يمكنه حماية الفولاذ، والهواء المحمل بالملح يقصره أكثر. استخدم المينا أو الإيبوكسي المرتبط بالانصهار أو سبيكة لواجب الكلوريد الساحلي.
س4: ماذا يحدث إذا تشققت الطبقة المينا؟
ج4: الحافة الفولاذية المكشوفة هي نقطة البداية للتآكل الموضعي في الخدمة الكلوريدية، لذلك تُعالَج حافة اللوح في المصنع وتُناوَل الألواح برافعات بدلًا من سحبها للحفاظ على الزجاج سليمًا.
س5: هل هو وعاء ضغط؟
ج5: لا. إنه تخزين عند الضغط الجوي أو ضغط منخفض؛ وأي ضغط للنقل يُولَّد في اتجاه مجرى التيار عند المضخة أو بالجاذبية من المخرج.
س6: ماذا عن السطح الخارجي للخزان؟
ج6: يتعرض الخارج لهواء البحر مباشرة. حدِّد نظام طلاء خارجي لتلك الظروف وامنح الحلقة العلوية ومصرف السطح ومثبتات التثبيت بدل التآكل الذي يقتضيه مناخ الموقع.
س7: كيف يتم شحن الخزان إلى موقع ساحلي؟
ج7: تُشحن الألواح في حاويات أو شحن سائب إلى أقرب ميناء ثم برًا. حدد مسار الطريق وقدرة الرافعة قبل القطر، لأنها عادةً ما تحدد الحد وليس المصنع.
الزجاج المدمج بالصلب في خزانات مياه البحر يزيل خطر الكلوريد من السطح المبلل مع الحفاظ على اقتصاديات الهيكل. المينا المحروق عند 820 إلى 930 درجة مئوية، والطبقة بسماكة 0.25 إلى 0.45 مم، واختبار الشرارة الكهربائية عند 1500 فولت لكل لوح، ونطاق الأس الهيدروجيني من 1 إلى 14، توفر حاجزًا لا يمكن للصلب المجلفن والكربون المطلي مجاراته في السوائل أو الأجواء الحاملة للكلوريد. تبقى الأعمال الهندسية المتبقية على السطح الخارجي والأساسات، حيث يؤثر الهواء المالح، وعلى لوجستيات الموقع التي تحدد القطر. أرسل ظروف التشغيل ومستوى الكلوريد والسعة وظروف الموقع إلى مكتب الهندسة وسيتبع ذلك تكوين الخزان وحزمة المستندات.
تحدث إلى مهندس
أرسل بيانات مياه البحر لمراجعة الخزان: المهمة، السحب، تغذية التحلية، المحلول الملحي أو احتياطي الحريق، درجة حرارة السائل ودرجة الحموضة، الكلوريد وأي دفعات تجديد الحمض، متطلبات مياه الشرب والاعتماد، إحداثيات الموقع والتعرض للهواء المالح، سعة الرافعة وميناء الدخول. سنعيد قطر الخزان وارتفاعه، وتوصية البطانة بين الزجاج المنصهر على الفولاذ والإيبوكسي المربوط بالانصهار والسبائك، والطلاء الخارجي وتفاصيل التثبيت، وأرقام أحمال الأساس، وحزمة مستندات المناقصة الكاملة. مراجعة هندسية أولاً، دون أي التزام.
واتساب