Pemilihan dan Spesifikasi Tangki Penyimpanan Lumpur untuk Fluida Sulit
Dibuat pada 09.04
Pemilihan dan Spesifikasi Tangki Penyimpanan Lumpur untuk Fluida Sulit
Tangki penyimpanan lumpur berukuran berdasarkan padatan kering yang harus ditampungnya dan jumlah hari penyimpanannya, bukan berdasarkan angka laju aliran. Volume yang dapat digunakan sama dengan padatan kering harian dibagi dengan konsentrasi yang disimpan, dikalikan dengan jumlah hari penyimpanan, ditambah ruang bebas untuk sedimen dan busa yang mengendap. Baja berlapis kaca mampu menangani fluida tersebut karena enamel bersifat inert pada pH 1–14 dan memiliki permukaan di bawah Ra 0,8 µm, yang mengurangi adhesi lumpur yang lengket. Dua item desain yang menentukan apakah tangki berfungsi adalah agitasi untuk menjaga padatan tetap bergerak, serta perawatan ventilasi dan ruang gas untuk hidrogen sulfida yang dihasilkan oleh lumpur yang disimpan.
Lumpur adalah aliran yang paling tidak menarik di instalasi pengolahan dan yang paling merusak tangki. Lumpur itu kental, mengendap, menjadi anaerob dalam beberapa jam setelah berhenti, berbau, dan mengandung campuran korosif sulfida, amonia, dan asam organik. Tangki baja karbon dengan interior dicat mampu menanganinya selama beberapa tahun lalu gagal pada garis cairan dan di bawah sedimen. Artikel ini membahas perhitungan volume, kebutuhan agitasi, pertanyaan pelapisan, ruang gas yang terlewatkan, serta kontrol level dan inspeksi yang mencegah tangki lumpur menjadi luapan.
Pengukuran dari padatan kering dan hari penahanan
Pertanyaan volume adalah neraca massa padatan kering, dan ini lebih andal daripada angka aliran mana pun. Mulailah dengan massa padatan kering harian dari proses hulu, bagi dengan konsentrasi yang akan ditampung tangki, dan Anda mendapatkan volume harian; kalikan dengan jumlah hari yang harus dicakup tangki, yang ditetapkan oleh jadwal pembuangan atau dewatering dan oleh kebutuhan untuk menyangga akhir pekan atau penghentian pemeliharaan. Kemudian tambahkan ruang bebas untuk sedimen yang mengendap dan busa yang naik, karena keduanya mengonsumsi volume yang dapat digunakan dalam hitungan minggu.
Sebuah studi kasus: 8 ton padatan kering per hari yang tiba pada konsentrasi 5 persen adalah 160 m³ lumpur per hari. Penyimpanan selama lima hari berarti 800 m³ kapasitas penyimpanan yang dapat digunakan, dan dengan cadangan sedimen dan busa sekitar 15 persen, cangkang ditetapkan mendekati 920 m³. Angka tersebut tergolong moderat untuk tangki berbaut dan kurang praktis untuk bak yang dibangun di lapangan, yang merupakan alasan umum mengapa pemilik akhirnya membeli tangki daripada menggali bak. Pabrik yang lebih besar juga berskala dengan cara ini, dan tangki berbaut tunggal dipasok hingga 60.000 m³ ketika kebutuhan penyangga meningkat.
Pengadukan: item yang menentukan apakah tangki mempertahankan volumenya
Tangki lumpur tanpa pengadukan adalah tangki pengendapan, dan tangki pengendapan kehilangan volume seiring menebalnya lapisan lumpur. Lumpur mengendap dengan cepat; dalam satu shift, dasar tangki yang tidak diaduk akan menampung lapisan padat yang terkompaksi, dan sebulan kemudian lapisan tersebut bisa mencapai sepertiga tangki. Pengadukan mekanis atau pencampuran gas menjaga padatan tetap tersuspensi atau tetap cukup mobile untuk dapat dipompa, dan keduanya memiliki konsekuensi biaya: pengaduk mekanis membutuhkan daya dan perlindungan bantalan terhadap grit, pencampuran gas menggunakan gas digester atau blower dan memerlukan header distribusi yang tidak tersumbat.
Dua detail lebih penting daripada jenis mixer. Yang pertama adalah pengaturan: agitator ditempatkan sedemikian rupa sehingga tidak menciptakan sudut mati tempat grit berat menumpuk, dan outlet yang menarik dari lokasi yang tidak dapat membawa lapisan padat ke dalam pompa. Yang kedua adalah ruang gas: lumpur yang diaduk melepaskan hidrogen sulfida dan metana ke dalam ruang kepala, sehingga ventilasi harus berukuran sesuai dengan produksi gas dan baja ruang kepala harus diperlakukan untuk atmosfer korosif. Pengadukan tanpa strategi gas hanya memindahkan masalah korosi dari jalur cairan ke atap.
Pelapisan dan kasus enamel
Lapisan lumpur adalah lingkungan paling agresif yang akan dijumpai bagian dalam tangki, dan bersifat asam serta mengandung sulfida. Begitu lumpur berhenti bergerak, bakteri anaerob menghasilkan asam lemak volatil dan hidrogen sulfida, pH setempat turun, dan sulfida menyerang baja. Baja berlapis kaca menghilangkan pelapis dari masalah tersebut: enamel dilebur ke baja pada suhu 820–930 °C menjadi lapisan setebal 0,25–0,45 mm dengan rating di atas 3.450 N/cm², inert secara kimia pada pH 1–14, diuji percikan pada 1500 V DC setelah perakitan, dan disyaratkan untuk setidaknya 30 tahun. Permukaannya berada di bawah Ra 0,8 µm, yang perlu diperhatikan untuk lumpur yang lengket karena mengurangi adhesi pada dinding dan dasar.
Mode kegagalan yang tersisa adalah delaminasi dan lubang jarum, dan respons praktisnya adalah catatan uji percikan pabrik rather than perbaikan di lapangan. Alternatif epoksi ikatan leleh pada ketebalan film 180–280 µm dengan ketahanan semprot garam lebih dari 4000 jam di bawah AWWA C550 adalah jalur pelapisan di mana lapisan dalam lebih disukai; galvanisasi celup panas bukan kandidat di sini, karena seng cepat diserang oleh lumpur asam dan mengandung sulfida. Pada cangkang yang dibaut, sambungan diberi gasket dan dibaut dengan baut kelas 8.8, dapat diperiksa, dan panel dapat diganti serta cangkang diuji ulang tanpa mengosongkan tangki jika kondisi operasi memungkinkan.
Spesifikasi Teknis
Parameter | Nilai / Rentang Tipikal | Catatan |
Dasar desain | padatan kering harian dibagi konsentrasi tersimpan dikali hari penahanan | neraca massa, bukan laju aliran |
Contoh kasus | 8 t/hari padatan kering pada 5 persen TS, penahanan 5 hari | sekitar 920 m³ cangkang dengan freeboard |
Freeboard | sekitar 15 persen untuk sedimen dan busa | keduanya mengonsumsi volume yang dapat digunakan |
Pengadukan | pengadukan mekanis atau gas | mencegah kehilangan volume lapisan |
Saluran keluar | mengambil dari lokasi yang menghindari lapisan padat | melindungi pompa |
Suhu peleburan enamel | 820–930 °C | satu siklus peleburan termal |
Ketebalan lapisan enamel | 0,25–0,45 mm | Uji percikan 1500 V DC setelah perakitan |
Ketahanan pH enamel | 1–14 | inert di seluruh lapisan anaerobik |
Kekasaran permukaan bagian dalam | Ra < 0,8 µm | mengurangi adhesi lumpur yang lengket |
Gas ruang kepala | H₂S dan metana dari lumpur yang mengendap | ventilasi yang disesuaikan untuk pembentukan gas |
Kelas tekanan | atmosferik hingga tekanan rendah | atap dan ventilasi menentukan batas |
Umur desain | setidaknya 30 tahun | di bawah layanan lumpur yang ditentukan |
Kontrol level, ventilasi, dan luapan yang tidak direncanakan siapa pun
Tangki lumpur tercatat gagal dalam catatan publik ketika meluap, dan penyebabnya hampir tidak pernah adalah lapisan pelapis. Penyebabnya adalah instrumen level: tangki lumpur yang diisi secara buta tidak memiliki alarm sampai levelnya terlihat secara visual di bagian atas, dan akhir pekan mengurangi kapasitas pembuangan sementara proses hulu terus berproduksi. Tentukan instrumen level dengan indikasi jarak jauh ke ruang kontrol, alarm level tinggi, dan protokol pembuangan yang jelas yang menyebutkan apa yang terjadi saat trip. Itu adalah item sistem kontrol, bukan item tangki, dan itu adalah asuransi termurah dalam proyek ini.
Ventilasi adalah yang kedua. Ruang kepala tertutup di atas lumpur aktif menghasilkan gas, sehingga tangki memerlukan ventilasi atau pelepas tekanan dan vakum yang ukurannya disesuaikan dengan produksi gas dan fluktuasi suhu, dengan mempertimbangkan penanganan hilir di mana gas tersebut dialirkan. Jika ruang kepala ditutup untuk pengendalian bau, atap membran kedap gas dengan tekanan nominal membran dalam sekitar 2–3 kPa dan perangkat pelepas adalah solusi yang biasa, dan kasus beban untuk opsi atap kaku berasal dari ADM 2015 atau ASCE 7-10.
Studi Kasus Proyek
Proyek | Lokasi | Produk | Kapasitas | Ruang lingkup |
Tangki air limbah tempat pembuatan bir | Tiongkok, Sichuan | Tangki GFS | 14.655 m³ | penyediaan tangki dan atap berbaut |
Bagian anaerobik untuk air limbah proses kacang | China, Hebei | Tangki digester GFS | bagian proses anaerobik | penyediaan tangki plus integrasi proses |
Tangki air limbah industri, 27 unit | China, Xinjiang | Tangki GFS | total 30.469 m³ | penyediaan dan pengawasan |
Tangki air limbah kota, 10 unit | China, Sichuan | Tangki GFS | 17.420 m³ total | pasokan dan perakitan di lokasi |
Kemampuan Teknik Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) telah merancang dan memfabrikasi tangki penyimpanan baut sejak tahun 2008. Sebagai produsen tangki kaca-dilapisi-baja (glass-fused-to-steel/GFS) pertama di Tiongkok, perusahaan ini memiliki hampir 200 paten terkait enamel, memproduksi sekitar 300.000 pelat baja berlapis enamel per tahun, telah menyelesaikan lebih dari 30.000 proyek terpasang dan memasok tangkinya ke lebih dari 100 negara. Basis produksi baru seluas 150.000 m² ditambahkan untuk meningkatkan kapasitas produksi, dan tangki tunggal dipasok hingga 60.000 m³. Manufaktur berjalan di bawah ISO 9001 dan ISO 45001, dengan sertifikasi produk termasuk NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI dan EUROCODE, serta desain yang mengacu pada AWWA D103-09, AWWA C550 dan NFPA di mana aplikasi membutuhkannya.
Untuk layanan lumpur, cakupan yang relevan adalah bagian dalam enamel dengan catatan uji percikannya, pengaturan agitasi dan saluran keluar yang menjaga volume tetap dapat digunakan, serta atap, ventilasi, dan batas relief yang dikirim bersama cangkang agar ruang gas ditangani sejak awal.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
T1: Bagaimana cara menentukan ukuran tangki penyimpanan lumpur?
J1: Bagi massa padatan kering harian dengan konsentrasi yang disimpan untuk mendapatkan volume harian, kalikan dengan jumlah hari penahanan, lalu tambahkan ruang bebas untuk sedimen dan busa. Neraca massa jauh lebih andal daripada angka laju aliran untuk fluida non-Newtonian.
T2: Mengapa agitasi diperlukan?
A2: Karena lumpur mengendap dan memadat, dan lapisan yang memadat mengonsumsi volume yang dapat digunakan dan akhirnya menyumbat saluran keluar. Pengadukan menjaga padatan tetap bergerak sehingga tangki masih menampung sesuai kapasitas yang ditentukan setahun kemudian.
Q3: Apakah tangki GFS dapat menampung lumpur mentah?
A3: Ya. Enamel bersifat inert pada pH 1–14, yang mencakup lapisan asam yang mengandung sulfida. Konfirmasikan susunan saluran keluar dan pompa terhadap konsentrasi yang disimpan daripada mengasumsikan beban pemompaan.
Q4: Apakah tangki memerlukan ventilasi?
A4: Ya. Pembentukan gas dari lumpur yang disimpan masuk ke ruang atas, sehingga diperlukan ventilasi atau pelepas tekanan dan vakum yang disesuaikan untuk pembentukan tersebut, dengan mempertimbangkan penanganan gas di hilir.
Q5: Apakah tangki merupakan bejana tekan?
A5: Tidak. Ini adalah atmosferik atau tekanan rendah, dengan batas yang ditentukan oleh atap, ventilasi, dan relief. Bejana tekan, di mana proses membutuhkannya, dirancang sesuai spesifikasi dan kode yang disepakati dalam kontrak.
Q6: Apa yang menyebabkan tangki lumpur meluap?
A6: Manajemen level, bukan kegagalan pelapis. Tangki lumpur yang diisi secara buta tanpa alarm jarak jauh dan tanpa protokol pembuangan yang jelas akan terisi penuh, dan sambungan pembuangan yang dianggap semua orang ada adalah penyebab utama yang biasa.
Q7: Apa program inspeksinya?
A7: Pelapisan eksterior dan kepala baut, gasket pada sambungan yang dibuka, ventilasi dan pelepas, instrumen level, outlet dan kedalaman sedimen pada setiap pengosongan, plus uji ulang percikan setelah penggantian panel.
Tangki penyimpanan lumpur berfungsi ketika dapat mempertahankan volumenya: ukurannya dihitung dari padatan kering, diaduk agar lapisan endapan tidak memakan kapasitas, dilapisi dengan material yang tahan terhadap sulfida dan asam, serta dilengkapi dengan alarm level dan ventilasi yang dirancang secara sengaja. Jika neraca massa dan pengadukan sudah tepat, tangki ini tidak akan terlihat masalah; jika terlewat, tangki ini akan menjadi item pemeliharaan tahunan pabrik.
Kirimkan kepada kami produksi padatan kering, konsentrasi yang dapat Anda simpan, lama penyimpanan, dan kondisi lokasi, dan kami akan mengembalikan perhitungan volume, ukuran tangki, proposal agitasi dan ventilasi, serta paket file teknis.
Bicara dengan Insinyur
Bagikan karakterisasi lumpur, beban padatan harian, dan jadwal yang perlu Anda cakup, dan kami akan menentukan ukuran tangki bersama Anda. Anda akan mendapatkan neraca massa, geometri cangkang, rekomendasi pelapis dan agitasi, serta gambar untuk ditinjau. Jawaban teknik terlebih dahulu, tanpa kewajiban.
WhatsApp