È possibile aggiungere serbatoi in un secondo momento per ampliare la capacità: ambito della struttura e dei pannelli bullonati
Creato il 09.07
È possibile aggiungere serbatoi in seguito per ampliare la capacità: guscio bullonato e ambito dei pannelli
I serbatoi in acciaio-vetro fusibile bullonati possono essere ampliati dopo la messa in servizio aggiungendo pannelli per rialzare il mantello, aggiungendo corsi per estendere l'altezza, o installando un secondo serbatoio accanto al primo. Ogni percorso dipende da qualcosa deciso all'inizio: la trave anulare in calcestruzzo deve essere fondata e rinforzata per il mantello più alto o per il carico del nuovo serbatoio, lo spessore originale delle lamiere del mantello deve consentire un corso aggiuntivo, e il tetto e gli ugelli devono essere scelti in modo che possano essere svitati e rimontati. La capacità è calcolata dal diametro e dall'altezza, quindi ampliare l'altezza è di solito il percorso più economico dove il basamento lo consente.
La domanda arriva nel momento più scomodo — di solito due anni dopo la messa in servizio del primo serbatoio, quando la linea di produzione è stata sbottigliata e ora è lo stoccaggio a rappresentare il vincolo. A quel punto il basamento è maturato, le tubazioni sono già posate e il personale operativo ha imparato a mantenere il livello basso per far quadrare il bilancio. La risposta onesta è che i serbatoi bullonati sono davvero ampliabili, ma l'ampliamento deve essere previsto in fase di messa in servizio, e i tre modi per farlo — alzare il mantello, aggiungere un serbatoio, o aggiungere entrambi — hanno costi molto diversi e precondizioni molto diverse. Scritta come clausola nell'ordine originale, la stessa domanda diventa: è possibile aggiungere serbatoi in seguito per ampliare la capacità? Senza quella clausola, la risposta in cantiere è di solito no.
Tre soluzioni per aumentare la capacità
L'altezza è di solito l'espansione più economica, ed è quella che più spesso viene trascurata nella progettazione originale. Un serbatoio bullonato è assemblato con pannelli preparati in fabbrica larghi circa 1,2 m e bulloni di grado 8.8, quindi aggiungere un anello è questione di fornire pannelli rivestiti aggiuntivi, montare una nuova guarnizione sul giunto superiore esistente e installare l'anello di estensione. Questo funziona solo dove il programma originale delle lamiere del mantello lasciava margine di spessore per un anello aggiuntivo e dove la fondazione è stata gettata per sopportare il carico aggiuntivo, ed è per questo che lo spessore della trave anulare, lo schema dei bulloni di ancoraggio e la tolleranza di cedimento devono essere sul disegno fin dal primo giorno. Secondo è la via del pad: installare un secondo serbatoio accanto al primo e collegare i due allo stesso pompaggio e controllo di livello, che è di solito la risposta quando l'altezza è limitata da una gru o da un edificio adiacente. Terzo è una combinazione — un mantello più alto sul pad esistente più un serbatoio più piccolo per il picco stagionale.
La fondazione è il vincolo determinante
Un serbatoio che guadagna capacità guadagna anche un problema di fondazione. Ogni metro in più di mantello aggiunge peso, superficie esposta al vento e momento ribaltante, e il sistema di pannelli bullonati trasmette tutto questo attraverso il fondo del mantello a una trave anulare in calcestruzzo o a una fondazione in calcestruzzo non armato. Se la trave anulare è stata progettata per l'altezza effettiva e il sito si è già assestato un po', sollevare il mantello può aprire la linea di fusione nei corsi inferiori, e lo smalto non può sopportare la deformazione. Travi anulari pretese o ispessite, bulloni di ancoraggio gettati con lunghezza extra o con una guaina approvata per corsi futuri, e un limite di assestamento concordato costano molto poco all'inizio e salvano l'intero upgrade. Se l'espansione è anche solo plausibile, ditelo nella richiesta.
Ciò che non può essere aggiunto in seguito
Alcuni elementi sono effettivamente decisioni irreversibili. La fondazione e il suo layout di ancoraggio sono l'esempio più ovvio. Oltre a ciò, conta il tetto: una cupola in alluminio conforme a AWWA D108 e API 650, con i carichi di vento e neve secondo ADM 2015 e ASCE 7-10, è progettata per una data luce e un dato tetto del serbatoio, quindi un mantello più alto di solito richiede una nuova cupola anziché una più alta, e l'ultimo anello deve essere dettagliato in modo che la nuova cupola possa appoggiarvisi. Ugelli, passi d'uomo, penetrazioni per agitatori e qualsiasi raccordo di processo interno, come una campana di raccolta del gas o un separatore trifase, devono essere previsti nel layout originale dei pannelli, perché i pannelli bullonati sono preparati in fabbrica attorno ad essi; aggiungere un ugello in seguito significa tagliare una piastra rivestita in cantiere, il che rappresenta un punto debole e un rischio di perdita piuttosto che una modifica. Anche la disposizione delle prese d'aria e dei dispositivi di sicurezza, e per i digestori l'involucro di pressione, devono essere riesaminati quando lo spazio del gas cambia.
Da dove deriva il numero della capacità
La pianificazione dell'espansione parte dall'equazione del volume, ed è una questione di diametro e altezza. Il volume utile è l'area del serbatoio moltiplicata per l'altezza del liquido utilizzabile, quindi per una data impronta a terra l'altezza è la leva con il costo incrementale più basso, e per una data altezza il diametro è la leva con il carico idraulico più basso. La familiarità con la capacità aiuta in questo: un grande serbatoio bullonato di diametro elevato della famiglia è stato fornito a 44.900 m³, e i serbatoi singoli vengono forniti fino a 60.000 m³, quindi il limite superiore dell'espansione solo in altezza è reale ma generoso. Oltre tale limite superiore la risposta corretta è un secondo serbatoio anziché un singolo recipiente estremo, perché un guscio molto alto incrementa le fondazioni e il carico del vento più rapidamente di quanto incrementi lo stoccaggio.
Specifica tecnica
Parametro | Valore tipico / Intervallo | Nota |
Larghezza del pannello | ~1,2 m | Pannello bullonato prefabbricato in fabbrica, base dello schema di estensione |
Spessore della lamiera di parete | 3–12 mm a seconda del progetto | Corsi aggiuntivi possibili solo se il programma lascia spazio |
Bullonatura | Bulloni di grado 8.8 | Riapplicato il serraggio quando vengono aggiunti nuovi corsi |
Guarnizione | EPDM su ogni giunto orizzontale | Sostituita su ogni giunto di estensione |
Fondazione | Trave anulare in calcestruzzo o calcestruzzo semplice | Deve essere progettata per il carico espanso e il cedimento |
Riferimento del tetto | AWWA D108 / API 650 | Cupola sostituita per una nuova altezza del serbatoio se necessario |
Carico di vento e neve | ADM 2015 / ASCE 7-10 | Regola il corso superiore e la cupola del mantello più alto |
Strato di smalto | 0,25–0,45 mm fusi a 820–930 °C | Classificato oltre 3.450 N/cm² |
Prova delle scintille | 1500 V CC | Controllo per piastra su tutti i nuovi pannelli |
Limite del serbatoio singolo | fino a 60.000 m³ | Oltre a ciò, un secondo serbatoio è la risposta sensata |
Pianificare un'espansione su un sito operativo
Cinque verifiche prima di impegnarsi su una rotta. Confermare il carico di riserva rimanente sulla fondazione esistente e la storia dei cedimenti del basamento. Confermare la configurazione del tetto del serbatoio e se la cupola o la copertura possa essere riutilizzata o debba essere sostituita. Confermare l'altezza disponibile della gru e l'accesso al sito per consegne di pannelli da 1,2 m, poiché un sollevamento in alto sopra un serbatoio in funzione è una questione di fermo impianto. Confermare il lato processo: controllo di livello, capacità di pompaggio e qualsiasi trattamento del gas se è coinvolto un digestore o un serbatoio coperto, perché il serbatoio diventa più facile del sistema di tubazioni. E confermare la finestra di fermo impianto — sollevare un mantello su un serbatoio in funzione è un lavoro a fasi, non un lavoro da fine settimana.
Caso di progetto
Progetto | Località | Prodotto | Capacità | Ambito |
Serbatoio d'acqua imbullonato di grande diametro | Namibia | Serbatoio GFS | 44.900 m³ | Fornitura e supervisione, consegna di grande diametro |
Riserva idrica antincendio, serbatoi gemelli | Sichuan, Cina | Serbatoio GFS | 8.930 m³ (due serbatoi, circa 19,87 m di diametro per 14,4 m) | Fornitura multi-serbatoio che dimostra l'espansione parallela |
Serbatoi per acque reflue industriali | Xinjiang, Cina | Serbatoi GFS | 30.469 m³ su 27 serbatoi | Fornitura in lotti che dimostra una consegna ripetibile multi-unità |
Serbatoi per acque reflue municipali | Sichuan, Cina | Serbatoi GFS | 17.420 m³ su 10 serbatoi | Programma municipale multi-serbatoio |
Stoccaggio di acqua potabile | Indonesia | Serbatoio GFS | 21.099 m³ (circa 42,04 m di diametro per 15,2 m) | Singolo recipiente di grande diametro |
Capacità di ingegneria di Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) progetta e fabbrica serbatoi di stoccaggio bullonati dal 2008. In qualità di primo produttore cinese di serbatoi in vetro-smaltato-acciaio (GFS), l'azienda detiene quasi 200 brevetti relativi allo smalto, produce circa 300.000 lastre in acciaio smaltato all'anno, ha completato più di 30.000 progetti installati e fornisce i suoi serbatoi a oltre 100 paesi. Il nuovo stabilimento produttivo di 150.000 m² è stato aggiunto per aumentare la capacità produttiva, e i serbatoi singoli vengono forniti fino a 60.000 m³. La produzione opera secondo ISO 9001 e ISO 45001, con certificazioni di prodotto tra cui NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI ed EUROCODE, e la progettazione fa riferimento ad AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA dove l'applicazione lo richiede.
Poiché la costruzione bullonata è il punto focale di questa famiglia di prodotti, questo copre le revisioni di progettazione per l'espansione che consentono di aggiungere successivamente un serbatoio per ampliare la capacità — carico di fondazione, layout degli ancoraggi, corsi aggiuntivi e sostituzione del tetto — molto prima che venga ordinata la seconda unità.
Domande frequenti
D1: Un serbatoio bullonato completato può semplicemente essere reso più alto?
A1: Sì, se sono state pianificate due cose. Il mantello deve avere spazio per lo spessore delle piastre nei corsi inferiori per un corso aggiuntivo, e la fondazione deve essere in grado di sopportare il peso aggiunto e l'area del vento. Con queste due condizioni soddisfatte, l'aggiunta di pannelli è un montaggio a bulloni per fasi con un nuovo giunto di guarnizione.
D2: Qual è il modo più economico per aggiungere capacità?
R2: Di solito l'altezza sull'impronta esistente, perché riutilizza la fondazione e il basamento e aggiunge solo pannelli, un anello di corso e una nuova estensione del tetto o della cupola. Aggiungere un secondo serbatoio accanto al primo è di solito più economico di un mantello molto alto dove l'altezza della gru o l'accesso limitano il sollevamento.
D3: C'è un limite a quanto può crescere un singolo serbatoio?
A3: In questa famiglia di prodotti, i serbatoi singoli sono forniti fino a 60.000 m³. Oltre tale limite, il costo di ingegnerizzazione per fondazione, carico del vento e tetto cresce più rapidamente dello stoccaggio ottenuto, e di solito un secondo serbatoio è la soluzione migliore.
D4: Posso aggiungere ugelli o un agitatore dopo la messa in servizio?
R4: Non in modo pulito. I pannelli imbullonati sono preparati in fabbrica, quindi un ugello aggiunto significa tagliare una piastra rivestita in cantiere e ripristinare il rivestimento e il test di continuità. Le penetrazioni per agitatori, passi d'uomo e componenti interni di processo dovrebbero essere nel layout originale dei pannelli.
D5: Un mantello più alto cambia il requisito del tetto?
R5: Sì. Una cupola in alluminio è progettata per una data luce e per il carico del vento e della neve sulla sommità del serbatoio secondo ADM 2015 e ASCE 7-10. Un mantello significativamente più alto di solito richiede una nuova cupola dimensionata per la nuova altezza, quindi il dettaglio della cupola originale dovrebbe essere riesaminato per il riutilizzo.
D6: Cosa devo dire al fabbricante se è probabile un'espansione?
A6: Dillo prima che venga effettuato l'ordine. La sezione dell'anello di irrigidimento, la lunghezza dei bulloni di ancoraggio o la predisposizione della guaina, la tabella degli spessori delle piastre e il dettaglio del corso superiore cambiano tutti quando l'altezza futura è un requisito noto, e includerli all'inizio è poco costoso.
D7: È possibile verificare una fondazione esistente prima di decidere?
R7: Sì. La storia dei cedimenti, la sezione dell'anello di irrigidimento e la disposizione dei tirafondi come gettati possono essere esaminati prima di qualsiasi preventivo. Nella maggior parte dei casi l'ingegnere può dirti dal disegno e dal registro del sito se un corso aggiuntivo è fattibile e quanto lavoro di fondazione richiederebbe.
I serbatoi di stoccaggio bullonati sono tra i pochi recipienti che possono davvero crescere: pannelli, corsi e seconde unità sono tutte aggiunte anziché sostituzioni. Il costo di questa flessibilità si paga in fase di specifica, nella sezione delle fondazioni, nella disposizione degli ancoraggi e nel programma delle lamiere. L'altezza è di solito la via più economica, un secondo serbatoio è di solito la più sicura, e il tetto e i passaggi devono essere pensati prima di congelare la lista dei pannelli. Se c'è anche solo la possibilità di un'espansione, mettete per iscritto questa possibilità nella richiesta originale — è la decisione singola più economica dell'intero progetto.
Parla con un ingegnere
Comunicaci il diametro e l'altezza attuali del serbatoio, le condizioni del basamento e la storia dei cedimenti, se stai considerando un'altezza extra o una seconda unità, l'altezza disponibile della gru e la capacità di cui avrai bisogno tra tre anni. Ti restituiremo un confronto tra le soluzioni, una verifica dei carichi di fondazione, una raccomandazione su ancoraggi e anello di estensione, e i disegni e le specifiche per l'ampliamento. Prima l'ingegneria, senza impegno, e nessuna discussione commerciale finché i numeri non tornano.
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