Tanques de acero recubierto de vidrio para agua de mar en servicio costero y marino
Creado 09.02
Tanques de acero revestido de vidrio para servicio costero y marino
El vidrio fusionado al acero en tanques de agua de mar resuelve el problema de los cloruros al colocar una superficie de vidrio inerte entre el agua de mar y la estructura. El esmalte se fusiona en paneles de acero al carbono a 820 a 930 °C, con 0,25 a 0,45 mm de espesor y una clasificación superior a 3.450 N/cm², probado con chispa a 1500 V CC en cada panel, y tolerante a un pH de 1 a 14. La picadura por cloruros, la falla que acaba con una carcasa de carbono o galvanizada en pocos años, no tiene camino a través de una capa fusionada continua. Los paneles de aproximadamente 1,2 m de ancho se atornillan entre sí con pernos de grado 8.8 y juntas de EPDM, y la vida de diseño es de 30 años o más en servicio atmosférico costero.
El almacenamiento de agua de mar es un problema de cloruros disfrazado de sistema de almacenamiento de agua. El cloruro ataca al acero sin protección mediante picaduras, y ataca al zinc galvanizado más rápido de lo que el zinc puede proteger al acero, por lo que un tanque de carbono recubierto o un tanque galvanizado en un sitio costero se convierte en un elemento de mantenimiento en pocos años. Mientras tanto, el costo del acero inoxidable 316L para un tanque grande completo es difícil de justificar. El vidrio fusionado al acero se sitúa en ese espacio: la estructura sigue siendo acero al carbono y barata, y la superficie que toca el agua es vidrio. Los equipos que evalúan tanques de agua de mar de vidrio fusionado al acero para una planta desalinizadora, una central eléctrica costera o un sitio industrial marino generalmente comparan esto con el acero inoxidable macizo y con el carbono recubierto.
Por qué el esmalte supera al cloruro
Una capa continua de vidrio no tiene camino para el picado. El picado necesita un electrolito que alcance el acero en un defecto local. El esmalte cocido es una capa continua de vidrio sin película permeable, sin camino bajo la película y sin par galvánico con el acero, por lo que el cloruro no tiene nada a través de lo cual atacar. El esmalte cubre todo el rango de pH de 1 a 14, por lo que el mismo recipiente puede contener agua de mar, una corriente de salmuera o un lote de regeneración ácida sin cambiar el revestimiento. Esa propiedad es lo que lo convierte en una elección estándar donde el fluido o la atmósfera contienen cloruros.
Lo que queda es el borde. El borde cortado de un panel en una brida o una boquilla expone el acero, y una astilla en ese borde en un ambiente con cloruro es donde comienza un ataque local. La fábrica trata el borde del panel y realiza pruebas de chispa a cada panel a 1500 V CC antes del embalaje, y las reglas del sitio deben evitar que algo golpee el panel o el borde del suelo durante la manipulación. Esa es toda la historia del mantenimiento del esmalte en agua de mar: mantenga el vidrio intacto y no habrá corrosión que gestionar.
Especificación técnica
Parámetro | Valor típico / Rango | Nota |
Temperatura de cocción del esmalte | 820–930 °C | Vidrio fusionado en el panel de acero al carbono |
Espesor de la capa de esmalte | 0,25–0,45 mm | Clasificado por encima de 3.450 N/cm² |
Rugosidad superficial | Ra < 0,8 µm | Baja incrustación, fácil lavado |
Prueba de chispa | 1500 V CC | Por panel antes del envío |
Tolerancia al pH | 1–14 | Lotes de agua de mar, salmuera y ácido |
Resistencia a los cloruros | la capa de esmalte no tiene trayectoria electrolítica | En comparación con el acero galvanizado y el acero al carbono desnudo |
Vida útil de diseño | 30 años o más | Almacenamiento costero atmosférico |
Ancho de panel y pernos | Paneles de ~1,2 m, pernos de grado 8.8 | Juntas de brida con empaque de EPDM |
Revestimiento alternativo | epoxi curado por fusión 180–280 µm según AWWA C550 | Donde el proyecto ya cuenta con una línea de epoxi |
Capacidad de un solo tanque | hasta 60.000 m³ | Diámetro determinado por la logística del sitio |
Dónde se ubica el tanque en un sistema de agua de mar
Tres funciones dominan en la costa. La toma de agua de mar cruda y el almacenamiento de sedimentación, que es el caso más cercano al argumento del cloruro. La alimentación de desalinización y la salmuera, donde la temperatura y el concentrado lo hacen aún más agresivo. Y el servicio de reserva contra incendios y lastre, donde el tanque es un respaldo. En los tres casos es almacenamiento atmosférico alimentando una bomba, no un recipiente a presión, y los controles de salida y nivel están por debajo del nivel bajo.
Para la captación de agua bruta, el beneficio práctico es un menor número de inspecciones internas, ya que no hay revestimiento que revisar ni óxido que eliminar. En una planta desalinizadora, el mismo argumento se extiende a la línea de salmuera, donde un concentrado con pH ajustado atacaría rápidamente un epoxi o una pintura. En sitios donde la producción de agua potable es importante, el interior esmaltado no liberará iones metálicos al agua almacenada, y el revestimiento puede suministrarse con la certificación de contacto con agua potable que el proyecto exija donde se utilice como fuente potable.
Construcción costera y realidades del sitio
El aire salino afecta más al exterior y a los cimientos que al interior. El esmalte se encarga del interior humedecido, pero los paneles exteriores de la envolvente, los pernos y el anillo superior reciben directamente la atmósfera costera. Especifique el sistema de recubrimiento exterior para esa exposición, mantenga el anillo superior y los detalles de drenaje del techo libres de agua estancada, y otorgue al anclaje y a la viga anular de cimentación el margen de corrosión que implica el clima del sitio. El asentamiento de la cimentación importa aquí como en cualquier lugar: una junta atornillada no seguirá un asentamiento diferencial, por lo que el valor permitido debe figurar en el plano.
La logística a menudo decide el diseño en la costa. Una planta en una isla o en una costa remota tiene una grúa limitada y una carretera limitada, y los paneles de aproximadamente 1,2 m de ancho se envían como contenedores o carga fraccionada y se ensamblan con un equipo pequeño, lo que es una ventaja real sobre un gran casco soldado. Los tanques individuales se suministran hasta 60.000 m³, por lo que el diámetro normalmente lo determina el transporte al sitio y la grúa en lugar de la capacidad.
Caso de proyecto
Proyecto | Ubicación | Producto | Capacidad | Alcance |
Almacenamiento de agua potable, gran diámetro | Indonesia | Tanque resistente al agua de mar GFS | 21.099 m³ | suministro + supervisión, revestimiento de contacto con agua potable |
Parque de tanques con revestimiento epoxi farmacéutico | Hebei, China | Tanque epoxi FBE | 32,363 m³ | suministro + supervisión, donde se especifica una línea epóxica |
Programa de tanques de efluentes municipales, 10 unidades | Sichuan, China | Tanque GFS | 17,420 m³ | suministro, clase de servicio de fluidos adyacentes |
Para proyectos en esta clase de servicio, Center Enamel entrega tanques comparables de acero revestido de vidrio fundido para almacenamiento municipal e industrial, con rango de capacidad verificado por especificación del proyecto.
Capacidad de ingeniería de Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) ha diseñado y fabricado tanques de almacenamiento atornillados desde 2008. Como el primer fabricante de tanques de acero revestido de vidrio (GFS, por sus siglas en inglés) en China, la empresa posee cerca de 200 patentes relacionadas con el esmalte, produce aproximadamente 300.000 placas de acero recubiertas de esmalte al año, ha completado más de 30.000 proyectos instalados y suministra sus tanques a más de 100 países. La nueva base de producción de 150.000 m² se añadió para aumentar la capacidad de producción, y se suministran tanques individuales de hasta 60.000 m³. La fabricación opera bajo ISO 9001 e ISO 45001, con certificación de producto que incluye NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI y EUROCODE, y el diseño se referencia a AWWA D103-09, AWWA C550 y NFPA donde la aplicación lo requiere.
Para servicio con agua de mar y costero, esto cubre el interior de esmalte fundido, el recubrimiento exterior y el detalle de anclaje para aire salino, el ensamblaje atornillado para sitios con capacidad de grúa limitada, y el archivo de certificación de contacto con agua potable cuando el agua almacenada es una fuente de agua.
Preguntas frecuentes
P1: ¿Cómo resiste el esmalte los cloruros cuando el acero no puede?
A1: Como la capa de vidrio es continua y no tiene una trayectoria electrolítica hacia el acero, el cloruro no puede alcanzar la superficie del acero para iniciar una picadura. El esmalte también cubre un pH de 1 a 14, por lo que los lotes de regeneración con salmuera y ácido utilizan el mismo revestimiento.
Q2: ¿Es mejor el acero inoxidable macizo para el agua de mar?
A2: Para una superficie húmeda totalmente metálica, sí, pero con un costo de material varias veces mayor para todo el tanque. El acero revestido de vidrio fundido ofrece resistencia a los cloruros solo desde la superficie, lo que suele ser la mejor relación calidad-precio en un recipiente grande.
Q3: ¿Se puede usar un tanque galvanizado en la costa?
A3: No para una vida útil prolongada. El cloruro ataca el zinc más rápido de lo que este puede proteger el acero, y el aire cargado de sal lo acorta aún más. Utilice esmalte, epoxi curado por fusión o una aleación para servicio costero con cloruros.
P4: ¿Qué sucede si el esmalte está astillado?
R4: El borde de acero expuesto es el punto de inicio para el ataque localizado en servicio con cloruros, por lo que el borde del panel se trata en fábrica y los paneles se manipulan con elevadores en lugar de arrastrarlos para mantener el vidrio intacto.
P5: ¿Es un recipiente a presión?
R5: No. Es almacenamiento a presión atmosférica o de baja presión; cualquier presión para transferencia se desarrolla aguas abajo en la bomba o por gravedad desde la salida.
P6: ¿Qué hay del exterior del tanque?
R6: El exterior está expuesto directamente al aire salino. Especifique un sistema de recubrimiento externo para esa exposición y otorgue al anillo superior, al drenaje del techo y al anclaje el margen de corrosión que implica el clima del sitio.
P7: ¿Cómo se envía el tanque a un sitio costero?
R7: Los paneles se envían en contenedores o a granel al puerto más cercano y luego por vía terrestre. Fije la ruta por carretera y la capacidad de la grúa antes del diámetro, porque esas suelen establecer el límite en lugar de la fábrica.
El vidrio fundido al acero en tanques de agua de mar elimina el riesgo de cloruros de la superficie húmeda mientras mantiene la estructura económica. El esmalte cocido a 820 a 930 °C, la capa de 0,25 a 0,45 mm, la prueba de chispa de 1500 V por panel y el rango de pH 1 a 14 proporcionan una barrera que el acero galvanizado y el carbono recubierto no pueden igualar en un fluido o atmósfera con contenido de cloruros. La ingeniería restante está en el exterior y los cimientos, donde el aire salino hace su trabajo, y en la logística del sitio que determina el diámetro. Envíe el servicio, el nivel de cloruros, la capacidad y las condiciones del sitio al departamento de ingeniería y la configuración del tanque y el paquete de documentos seguirán.
Hable con un ingeniero
Envíe los datos del agua de mar para una revisión del tanque: el servicio, la toma, la alimentación de desalinización, la salmuera o reserva contra incendios, la temperatura y el pH del fluido, el cloruro y cualquier lote de regeneración ácida, el requisito y la certificación de agua potable, las coordenadas del sitio y la exposición al aire salino, la capacidad de la grúa y el puerto de entrada. Devolveremos el diámetro y la altura del tanque, la recomendación de revestimiento entre acero revestido de vidrio, epoxi curado por fusión y una aleación, el recubrimiento externo y el detalle de anclaje, las cifras de carga de la cimentación y el paquete completo del documento de licitación. Revisión de ingeniería primero, sin compromiso.
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