Aluminiowy dach kopułowy do zbiornika wody surowej ze stali nierdzewnej
Utworzono 02.03
Aluminiowy dach kopułowy do zbiornika wody surowej ze stali nierdzewnej
Kopułowy dach aluminiowy do zbiornika na wodę surową ze stali nierdzewnej to sztywne, samonośne przykrycie osadzone na płaszczu zbiornika, zgodne z AWWA D108 i API 650, z obciążeniem wiatrem i śniegiem przyjętym według ADM 2015 i ASCE 7-10. Chroni magazynowaną wodę przed deszczem, liśćmi i zanieczyszczeniami, ogranicza straty z powierzchni wody w stanie spoczynku i zapewnia operatorom przechodnią barierę atmosferyczną do przeprowadzania inspekcji. Aluminium nie ulega zwilżeniu ani korozji w strefie przejścia od zanurzenia do pary w taki sposób jak stal węglowa, dlatego kopuła nadaje się do zbiornika na wodę surową ze stali nierdzewnej 304 lub 316L bez konieczności stosowania powłoki wewnętrznej. Dach jest przykręcany śrubami do górnej części płaszcza i można go zdjąć w celu wejścia do zbiornika.
Operator w małej oczyszczalni dobrze zna ten problem: zbiornik wody surowej jest otwarty, więc liście, ptaki i deszcz dostają się do środka, poziom waha się wraz z parowaniem, a wejście kontrolne staje się pracą w przestrzeni zamkniętej co kilka miesięcy. Zwykłym rozwiązaniem jest albo pływająca pokrywa, która wymaga własnej konserwacji, albo betonowe przykrycie, które kosztuje więcej niż sam zbiornik i którego nie można zdjąć, gdy trzeba wejść do zbiornika w celu czyszczenia. Sztywna aluminiowa kopuła rozwiązuje wszystkie trzy problemy, nie czyniąc ze zbiornika zbiornika ciśnieniowego, a w przypadku zbiornika wody surowej ze stali nierdzewnej robi to bez wprowadzania powłoki, która mogłaby się łuszczyć do linii wodnej. Krótko mówiąc, aluminiowy dach kopułowy dla zbiornika wody surowej ze stali nierdzewnej to skręcane i zdejmowalne zamknięcie zgodne z AWWA D108 w odniesieniu do płaszcza według API 650, i takie pozostaje, podczas gdy uszczelka i odpowietrznik są kontrolowane w cyklu przeglądów zbiornika.
Dlaczego aluminium jest właściwym materiałem kopuły nad wodą
Aluminium jest odporny na cykl mokro-suchy, który niszczy dachy ze stali węglowej. W zbiorniku na wodę surową najgorszą strefą dla każdego stalowego dachu jest pas tuż nad zmiennym poziomem wody, gdzie skroplona para i rozbryzgi utrzymują film wodny na spodzie płyty przez całe lato. Aluminium tworzy własny stabilny tlenek, więc ten naprzemienny stan mokro-suchy jest po prostu eksploatacją, a nie korozją, a kopuła pozostaje wystarczająco czysta do celów pitnych bez wewnętrznej wykładziny. Tam, gdzie woda surowa zawiera chlorki — ujęcie przybrzeżne lub źródło słonawe — ten sam argument skłania do wykonania płaszcza zbiornika ze stali 316L, a wybór materiału kopuły kieruje się tym samym rozumowaniem. Kopuła jest niewilgotniąca, więc straty ze stojącego zapasu z otwartej powierzchni są zmniejszone, a jakość wody widziana przez dalszy ciąg filtracji jest stabilniejsza.
Podstawa normowa i przypadki obciążeń, które decydują
Dach kopułowy jest projektowany zgodnie z kolejno publikowanymi normami, a nie według zwyczajów warsztatowych. Dwie powszechnie stosowane referencje dla kopuły aluminiowej i jej zbiornika to AWWA D108 dla dachu kopułowego oraz API 650 dla płaszcza zbiornika, na którym kopuła spoczywa; obciążenie wiatrem i śniegiem na powierzchni kopuły pochodzi z ADM 2015 i ASCE 7-10. W praktyce przypadkiem decydującym rzadko jest obciążenie grawitacyjne. Lekka kopuła ma niskie obciążenie stałe, więc ssanie przy projektowym porywie wiatru i lokalny nawis śnieżny przy linii podparcia dominują przy doborze przekrojów elementów i szczegółów zakotwienia. Dlatego dostawca kopuły potrzebuje projektowej prędkości wiatru na miejscu inwestycji, obciążenia śniegiem gruntu, kategorii ekspozycji i współczynnika ważności, zanim zostanie wybrany profil panelu, oraz dlatego górny kołnierz płaszcza musi być zaprojektowany pod przenoszenie obciążeń z kopuły, a nie wyłącznie pod poręcz.
Jak łączy się dach i co to oznacza dla eksploatacji
Kopuła jest przykręcanym elementem wyposażenia zbiornika, a nie częścią granicy ciśnieniowej. Panele kopuły są osadzone na ramie lub na samonośnym układzie geodezyjnym i przymocowane do szczytu zbiornika za pomocą połączenia śrubowego i uszczelki, zwykle EPDM w zastosowaniach do wody pitnej. Ponieważ połączenie jest śrubowe, cały dach można odkręcić i zdjąć, gdy zbiornik jest wyłączony z eksploatacji do przeglądu lub naprawy wykładziny, co stanowi rzeczywistą zaletę w porównaniu ze spawaną pokrywą. Uszczelki się starzeją, więc lista kontrolna jest krótka i konkretna: stan uszczelki na połączeniu obwodowym, dokręcenie elementów złącznych, odpowietrznik i wszelkie włazy rewizyjne oraz pęknięcia przebiciowe lub zmęczeniowe w poszyciu kopuły po latach obciążenia podmuchami wiatru.
Różnica między zbiornikiem ze stali nierdzewnej a zbiornikiem GFS
Wybór materiału jest tutaj decyzją po stronie cieczy, do której dach musi się następnie dostosować. Zbiornik surowej wody ze stali nierdzewnej w gatunku 304 nadaje się do ogólnego użytku z wodą i w zastosowaniach związanych z żywnością; 316L to wybór, gdy w wodzie źródłowej występują chlorki lub siarczany. Stal nierdzewna kosztuje kilkukrotnie więcej niż zbiornik ze stali szkliwionej o tej samej pojemności, więc właściwym pytaniem na spotkaniu projektowym jest, czy zastosowanie rzeczywiście wymaga stali nierdzewnej — wysokiej czystości wody uzupełniającej, źródła o wysokiej zawartości chlorków lub klasyfikacji higienicznej — czy też zbiornik ze stali szkliwionej z powierzchnią szkliwa ogniowego oraz zgodnością z NSF/ANSI 61 i WRAS spełniłby to samo zadanie taniej. Tam, gdzie proces rzeczywiście wymaga stali nierdzewnej, kopuła nad nim powinna mimo to pozostać aluminiowa, ponieważ aluminium utrzymuje przestrzeń parową w czystości i nie dodaje organicznej wykładziny do zbiornika, którego całym uzasadnieniem była obojętność.
Specyfikacja techniczna
Parametr | Typowa wartość / zakres | Uwaga |
Standard kopuły | AWWA D108 | Odniesienie do projektu dachu kopułowego |
Odniesienie do płaszcza zbiornika | API 650 | Zbiornik ze stali nierdzewnej z kopułą |
Obciążenie wiatrem i śniegiem | ADM 2015 / ASCE 7-10 | Decydujące przypadki obciążeń dla konstrukcji kopuły |
Materiał kopuły | Aluminium | Niezwiązana z wodą, samopasywująca powierzchnia tlenkowa |
Materiał płaszcza zbiornika | Stal nierdzewna 304 / 316L | 316L dla wody źródłowej zawierającej chlorki |
Typ zbiornika | Ciśnienie atmosferyczne / niskie nadciśnienie | Dach nie jest granicą ciśnieniową |
Złącze obwodowe | Skręcane z uszczelką | Uszczelka EPDM do zastosowań pitnych, zdejmowana w celu wejścia |
Naddatek na korozję | Nie jest wymagany w przypadku aluminium | Cykl mokry-suchy jest normalnym trybem pracy |
Skręcanie śrubowe | Śruby klasy 8.8 | Gdzie rama kopuły spotyka się z płaszczem |
Trwałość projektowa zbiornika | ≥ 30 lat | Rodzina emaliowana, w której stosuje się GFS |
Określanie dachu dla projektu zbiornika na wodę surową
Zamów dach z tymi samymi danymi co zbiornik, inaczej wróci jako zlecenie zmiany. Zacznij od zbiornika: średnica i wysokość prostego płaszcza, norma projektowa uzgodniona w umowie, gatunek materiału płaszcza i układ króćców na szczycie. Dodaj dane środowiskowe lokalizacji — podstawowa prędkość wiatru, obciążenie śniegiem gruntu, kategoria ekspozycji, współczynnik sejsmiczny i współczynnik ważności — ponieważ one ustalają wymiary elementów kopuły. Następnie ustal szczegóły eksploatacyjne, które kształtują dach: czy zbiornik jest opróżniany do niskiego poziomu odsłaniającego szeroką powierzchnię wody, czy ujęcie obejmuje sito, które zostałoby zatkane przez zanieczyszczenia, czy potrzebny jest właz rewizyjny i odpowietrzenie oraz czy zbiornik znajduje się w miejscu, gdzie dach musi przenosić pomost do inspekcji. Jeśli woda surowa jest przeznaczona do dystrybucji jako woda pitna, uszczelka i wszelkie materiały przechodzące przez kopułę muszą być wymienione jako dopuszczone do kontaktu z wodą pitną zgodnie z NSF/ANSI 61 lub WRAS.
Studium przypadku
Projekt | Lokalizacja | Produkt | Pojemność | Zakres |
Zbiornik retencyjny na ścieki tekstylne | Tunezja | Zbiornik ze stali nierdzewnej | 846 m³ | Dostawa zbiornika ze stali nierdzewnej do zastosowań ściekowych |
Zbiornik retencyjny ścieków komunalnych | Czechy | Zbiornik ze stali nierdzewnej | 647 m³ | Dostawa zbiornika ze stali nierdzewnej do zastosowań w gospodarce wodno-ściekowej |
Zbiornik wody użytkowej | Malezja | Zbiornik ze stali nierdzewnej | 815 m³ | Dostawa zbiornika ze stali nierdzewnej do celów zaopatrzenia w wodę |
Duży zbiornik na wodę składany na śruby | Namibia | Zbiornik GFS | 44 900 m³ | Dostawa i nadzór |
Magazynowanie wody pitnej | Indonezja | Zbiornik GFS | 21 099 m³ (około 42,04 m średnicy na 15,2 m) | Zasilanie w wodę pitną |
Zdolność inżynieryjna Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projektuje i wytwarza zbiorniki magazynowe skręcane od 2008 roku. Jako pierwszy w Chinach producent zbiorników ze szkła emaliowanego na stal (GFS), firma posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, produkuje około 300 000 stalowych płyt pokrytych emalią rocznie, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza swoje zbiorniki do ponad 100 krajów. Nowa baza produkcyjna o powierzchni 150 000 m² została dodana w celu zwiększenia zdolności produkcyjnych, a pojedyncze zbiorniki są dostarczane o pojemności do 60 000 m³. Produkcja odbywa się zgodnie z ISO 9001 i ISO 45001, z certyfikacją produktów obejmującą NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI i EUROCODE, a projektowanie opiera się na AWWA D103-09, AWWA C550 i NFPA, gdy wymaga tego zastosowanie.
W przypadku zadaszonego zbiornika na wodę obejmuje to zbiorniki ze stali nierdzewnej 304 i 316L, zbiorniki ze stali emaliowanej szkłem z powierzchniami emaliowanymi ogniowo oraz zestaw aluminiowego dachu kopułowego zgodny z AWWA D108 i API 650, z obciążeniem wiatrem i śniegiem według ADM 2015 i ASCE 7-10, na aluminiowym dachu kopułowym dla zbiornika ze stali nierdzewnej na wodę surową.
Często zadawane pytania
P1: Czy aluminiowy dach kopułowy czyni zbiornik zbiornikiem ciśnieniowym?
A1: Nie. Dach kopułowy osadzony jest na zbiorniku o ciśnieniu atmosferycznym lub niskim nadciśnieniu i nie stanowi granicy ciśnieniowej. Ma na celu utrzymanie zamkniętej powierzchni przed zanieczyszczeniami i parowaniem, a nie utrzymywanie ciśnienia; każdy odpowietrznik jest dobrany do oddychania, a nie do gazu technologicznego.
P2: Dlaczego aluminium, a nie powlekana stalowa kopuła?
A2: Pasmo mokro-suche tuż nad linią wody jest najszybciej korodującym miejscem na każdym stalowym dachu. Aluminium jest stabilne w tym cyklu, nie wymaga powłoki wewnętrznej i utrzymuje przestrzeń pary wodnej zdatnej do picia wolną od organicznego materiału wykładziny.
P3: Według jakiej normy zbudowana jest kopuła?
A3: AWWA D108 jest odniesieniem dla dachu kopułowego, a API 650 dla płaszcza zbiornika, na którym jest osadzony, z obciążeniem wiatrem i śniegiem według ADM 2015 i ASCE 7-10. Decydującym przypadkiem jest zwykle siła wyporu przy projektowym porywie wiatru, a nie ciężar śniegu.
P4: Kiedy zbiornik ze stali nierdzewnej bije zbiornik ze stali emaliowanej szkłem?
O4: Kiedy zadanie naprawdę wymaga stali nierdzewnej: woda uzupełniająca o wysokiej czystości lub klasy RO, woda źródłowa o wysokiej zawartości chlorków lub klasyfikacja higieniczna, która wyklucza powlekaną ścianę stalową. W przeciwnym razie zbiornik GFS z emalią topioną ze zgodnością NSF/ANSI 61 i WRAS zwykle spełnia to samo zadanie przy niższym koszcie.
P5: Czy kopułę można zdjąć, gdy trzeba wejść do zbiornika?
O5: Tak. Kopuła jest przymocowana do szczytu zbiornika połączeniem śrubowym i uszczelką, więc można ją odkręcić i zdjąć w celu inspekcji, czyszczenia lub naprawy płaszcza, a następnie ponownie zamontować. Jest to praktyczna zaleta w porównaniu z pokrywą spawaną lub odlewaną.
P6: Co należy uwzględnić na liście kontrolnej dachu?
A6: Stan uszczelki obwodowej, szczelność elementów złącznych wzdłuż ramy kopuły, działanie odpowietrznika i włazu rewizyjnego po latach obciążenia wiatrem oraz wszelkie ślady pęknięć lub zmęczenia materiału na powłoce kopuły. Powłokę kopuły należy również sprawdzić po nietypowych burzach.
Q7: Jakie dane muszę przesłać, aby otrzymać wycenę dachu?
A7: Średnica i wysokość zbiornika, gatunek materiału płaszcza i uzgodnione odniesienie projektowe, podstawowa prędkość wiatru, obciążenie śniegiem gruntu, kategoria ekspozycji i współczynnik ważności, a także poziom roboczego opróżnienia i czy usługa dotyczy wody pitnej.
Sztywna aluminiowa kopuła to najtańsze trwałe rozwiązanie dla otwartego zbiornika na surową wodę: zatrzymuje zanieczyszczenia, ogranicza straty z powierzchni, zapewnia stabilną przestrzeń parową dla jakości wody i można ją zdjąć w ciągu jednego dnia, gdy trzeba wejść do zbiornika. Precyzja inżynieryjna tkwi w przypadkach obciążeń — ssanie wiatru i zaspy śnieżne zwykle mają większe znaczenie niż ciężar własny — oraz w doborze materiałów, gdzie gatunek płaszcza zależy od chemii wody źródłowej, a kopuła pozostaje aluminiowa. Jeśli sam zbiornik nie wymaga stali nierdzewnej, rozstrzygnij tę kwestię przed zamówieniem dachu, ponieważ materiał dachu ma sens tylko nad zbiornikiem, którego faktycznie wymaga proces.
Porozmawiaj z inżynierem
Prześlij nam średnicę i wysokość zbiornika, materiał płaszcza, który został określony lub jest jeszcze rozważany, projektową prędkość wiatru i obciążenie śniegiem gruntu dla lokalizacji, normalny poziom obniżenia oraz informację, czy usługa dotyczy wody pitnej. W zamian przekażemy sprawdzenie obciążenia dachu, szczegół mocowania kopuły, rekomendację uszczelki i odpowietrzenia oraz specyfikację i zestaw rysunków dla pakietu dachowego. Liczby i listę plików zobaczysz przed rozpoczęciem jakichkolwiek rozmów handlowych.
WhatsApp