Glasfusionierter Stahltank für Projekte zur Behandlung von chemischem Abwasser
Erstellt 02.12
Glasfusionierter Stahltank für Projekte zur Behandlung von chemischem Abwasser
Ein glasverschmolzener Stahltank für Projekte zur Behandlung von chemischem Abwasser löst den Konflikt zwischen korrosiven Abwässern und einem straffen Projektzeitplan: Die Glasschicht ist über den pH-Bereich 1–14 inert, die Stahlplatte trägt die mechanische Last, und die Paneele werden werkseitig verschmolzen, funkengeprüft und verschraubt geliefert, sodass die Montage in Wochen gemessen wird statt in Schweißkampagnen. Planen Sie zuerst den pH- und Temperaturbereich, dann den Tankdurchmesser, die Höhe und die Entlüftung. Die beiden zu kontrollierenden Versagensarten sind Emaille-Abplatzungen an den Schnittkanten der Paneele und chemischer Angriff außerhalb des spezifizierten pH-Fensters.
Der Anlagenbauer, der einen Auftrag für chemisches Abwasser eröffnet, erbt in der Regel drei Einschränkungen auf einmal: einen Strom, der innerhalb eines Tages von stark sauer auf stark alkalisch schwankt, einen Zeitplan, der an eine Genehmigungsfrist gebunden ist, und ein Betriebsteam, das den Prozess nicht für eine Auskleidungsreparatur stoppen kann. Kohlenstoffstahl mit aufgebrachter Auskleidung versagt an der Naht und bei jeder Schweißreparatur; Beton tritt durch Bewegungsfugen aus; und Edelstahl wird aus Gewohnheit gewählt, nicht wegen des Chlorids und Sulfids, das tatsächlich im Strom enthalten ist. Die frühzeitige Wahl der Hülle vermeidet einen Änderungsauftrag mitten im Projekt. Ein glasverschmolzener Stahltank für Projekte zur Behandlung von chemischem Abwasser bringt eine anorganische, chemisch inerte Oberfläche mit dem Abwasser in Kontakt und behält gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit einer verschraubten, werkseitig bevorzugten Hülle bei.
Was die Fusion im Vergleich zu einer aufgebrachten Auskleidung verändert
Emaildicke und Schmelztemperatur bestimmen die Versagensgrenze. In einem mit Glas verschmolzenen Stahltank wird die glasartige Schicht bei 820–930 °C auf das Stahlblech gebrannt, sodass das Glas und das Metall einen durchgehenden Körper bilden; es gibt keine Klebeschicht, die sich sättigen, ablösen und Blasen werfen kann. Der Emaille-Wert liegt über 3450 N/cm², sodass sie den mechanischen Kontakt toleriert, den eine Chemieanlage durch Rohrleitungsstützen, Laufstege und Wartungsarbeiten erzeugt, und sie erweicht nicht, wenn der Tank an einem heißen Sommernachmittag entlüftet wird. Die beiden Defektarten sind Nadelstichbildung durch lokalen chemischen Angriff und Kantenabplatzungen an den Schnittstellen der Platten, daher werden die Plattenkanten geschliffen und die Lochzahl wird im Werk festgelegt, anstatt als Baustellenkorrektur behandelt zu werden. Deshalb wird der Funkenprüfung bei 1500 V DC an jeder Platte vor dem Versand durchgeführt: Ein im Werk gefundener Fehler ist ein Aktenvermerk, ein nach der Inbetriebnahme gefundener Fehler ist ein Stillstandspunkt.
Abbildung der Abwassergrenzen vor der Auswahl von Platten
Der pH- und Temperaturbereich bestimmt die Spezifikation, nicht umgekehrt. Chemisches Abwasser weist selten einen einzelnen stabilen Wert auf; eine Neutralisationsanlage kann einen Teil des Tages pH 2 sehen und nach einer Chargenentladung pH 11, und beide Extreme liegen innerhalb der Emailletoleranz von 1–14, was ein echter Grund ist, einen glasverschmolzenen Stahltank anstelle einer organischen Auskleidung zu wählen, die am alkalischen Ende degradiert. Die Temperatur ist für die Verbindungsdichtung und für die Entlüftungsauslegung von Bedeutung, nicht für die Emaille selbst, daher muss der Auslegungsfall die Spitzenflüssigkeitstemperatur und die Spitzendampftemperatur über der Flüssigkeit erfassen, da diese beiden Werte die Entlüftung dimensionieren und die Dichtungswerkstoffverbindung auswählen. Wo der Strom suspendierte Feststoffe oder kristallisierende Salze mitführt, ändert sich der Plan erneut: ein Beruhigungs- oder Trichterboden reduziert die Salzablagerung am Auslass, und das Inspektionsintervall muss eine Entkalkungsprüfung einschließen.
Tankgeometrie, Entlüftung und Verbindungsdesign für den Anlagenbetrieb
Atmosphärischer Betrieb ist die Auslegungsprämisse und bestimmt Dach und Entlüftung. Ein verschraubter Emailletank ist per Definition ein Niederdruckbehälter: Die Flüssigkeit wird auf atmosphärischem Niveau gelagert, und jede Gassammlung wie ein Faulgasraum wird nur bei wenigen Kilopascal über Umgebungsdruck gehalten. Das bedeutet, dass das Dach eine frei entwässernde Abdeckung ist, die für Schnee- und Windlast bemessen ist, keine Druckhülle, und die Entlüftung ist für die Dampfverdrängung und jegliches vom Strom erzeugte Gas bemessen. Die Hülle wird aus Platten von etwa 1,2 m Breite, 3–12 mm Dicke je nach Auslegung, gebaut, abgedichtet mit Schrauben der Festigkeitsklasse 8.8 und einer EPDM-Dichtung, was eine wiederverwendbare, inspizierbare Verbindung ergibt und es einer Anlage ermöglicht, Höhe oder einen zweiten Tank ohne Schweißgenehmigung hinzuzufügen. Auf Chemiestandorten benötigt die Außenseite außerdem einen eigenen Korrosionsschutzplan, da der Ringraum um den Tank oft der Bereich ist, in dem sich Säurenebel absetzt.
Technische Spezifikation
Parameter | Typischer Wert / Bereich | Hinweis |
Schmelztemperatur des Emails | 820–930 °C | Einzelbrand, Glas mit Stahl verbunden |
Dicke der Emailschicht | 0,25–0,45 mm | an jeder Produktionsplatte gemessen |
Emailfestigkeit | ≥ 3450 N/cm² | Biege- und Druckfestigkeitsbewertung |
Feiertagserkennung | 1500 V DC Funkentest | Werksfreigabeprüfung pro Panel |
Oberflächenrauheit | Ra < 0,8 µm | reduziert Ablagerungsbildung, erleichtert die Reinigung |
Auslegungslebensdauer | ≥ 30 Jahre | innerhalb der spezifizierten pH- und Temperaturhülle |
pH-Beständigkeit | 1–14 | deckt saure und alkalische Wechselströme ab |
Befestigungselemente | Schrauben der Güteklasse 8.8, EPDM-Dichtung | wiederverwendbar, Drehmoment vor Ort kontrolliert |
Wo GFS in eine chemische Abwasserbehandlungsanlage passt
Die Platzierung im Verfahrenszug ist in der Regel wichtiger als die Beckengröße. Eine Equalisation vor einer Neutralisations- oder biologischen Stufe muss Volumen gegen die Spitzenbelastung vorhalten, daher ist die Dimensionierung eine Durchflussberechnung und die Materialwahl eine chemische Berechnung; ein Klär- oder Vorhaltebecken vor einer Filterpresse benötigt einen Flachboden und einen Schlammabzug; ein Becken für saures Reichwasser benötigt die Emailoberfläche und eine Entlüftung, die für die Dampflast ausgelegt ist. In mehreren Chemie- und Industrieparks besteht das Muster aus einer Reihe zylindrischer Emailbecken auf einem gemeinsamen Ringbalken, ein oder zwei davon mit Dachlüftungen und Zugangsmannlöchern, installiert von derselben Mannschaft, die die Fundamente vergossen hat. Wenn die Anlage später mehr Kapazität benötigt, erlaubt das verschraubte System das Hinzufügen von Platten zu einem bestehenden Mantel oder die Installation einer parallelen Einheit, was in der Regel schneller ist als der Austausch eines geschweißten Beckens.
Projektfall
Projekt | Standort | Produkt | Kapazität | Anwendungsbereich |
Serie für chemisches Abwasser | Zhejiang, China | GFS-Tank | 11.613 m³ (φ24,45 m × 19,8 m) | Lieferung + Montageüberwachung |
Serie für industrielles Abwasser | Xinjiang, China | GFS-Tank | 30.469 m³ in 27 Tanks | Lieferung + Montageüberwachung |
Epoxidbeschichtete Chemieserie | Guangxi, China | FBE-beschichteter Tank | 4.771 m³ in 11 Tanks | Lieferung + Unterstützung bei der Errichtung |
Kommunale Abwasserreihe | Sichuan, China | GFS-Tank | 17.420 m³ in 10 Tanks | Lieferung + Inbetriebnahmeunterstützung |
Center Enamel Engineering-Kompetenz
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) entwirft und fertigt seit 2008 verschraubte Lagertanks. Als erster Hersteller von glasverschmolzenen Stahltanks (GFS) in China verfügt das Unternehmen über nahezu 200 emailbezogene Patente, produziert jährlich etwa 300.000 emailbeschichtete Stahlplatten, hat mehr als 30.000 installierte Projekte abgeschlossen und liefert seine Tanks in über 100 Länder. Der neue 150.000 m² große Produktionsstandort wurde hinzugefügt, um die Produktionskapazität zu erhöhen, und einzelne Tanks werden bis zu 60.000 m³ geliefert. Die Fertigung erfolgt unter ISO 9001 und ISO 45001, mit Produktzertifizierungen einschließlich NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI und EUROCODE, und die Auslegung erfolgt in Anlehnung an AWWA D103-09, AWWA C550 und NFPA, wo die Anwendung dies erfordert.
Für den Einsatz mit chemischen Abwässern ist die praktische Anwendung eine Emailhülle, die auf den gemessenen pH- und Temperaturbereich abgestimmt ist, eine Entlüftungs- und Dichtungsauswahl, die an diese Dampflast gekoppelt ist, und ein Funkentestprotokoll, das Teil der Abnahmedokumentation der Anlage wird, anstatt eines späteren Reparaturprotokolls.
Häufig gestellte Fragen
F1: Kann ein GFS-Tank einen Strom bewältigen, der zwischen pH 2 und pH 11 schwankt?
A1: Ja. Die Emailschicht ist über den pH-Bereich 1–14 inert, sodass ein täglicher Wechsel, der eine organische Auskleidung angreifen würde, gut innerhalb der Emailhülle liegt. Erfassen Sie den Wechselbereich in der Spezifikation, damit Dichtung, Entlüftung und Dachauswahl auf den ungünstigsten Fall ausgelegt werden, nicht auf den Durchschnitt.
F2: Ist der Tank ein Druckbehälter?
A2: Nein. Ein glasbeschichteter Stahltank ist eine atmosphärische oder Niederdruck-Lagerhülle. Das Dach ist für Wind- und Schneelast ausgelegt, und etwaige Gasräume arbeiten nur mit wenigen Kilopascal, mit einer Entlastungsvorrichtung gemäß Projektspezifikation.
F3: Wie wird die Emaille an den Schnittkanten der Paneele geschützt?
A3: Die Paneelkanten werden geschliffen und das Lochmuster wird während der Fertigung festgelegt. Kantenausbrüche sind der bekannte Ausfallmodus, daher müssen Arbeiten vor Ort Stöße durch Hebezeug vermeiden, und die Lochränder dürfen vor Ort nicht nachgeschnitten werden.
F4: Wie hoch ist das Inspektionsintervall?
A4: Eine visuelle Prüfung der Innenfläche bei jeder Prozessabschaltung, eine Schraubendrehmomentprüfung nach der ersten Befüllung und nach dem ersten Betriebsjahr sowie ein erneuter Funkenprüfung aller Paneele, die entfernt und wieder eingebaut wurden. Dreißig Jahre ist die Auslegungslebensdauer innerhalb der spezifizierten Hüllkurve.
Q5: Kann die Anlage später Kapazität hinzufügen?
A5: Ja. Das verschraubte Paneelsystem ermöglicht zusätzliche Lagen auf einer bestehenden Hülle, eine Erhöhung der Höhe innerhalb der Fundamentkapazität oder einen parallelen Tank, der an denselben Header angeschlossen ist; der bestehende Ringbalken muss für die zusätzliche Last verifiziert werden.
Q6: Wie dimensioniert man die Entlüftung?
A6: Von der Spitzentemperatur der Flüssigkeit, dem Dampf über der Flüssigkeit und jeglichem Gas, das durch Reaktion oder biologische Aktivität im Strom erzeugt wird. Diese drei Eingaben sind diejenigen, die die Entlüftungsberechnung benötigt, und sie sollten aus dem Prozessdesign entnommen werden, nicht angenommen.
Q7: Was unterscheidet sich bei einem chemischen Strom mit hohem Chloridgehalt?
A7: Chlorid greift beschichteten Kohlenstoffstahl an und kann 304 Edelstahl lochfressen, daher ist die Emailleoberfläche die übliche Antwort für die Massenlagerung; 316L oder eine Duplex-Sorte ist für die kleinen, hochreinen Polierer mit hohem Chloridgehalt reserviert, bei denen Metallionengrenzwerte gelten.
Für einen chemischen Abwasserzug ist die bei 820–930 °C mit Stahl verbundene Emailoberfläche die Option, die sowohl das saure als auch das alkalische Ende des Schwenkbereichs ohne ein Auskleidungsreparaturprogramm übersteht, und das verschraubte Plattensystem ist die Option, die innerhalb eines aggressiven Projektzeitplans errichtet und erweitert werden kann. Erfassen Sie den pH-Bereich, die Spitzentemperatur, den Chloridgehalt und den Spitzendurchfluss, und der Werkstoff, der Durchmesser und die Höhe ergeben sich direkt daraus. Ein glasverschmolzener Stahltank für Projekte zur chemischen Abwasserbehandlung ist die lebenszyklusgünstigere Wahl, wenn das Abwasser tatsächlich korrosiv ist, und die Entscheidung sollte in der Phase der Verfahrensauslegung getroffen werden und nicht nach dem ersten Auskleidungsversagen.
Sprechen Sie mit einem Ingenieur
Senden Sie die Zusammensetzung des Abwassers und den gemessenen pH-Bereich, die Spitzen- und Durchschnittsdurchflussmenge, die maximale Flüssigkeits- und Dampftemperatur, den Chlorid- und Sulfidgehalt sowie die Grundstücks- und Terminvorgaben. Das Team wird einen Tankdurchmesser und eine Tankhöhe, die Plattendicke, eine Dichtungs- und Entlüftungsempfehlung, eine Fundamentlastabbildung, die Liste der Werksprüf- und Abnahmedokumente sowie einen Lieferplan zurückgeben. Wo ein anderes Mantelmaterial besser geeignet ist, wird diese Alternative neben der Emaille-Option mit der Begründung angegeben und nicht an ihrer Stelle beworben.
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