Soluções de Cobertura para Tanques de Equalização de Efluentes
Criado em 02.09
Soluções de Cobertura para Tanques de Equalização de Efluentes
As soluções de cobertura para tanques de equalização de efluentes dividem-se em três famílias: uma cobertura rígida de cúpula de alumínio referenciada à AWWA D108 e API 650 com carga de vento e neve da ADM 2015 e ASCE 7-10, uma cobertura de gás de duas membranas que mantém o espaço livre interno dentro de um envelope de ±3 a 5 kPa com uma válvula de alívio de pressão e corta-chamas, e um topo aberto ou ventilado para serviço sem odores. Todas elas assentam sobre um tanque de pressão atmosférica ou de baixa pressão manométrica e nenhuma torna o vaso um vaso de pressão. Escolha a classe com base em se o controle de odores ou a captura de gás é necessário, depois dimensione a ventilação para respiração e a
O tanque de equalização é onde a pior hora da planta fica retida para que o estágio biológico nunca a veja. Uma vez que é coberto, no entanto, deixa de ser um simples vaso: o espaço livre torna-se um espaço de gás, a cobertura torna-se uma fronteira com um dever, e o respiradouro torna-se um problema de dimensionamento. A maioria dos problemas de cobertura em tanques de equalização não são problemas de cobertura de todo — são problemas de gás que nunca foram analisados em conjunto com a cobertura, e que se manifestam como uma junta soprada, uma reclamação de odor ou um sistema de coleta com desempenho insuficiente dezoito meses após o comissionamento.
Três famílias de cobertura e onde cada uma se encaixa
A escolha começa pelo requisito de odores e gases, não pelo tanque. Um domo rígido de alumínio é a resposta onde a exclusão de detritos, a proteção contra as intempéries e uma superfície de inspeção transitável são importantes, e onde o gás do espaço livre não vale a pena ser capturado. Uma cobertura de duas membranas é a resposta onde o gás é gerado e precisa ser capturado dentro de um envelope de pressão definido — opera com a membrana interna a uma pressão nominal de 2 a 3 kPa e o espaço gasoso total dentro de ±3 a 5 kPa, protegido por uma válvula de alívio de pressão e um corta-chamas. Um topo aberto ou ventilado ainda é correto para equalização não odorífera de uma corrente resfriada ou neutralizada, onde a cobertura só precisa excluir chuva e detritos. Todos os três são fechamentos em um tanque atmosférico ou de baixa pressão manométrica, e nenhum deles converte o vaso em um vaso de pressão.
Definição da classe de estanqueidade ao gás
A estanqueidade é um valor de especificação e tem de ser acordada com o gas train. Para um tanque de equalização, a questão relevante é o que acontece ao ar e a qualquer gás que sai do líquido à medida que o nível se move e a temperatura oscila. Uma margem de respiração cobre a variação térmica e de nível normal; uma margem de recolha cobre o gás com biogás ou sulfureto de hidrogénio proveniente do efluente. As duas são tratadas por diferentes dimensões de ventilação e diferentes regulações de alívio, pelo que a encomenda da cobertura deve indicar separadamente o caudal de respiração de projeto e o caudal de geração de gás de projeto. Se a instalação previr recolher gás, a linha de gás, o scrubber ou a flare, a pressão de regulação do alívio e o corta-chamas têm todos de ser revistos com a cobertura e não depois dela — e a pressão interna nominal de uma cobertura de duas membranas, cerca de 2 a 3 kPa, define o teto prático para a rapidez com que o gás pode ser extraído.
Casos de carga e a junção teto-casco
Uma cobertura é um telhado antes de ser uma vedação, e o topo do casco é quem decide isso. Para uma cúpula rígida de alumínio, as referências são a AWWA D108 para o telhado em cúpula e a API 650 para o casco do tanque sobre o qual ela assenta, com as cargas de vento e neve retiradas da ADM 2015 e da ASCE 7-10. Uma cúpula leve é governada pelo levantamento sob uma rajada de projeto e pela neve acumulada na linha de arranque, e não pelo seu próprio peso, razão pela qual a velocidade básica do vento, a categoria de exposição, a carga de neve no solo e o fator de importância devem acompanhar a consulta. A cúpula é fixada ao topo do casco através de uma junta aparafusada com vedação, pelo que o flange superior do casco tem de ser detalhado para suportar a transferência de carga da cúpula; um anel superior que foi projetado apenas para um corrimão será a primeira coisa a mostrar sinais de esforço num tanque alto.
Falhas que aparecem em tanques de equalização cobertos
As juntas, os respiros e a linha de água representam quase a totalidade deles. A junta perimetral endurece e racha num ciclo de vários anos, e uma tampa que não é removível torna-se um problema de confinamento quando se entra no tanque para inspeção. Um respiro subdimensionado para a respiração manifesta-se como uma tampa deformada ou uma fuga repetida da junta, em vez de qualquer evento dramático. A corrosão na interface ar-água no interior do tanque continua sob a tampa e concentra sais que foram transportados no aerossol, pelo que o interior do tanque continua a necessitar de uma via de inspeção. E na família de tanques esmaltados, os dois modos fundamentais continuam a ser a delaminação na interface de fusão, onde uma fundação força a carcaça a sair da forma circular, e o desenvolvimento de pinholes por impacto — razão pela qual o ensaio de faísca de 1500 V DC por chapa antes do envio faz parte da conversa sobre a tampa quando a tampa está num tanque esmaltado.
Especificação Técnica
Parâmetro | Valor Típico / Faixa | Nota |
Tipo de cobertura | Telhado de cúpula de alumínio ou cobertura de duas membranas | Escolhido pela necessidade de controle de odores e captura de gases |
Padrão de cúpula | AWWA D108 | Com o casco conforme API 650 |
Carga de vento e neve | ADM 2015 / ASCE 7-10 | Sucção e deriva governam a estrutura |
Envelope de pressão de gás | ±3–5 kPa | Membrana interna nominal de 2–3 kPa |
Alívio de pressão | Válvula de alívio e corta-chama | Dimensionado com a taxa de geração de gás |
Dimensionamento de ventilação | Para respiração, não para um tanque selado | Baseado em mudanças térmicas e de nível |
Classe de pressão | Atmosférico / baixa pressão manométrica | Nunca um limite de pressão |
Junta | Parafusada com vedação, EPDM para serviço com água | Removível para entrada no tanque |
Casco do tanque | Esmalte GFS, inerte em pH 1–14 | Onde a química permite |
Vida útil de projeto | ≥ 30 anos | Tanque e cobertura em serviço normal |
Colocando uma cobertura em um projeto real de equalização
Quatro itens decidem o escopo antes de a cobertura ser projetada. Primeiro, o líquido: o que é, sua temperatura, se é ácido, odorífero ou gerador de gás, e a composição do gás, incluindo qualquer sulfeto de hidrogênio. Segundo, a função da cobertura: exclusão de odores, captura de gás, exclusão de intempéries, ou uma combinação — e se o gás capturado tem um consumidor ou vai para um flare. Terceiro, o ambiente: velocidade básica do vento, categoria de exposição e carga de neve no solo, além de se o local congela. Quarto, o padrão operacional: a faixa de variação de nível, o rebaixamento que define a altura mínima da cobertura acima do nível mais baixo, e como se entra no tanque. Com esses quatro, o tipo de cobertura, o envelope de pressão e os dimensionamentos de ventilação e alívio todos resultam de um cálculo, e não de uma preferência.
Caso de Projeto
Projeto | Localização | Produto | Capacidade | Escopo |
Tanques de águas residuais industriais | Xinjiang, China | Tanques GFS | 30.469 m³ em 27 tanques | Entrega industrial multi-tanque com pacotes de cobertura |
Tanques de águas residuais municipais | Sichuan, China | Tanques GFS | 17.420 m³ em 10 tanques | Entrega municipal multi-tanque |
Tanque de retenção de águas residuais | República Tcheca | Tanque de aço inoxidável | 647 m³ | Fornecimento de tanque inoxidável para serviço de águas residuais |
Tanque de retenção de efluentes têxteis | Tunísia | Tanque de aço inoxidável | 846 m³ | Fornecimento de tanque inoxidável para serviço de efluentes |
Tanque parafusado de grande diâmetro | Namíbia | Tanque GFS | 44.900 m³ | Fornecimento e supervisão |
Capacidade de Engenharia da Center Enamel
A Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projeta e fabrica tanques de armazenamento parafusados desde 2008. Como o primeiro fabricante de tanques de aço revestido com vidro (GFS) da China, a empresa possui cerca de 200 patentes relacionadas a esmalte, produz aproximadamente 300.000 placas de aço revestidas com esmalte por ano, concluiu mais de 30.000 projetos instalados e fornece seus tanques para mais de 100 países. A nova base de produção de 150.000 m² foi adicionada para aumentar a capacidade de produção, e tanques individuais são fornecidos com capacidade de até 60.000 m³. A fabricação opera sob as normas ISO 9001 e ISO 45001, com certificação de produtos incluindo NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI e EUROCODE, e o design é referenciado nas normas AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA onde a aplicação exige.
Para equalização e serviço de águas residuais, isto abrange todo o escopo de cobertura acima, desde o teto de cúpula de alumínio até a cobertura de gás de duas membranas, fornecidas como soluções de cobertura para tanques de equalização de efluentes, com a revisão do envelope de pressão, ventilação e alívio realizada em conjunto com o tanque.
Perguntas Frequentes
P1: Uma cobertura torna o tanque de equalização um vaso de pressão?
R1: Não. O tanque permanece como equipamento atmosférico ou de baixa pressão manométrica. Uma cobertura de duas membranas opera dentro de um envelope de ±3 a 5 kPa com uma válvula de alívio e corta-chamas, e uma cúpula rígida é um fechamento contra intempéries e odores. Nenhuma delas cria um limite de pressão.
P2: Qual cobertura devo escolher para um tanque de equalização?
R2: Depende se o gás é capturado. Uma cúpula rígida de alumínio conforme AWWA D108 com o casco conforme API 650 é adequada para exclusão de intempéries e detritos. Uma cobertura de duas membranas é adequada para captura de gás com a membrana interna a uma pressão nominal de 2 a 3 kPa. Um topo aberto ou ventilado é aceitável onde o fluxo não tem odor.
P3: Como é dimensionado o respiro?
R3: Deve ser dimensionado para respiração — variação térmica e de nível — não como se o tanque estivesse selado. Separadamente, a válvula de alívio e o corta-chamas são dimensionados com base na taxa de geração de gás, e os dois valores devem ser revisados em conjunto com o tipo de cobertura.
P4: Quais casos de carga governam uma cúpula rígida?
R4: Força de levantamento sob uma rajada de projeto e carga de neve acumulada ao longo da linha de mola, mais frequentemente do que o próprio peso da cúpula. A velocidade básica do vento, categoria de exposição, carga de neve no solo e fator de importância determinam os tamanhos da estrutura e a ancoragem perimetral.
P5: A cobertura pode ser removida para entrada no tanque?
R5: Sim. Uma cúpula é fixada ao topo do casco por uma junta parafusada com vedação, então ela pode ser desparafusada e levantada enquanto o tanque é esvaziado e inspecionado. A boa prática é reinstalar com material de vedação novo e reapertar os fixadores.
P6: Que gás um tanque de equalização produzirá?
A6: Depende inteiramente do fluxo. Ar odorífero e sulfeto de hidrogênio são comuns em fluxos de águas residuais brutas e de processamento de alimentos; a captura geralmente precisa de dessulfurização, como cloreto férrico ou um processo a seco, antes que o gás chegue a uma caldeira ou motor, porque a cobertura não limpa o gás.
Q7: O que deve constar no pedido de cobertura?
A7: O líquido e sua temperatura, a composição do gás e a taxa de geração, se houver, a função da cobertura, e a velocidade básica do vento no local, carga de neve e categoria de exposição, além da faixa de variação de nível e como o tanque é acessado.
Uma cobertura num tanque de equalização é um problema de gás vestido com a roupa de um problema climático. A família da cobertura segue o serviço de odores e gases, o envelope de pressão segue a taxa de geração de gás, e as dimensões do respiradouro e do dispositivo de alívio decorrem desses dois números, e não do hábito. Mantenha o tanque atmosférico, seja explícito quanto à classe de estanquidade e reveja a parte superior da carcaça que suporta a cobertura ao mesmo tempo que a própria cobertura. Faça essas quatro coisas e a cobertura suporta pressão, odores e acesso para inspeção ao mesmo tempo.
Fale com um Engenheiro
Envie-nos o fluxo de efluente e sua temperatura, se é gerado gás e sua composição, a carga de cobertura necessária, a velocidade do vento no local, a carga de neve e a categoria de exposição, e a faixa de oscilação de nível, além de como o tanque será acessado. Retornaremos uma recomendação de tipo de cobertura, um envelope de pressão e cálculo de dimensionamento de ventilação, uma proposta de alívio e corta-chamas, e o arquivo de desenho e especificação. Engenharia primeiro, sem obrigação, e nenhuma chamada de vendas até que o escopo da cobertura esteja completo.
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