Czym jest zbiornik na wodę ze szkliwem emaliowanym: definicja, konstrukcja i zastosowanie
Utworzono 09.16
Czym jest zbiornik na wodę z emalii szklistej: definicja, konstrukcja i zastosowanie
Zbiornik wodny ze szkliwa witreous to zbiornik stalowy, którego powierzchnia wewnętrzna pokryta jest warstwą szkła stopionego ze stalą w temperaturze 820–930 °C, zazwyczaj o grubości 0,25–0,45 mm. Szkliwo jest obojętne, odporne na pH 1–14, gładkie przy Ra poniżej 0,8 µm i ma trwałość szacowaną na 30 lat i więcej, a każdy panel jest testowany iskrowo przy 1500 V DC przed montażem. W konstrukcji skręcanej płaszcz dostarczany jest w postaci fabrycznie wykonanych paneli z połączeniami kołnierzowymi, uszczelkami EPDM i śrubami klasy 8.8, dzięki czemu zbiornik jest naczyniem atmosferycznym, które można ponownie dokręcić, rozbudować i naprawić poprzez wymianę paneli, a nie poprzez ponowne malowanie.
Właściciel lub inżynier, który dotychczas określał wyłącznie spawane zbiorniki ze stali węglowej, po raz pierwszy spotyka się z emalią witryfikowaną, gdy projekt wodny lub ściekowy wymusza pytanie: co właściwie znajduje się wewnątrz zbiornika, co ma kontakt z wodą, i co się z tym dzieje w ósmym roku eksploatacji. Emalia witryfikowana odpowiada na to pytanie wprost, ponieważ powierzchnia mająca kontakt z wodą to szkło, a nie powłoka malarska czy goła stal. Termin jest stary i mało efektowny, ale inżynieria stojąca za nowoczesnym zbiornikiem wodnym z emalii witryfikowanej jest precyzyjna: warstwa szkła zespolona ze stalą w cyklu wysokotemperaturowym, panele produkowane fabrycznie, połączenia uszczelniane uszczelkami, a trwałość eksploatacyjna mierzona w dziesięcioleciach, a nie w cyklach powłokowych. Czym jest w praktyce zbiornik wodny z emalii witryfikowanej, jest więc skręcanym płaszczem stalowym z zespolonym szklanym wnętrzem, określonym w specyfikacji wraz z zatwierdzeniem wykładziny, uszczelką i odpowietrzeniem jako jeden pakiet.
Co właściwie oznacza tutaj słowo „szklisty”
Szkliwo odnosi się do szklistego, niekrystalicznego charakteru powłoki, i ten jeden fakt napędza całą konstrukcję. Powierzchnia wewnętrzna to warstwa szkła stopiona na stali i z nią zespolona w jednym cyklu wysokotemperaturowym w temperaturze 820–930 °C, dlatego powłoka zakotwicza się w podłożu, zamiast na nim leżeć, i dlatego kompozyt zachowuje się jak jednolity materiał, a nie jak farba na metalu. Ponieważ jest to szkło, jest chemicznie obojętne wobec wody, którą przechowuje, nie uwalnia materiału do zasilania i toleruje zakres pH od 1 do 14, który obejmuje kwaśną i zasadową wodę przemysłową, zasilanie pitne oraz fazę septiczną zbiornika wyrównawczego ścieków. Grubość warstwy wynosi 0,25–0,45 mm i jest klasyfikowana na powyżej 3 450 N/cm².
Jak zbudowany jest zbiornik na wodę z emalii szklistej
Sposób konstrukcji determinuje, w jaki sposób zbiornik jest wznoszony, testowany i później rozbudowywany. Powszechną formą jest zbiornik ze szkła łączonego ze stalą, skręcany śrubami: produkowane fabrycznie panele o szerokości około 1,2 m, każdy pokryty emalią i poddany testowi iskrowemu przy 1500 V DC w celu wykrycia pinhole przed wysyłką, dostarczane w formie płaskiego pakietu i montowane na betonowym pierścieniu lub płaskim fundamencie za pomocą połączeń kołnierzowych, uszczelek EPDM i śrub klasy 8.8. Prace na miejscu to skręcanie śrubami z kontrolą momentu dokręcania, a nie sekwencja spawania na miejscu, co skraca harmonogram na mokrym lub odległym terenie i przenosi krytyczne prace produkcyjne do kontrolowanej hali produkującej około 300 000 emaliowanych blach stalowych rocznie. Alternatywą jest spawany płaszcz z wykładziną emaliową nakładaną jako panele lub spawalną wykładziną gotową do izolacji; w obu przypadkach zbiornik jest zbiornikiem atmosferycznym, a nie zbiornikiem ciśnieniowym, a dach jest płytkim stożkiem, skręcaną pokrywą lub aluminiową kopułą zgodną z AWWA D108 i API 650, z obciążeniami wiatrem i śniegiem według ADM 2015 lub ASCE 7-10.
Dlaczego wykończenie powierzchni ma znaczenie w kontakcie z wodą
Gładka powierzchnia emalii to cecha związana z jakością wody i utrzymaniem, a nie kosmetyczna. Powierzchnia emalii szklistej ma chropowatość poniżej Ra 0,8 µm, co oznacza, że osad, biofilm i szlam mają niewiele miejsca, by się przylgnąć, dzięki czemu zbiornik można zmyć wężem i strumieniem wody pod ciśnieniem, zamiast go skrobać. W zastosowaniach do wody pitnej emalia utrzymuje stabilny smak wody, a dzięki dokumentacji NSF/ANSI 61 i WRAS dotyczącej materiałów mających kontakt z wodą spełnia wymagania dla wody pitnej bez wykładziny wymagającej ponownego wykładania. W zastosowaniach do ścieków ta sama gładkość ogranicza kożuch osadu tworzący się na bardziej chropowatej powierzchni, co pozwala utrzymać cieńszą warstwę piany i ułatwia opróżnianie zbiornika. Rodzaje uszkodzeń, które warto uwzględnić w specyfikacji, to rozwarstwienie na słabo stopionej krawędzi oraz pory powstałe w wyniku przeoczonego miejsca niepowleczonego, a oba te problemy rozwiązuje proces stopowania i test iskrowy napięciem 1500 V DC, a nie zwiększona grubość ścianki.
Specyfikacja techniczna
Parametr | Typowa wartość / zakres | Uwaga |
Temperatura wypalania emalii | 820–930 °C | Szkło stapiane ze stalą w jednym cyklu |
Grubość warstwy emalii | 0,25–0,45 mm | Powyżej 3 450 N/cm² |
Test iskrowy | 1500 V DC | Na panel przed wysyłką |
Odporność na pH | 1–14 | Szeroki zakres chemii wody |
Chropowatość powierzchni | Ra < 0,8 µm | Niska skłonność do zanieczyszczeń, łatwy do mycia |
Szerokość panelu | ~1,2 m | Dostawa fabrycznie zmontowana, w płaskich paczkach |
System połączeń | Połączenie kołnierzowe, uszczelka EPDM, śruby klasy 8.8 | Możliwość ponownego dokręcenia podczas przestoju |
Grubość panelu | 3–12 mm zgodnie z projektem | Powłoka odpowiada za korozję, nie za grubość |
Dach | Skręcany stożkowy lub aluminiowa kopuła AWWA D108 / API 650 | Obciążenia zgodnie z ADM 2015 / ASCE 7-10 |
Projektowana trwałość | 30 lat i więcej | Płaszcz emaliowany |
Nakładanie szkliwa emaliowanego na rzeczywiste warunki wodne
Woda pitna, surowa, przeciwpożarowa i ścieki to cztery przypadki, w których emaliowane rozwiązanie zwykle wygrywa. W przypadku wody pitnej emalia jest certyfikowana do kontaktu z wodą pitną, a zbiornik służy przez dziesięciolecia bez wewnętrznego przemalowywania. W przypadku wody surowej i technologicznej eliminuje problem wymiany wykładziny, nawet gdy chemia ulega wahaniom. W przypadku wody przeciwpożarowej zbiornik przechowuje rezerwę, która może pozostawać w bezruchu przez lata: emaliowane wnętrze nie wymaga okresowego nakładania powłok, jakiego potrzebuje malowany zbiornik, aby pozostawać zdatnym do użytku, a skorupę skręcaną można skontrolować poprzez odkręcenie panelu, a nie wycinanie płyty. W przypadku ścieków zakres pH 1–14 obejmuje fazę kwasową po utlenieniu siarczków, jak również fazę alkaliczną po dozowaniu, a gładka powierzchnia jest odporna na biofilm i osad, które czynią zbiornik z powłoką kosztownym w czyszczeniu. We wszystkich czterech zastosowaniach ścieżka rozbudowy jest rzeczywistą zaletą: dodatkowe pierścienie podnoszą skorupę, dodatkowe panele zwiększają powierzchnię zabudowy lub dodaje się równoległy zbiornik, bez wymiany konstrukcji budowlanej, jakiej wymaga zbiornik spawany.
Przykład projektu
Projekt | Lokalizacja | Produkt | Pojemność | Zakres |
Zbiornik wody surowej o dużej średnicy | Namibia | Zbiornik GFS | 44 900 m³ | dostawa i nadzór budowlany |
Zbiornik wody pitnej | Indonezja | Zbiornik GFS do wody pitnej | 21 099 m³ | dostawa i nadzór budowlany |
Magazynowanie wody przeciwpożarowej, dwa zbiorniki | Syczuan, Chiny | Zbiornik GFS do wody przeciwpożarowej | 8 930 m³ | nadzór nad dostawą i budową |
Zdolności inżynieryjne Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projektuje i produkuje zbiorniki magazynowe skręcane od 2008 roku. Jako pierwszy w Chinach producent zbiorników ze stali powlekanej szkłem (GFS), firma posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, produkuje około 300 000 stalowych płyt powlekanych emalią rocznie, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza swoje zbiorniki do ponad 100 krajów. Dodano nową bazę produkcyjną o powierzchni 150 000 m², aby zwiększyć zdolności produkcyjne, 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, tam gdzie wymaga tego zastosowanie.
W przypadku zbiornika na wodę ze szkliwem emaliowanym ta zdolność oznacza cały zbiornik dostarczany jako jeden zakres: panele z emalii szklistej z zapisem testu iskrowego, specyfikacja połączeń śrubowych i uszczelek, dach o wymiarach dostosowanych do obciążenia wiatrem i śniegiem oraz procedura ponownego dokręcania i testu szczelności przekazana jako część dokumentacji rozruchu.
Często zadawane pytania
P1: Czy zbiornik na wodę ze szkliwem emaliowanym to to samo co zbiornik ze stali powlekanej szkłem?
A1: Tak, w nowoczesnej praktyce magazynowania są to te same produkty. Emalia szklista opisuje szkliste pokrycie; szkło stapiane ze stalą opisuje panel kompozytowy, z którym jest stapiane. Warstwa powierzchniowa jest stapiana w temperaturze 820–930 °C przy grubości 0,25–0,45 mm i poddawana testowi iskrowemu przy 1500 V DC.
P2: Czy nadaje się do wody pitnej?
A1: Tak. Emalia jest obojętną powierzchnią kontaktową z wodą z dokumentacją NSF/ANSI 61 i WRAS, chropowatością poniżej Ra 0,8 µm i projektową trwałością 30 lat i więcej, więc wnętrze nie wchodzi w cykl ponownego malowania tak jak zbiornik ze stali węglowej z powłoką.
P3: Czy emalia może się odpryskiwać lub łuszczyć?
A1: Uszkodzenie mechaniczne przy króćcu, włazie lub kontakcie z wózkiem widłowym może spowodować odprysk emalii i odsłonięcie stali w małym punkcie. Panel jest naprawialny fabrycznie i można go wymienić podczas przestoju; właściwą reakcją jest zarejestrowanie lokalizacji i zaplanowanie naprawy, a nie pozostawienie go w linii wodnej.
P4: Czy zbiornik ze szkliwa emaliowanego jest zbiornikiem ciśnieniowym?
O1: Nie. Zbiornik na wodę ze stali powlekanej szkłem jest zbiornikiem atmosferycznym lub niskociśnieniowym. Jeśli stosuje się przestrzeń gazową, jej ciśnienie jest utrzymywane na poziomie zaledwie kilku kilopaskali za pomocą urządzenia nadmiarowo-upustowego; zbiornik nigdy nie może być projektowany ani eksploatowany jako zbiornik ciśnieniowy.
P5: W jaki sposób zapewnia się szczelność zbiornika na połączeniach?
O1: Panele mają fabrycznie nawiercone połączenia kołnierzowe uszczelnione uszczelkami EPDM i zmontowane śrubami klasy 8.8 z określonym momentem dokręcenia. Po pierwszym napełnieniu i po pierwszej zimie połączenia śrubowe są ponownie dokręcane, a gotowy zbiornik jest sprawdzany na poziomie roboczym.
P6: Czy pojemność można później zwiększyć?
A1: Tak, w przypadku zbiornika skręcanego. Dodatkowe pierścienie podnoszą płaszcz, dodatkowe panele zwiększają powierzchnię zabudowy lub instaluje się równoległy zbiornik, co pozwala uniknąć pełnej wymiany konstrukcji cywilnej, jakiej wymagałby zbiornik spawany o tym samym rozmiarze.
Zbiornik na wodę ze szkliwem witryfikowanym to stalowy płaszcz z powierzchnią szklaną stopioną z nim w temperaturze 820–930 °C, chemicznie obojętną w zakresie pH 1–14, testowaną iskrowo przy 1500 V DC i o trwałości szacowanej na 30 lat i więcej, montowany z paneli skręcanych, dzięki czemu połączenia można ponownie dokręcić, a płaszcz rozbudować. W zastosowaniach do wody pitnej, surowej, przeciwpożarowej i ścieków takie połączenie zwykle przewyższa malowany lub powlekany zbiornik ze stali węglowej pod względem kosztu cyklu życia. Przekaż analizę wody, pojemność i przeznaczenie inżynierowi, a otrzymasz konfigurację zbiornika z określonym zakresem szkliwa, połączeń i testów szczelności.
Porozmawiaj z inżynierem
Prześlij skład chemiczny wody i zakres pH, wymaganą pojemność i cykl pracy, informację, czy dotyczy wody pitnej czy rezerwy przeciwpożarowej, ograniczenia działki i wysokości oraz warunki wiatrowe, śniegowe i mrozowe w lokalizacji. W odpowiedzi przedstawimy propozycję zbiornika ze szkliwa emaliowanego z szczegółami paneli, połączeń, dachu i testu szczelności, a także pakiet rysunków i specyfikacji do Twoich akt.
WhatsApp