Serbatoi per acqua di mare in vetro fuso su acciaio per impieghi costieri e marini
Creato il 09.02
Serbatoi in acciaio smaltato per acqua di mare per servizio costiero e marino
I serbatoi per acqua di mare in vetro fusosi all'acciaio risolvono il problema dei cloruri interponendo una superficie vetrosa inerte tra l'acqua di mare e la struttura. Lo smalto viene fusosi nei pannelli in acciaio al carbonio a 820-930 °C, con spessore da 0,25 a 0,45 mm e resistenza nominale superiore a 3.450 N/cm², testato con scintillio a 1500 V CC su ogni pannello, e tollerante a pH da 1 a 14. La corrosione per vaiolatura da cloruri, il cedimento che compromette un mantello in carbonio o zincato nel giro di pochi anni, non ha alcun percorso attraverso uno strato fuso continuo. I pannelli, larghi circa 1,2 m, vengono imbullonati insieme con bulloni di grado 8.8 e guarnizioni in EPDM, e la vita utile di progetto è di 30 anni o più in servizio atmosferico costiero.
Lo stoccaggio di acqua di mare è un problema di cloruri travestito da sistema di stoccaggio dell'acqua. Il cloruro attacca l'acciaio non protetto mediante vaiolatura, e attacca lo zinco galvanizzato più rapidamente di quanto lo zinco riesca a proteggere l'acciaio: è per questo che un serbatoio in carbonio rivestito o un serbatoio zincato in un sito costiero diventa una voce di manutenzione nel giro di pochi anni. Nel frattempo, il costo dell'acciaio inossidabile 316L per un intero serbatoio di grandi dimensioni è difficile da giustificare. Il vetro fuso sull'acciaio si colloca proprio in questo divario: la struttura rimane in acciaio al carbonio ed economica, e la superficie che tocca l'acqua è vetro. I team che valutano serbatoi in vetro fuso su acciaio per acqua di mare per un impianto di dissalazione, una centrale elettrica costiera o un sito industriale marino di solito confrontano questa soluzione con l'acciaio inossidabile massiccio e con il carbonio rivestito.
Perché lo smalto batte il cloruro
Uno strato continuo di vetro non offre alcun percorso per la vaiolatura. La vaiolatura richiede un elettrolita che raggiunga l'acciaio in corrispondenza di un difetto locale. Lo smalto cotto è uno strato continuo di vetro senza film permeabile, senza percorso sotto il film e senza coppia galvanica con l'acciaio, quindi il cloruro non ha nulla attraverso cui attaccare. Lo smalto copre l'intero intervallo di pH da 1 a 14, quindi lo stesso recipiente può contenere acqua di mare, un flusso di salamoia o un lotto di rigenerazione acida senza cambio di rivestimento. Questa proprietà è ciò che lo rende una scelta standard dove il fluido o l'atmosfera contengono cloruri.
Ciò che rimane è il bordo. Il bordo tagliato di un pannello su una flangia o un ugello espone l'acciaio, e una scheggiatura su quel bordo in un ambiente con cloruri è dove inizia un attacco localizzato. La fabbrica tratta il bordo del pannello ed esegue la prova della scintilla su ogni pannello a 1500 V CC prima dell'imballaggio, e le regole del cantiere dovrebbero impedire che qualsiasi cosa colpisca il pannello o il bordo a terra durante la movimentazione. Questa è l'intera storia della manutenzione dello smalto in acqua di mare: mantenere il vetro intatto e non c'è corrosione da gestire.
Specifica tecnica
Parametro | Valore tipico / Intervallo | Nota |
Temperatura di cottura dello smalto | 820–930 °C | Vetro fuso nel pannello in acciaio al carbonio |
Spessore dello strato di smalto | 0,25–0,45 mm | Nominale superiore a 3.450 N/cm² |
Rugosità superficiale | Ra < 0,8 µm | Basso sporcamento, facile lavaggio |
Prova della scintilla | 1500 V CC | Per pannello prima della spedizione |
Tolleranza al pH | 1–14 | Lotti di acqua di mare, salamoia e acido |
Resistenza ai cloruri | lo strato di smalto non presenta percorso elettrolitico | Rispetto all'acciaio zincato e al carbonio nudo |
Vita utile di progetto | 30 anni o più | Stoccaggio costiero atmosferico |
Larghezza pannello e bulloni | Pannelli da ~1,2 m, bulloni di grado 8.8 | Giunti a flangia con guarnizione EPDM |
Rivestimento alternativo | epossidico termoindurente 180–280 µm secondo AWWA C550 | Dove il progetto utilizza già una linea epossidica |
Capacità del singolo serbatoio | fino a 60.000 m³ | Diametro determinato dalla logistica del sito |
Dove si colloca il serbatoio in un sistema di acqua di mare
Tre impieghi dominano sulla costa. La presa di acqua di mare grezza e lo stoccaggio di decantazione, che è il caso più vicino all'argomento dei cloruri. L'alimentazione di dissalazione e la salamoia, dove la temperatura e il concentrato lo rendono ancora più aggressivo. E il servizio di riserva antincendio e zavorra, dove il serbatoio è un backup. In tutti e tre si tratta di stoccaggio atmosferico che alimenta una pompa, non un recipiente in pressione, e i controlli di uscita e di livello si trovano al di sotto del livello basso.
Per l'aspirazione dell'acqua grezza, il vantaggio pratico è un minor numero di ispezioni interne, perché non c'è rivestimento da controllare né ruggine da rimuovere. Per un impianto di dissalazione lo stesso ragionamento si estende alla linea della salamoia, dove un concentrato a pH corretto attaccherebbe rapidamente un epossidico o una vernice. Per i siti in cui la produzione di acqua potabile è importante, l'interno smaltato non rilascerà ioni metallici nell'acqua stoccata, e il rivestimento può essere fornito con la certificazione di contatto con acqua potabile richiesta dal progetto, laddove venga utilizzato come fonte potabile.
Costruzione costiera e realtà del sito
L'aria salmastra aggredisce l'esterno e le fondazioni più dell'interno. Lo smalto protegge l'interno bagnato, ma i pannelli del mantello esterno, i bulloni e l'anello superiore sono esposti direttamente all'atmosfera costiera. Specificare il sistema di rivestimento esterno per tale esposizione, mantenere l'anello superiore e i dettagli di scarico del tetto liberi da acqua stagnante, e prevedere per l'ancoraggio e la trave anulare di fondazione il sovraspessore di corrosione che il clima del sito implica. Il cedimento delle fondazioni è importante qui come altrove: un giunto bullonato non seguirà un cedimento differenziale, quindi il valore ammesso deve essere indicato sul disegno.
La logistica spesso determina il design sulla costa. Un impianto su un'isola o su una costa remota ha una gru limitata e una strada limitata, e i pannelli larghi circa 1,2 m vengono spediti come container o breakbulk e assemblati con una piccola squadra, il che è un vero vantaggio rispetto a un grande guscio saldato. I singoli serbatoi vengono forniti fino a 60.000 m³, quindi il diametro è normalmente determinato dal trasporto in cantiere e dalla gru piuttosto che dalla capacità.
Caso di progetto
Progetto | Posizione | Prodotto | Capacità | Ambito |
Stoccaggio di acqua potabile, grande diametro | Indonesia | Serbatoio resistente all'acqua di mare GFS | 21.099 m³ | fornitura + supervisione, rivestimento per contatto con acqua potabile |
Parco serbatoi con rivestimento epossidico farmaceutico | Hebei, Cina | Serbatoio epossidico FBE | 32.363 m³ | fornitura + supervisione, dove è specificata una linea epossidica |
Programma serbatoi per effluenti municipali, 10 unità | Sichuan, Cina | Serbatoio GFS | 17.420 m³ | classe di servizio del fluido adiacente all'alimentazione |
Per i progetti in questa classe di servizio, Center Enamel fornisce serbatoi comparabili in acciaio vetrificato per lo stoccaggio municipale e industriale, con intervallo di capacità verificato dalle specifiche di progetto.
Capacità ingegneristica 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-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 le norme 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 alle norme AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA ove l'applicazione lo richieda.
Per il servizio in acqua di mare e costiero, questo copre l'interno in smalto fuso, il rivestimento esterno e i dettagli di ancoraggio per l'aria salmastra, l'assemblaggio bullonato per siti con capacità di sollevamento limitata e il fascicolo di certificazione per il contatto con acqua potabile dove l'acqua stoccata è una fonte idrica.
Domande frequenti
D1: Come resiste lo smalto ai cloruri quando l'acciaio non lo fa?
A1: Poiché lo strato di vetro è continuo e non ha un percorso elettrolitico verso l'acciaio, il cloruro non può raggiungere una superficie in acciaio per iniziare una corrosione puntiforme. Lo smalto copre anche pH da 1 a 14, quindi i lotti di rigenerazione con salamoia e acido utilizzano lo stesso rivestimento.
D2: L'acciaio inossidabile massiccio è migliore per l'acqua di mare?
R2: Per una superficie bagnata completamente metallica sì, ma a un costo del materiale diverse volte superiore per l'intero serbatoio. Il vetro fuso su acciaio offre resistenza ai cloruri solo dalla superficie, che di solito è il miglior rapporto qualità-prezzo su un grande recipiente.
D3: Si può usare un serbatoio zincato sulla costa?
R3: Non per una lunga durata. Il cloruro attacca lo zinco più velocemente di quanto possa proteggere l'acciaio, e l'aria carica di sale lo riduce ulteriormente. Utilizzare smalto, epossidico legato per fusione o una lega per il servizio con cloruri costieri.
D4: Cosa succede se lo smalto è scheggiato?
R4: Il bordo in acciaio esposto è il punto di partenza per l'attacco localizzato in servizio con cloruri, quindi il bordo del pannello viene trattato in fabbrica e i pannelli vengono movimentati con sollevatori anziché trascinati per mantenere il vetro intatto.
D5: È un recipiente in pressione?
R5: No. È uno stoccaggio a pressione atmosferica o bassa pressione; qualsiasi pressione per il trasferimento viene sviluppata a valle dalla pompa o per gravità dall'uscita.
D6: E per quanto riguarda l'esterno del serbatoio?
R6: L'esterno è direttamente esposto all'aria salmastra. Specificare un sistema di rivestimento esterno adatto a tale esposizione e prevedere per l'anello superiore, lo scarico del tetto e l'ancoraggio il sovraspessore di corrosione che il clima del sito implica.
D7: Come viene spedito il serbatoio in un sito costiero?
R7: I pannelli vengono spediti in container o in breakbulk al porto più vicino e poi via terra. Fissare il percorso stradale e la capacità della gru prima del diametro, perché di solito sono questi a stabilire il limite piuttosto che la fabbrica.
I serbatoi per acqua di mare in vetro fuso su acciaio eliminano il rischio di cloruri dalla superficie bagnata mantenendo la struttura economica. Lo smalto cotto a 820-930 °C, lo strato di 0,25-0,45 mm, la prova di scintillazione a 1500 V per pannello e l'intervallo di pH da 1 a 14 offrono una barriera che l'acciaio zincato e il carbonio rivestito non possono eguagliare in un fluido o in un'atmosfera contenente cloruri. L'ingegneria rimanente riguarda l'esterno e le fondazioni, dove l'aria salmastra fa il suo lavoro, e la logistica di cantiere che determina il diametro. Inviate il servizio, il livello di cloruri, la capacità e le condizioni del sito all'ufficio tecnico e seguiranno la configurazione del serbatoio e il pacchetto documentale.
Parla con un ingegnere
Invia i dati dell'acqua di mare per la revisione del serbatoio: il servizio, la presa, l'alimentazione di dissalazione, la salamoia o la riserva antincendio, la temperatura e il pH del fluido, il cloruro e eventuali lotti di rigenerazione acida, il requisito di potabilità e la certificazione, le coordinate del sito e l'esposizione all'aria salmastra, la capacità della gru e il porto di ingresso. Restituiremo il diametro e l'altezza del serbatoio, la raccomandazione del rivestimento tra vetro fusosaldato all'acciaio, epossidico a fusione e una lega, il rivestimento esterno e il dettaglio di ancoraggio, i valori di carico della fondazione e il pacchetto completo del documento di gara. Prima la revisione ingegneristica, senza impegno.
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