20,000m3 탱크에 적합한 직경과 높이: 볼트 체결 탱크의 사이징 방법
생성 날짜 09.09
20,000 m3 탱크에 적합한 직경과 높이: 볼트 체결 탱크의 사이징 방법
20,000m³ 탱크는 원통형이므로 직경과 높이는 동일한 체적 방정식에서 도출됩니다: V는 π/4 × 직경² × 높이입니다. 20,000m³ 탱크는 직경 약 48m에 액체 높이 11m, 또는 직경 약 40m에 액체 높이 16m이며, 실용적인 답은 부지에 맞고 크레인 양중이 현장 제한 내에 유지되는 옵션입니다. 볼트 체결 패널은 폭이 약 1.2m이므로 최종 치수는 패널의 배수로 결정되며, 300~500mm의 여유고와 지붕 및 풍하중·적설하중이 액체 높이 위에 추가로 부담되어야 합니다.
프로젝트 엔지니어가 20,000m³를 부지에 배치하라는 요청을 받으면 보통 스프레드시트와 크레인 차트부터 시작하는데, 이는 올바른 직관입니다. 용량은 공정에 의해 고정되지만 직경과 높이는 자유 변수이며, 이 둘 사이의 분할은 기초 비용, 지붕 면적, 풍하중 및 지진 거동, 현장에서의 크레인 양중, 그리고 나중에 탱크를 확장할 수 있는지 여부를 좌우합니다. 볼트 체결 탱크는 쉘이 공장 제작 패널로 조립되기 때문에 용접 탱크보다 이를 더 쉽게 만듭니다. 또한 이는 제약이 되기도 하는데, 최종 직경과 높이가 스프레드시트가 산출한 임의의 숫자가 아니라 패널의 배수에 맞아야 하기 때문입니다. 따라서 20000m³ 탱크에 어떤 직경과 높이가 적합한지는 용량의 문제이기 전에 부지와 크레인의 문제이며, 두 변수 사이의 분할은 기초 비용, 지붕 면적, 그리고 나중에 탱크를 확장할 수 있는지 여부를 좌우합니다.
기하학: 하나의 방정식, 두 개의 변수
실린더 부피에서 시작한 다음 현장에서 분할을 선택하도록 합니다. 수직 원통형 탱크의 경우 용량은 π를 4로 나눈 값에 직경의 제곱과 액체 높이를 곱한 것과 같으므로, 액체 높이는 4 곱하기 부피를 π 곱하기 직경의 제곱으로 나눈 값과 같습니다. 따라서 20,000 m³의 의무 용량은 대략 다음과 같이 계산됩니다: 직경이 40 m일 때 액체 높이는 약 16 m이고, 직경이 36 m일 때는 약 20 m이며, 직경이 32 m일 때는 약 25 m이고, 직경이 48 m일 때는 약 11 m입니다. 따라서 대부분의 프로젝트가 선택하는 도면은 직경 36–48 m에 액체 높이 11–20 m인 넓은 탱크이지, 가느다란 탱크가 아닙니다. 액체 높이 위에 추가해야 할 두 가지는 여유고(freeboard)로, 일반적으로 300–500 mm 이상이어서 서지(surge) 시에도 액체가 넘치지 않도록 하며, 그리고 지붕 구조로, 볼트 체결 탱크의 경우 얕은 원뿔 또는 알루미늄 지오데식 돔이며 AWWA D108 및 API 650을 참조하고 풍하중 및 설하중은 ADM 2015 또는 ASCE 7-10에서 가져옵니다. 다시 말해, 20000 m3 탱크에 어떤 직경과 높이가 적합한지는 이 하나의 방정식으로 결정되며, 기하학적 답은 직경 36–48 m에 여유고 위로 11–20 m의 액체 높이를 가진 넓은 원통형입니다.
패널 배수: 수치가 단계적으로 변하는 이유
볼트 체결 탱크는 임의의 직경으로 끝나지 않습니다. 패널은 폭이 약 1.2m이고, 쉘은 원주를 따라 전체 패널로 구성되므로 실현되는 직경은 패널 폭의 배수이고 실현되는 높이는 정수 개의 코스입니다. 직경 40m의 경우 원주에는 1.2m 패널이 약 105개 필요하고, 직경 36m의 경우 약 95개가 필요하며, 높이는 코스 높이로 나누어지므로 1.2m 패널에서 16m 액위는 약 13개 코스이고 24m 액위는 약 20개 코스입니다. 용량 확인은 수정된 치수에서 다시 실행되어 탱크가 여전히 20,000m³를 충족하는지 확인하며, 작은 잉여 용량은 패널을 재절단하여 줄이는 대신 설계 여유로 유지됩니다. 이것이 또한 볼트 체결 탱크를 쉽게 확장할 수 있는 이유이기도 합니다: 패널 한 코스를 추가하면 높이가 패널 높이만큼 증가하고, 원주에 패널을 추가하는 것도 동일한 시스템에서 가능하므로, 오늘 구매하지 않더라도 설계는 확장 코스를 염두에 두고 작성되어야 합니다. 패널 기준으로 20000m³ 탱크에 적합한 직경과 높이는 나열된 직경과 크레인 한도 내에 유지되는 정수 개의 코스이며, 그런 다음 수정된 수치에서 용량 확인이 다시 실행됩니다.
기초, 지붕 및 바람: 실제로 영향을 미치는 한계
가늘고 높은 옵션은 보통 토목 공사와 싸우는 쪽이지, 용량과 싸우는 쪽이 아니다. 직경 32m, 용량 20,000m³의 탱크는 액체 높이가 약 25m에 달하여 쉘에 큰 풍하중 면적을 형성하고, 더 높은 비계와 크레인 양중이 필요하며, 펌프와 배관 랙의 출구 높이를 배로 증가시킨다. 같은 용량을 담는 직경 40~48m의 탱크는 액체 높이가 11~16m로 벽체 높이와 쉘의 풍하중을 줄이지만 지붕 면적이 증가하여 적설하중과 지붕 배수가 지배적인 검토 조건이 되고, 탱크가 부지를 더 많이 차지한다. 부지가 평탄하지 않은 경우에는 더 큰 직경이 더 쉽다. 기초를 한 번에 타설하는 단일 콘크리트 링 또는 슬래브로 할 수 있기 때문이다. 부지에 지반공학적 제한이 있는 경우에는 더 높고 좁은 탱크에 말뚝이 필요할 수 있으며, 이는 보통 어떤 라이닝 논쟁보다도 답을 더 많이 바꾼다.
기술 사양
매개변수 | 일반 값 / 범위 | 비고 |
설계 용량 | 20,000 m³ | 여유고 및 바닥 경사 포함 |
일반 직경 | 36–48 m | 현장 조건에 따라 결정; 패널 배수에 맞춤 |
일반 액체 높이 | 11–20 m | 얕고 넓거나 더 높고 좁은 |
패널 폭 | ~1.2m | 공장 제작 볼트 체결 패널 |
패널 두께 | 설계에 따라 3–12mm | 부식은 두께가 아닌 라이닝으로 처리 |
여유고 | 300–500mm 이상 | 서지 및 거품 여유 |
지붕 | 콘 또는 알루미늄 돔 AWWA D108 / API 650 | ADM 2015 / ASCE 7-10에 따른 하중 |
에나멜 라이닝 | 820–930 °C에서 융착, 0.25–0.45 mm | 스파크 테스트 1500 V DC, pH 1–14 |
내부 마감 | Ra < 0.8 µm | 세척 가능 표면 |
기초 | 침하가 제어된 콘크리트 링 또는 평평한 기초 | 풍하중에 따른 앵커 상세 |
숫자를 프로젝트로 전환
형상이 결정되면, 세부 사항이 탱크의 유지 관리 용이성을 좌우합니다. 용수 서비스에서 20,000m³ 용량은 일반적으로 유리 융착 강재 탱크로, 에나멜을 820–930°C에서 융착시키고 두께 0.25–0.45mm, 정격 3,450 N/cm² 이상, 1500V DC 스파크 테스트 통과, pH 1–14 내성, 30년 이상 정격 수명, 표면 조도 Ra 0.8µm 미만입니다. 조인트는 EPDM 개스킷과 8.8등급 볼트로 플랜지 연결되어 있어 쉘을 재토크할 수 있고 나중에 높이거나 확장할 수 있으며, 이는 이 규모에서 용접 탱크 대비 실질적인 장점입니다. 수질이 부식성이 강하거나 현장이 해안가인 경우, AWWA C550 기준 180–280µm 두께에 염수 분무 4000시간 이상을 견디는 융착 에폭시 라이닝이 대안이며, 음용수 인증이 선택 기준인 경우 NSF/ANSI 61 및 WRAS 문서가 물 접촉 표면에 적용됩니다.
프로젝트 사례
프로젝트 | 위치 | 제품 | 용량 | 범위 |
대구경 원수 탱크 | 나미비아 | GFS 탱크 | 44,900 m³ | 공급 및 시공 감리 |
소화용수 저장, 탱크 2기 | 중국 쓰촨성 | GFS 소화용수 탱크 | 8,930 m³ | 공급 및 시공 감리 |
음용수 탱크 | 인도네시아 | GFS 음용수 탱크 | 21,099 m³ | 공급 및 시공 감리 |
센터 에나멜 엔지니어링 역량
센터 에나멜(스자좡 정중과기유한공사)은 2008년부터 볼트 체결식 저장 탱크를 설계 및 제작해 왔습니다. 중국 최초의 유리 융착 강판(GFS) 탱크 제조업체로서, 이 회사는 약 200개의 에나멜 관련 특허를 보유하고 있으며, 연간 약 300,000장의 에나멜 코팅 강판을 생산하고, 30,000개 이상의 설치 프로젝트를 완료했으며, 100개 이상의 국가에 탱크를 공급하고 있습니다. 생산 능력을 높이기 위해 새로운 150,000m² 생산 기지를 추가했으며, 단일 탱크는 최대 60,000m³까지 공급됩니다. 제조는 ISO 9001 및 ISO 45001에 따라 운영되며, 제품 인증으로는 NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE(EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI 및 EUROCODE가 포함되며, 적용 요건에 따라 AWWA D103-09, AWWA C550 및 NFPA를 참조하여 설계됩니다.
일반적으로 20,000m³ 용량의 경우, 부지에 맞춰 직경과 높이가 설정된 하나의 볼트 체결 GFS 탱크, 선적 분할에 맞춰 순서가 정해진 쿼터 턴 패널, 풍하중 및 설하중에 맞는 지붕 및 기초 도면, 현장용 볼트 체결 및 누출 테스트 감리 패키지를 의미합니다.
자주 묻는 질문
Q1: 정확히 20,000m³가 되려면 직경과 높이는 얼마여야 합니까?
A1: 많은 조합이 그렇습니다. 직경 약 48m에 액체 11m, 직경 40m에 16m, 직경 36m에 20m, 직경 32m에 25m 모두 약 20,000m³에 가깝습니다. 선택은 부지, 크레인 및 기초에 따라 달라지며, 최종 수치는 패널 폭의 배수로 결정됩니다.
Q2: 넓고 얕게 가야 할까요, 아니면 높고 좁게 가야 할까요?
A2: 넓고 얕게 하면 벽 높이와 쉘의 풍하중이 줄어들지만 지붕 면적, 적설하중 및 부지 면적이 증가합니다. 높고 좁게 하면 부지 면적과 지붕 면적이 줄어들지만 쉘의 풍하중과 크레인 인양 높이가 증가합니다. 일반적으로 기초 지반 공학이 이를 결정합니다.
Q3: 여유고는 얼마나 필요합니까?
A3: 상수도 서비스의 경우 300–500mm의 서지 및 거품 여유가 일반적인 출발점이며, 거품이 형성되는 곳, 펌프 순환으로 수위가 진동하는 곳, 또는 나중에 더 높은 용도로 탱크를 높일 곳에서는 증가시킵니다.
Q4: 볼트 체결 탱크로 정확한 용량을 맞출 수 있나요?
A4: 액체 높이는 코스의 정수 배이고 직경은 원주를 따라 패널의 정수 배이므로, 실제 공급 용량은 목표치에 가깝지만 거의 동일하지는 않습니다. 최소 요구 체적으로 설계하고 나머지는 패널이 채우도록 하십시오.
Q5: 20,000 m³ 탱크를 나중에 더 크게 만들 수 있나요?
A5: 볼트 체결 탱크에서는 가능합니다. 추가 코스로 쉘을 높이거나, 추가 패널로 설치 면적을 확장하거나, 병렬 탱크를 추가할 수 있으며, 이는 동일 규모의 용접 탱크에서 필요했을 전체 토목 교체를 피할 수 있습니다.
Q6: 직경이 커지면 커버 설계가 달라지나요?
A6: 예. 지붕 면적은 적설 하중, 배수 용량 및 지붕 구조를 결정하며, AWWA D108 및 API 650을 참조하는 돔 지붕의 경우 하중 케이스는 ADM 2015 또는 ASCE 7-10에서 나오므로, 넓고 얕은 탱크와 높고 좁은 탱크는 동일한 지붕 설계가 아닙니다.
20,000m³ 탱크는 현장 맞춤형 답을 가진 명확한 기하학적 문제입니다. 용량이 직경-높이 곱을 결정하고, 패널 폭이 최종 치수를 결정하며, 부지와 크레인이 분할을 결정하고, 기초와 지붕 하중 조건이 이를 확인합니다. 상수 및 하수 처리 용도에서 쉘은 일반적으로 볼트 체결식 유리 융착 강재 또는 에폭시 탱크로, 재토크 가능한 조인트와 재도장 주기가 아닌 수십 년을 견디는 라이닝을 위해 선택됩니다. 용량, 부지 제한 및 현장 하중을 보내주시면 지붕, 기초 및 누수 테스트 범위와 함께 직경, 높이 및 코스 수를 회신해 드리겠습니다.
엔지니어와 상담하세요
필요한 용량, 부지 치수 및 높이 제한, 풍하중 및 적설 데이터, 지진 및 기초 조건, 현장의 크레인 능력, 액체 화학 조성을 알려주세요. 직경 및 높이 권장 사항과 코스 및 패널 수, 지붕 및 기초 하중 검토, 그리고 귀하의 파일을 위한 도면 및 사양 패키지를 회신해 드리겠습니다.
WhatsApp