気相制御および貯蔵用途向けの浮き屋根式タンクシステム
作成日 07.27
蒸気制御および貯蔵用途向けの浮き屋根式タンクシステム
外部浮き屋根タンクは、液面上部の蒸気空間を保持するのではなく除去する。外部浮き屋根は製品表面に浮かぶため、静置貯蔵損失および充填・排出時の呼吸損失は屋根自体を通じた蒸発にまで低減され、これがVOC制御の核心的な根拠となる。パンは一般にAA 5052やAA 5083などのアルミニウム合金製であり、AWWA D108またはAPI 650に基づいて設計され、風荷重および雪荷重はADM 2015およびASCE 7-10から取得される。固定式アルミニウムドームと比較すると、コストが低くタンク全体へのアクセスが可能であるが、天候への露出が大きく、シールおよびドレンの保守体制が必要である。二重膜カバーと比較すると、柔軟な外被ではなく剛性のパンである。
液体貯蔵タンクには、屋根に関する二つの思想がある。一つは蒸気を固定屋根の下に留め、液体から発生する排出物を処理するもの。もう一つは蒸気空間を排除し、液面そのもので液体を密閉するものである。この第二の思想がフローティングルーフタンクであり、製品が有意な蒸気圧を持つ場合、排出規制値が拘束力を持つ場合、あるいは蒸気が制御装置へ逃げるのではなく液体とともに留まらなければならない場合に採用される。この選択肢を検討するチームは通常、蒸発損失、許認可限度、屋根のメンテナンス、コストのバランスを取っている。工学は特殊というより機械的であり、故障モードはすべてシール、ドレン、そしてパンが詰まるのではなく浮力を維持することに関係している。
浮き屋根の仕組み
屋根が浮いているのは、浮力があり密閉されているからである。パン、通常はアルミニウム合金板のデッキまたは浮力室を備えた鋼製デッキであり、液面に直接浮かび、充填と排出に伴って上下する。恒久的な蒸気空間が存在しないため、製品は屋根を通して呼吸せず、静止損失は密閉されたデッキからの蒸発のみであり、開放式または固定屋根式タンクよりもはるかに低い。充填時には屋根が液とともに上昇するため、押し出される蒸気は少なく、排出時には逆に同様のことが起こる。これが規制上の根拠が強い理由である。この構成は、蒸気制御システムを持たない貯蔵容器からの揮発性有機化合物排出を制御する標準的な方法である。
屋根にはシェル壁とのリムシール、一次シールおよび通常は二次シール、雨水を排出するためのドレンレッグまたは内部ドレン、そして内部浮き屋根方式ではウェザーシェルとして上部に固定屋根が必要です。外部方式では固定屋根がなく、パン自体が耐候面となり風や雪を直接受けるため、サイトに対してADM 2015およびASCE 7-10に基づく荷重ケースが明示的に設定されています。
外部浮き屋根対固定ドーム
決定は、暴露とアクセス対封じ込めである。外部フローティングルーフは二つのうち安価であり、ノズルやメンテナンスのためにタンクトップへの妨げのないアクセスを提供し、ベーパースペースが排除されるため損失低減が大きい。その弱点は天候への暴露である。パンは積雪荷重と風による浮き上がりを直接受け、リムシールとドレンレッグは凍結や debris の影響を受けやすく、毎回の嵐の後にルーフを点検する必要がある。固定式アルミニウムジオデシックドームは、同じ風と雪の基準で AWWA D108 または API 650 に設計され、フローティングパンを下部で保護し、恒久的に密閉されたベーパースペースを提供するが、資本コストが高く、タンクトップへのアクセスが容易ではない。
メンブレン方式もあります。二重メンブレンカバーは内外2枚のメンブレンでガスを±3～5 kPaに保持し、嫌気性消化槽やバイオガスホルダーに適していますが、揮発性液体製品の場合、ガス圧縮システムなしで蒸気境界を保持できるため、通常は剛性パン構成が正しい選択です。
技術仕様
パラメータ | 標準値 / 範囲 | 備考 |
屋根タイプ | 外部フローティングルーフ、内部フローティングパン、固定ドーム | 製品および排出限界に基づいて選定 |
パン材質 | アルミニウム合金 AA 5052 / AA 5083 | 耐食性、浮力デッキ |
シェル設計基準 | AWWA D108 / API 650 | 屋根および側板の設計 |
風荷重および積雪荷重 | ADM 2015 / ASCE 7-10 | サイト固有の荷重ケース |
シールシステム | 一次リムシール＋二次シール | VOC制御および風雨の遮断 |
ドレン配置 | 内部ドレンまたはドレンレッグ | 寒冷気候で必要な凍結防止 |
シェルライニングオプション | 0.25～0.45 mmエナメル、820～930 °Cで焼成 | Ra < 0.8 µm、3,450 N/cm²以上定格 |
ボルト締めシェルオプション | 約1.2 mパネル、8.8グレードボルト | EPDMガスケットフランジ継手 |
設計寿命 | 30年以上 | 季節点検体制により |
製品適合性とタンクシェル
浮屋根の選択は液面に追従する。有意な蒸気圧を持つ製品、揮発性溶剤、ガソリン様の流れ、および一部の化学中間体は典型的なケースであり、排出削減量は許可限度に対して測定可能である。固有の火災危険性を持つ製品には、浮き蓋ではなく固定屋根と圧力逃しシステムが必要となる場合がある。浮き蓋は同じ意味での防火障壁ではないため、火災ケースはプロジェクトの所管当局と確認すべきである。水性および低蒸気圧の製品では効果が少なく、その資金は他の用途に充てた方がよい。
シェル側では、タンクは大気圧貯蔵であり、ポンプまたは重力出口に供給するものであって、圧力容器ではない。820～930°Cで焼成され、1500 V DCでスパークテストされたパネルを用いたボルト締めガラス融着鋼シェルは、製品が錆によって汚染されてはならない場合に適しており、すべてのパネルは出荷前に検査される。リムはフローティングルーフとの重要なインターフェースである。シェル上部は歪みがなく真円でなければならず、リムシールが引っかからずに走行できるようにする必要があり、ルーフ直径の公差はパン製造業者に任せるのではなく、図面に記載されるべきである。
操作と検査
フローティングルーフタンクを正常に保つためのメンテナンスは、地味で具体的なものです。各停止時にリムシールの破れや製品の堆積を確認し、ドレイン経路が詰まっておらず必要箇所では加熱されていることを確かめ、基礎沈下後にルーフがシェルに引っかかっていないことを検証し、タンク上部から debris を排除して季節ごとの積雪荷重に備え、アンカーまたは回転防止装置を点検してパンが風で回転しないようにします。パンが固着したり傾いたりするのが典型的な故障であり、それは通常、ドレインが詰まりパンに水が溜まることから始まります。
ボルト締めタンクプログラムでは、シェルにも同じ規律が適用されます。フランジ部のガスケット状態、初回充填後のボルトトルク、許容値内の基礎沈下です。どちらも、タンクがプロセス製品を受け入れる前の機械的完成ウォークダウンで確認されます。
プロジェクト事例
プロジェクト | 所在地 | 製品 | 容量 | 範囲 |
大口径飲料水タンク | ナミビア | GFSタンク | 44,900 m³ | 供給 + 監督、大口径シェルおよびルーフインターフェース |
消防水タンク、2基 | 中国四川省 | GFSタンク | 8,930 m³ | 供給＋監督、φ19.87 × 14.4 m × 2 |
都市下水槽プログラム、10基 | 中国四川省 | GFSタンク | 17,420 m³ | 供給、複数タンクサイト |
このサービス分類のプロジェクト向けに、Center Enamelは上下水道および産業用流体貯蔵用の同等のガラス融着鋼タンクを提供しており、容量範囲はプロジェクト仕様によって検証されています。
Center Enamelのエンジニアリング能力
センターエナメル（石家荘正中科技有限公司）は、2008年からボルト締め貯蔵タンクの設計と製造を行っています。中国初のガラス融着鋼（GFS）タンクメーカーとして、同社は約200件のエナメル関連特許を保有し、年間約30万枚のエナメルコーティング鋼板を生産し、30,000件以上の設置プロジェクトを完了し、100カ国以上にタンクを供給しています。生産能力を高めるために新たに150,000 m²の生産拠点が追加され、単一タンクは最大60,000 m³まで供給可能です。製造はISO 9001およびISO 45001の下で運用され、製品認証にはNSF/ANSI 61、WRAS、FDA、LFGB、CE（EN 1090）、ISO 28765、FM、BSCI、EUROCODEが含まれ、用途に応じてAWWA D103-09、AWWA C550、NFPAを参考に設計されています。
浮き屋根タンクの場合、これにはパンに必要な真円度とリム公差を備えたホーロー製ボルト締め側板、サイトの荷重ケースに応じた屋根形式の選定、および同一インターフェース図面上のシール、ドレン、検査アクセスの詳細が含まれます。
よくある質問
Q1: 浮き屋根タンクは実際に何を節約しますか？
A1: 蒸気空間が排除されるため、静置貯蔵損失と出し入れ時の呼吸損失を節約します。揮発性製品では、これがVOC規制ケースの全体的な根拠となります。
Q2: アルミニウムか鋼製パンか？
A2: アルミニウム合金AA 5052またはAA 5083は、耐腐食性があり、デッキサポートが少なくて済む軽量パンとして一般的です。鋼製パンは、製品または火災ケースがそれを要求する場合に使用されます。
Q3: 屋根はどの規格に基づいて設計されていますか？
A3: 屋根シェルはAWWA D108またはAPI 650に準拠し、風荷重および雪荷重ケースはサイトのADM 2015およびASCE 7-10から取得されます。
Q4: 浮き屋根かアルミニウムドームか？
A4: フローティングパンは通常より安価でタンクトップへのアクセスが可能ですが、天候にさらされます。固定ドームはパンを保護し蒸気空間を密閉しますが、コストが高くアクセスが制限されます。
Q5: フローティングルーフは防火バリアになりますか？
A5: 固定屋根と同じようにはなりません。製品について管轄当局と火災ケースを確認してください。一部の危険物では、代わりに固定屋根と蒸気制御システムが必要です。
Q6: 主なメンテナンスリスクは何ですか？
A6: 排水口が詰まってパンに水が溜まること、およびリムシールの破損や製品による汚損です。どちらもシールと排水経路の定期停止点検で発見されます。
Q7: ボルト締めタンクにフローティングルーフを取り付けられますか？
A7: はい、シェルトップが真で、シールに必要な公差内で丸く、ルーフ径がシェルに一致していれば可能です。その公差は図面に記載されるべきです。
外部浮き屋根タンクは、蒸気空間をなくすことで排出を発生源で低減し、そのエンジニアリングはシェルではなく、リムシール、ドレン、そしてパンの浮力に宿る。コストとアクセスが重要で、天候への露出が許容できる場合には外部パンを選び、蒸気空間を密閉し続ける必要がある場合には固定アルミニウムドームを選ぶ。シェルは真円のリムに合わせて製作し、製品純度が重要となる場合には内面をホーロー仕上げとし、シールとドレンの検査体制を文書化する。製品、その蒸気圧、排出限度、容量、およびサイトの荷重ケースをエンジニアリングデスクに送れば、屋根構成がドキュメントパッケージとともに返ってくる。
エンジニアに相談する
貯蔵データを送付してください：製品とその蒸気圧、排出限度または許可、タンク容量および直径の制限、充填および排出サイクル、製品に対してコードにより固定屋根が要求されるかどうか、サイトの風荷重および雪荷重の値、ならびにクレーンおよび道路アクセス。屋根構成とその設計基準、パン材質およびシール配置、ドレンおよび凍結防止オプション、リム公差付きボルト締めシェルオプション、および完全な入札図書パッケージを返送いたします。まずエンジニアリングレビュー、義務はありません。
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