Solutions de couverture pour réservoirs de mise en charge des effluents
Créé le 02.09
Solutions de couverture pour réservoirs d'égalisation d'effluents
Les solutions de couverture pour les bassins d'égalisation des effluents se répartissent en trois familles : un toit rigide en aluminium en dôme référencé à l'AWWA D108 et à l'API 650, avec charges de vent et de neige selon l'ADM 2015 et l'ASCE 7-10 ; une couverture gaz à deux membranes qui maintient l'espace de tête à l'intérieur d'une enveloppe de ±3 à 5 kPa avec une soupape de décharge de pression et un pare-flammes ; et un sommet ouvert ou ventilé pour un service non odorant. Toutes reposent sur un réservoir à pression atmosphérique ou à faible pression relative et aucune ne transforme l'enceinte en appareil à pression. Choisissez la classe selon que le contrôle des odeurs ou la capture des gaz est requis, puis dimensionnez l'évent pour la respiration et le
Le bassin d'égalisation est l'endroit où la pire heure de l'usine est retenue afin que l'étage biologique ne la voie jamais. Une fois qu'il est couvert, cependant, il cesse d'être un simple réservoir : l'espace de tête devient un espace gazeux, la couverture devient une limite avec une fonction, et l'évent devient un problème de dimensionnement. La plupart des problèmes de couverture sur les bassins d'égalisation ne sont pas du tout des problèmes de couverture — ce sont des problèmes de gaz qui n'ont jamais été examinés en même temps que la couverture, et ils se manifestent par un joint soufflé, une plainte d'odeur ou un système de collecte sous-performant dix-huit mois après la mise en service.
Trois familles de couvertures et où chacune s'applique
Le choix commence par les exigences en matière d'odeurs et de gaz, et non par le réservoir. Un dôme rigide en aluminium est la solution lorsque l'exclusion des débris, la protection contre les intempéries et une surface d'inspection praticable sont importantes, et lorsque le gaz de tête n'est pas intéressant à capturer. Une couverture à deux membranes est la solution lorsque du gaz est généré et doit être capturé dans une enveloppe de pression définie — elle fonctionne avec la membrane intérieure à une pression nominale de 2 à 3 kPa et l'espace gazeux global à l'intérieur de ±3 à 5 kPa, protégé par une soupape de décharge de pression et un pare-flammes. Un toit ouvert ou ventilé reste approprié pour l'égalisation non odorante d'un flux refroidi ou neutralisé, où la couverture ne doit que protéger de la pluie et des débris. Ces trois solutions sont des fermetures sur un réservoir à pression atmosphérique ou à faible pression relative, et aucune d'entre elles ne transforme le réservoir en appareil à pression.
Définition de la classe d'étanchéité au gaz
L'étanchéité est une valeur de spécification, et elle doit être convenue avec la rampe gaz. Pour un bassin d'égalisation, la question pertinente est ce qu'il advient de l'air et de tout gaz qui quitte le liquide lorsque le niveau varie et que la température effectue des cycles. Une allowance de respiration couvre les variations thermiques et de niveau normales ; une allowance de collecte couvre le biogaz ou le gaz chargé en sulfure d'hydrogène provenant du flux. Les deux sont traitées par des tailles différentes d'évents et des réglages de décharge différents, de sorte que le bon de commande de la couverture doit indiquer séparément le débit de respiration de conception et le débit de génération de gaz de conception. Si l'installation prévoit de collecter le gaz, la conduite de gaz, l'épurateur ou la torche, la pression de consigne de décharge et l'arrête-flamme doivent tous être examinés avec la couverture plutôt qu'après celle-ci — et la pression intérieure nominale d'une couverture à deux membranes, d'environ 2 à 3 kPa, fixe le plafond pratique de la vitesse à laquelle le gaz peut être évacué.
Cas de charge et jonction toit-coque
Un toit est d'abord une toiture avant d'être un joint d'étanchéité, et c'est le sommet de la virole qui en décide. Pour un dôme rigide en aluminium, les références sont l'AWWA D108 pour le toit en dôme et l'API 650 pour la virole du réservoir sur laquelle il repose, les charges de vent et de neige étant tirées de l'ADM 2015 et de l'ASCE 7-10. Un dôme léger est gouverné par le soulèvement sous une rafale de calcul et par la neige accumulée à la ligne de naissance plutôt que par son propre poids, c'est pourquoi la vitesse de vent de base, la catégorie d'exposition, la charge de neige au sol et le facteur d'importance doivent accompagner la demande. Le dôme est fixé au sommet de la virole par un assemblage boulonné avec un joint d'étanchéité, de sorte que la bride supérieure de la virole doit être détaillée pour reprendre le transfert de charges du dôme ; une virole supérieure conçue uniquement pour une main courante sera la première à montrer des signes de défaillance sur un réservoir de grande hauteur.
Défaillances qui apparaissent sur les réservoirs d'égalisation couverts
Les joints, les évents et la ligne d'eau en représentent la quasi-totalité. Le joint périphérique durcit et se fissure selon un cycle pluriannuel, et un couvercle non amovible devient un problème de confinement lorsqu'on pénètre dans le réservoir pour inspection. Un évent sous-dimensionné pour la respiration se manifeste par un couvercle déformé ou une fuite répétée du joint plutôt que par un événement spectaculaire. La corrosion à l'interface air-eau à l'intérieur du réservoir se poursuit sous le couvercle et concentre les sels transportés par l'aérosol, de sorte que l'intérieur du réservoir nécessite toujours un itinéraire d'inspection. Et sur la famille des réservoirs émaillés, les deux modes fondamentaux restent la délamination à l'interface de fusion là où une fondation force l'enveloppe à sortir de la circularité, et le développement de piqûres à partir d'un impact — c'est pourquoi un test par étincelle de 1500 V DC par plaque avant expédition fait partie de la conversation sur le couvercle lorsque celui-ci se trouve sur un réservoir émaillé.
Spécification technique
Paramètre | Valeur / plage typique | Remarque |
Type de couverture | Toit en dôme en aluminium ou couverture à deux membranes | Choisi selon le besoin de contrôle des odeurs et de captage des gaz |
Norme de dôme | AWWA D108 | Avec la coque selon API 650 |
Charge de vent et de neige | ADM 2015 / ASCE 7-10 | Le soulèvement et la dérive gouvernent la charpente |
Enveloppe de pression de gaz | ±3–5 kPa | Membrane intérieure nominale 2–3 kPa |
Évent de pression | Soupape de décharge et arrête-flamme réglés | Dimensionné selon le taux de génération de gaz |
Dimensionnement de l'évent | Pour la respiration, pas pour un réservoir scellé | Basé sur les variations thermiques et de niveau |
Classe de pression | Atmosphérique / faible pression relative | Jamais une limite de pression |
Joint | Boulonné avec joint d'étanchéité, EPDM pour le service d'eau | Amovible pour l'accès au réservoir |
Enveloppe du réservoir | Émail GFS, inerte sur toute la plage de pH 1–14 | Là où la chimie le permet |
Durée de vie de conception | ≥ 30 ans | Réservoir et couvercle en service normal |
Mise en place d'un couvercle sur un projet d'égalisation réel
Quatre éléments déterminent la portée avant que la couverture ne soit dessinée. Premièrement, le liquide : ce qu'il est, sa température, s'il est acide, odorant ou générateur de gaz, et la composition du gaz, y compris tout sulfure d'hydrogène. Deuxièmement, le rôle de la couverture : exclusion des odeurs, capture des gaz, protection contre les intempéries, ou une combinaison — et si le gaz capturé a un consommateur ou est dirigé vers une torche. Troisièmement, l'environnement : vitesse de vent de base, catégorie d'exposition et charge de neige au sol, ainsi que le gel éventuel du site. Quatrièmement, le régime d'exploitation : la plage de variation du niveau, le rabattement qui fixe la hauteur minimale de la couverture au-dessus du niveau le plus bas, et la manière dont on accède au réservoir. Avec ces quatre éléments, le type de couverture, l'enveloppe de pression et les dimensions d'évent et de décharge résultent tous d'un calcul plutôt que d'une préférence.
Cas de projet
Projet | Emplacement | Produit | Capacité | Portée |
Réservoirs d'eaux usées industrielles | Xinjiang, Chine | Réservoirs GFS | 30 469 m³ répartis sur 27 réservoirs | Livraison industrielle multi-réservoirs avec packages de couverture |
Réservoirs d'eaux usées municipales | Sichuan, Chine | Réservoirs GFS | 17 420 m³ répartis sur 10 réservoirs | Livraison municipale multi-réservoirs |
Réservoir de stockage des eaux usées | République tchèque | Réservoir en acier inoxydable | 647 m³ | Fourniture de réservoirs en inox pour le service des eaux usées |
Réservoir de stockage des effluents textiles | Tunisie | Réservoir en acier inoxydable | 846 m³ | Fourniture de réservoirs en inox pour le service des effluents |
Réservoir boulonné de grand diamètre | Namibie | Réservoir GFS | 44 900 m³ | Fourniture et supervision |
Capacité d'ingénierie de Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) conçoit et fabrique des réservoirs de stockage boulonnés depuis 2008. En tant que premier fabricant de réservoirs en verre fusionné à l'acier (GFS) en Chine, l'entreprise détient près de 200 brevets liés à l'émail, produit environ 300 000 plaques d'acier émaillées par an, a réalisé plus de 30 000 projets installés et fournit ses réservoirs à plus de 100 pays. La nouvelle base de production de 150 000 m² a été ajoutée pour augmenter la capacité de production, et des réservoirs individuels sont fournis jusqu'à 60 000 m³. La fabrication est réalisée sous ISO 9001 et ISO 45001, avec des certifications produit incluant NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI et EUROCODE, et une conception référencée à AWWA D103-09, AWWA C550 et NFPA lorsque l'application l'exige.
Pour l'égalisation et le service des eaux usées, cela couvre la portée complète de couverture ci-dessus, du toit en dôme en aluminium à la couverture gaz à deux membranes, fournie comme solutions de couverture pour les réservoirs d'égalisation des effluents, avec l'enveloppe de pression, l'évent et l'étude de décharge réalisés parallèlement au réservoir.
Questions fréquemment posées
Q1 : Une couverture fait-elle du réservoir d'égalisation un appareil à pression ?
R1 : Non. Le réservoir reste un équipement atmosphérique ou à faible pression relative. Une couverture à deux membranes fonctionne dans une enveloppe de ±3 à 5 kPa avec une soupape de décharge et un arrête-flamme, et un dôme rigide est une fermeture contre les intempéries et les odeurs. Ni l'un ni l'autre ne crée une limite de pression.
Q2 : Quelle couverture dois-je choisir pour un bassin d'égalisation ?
R2 : Cela dépend si le gaz est capté. Un dôme rigide en aluminium selon AWWA D108 avec la virole selon API 650 convient pour exclure les intempéries et les débris. Une couverture à deux membranes convient pour la capture des gaz avec la membrane intérieure à une pression nominale de 2 à 3 kPa. Un toit ouvert ou ventilé est acceptable lorsque le flux est sans odeur.
Q3 : Comment dimensionner l'évent ?
R3 : Il doit être dimensionné pour la respiration — variation thermique et de niveau — et non comme si le réservoir était scellé. Séparément, la soupape de décharge et l'arrête-flamme sont dimensionnés en fonction du taux de génération de gaz, et les deux valeurs doivent être examinées conjointement avec le type de couverture.
Q4 : Quels cas de charge régissent un dôme rigide ?
R4 : La soulèvement sous une rafale de conception et la charge de neige dérivante le long de la ligne de ressort, plus souvent que le poids propre du dôme. La vitesse de vent de base, la catégorie d'exposition, la charge de neige au sol et le facteur d'importance déterminent les dimensions de l'ossature et l'ancrage périphérique.
Q5 : Le couvercle peut-il être retiré pour l'accès au réservoir ?
R5 : Oui. Un dôme est fixé au sommet de la virole par un joint boulonné avec un joint d'étanchéité, il peut donc être dévissé et soulevé complètement pendant que le réservoir est vidé et inspecté. La bonne pratique consiste à le remonter avec un joint d'étanchéité neuf et à resserrer les fixations au couple prescrit.
Q6 : Quel gaz un réservoir d'égalisation produira-t-il ?
A6 : Cela dépend entièrement du flux. L'air odorant et le sulfure d'hydrogène sont courants sur les eaux usées brutes et les flux de transformation alimentaire ; la capture nécessite généralement une désulfuration telle que le chlorure ferrique ou un procédé sec avant que le gaz n'atteigne une chaudière ou un moteur, car la couverture ne nettoie pas le gaz.
Q7 : Que doit contenir la demande de couverture ?
A7 : Le liquide et sa température, la composition du gaz et le taux de génération le cas échéant, le service de la couverture, ainsi que la vitesse de vent de base du site, la charge de neige et la catégorie d'exposition, plus la plage de variation du niveau et la manière dont on accède au réservoir.
Un couvercle sur un bassin d'égalisation est un problème de gaz déguisé en problème météorologique. La famille des couvercles répond à la mission odeur et gaz, l'enveloppe de pression répond au taux de production de gaz, et les dimensions de l'évent et du dispositif de décompression découlent de ces deux chiffres plutôt que de l'habitude. Maintenez le bassin à pression atmosphérique, soyez explicite sur la classe d'étanchéité, et examinez la partie supérieure de la coque qui porte le couvercle en même temps que le couvercle lui-même. Faites ces quatre choses et le couvercle assure à la fois la pression, l'odeur et l'accès pour l'inspection.
Parler à un ingénieur
Envoyez-nous le flux d'effluent et sa température, si du gaz est généré et sa composition, la charge de couverture dont vous avez besoin, la vitesse du vent sur site, la charge de neige et la catégorie d'exposition, ainsi que la plage de variation du niveau et la manière dont le réservoir sera pénétré. Nous vous retournerons une recommandation de type de couverture, un calcul d'enveloppe de pression et de dimensionnement des évents, une proposition de soupape de décharge et d'arrête-flamme, ainsi que le dossier de plans et de spécifications. Ingénierie d'abord, sans obligation, et aucun appel commercial tant que le périmètre de la couverture n'est pas complet.
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