Стеклоэмалевые резервуары для морской воды для прибрежной и морской эксплуатации
Создано 09.02
Резервуары из стекла, наплавленного на сталь, для прибрежной и морской эксплуатации
Стекло, сплавленное со сталью, в резервуарах для морской воды решает проблему хлоридов, создавая инертную стеклянную поверхность между морской водой и конструкцией. Эмаль сплавляется с панелями из углеродистой стали при температуре от 820 до 930 °C, толщиной от 0,25 до 0,45 мм, с номинальной прочностью выше 3 450 Н/см², каждая панель проходит испытание на искровой пробой при 1500 В постоянного тока и выдерживает pH от 1 до 14. Хлоридная точечная коррозия — отказ, который выводит из строя оболочку из углеродистой или оцинкованной стали за несколько лет, — не имеет пути через непрерывный сплавленный слой. Панели шириной около 1,2 м соединяются болтами класса 8.8 с прокладками из EPDM, а расчётный срок службы составляет 30 лет и более при эксплуатации в прибрежной атмосфере.
Хранение морской воды — это проблема хлоридов, переодетая в костюм для хранения воды. Хлориды атакуют незащищённую сталь точечной коррозией, а гальванизированный цинк они разрушают быстрее, чем цинк успевает защищать сталь, — именно поэтому резервуар из углеродистой стали с покрытием или оцинкованный резервуар на прибрежном объекте становится объектом обслуживания уже через несколько лет. При этом стоимость нержавеющей стали 316L для всего большого резервуара трудно оправдать. Стекло, наплавленное на сталь, занимает эту нишу: конструкция остаётся из дешёвой углеродистой стали, а поверхность, контактирующая с водой, — стекло. Команды, оценивающие резервуары из стекла, наплавленного на сталь, для хранения морской воды на опреснительной установке, прибрежной электростанции или морском промышленном объекте, обычно сравнивают это решение с цельносварной нержавеющей сталью и с углеродистой сталью с покрытием.
Почему эмаль превосходит хлориды
Непрерывный стеклянный слой не имеет пути для точечной коррозии. Точечная коррозия требует, чтобы электролит достиг стали в месте локального дефекта. Обожжённая эмаль представляет собой непрерывный стеклянный слой без проницаемой плёнки, без подплёночного пути и без гальванической пары со сталью, поэтому хлориду не через что атаковать. Эмаль охватывает весь диапазон pH от 1 до 14, поэтому один и тот же сосуд может вмещать морскую воду, солевой поток или партию кислотной регенерации без замены футеровки. Именно это свойство делает её стандартным выбором там, где жидкость или атмосфера содержат хлориды.
Остаётся только кромка. Резаная кромка панели на фланце или патрубке обнажает сталь, и скол на этой кромке в среде с хлоридами становится местом начала локальной коррозии. На заводе обрабатывают кромку панели и проводят испытание каждой панели искрой при 1500 В постоянного тока перед упаковкой, а правила на площадке должны исключать любые удары по панели или по обработанной кромке при обращении. В этом и заключается вся история обслуживания эмали в морской воде: сохраняйте стекло целым — и коррозии не будет.
Технические характеристики
Параметр | Типичное значение / диапазон | Примечание |
Температура обжига эмали | 820–930 °C | Стекло, вплавленное в панель из углеродистой стали |
Толщина слоя эмали | 0,25–0,45 мм | Номинальная прочность выше 3 450 Н/см² |
Шероховатость поверхности | Ra < 0,8 мкм | Низкое загрязнение, лёгкая очистка |
Испытание искрой | 1500 В постоянного тока | На каждую панель перед отгрузкой |
Устойчивость к pH | 1–14 | Партии морской воды, рассола и кислоты |
Стойкость к хлоридам | эмалевый слой не имеет электролитического пути | По сравнению с оцинкованной и необработанной углеродистой сталью |
Расчётный срок службы | 30 лет и более | Атмосферное прибрежное хранение |
Ширина панели и болты | ~1,2 м панели, болты класса 8.8 | Фланцевые соединения с прокладкой EPDM |
Альтернативная облицовка | эпоксидное покрытие, нанесённое методом сплавления, толщиной 180–280 мкм по стандарту AWWA C550 | Если на объекте уже есть линия эпоксидного покрытия |
Ёмкость одного резервуара | до 60 000 м³ | Диаметр определяется логистикой площадки |
Место резервуара в системе морской воды
На побережье преобладают три задачи. Забор сырой морской воды и отстойное хранение — это наиболее близкий случай к аргументу о хлоридах. Подача на опреснение и рассол, где температура и концентрат делают среду ещё более агрессивной. А также противопожарный резерв и балластная служба, где резервуар является резервным. Во всех трёх случаях это атмосферное хранение, питающее насос, а не сосуд под давлением, и выход и контроль уровня находятся ниже низкого уровня.
Для необработанного водозабора практическая выгода заключается в меньшем количестве внутренних проверок, поскольку нет покрытия, которое нужно проверять, и нет ржавчины, которую нужно удалять. Для опреснительной установки тот же аргумент распространяется на линию рассола, где концентрат с отрегулированным pH быстро разрушил бы эпоксидное покрытие или краску. Для объектов, где важно качество питьевой воды, эмалевая внутренняя поверхность не будет выделять ионы металлов в хранимую воду, а облицовка может быть поставлена с сертификацией контакта с питьевой водой, требуемой проектом, если она используется в качестве источника питьевой воды.
Прибрежное строительство и реальности площадки
Морской воздух воздействует на внешнюю поверхность и фундаменты сильнее, чем на внутреннюю. Эмалевое покрытие защищает смачиваемую внутреннюю поверхность, но наружные панели корпуса, болты и верхнее кольцо подвергаются прямому воздействию прибрежной атмосферы. Укажите систему наружного покрытия для таких условий эксплуатации, обеспечьте отсутствие застоя воды в деталях верхнего кольца и кровельного водостока, а также предусмотрите припуск на коррозию для анкерного крепления и фундаментного кольцевого beam в соответствии с климатом площадки. Осадка фундамента имеет значение здесь, как и везде: болтовое соединение не будет следовать за неравномерной осадкой, поэтому допустимая величина должна быть указана на чертеже.
Логистика часто определяет конструкцию на побережье. Завод на острове или на удалённом берегу имеет ограниченный кран и ограниченную дорогу, а панели шириной около 1,2 м перевозятся как контейнеры или навалочные грузы и собираются небольшой бригадой, что является реальным преимуществом перед большой сварной оболочкой. Отдельные резервуары поставляются объёмом до 60 000 м³, поэтому диаметр обычно определяется транспортировкой на площадку и краном, а не техническими возможностями.
Пример проекта
Проект | Местоположение | Продукт | Объём | Объём работ |
Хранение питьевой воды, большой диаметр | Индонезия | Резервуар GFS, устойчивый к морской воде | 21 099 м³ | поставка + надзор, покрытие для контакта с питьевой водой |
Фармацевтический резервуарный парк с эпоксидным покрытием | Хэбэй, Китай | Резервуар с эпоксидным покрытием FBE | 32 363 м³ | поставка + надзор, если указана линия эпоксидного покрытия |
Программа резервуаров для муниципальных сточных вод, 10 единиц | Сычуань, Китай | Резервуар GFS | 17 420 м³ | подача, класс обслуживания прилегающей жидкости |
Для проектов в этом классе обслуживания Center Enamel поставляет сопоставимые резервуары из стеклоплавкой стали для муниципального и промышленного хранения, при этом диапазон ёмкостей подтверждается спецификацией проекта.
Инженерные возможности Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) занимается проектированием и изготовлением сборных резервуаров с 2008 года. Будучи первым в Китае производителем резервуаров из стеклоэмалевой стали (GFS), компания владеет почти 200 патентами, связанными с эмалью, выпускает примерно 300 000 стальных пластин с эмалевым покрытием в год, реализовала более 30 000 установленных проектов и поставляет свои резервуары более чем в 100 стран. Новая производственная база площадью 150 000 м² была добавлена для увеличения производственных мощностей, а единичные резервуары поставляются объёмом до 60 000 м³. Производство осуществляется в соответствии с ISO 9001 и ISO 45001, сертификация продукции включает NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI и EUROCODE, а проектирование выполняется с учётом AWWA D103-09, AWWA C550 и NFPA там, где этого требует применение.
Для эксплуатации в морской воде и прибрежных условиях это охватывает внутреннее плавленое эмалевое покрытие, наружное покрытие и детали анкеровки для солевого воздуха, болтовую сборку для площадок с ограниченной грузоподъёмностью крана, а также файл сертификации контакта с питьевой водой, если хранимая вода является источником водоснабжения.
Часто задаваемые вопросы
В1: Как эмаль противостоит хлоридам, когда сталь — нет?
A1: Поскольку стеклянный слой непрерывен и не имеет электролитического пути к стали, хлорид не может достичь поверхности стали и начать питтинг. Эмаль также покрывает диапазон pH от 1 до 14, поэтому партии солевого раствора и кислотной регенерации используют одну и ту же облицовку.
Q2: Лучше ли цельная нержавеющая сталь для морской воды?
A2: Для полностью металлической смачиваемой поверхности — да, но при стоимости материала в несколько раз выше для всего резервуара. Стеклоэмалевая сталь обеспечивает хлоридостойкость только со стороны поверхности, что обычно является лучшим соотношением цены и качества для крупного сосуда.
Q3: Можно ли использовать оцинкованный резервуар на побережье?
A3: Нет, для длительного срока службы. Хлорид атакует цинк быстрее, чем тот может защитить сталь, а насыщенный солью воздух ещё больше сокращает срок службы. Используйте эмаль, эпоксидное покрытие горячего отверждения или сплав для прибрежных условий с хлоридами.
Вопрос 4: Что произойдёт, если эмаль сколота?
Ответ 4: Открытая стальная кромка является начальной точкой локальной коррозии в среде с хлоридами, поэтому кромка панели обрабатывается на заводе, а панели перемещаются с помощью подъёмных приспособлений, а не волоком, чтобы сохранить стекло неповреждённым.
Вопрос 5: Это сосуд под давлением?
Ответ 5: Нет. Это атмосферное или низконапорное хранение; любое давление для перекачки создаётся ниже по потоку насосом или самотёком из выпускного патрубка.
Вопрос 6: А что насчёт наружной поверхности резервуара?
Ответ 6: Наружная поверхность подвергается прямому воздействию морского воздуха. Укажите систему наружного покрытия для таких условий и предусмотрите для верхнего пояса, кровельного дренажа и анкерного крепления припуск на коррозию, соответствующий климату площадки.
Q7: Как резервуар доставляется на прибрежный объект?
A7: Панели отгружаются в контейнерах или навалом до ближайшего порта, а затем по суше. Определите дорожный маршрут и грузоподъёмность крана до диаметра, потому что обычно именно они задают ограничение, а не завод.
Стекло, сплавленное со сталью, в резервуарах для морской воды устраняет риск хлоридной коррозии со смачиваемой поверхности, сохраняя конструкцию экономичной. Эмаль, обожжённая при 820–930 °C, слой толщиной 0,25–0,45 мм, испытание каждой панели искровым разрядом напряжением 1500 В и диапазон pH от 1 до 14 создают барьер, которого оцинкованная сталь и сталь с покрытием не могут обеспечить в среде или атмосфере, содержащей хлориды. Остальные инженерные задачи касаются наружной поверхности и фундаментов, где соль в воздухе делает своё дело, а также логистики на площадке, которая определяет диаметр. Отправьте режим работы, уровень хлоридов, вместимость и условия площадки в инженерный отдел — и конфигурация резервуара вместе с комплектом документации будут предоставлены.
Свяжитесь с инженером
Отправьте данные о морской воде для проверки резервуара: режим работы, забор воды, подача на опреснение, рассол или пожарный запас, температура и pH жидкости, хлориды и любые партии регенерации кислоты, требования к питьевой воде и сертификация, координаты площадки и воздействие морского воздуха, грузоподъёмность крана и порт ввоза. Мы вернём диаметр и высоту резервуара, рекомендацию по внутреннему покрытию среди стеклоэмали, эпоксидного покрытия горячего отверждения и сплава, наружное покрытие и деталь анкеровки, расчётные нагрузки на фундамент и полный пакет тендерной документации. Сначала инженерная проверка, без обязательств.
WhatsApp