مخزن آب با مینای شیشه‌ای چیست؟ تعریف، ساخت و وظیفه
ساخته شده در 09.16
مخزن آب با لعاب شیشه‌ای چیست: تعریف، ساخت و وظیفه
مخزن آب با لعاب شیشه‌ای یک مخزن فولادی است که سطح داخلی آن لایه‌ای از شیشه دارد که در دمای ۸۲۰ تا ۹۳۰ درجه سانتی‌گراد با فولاد ذوب شده و معمولاً ۰٫۲۵ تا ۰٫۴۵ میلی‌متر ضخامت دارد. لعاب خنثی است، pH ۱ تا ۱۴ را تحمل می‌کند، در زبری Ra کمتر از ۰٫۸ میکرومتر صاف است و عمر مفید آن ۳۰ سال و بیشتر ارزیابی می‌شود، و هر پنل پیش از مونتاژ با آزمون جرقه در ۱۵۰۰ ولت جریان مستقیم آزمایش می‌شود. در ساختار پیچ‌ومهره‌ای، بدنه به صورت پنل‌های کارخانه‌ای با اتصالات فلنجی، واشرهای EPDM و پیچ‌های گرید ۸٫۸ تحویل داده می‌شود، بنابراین مخزن یک ظرف اتمسفریک است که می‌توان آن را دوباره گشتاور داد، گسترش داد و با تعویض پنل به جای رنگ‌آمیزی مجدد تعمیر کرد.
یک مالک یا مهندسی که تنها تانک‌های فولاد کربنی جوش‌داده‌شده را مشخص کرده است، برای نخستین بار با مینای شیشه‌ای (ویتریوس انامل) زمانی روبه‌رو می‌شود که یک پروژه آب یا فاضلاب این پرسش را پیش می‌آورد: آنچه واقعاً درون تانک با آب در تماس است چیست و در سال هشتم چه بر سرش می‌آید. مینای شیشه‌ای مستقیماً به این پرسش پاسخ می‌دهد، زیرا سطح در تماس با آب شیشه است نه رنگ یا فولاد لخت. این اصطلاح قدیمی و بی‌تجمل است، اما مهندسی پشت یک تانک آب مینای شیشه‌ای مدرن دقیق است: لایه‌ای شیشه‌ای که در چرخه‌ای دمای بالا به فولاد ذوب و جوش می‌خورد، پانل‌هایی که در کارخانه تولید می‌شوند، اتصالاتی که با واشر آب‌بندی می‌شوند، و عمر سرویسی که با دهه‌ها سنجیده می‌شود نه با چرخه‌های پوشش. بنابراین آنچه یک تانک آب مینای شیشه‌ای در عمل هست، پوسته‌ای فولادی و پیچ‌ومهره‌ای است که درونش شیشه‌ای ذوب‌شده دارد و با تأییدیه پوشش داخلی، واشر و دریچه هوا به‌صورت یک بسته واحد مشخص می‌شود.
معنای واقعی کلمه شیشه‌ای در اینجا
ویتروس به ماهیت شیشه‌ای و غیربلوری پوشش اشاره دارد و همین واقعیت واحد، کل طراحی را هدایت می‌کند. سطح داخلی یک لایه شیشه است که روی فولاد ذوب شده و در یک چرخه دمای بالا در ۸۲۰ تا ۹۳۰ درجه سانتی‌گراد با آن آمیخته می‌شود، به همین دلیل پوشش به جای قرار گرفتن روی بستر، به آن لنگر می‌اندازد و به همین دلیل کامپوزیت به جای رنگ روی فلز، مانند یک ماده واحد رفتار می‌کند. چون شیشه است، در برابر آبی که نگه می‌دارد از نظر شیمیایی بی‌اثر است، ماده‌ای را به منبع آب پس نمی‌دهد و محدوده pH از ۱ تا ۱۴ را تحمل می‌کند که آب صنعتی اسیدی و قلیایی، منبع آب آشامیدنی و فاز سپتیک مخزن یکسان‌سازی فاضلاب را پوشش می‌دهد. ضخامت لایه ۰٫۲۵ تا ۰٫۴۵ میلی‌متر است و درجه‌بندی آن بالای ۳٬۴۵۰ نیوتن بر سانتی‌متر مربع است.
نحوه ساخت مخزن آب با لعاب شیشه‌ای
مسیر ساخت تعیین می‌کند که مخزن چگونه برپا، آزمایش و بعداً توسعه داده شود. شکل رایج آن یک مخزن فولادی با پوشش شیشه‌ای پیچ‌ومهره‌ای است: پانل‌های تولیدشده در کارخانه با عرض حدود ۱٫۲ متر، که هر یک با لعاب پوشش داده شده و با ۱۵۰۰ ولت جریان مستقیم آزمایش جرقه‌ای می‌شوند تا پیش از ارسال، سوراخ‌های ریز شناسایی شوند، به‌صورت بسته‌بندی تخت تحویل داده شده و روی یک حلقه بتنی یا پی مسطح با اتصالات فلنجی، واشرهای EPDM و پیچ‌های گرید ۸٫۸ مونتاژ می‌شوند. کار در محل، پیچ‌ومهره‌کاری با کنترل گشتاور است نه مجموعه‌ای از جوش‌های میدانی، که برنامه اجرا را در یک سایت مرطوب یا دورافتاده کوتاه می‌کند و کار تولید حیاتی را در یک کارگاه کنترل‌شده قرار می‌دهد که سالانه حدود ۳۰۰٬۰۰۰ ورق فولادی با پوشش لعاب تولید می‌کند. گزینه جایگزین، یک پوسته جوش‌شده با آستر لعابی است که به‌صورت پانل‌ها اعمال می‌شود یا یک آستر قابل جوش که آماده عایق‌کاری است؛ در هر دو حالت مخزن یک ظرف اتمسفریک است، نه یک مخزن تحت فشار، و سقف یک مخروط کم‌شیب، یک پوشش پیچ‌ومهره‌ای یا یک گنبد آلومینیومی است که به AWWA D108 و API 650 با بارهای باد و برف از ADM 2015 یا ASCE 7-10 ارجاع داده می‌شود.
چرا پرداخت سطح در خدمات آب اهمیت دارد
سطح صاف مینا یک ویژگی مرتبط با کیفیت آب و نگهداری است، نه یک ویژگی ظاهری. یک سطح مینای شیشه‌ای زبری کمتر از Ra 0.8 µm دارد، که به این معناست که رسوب، بیوفیلم و لجن چیز زیادی برای چسبیدن ندارند، بنابراین یک مخزن را می‌توان با شلنگ و جت شست‌وشو داد نه با تراشیدن. در کاربرد آب آشامیدنی، مینا طعم آب را پایدار نگه می‌دارد و با مستندات NSF/ANSI 61 و WRAS روی مواد در تماس با آب، الزام آب آشامیدنی را بدون پوششی که نیاز به پوشش‌دهی مجدد داشته باشد برآورده می‌کند. در کاربرد فاضلاب، همین صافی، لایه لجنی را که روی سطح زبرتر تشکیل می‌شود محدود می‌کند، که لایه کف را نازک‌تر و تخلیه مخزن را آسان‌تر نگه می‌دارد. حالت‌های خرابی که ارزش مشخص‌کردن در برابرشان وجود دارد، جدایش در لبه‌ای که به‌خوبی ذوب نشده و سوراخ‌های سوزنی ناشی از نقطه‌ای است که پوشش نخورده، و هر دو با فرآیند ذوب و آزمون جرقه 1500 ولت DC برطرف می‌شوند نه با افزایش ضخامت دیواره.
مشخصات فنی
پارامتر | مقدار / محدوده معمول | یادداشت |
دمای ذوب لعاب | ۸۲۰–۹۳۰ درجه سانتی‌گراد | شیشه در یک چرخه به فولاد ذوب می‌شود |
ضخامت لایه لعاب | ۰.۲۵–۰.۴۵ میلی‌متر | بالای ۳,۴۵۰ نیوتن بر سانتی‌متر مربع |
آزمون جرقه | ۱۵۰۰ ولت جریان مستقیم | هر پنل قبل از حمل |
مقاومت در برابر pH | ۱–۱۴ | محدوده وسیع شیمی آب |
زبری سطح | Ra < 0.8 میکرومتر | رسوب‌گذاری کم، مناسب برای شستشو |
عرض پنل | ~۱.۲ متر | ساخت کارخانه‌ای، تحویل به صورت بسته‌بندی تخت |
سیستم اتصال | اتصال فلنجی، واشر EPDM، پیچ‌های گرید 8.8 | قابل سفت‌کردن مجدد در زمان توقف |
ضخامت پنل | ۳ تا ۱۲ میلی‌متر بر اساس طراحی | پوشش داخلی مسئول خوردگی است، نه ضخامت |
سقف | مخروط پیچ‌ومهره‌ای یا گنبد آلومینیومی AWWA D108 / API 650 | بارها بر اساس ADM 2015 / ASCE 7-10 |
عمر طراحی | ۳۰ سال و بیشتر | پوسته مینا |
اعمال مینای شیشه‌ای روی یک کارکرد واقعی آب
آب آشامیدنی، آب خام، آب آتش‌نشانی و فاضلاب چهار موردی هستند که معمولاً پاسخ میناکاری در آن‌ها برنده است. برای آب آشامیدنی، مینا برای تماس با آب شرب گواهی شده است و مخزن دهه‌ها بدون نیاز به رنگ‌آمیزی مجدد داخلی دوام می‌آورد. برای آب خام و آب فرآیندی، حتی در شرایطی که شیمی آب نوسان دارد، مسئله تعویض پوشش داخلی را حذف می‌کند. برای آب آتش‌نشانی، مخزن ذخیره‌ای را نگه می‌دارد که ممکن است سال‌ها بدون حرکت بماند: پوشش داخلی مینا نیازی به رنگ‌آمیزی دوره‌ای ندارد که یک مخزن رنگ‌شده برای حفظ آمادگی سرویس به آن نیاز دارد، و پوسته پیچ‌ومهره‌ای را می‌توان با باز کردن یک پنل به‌جای برش یک ورق بازرسی کرد. برای فاضلاب، محدوده pH ۱ تا ۱۴ هم فاز اسیدی پس از اکسیداسیون سولفید و هم فاز قلیایی پس از تزریق مواد شیمیایی را پوشش می‌دهد، و سطح صاف آن در برابر بیوفیلم و لجنی که تمیز کردن مخزن پوشش‌دار را پرهزینه می‌کند مقاومت می‌کند. در هر چهار کاربرد، مسیر توسعه یک مزیت واقعی است: رینگ‌های اضافی پوسته را بالا می‌برند، پنل‌های بیشتر ردپای مخزن را گسترش می‌دهند، یا یک مخزن موازی اضافه می‌شود، بدون نیاز به جایگزینی عمرانی که یک مخزن جوشی نیاز دارد.
مطالعه موردی پروژه
پروژه | موقعیت | محصول | ظرفیت | دامنه |
مخزن آب خام با قطر بزرگ | ناميبيا | مخزن GFS | ۴۴,۹۰۰ متر مکعب | تامین و نظارت بر ساخت |
مخزن آب آشامیدنی | اندونزی | مخزن آب آشامیدنی GFS | ۲۱,۰۹۹ متر مکعب | تامین و نظارت بر ساخت |
ذخیره آب آتش‌نشانی، دو مخزن | سیچوان، چین | مخزن آب آتش‌نشانی GFS | ۸,۹۳۰ متر مکعب | نظارت بر تأمین و ساخت |
قابلیت مهندسی مینای مرکزی
سنتر انامل (شرکت فناوری شجیاژوانگ ژنگژونگ) از سال ۲۰۰۸ مخازن ذخیره‌سازی پیچ‌ومهره‌ای را طراحی و تولید کرده است. این شرکت به عنوان اولین تولیدکننده مخازن فولادی با پوشش شیشه‌ای ذوب‌شده (GFS) در چین، نزدیک به ۲۰۰ اختراع مرتبط با انامل دارد، سالانه حدود ۳۰۰,۰۰۰ ورق فولادی پوشش‌داده‌شده با انامل تولید می‌کند، بیش از ۳۰,۰۰۰ پروژه نصب‌شده را تکمیل کرده و مخازن خود را به بیش از ۱۰۰ کشور عرضه می‌کند. پایگاه تولید جدید به مساحت ۱۵۰,۰۰۰ متر مربع برای افزایش ظرفیت تولید اضافه شده است و مخازن تک‌واحدی تا ظرفیت ۶۰,۰۰۰ متر مکعب عرضه می‌شوند. تولید تحت استانداردهای ISO 9001 و ISO 45001 انجام می‌شود، با گواهینامه‌های محصول شامل NSF/ANSI 61، WRAS، FDA، LFGB، CE (EN 1090)، ISO 28765، FM، BSCI و EUROCODE، و طراحی با ارجاع به AWWA D103-09، AWWA C550 و NFPA در مواردی که کاربرد آن را الزامی می‌کند.
برای یک مخزن آب با مینای شیشه‌ای، این قابلیت به معنای تأمین کل مخزن به عنوان یک محدوده واحد است: پنل‌های مینای ذوب‌شده همراه با سابقه تست جرقه، مشخصات اتصال پیچ‌شده و واشر، سقفی با ابعاد مناسب برای بار باد و برف، و رویه بازگرداندن گشتاور و تست نشتی که به عنوان بخشی از پرونده راه‌اندازی تحویل داده می‌شود.
سوالات متداول
س۱: آیا مخزن آب با مینای شیشه‌ای همان مخزن فولادی با پوشش شیشه‌ای است؟
A1: بله، در روش‌های مدرن ذخیره‌سازی آن‌ها همان محصول هستند. مینای شیشه‌ای پوشش شیشه‌مانند را توصیف می‌کند؛ شیشه ذوب‌شده به فولاد پنل کامپوزیتی را توصیف می‌کند که به آن ذوب شده است. لایه سطحی در دمای 820 تا 930 درجه سانتی‌گراد با ضخامت 0.25 تا 0.45 میلی‌متر ذوب شده و با تست جرقه در 1500 ولت DC آزمایش می‌شود.
س2: آیا برای آب آشامیدنی مناسب است؟
A1: بله. مینا یک سطح بی‌اثر در تماس با آب با مستندات NSF/ANSI 61 و WRAS است، زبری کمتر از Ra 0.8 میکرومتر و عمر طراحی 30 سال و بیشتر، بنابراین داخل آن وارد چرخه رنگ‌آمیزی مجدد نمی‌شود همانطور که مخزن فولاد کربنی پوشش‌دار می‌شود.
س3: آیا مینا می‌تواند ترک بردارد یا ورقه شود؟
A1: آسیب مکانیکی در نازل، دریچه بازرسی یا برخورد لیفتراک می‌تواند مینا را ترک داده و فولاد را در یک نقطه کوچک نمایان کند. پنل در کارخانه قابل تعمیر است و می‌تواند در زمان توقف عملیات تعویض شود؛ پاسخ صحیح ثبت محل و برنامه‌ریزی تعمیر است نه رها کردن آن در خط آب.
س۴: آیا مخزن با مینای شیشه‌ای یک مخزن تحت فشار است؟
پ۱: خیر. مخزن آب شیشه-فولاد یک مخزن اتمسفریک یا کم‌فشار است. اگر از فضای گاز استفاده شود، فشار آن تنها با یک دستگاه تخلیه در حد چند کیلوپاسکال نگه داشته می‌شود؛ مخزن هرگز نباید به عنوان ظرف تحت فشار مشخص یا بهره‌برداری شود.
س۵: چگونه مخزن در اتصالات نشتی‌بند می‌شود؟
پ۱: پنل‌ها دارای اتصالات فلنجی سوراخ‌کاری‌شده در کارخانه هستند که با واشرهای EPDM آب‌بندی شده و با پیچ‌های گرید 8.8 تا گشتاور مشخص‌شده مونتاژ می‌شوند. پس از اولین پر شدن و پس از اولین زمستان، اتصالات پیچی مجدداً سفت می‌شوند و مخزن تکمیل‌شده در سطح بهره‌برداری بررسی می‌شود.
س۶: آیا ظرفیت می‌تواند بعداً افزایش یابد؟
A1: بله روی یک مخزن پیچ‌ومهره‌ای. ردیف‌های اضافی پوسته را بالا می‌برند، پنل‌های بیشتر ردپا را گسترش می‌دهند، یا یک مخزن موازی نصب می‌شود، که از تعویض کامل عمرانی که یک مخزن جوشی هم‌اندازه نیاز دارد اجتناب می‌کند.
مخزن آب با مینای شیشه‌ای یک پوسته فولادی است که سطحی شیشه‌ای دارد که در دمای ۸۲۰ تا ۹۳۰ درجه سانتی‌گراد با آن ذوب و یکپارچه شده است، در محدوده pH ۱ تا ۱۴ از نظر شیمیایی خنثی است، با آزمون جرقه در ۱۵۰۰ ولت جریان مستقیم آزمایش شده و برای عمر ۳۰ سال و بیشتر رتبه‌بندی شده است، و به صورت پانل‌های پیچ‌ومهره‌ای مونتاژ می‌شود تا اتصالات قابل بازتنظیم گشتاور باشند و پوسته قابل توسعه باشد. در کاربردهای آب آشامیدنی، آب خام، آتش‌نشانی و فاضلاب، این ترکیب معمولاً در هزینه چرخه عمر بر مخزن فولاد کربنی رنگ‌شده یا پوشش‌دار برتری دارد. آنالیز آب، ظرفیت و شرایط بهره‌برداری را به یک مهندس ارسال کنید و پیکربندی مخزنی با مشخصات مینا، اتصالات و دامنه آزمون نشتی مکتوب دریافت خواهید کرد.
با یک مهندس صحبت کنید
شیمی آب و محدوده pH، ظرفیت مورد نیاز و چرخه کارکرد، اینکه آیا آب آشامیدنی یا ذخیره آتش‌نشانی اعمال می‌شود، محدودیت‌های زمین و ارتفاع، و شرایط باد، برف و یخبندان سایت را ارسال کنید. ما یک پیشنهاد مخزن مینای شیشه‌ای با جزئیات پنل، اتصال، سقف و آزمون نشتی، به‌همراه بسته نقشه و مشخصات برای پرونده شما بازمی‌گردانیم.
واتس‌اپ