Резервуар из стекла, наплавленного на сталь, для проектов очистки химических сточных вод
Создано 02.12
Резервуар из стекла, сплавленного со сталью, для проектов очистки химических сточных вод
Стеклянно-эмалированный резервуар из стали для проектов обработки химических сточных вод разрешает конфликт между агрессивными стоками и сжатым графиком проекта: стеклянный слой инертен при pH 1–14, стальная пластина несёт механическую нагрузку, а панели поставляются с заводским остеклованием, прошедшими испытание на искровой пробой и собираются на болтах, поэтому монтаж измеряется неделями, а не сварочными кампаниями. Сначала спланируйте диапазон pH и температуры, затем диаметр, высоту и вентиляцию резервуара. Два режима отказа, которые необходимо контролировать, — это сколы эмали на обрезанных краях панелей и химическое воздействие за пределами заданного диапазона pH.
Инженер-технолог, открывающий проект по химическим сточным водам, обычно сразу сталкивается с тремя ограничениями: поток, который в течение дня меняется от сильно кислого до сильно щелочного, график, привязанный к сроку получения разрешения, и операционная команда, которая не может остановить процесс для ремонта футеровки. Углеродистая сталь с нанесённой футеровкой разрушается по шву и на каждом отремонтированном сварном соединении; бетон даёт течи через рабочие швы; а нержавеющая сталь выбирается по привычке, а не по фактическому содержанию хлоридов и сульфидов в потоке. Ранний выбор материала корпуса позволяет избежать изменения заказа в середине проекта. Резервуар со стеклом, наплавленным на сталь, для проектов очистки химических сточных вод обеспечивает контакт стоков с неорганической химически инертной поверхностью, сохраняя при этом экономические преимущества сборного корпуса заводского изготовления.
Что меняет плавление по сравнению с нанесённой облицовкой
Толщина эмали и температура плавления задают границу отказа. В резервуаре из стекла, сплавленного со сталью, стекловидный слой обжигается на стальном листе при 820–930 °C, так что стекло и металл образуют единое непрерывное целое; здесь нет клеевого слоя, который мог бы насыщаться влагой, отслаиваться и вспучиваться. Эмаль рассчитана на нагрузку свыше 3450 Н/см², поэтому она выдерживает механический контакт, который химический завод создаёт от опор трубопроводов, переходных мостиков и ремонтных работ, и не размягчается, когда резервуар вентилируется в жаркий летний день. Существуют два вида дефектов: образование точечных пор от локальной химической атаки и сколы кромок в местах резки панелей, поэтому кромки панелей шлифуются, а количество пор задаётся на заводе, а не рассматривается как исправление на месте. Именно поэтому искровой тест при 1500 В постоянного тока проводится на каждой панели перед отгрузкой: дефект, обнаруженный на заводе, — это пункт для устранения, дефект, обнаруженный после ввода в эксплуатацию, — это пункт для остановки.
Определение характеристик стоков перед выбором панелей
Границы pH и температуры определяют спецификацию, а не наоборот. Химический сток редко представляет собой одно стабильное значение; на линии нейтрализации в течение дня может наблюдаться pH 2, а после сброса партии — pH 11, и оба этих крайних значения находятся в пределах стойкости эмали от 1 до 14, что является реальной причиной выбрать резервуар из стекла, сплавленного со сталью, а не органическое покрытие, которое разрушается в щелочной среде. Температура важна для уплотнительной прокладки соединения и для конструкции вентиляционного отверстия, а не для самой эмали, поэтому в проектных условиях необходимо фиксировать пиковую температуру жидкости и пиковую температуру пара над жидкостью, поскольку эти два значения определяют размер вентиляционного отверстия и выбор материала прокладки. Там, где поток содержит взвешенные твёрдые частицы или кристаллизующиеся соли, план снова меняется: успокоительное или коническое днище уменьшает отложение солей на выходе, и в интервал inspections необходимо включить проверку на удаление накипи.
Геометрия резервуара, вентиляция и конструкция соединений для эксплуатационных нагрузок
Атмосферный режим работы является предпосылкой проектирования и определяет конструкцию крыши и вентиляции. Болтовой эмалированный резервуар по определению является сосудом низкого давления: жидкость хранится при атмосферном давлении, а любое скопление газа, например, газовое пространство метантенка, поддерживается лишь на несколько килопаскалей выше атмосферного. Это означает, что крыша представляет собой самотечную покрытие, рассчитанное на снеговую и ветровую нагрузку, а не на давление, а вентиляция рассчитана на вытеснение паров и любой газ, образующийся в потоке. Корпус собирается из панелей шириной примерно 1,2 м и толщиной по проекту 3–12 мм, герметизируется болтами класса 8.8 и прокладкой из EPDM, что обеспечивает многоразовое, доступное для осмотра соединение и позволяет предприятию увеличить высоту или добавить второй резервуар без разрешения на сварку. На химических производствах наружная поверхность также требует собственного плана защиты от коррозии, поскольку кольцевое пространство вокруг резервуара часто является местом оседания кислотного тумана.
Техническая спецификация
Параметр | Типичное значение / диапазон | Примечание |
Температура плавления эмали | 820–930 °C | однократный обжиг, стекло связано со сталью |
Толщина слоя эмали | 0,25–0,45 мм | измеряется на каждой производственной панели |
Прочность эмали | ≥ 3450 Н/см² | оценка прочности на изгиб и сжатие |
Обнаружение дефектов изоляции | Испытание искровым разрядом 1500 В пост. тока | Заводская приёмочная проверка каждой панели |
Шероховатость поверхности | Ra < 0,8 мкм | уменьшает накопление отложений, облегчает очистку |
Расчётный срок службы | ≥ 30 лет | в пределах заданного диапазона pH и температуры |
стойкость к pH | 1–14 | охватывает кислые и щелочные переменные потоки |
Крепёжные элементы | Болты класса 8.8, прокладка EPDM | многоразовые, с контролем момента затяжки на месте |
Место GFS в системе очистки химических сточных вод
Размещение в технологической цепочке обычно важнее, чем размер резервуара. Усреднение перед нейтрализацией или биологической стадией требует объёма, рассчитанного на пиковый расход, поэтому расчёт размера — это расчёт по расходу, а выбор материала — это расчёт по химии; осветлительный или буферный резервуар перед фильтр-прессом требует плоского днища и отвода для шлама; резервуар для кислой богатой воды требует эмалевой поверхности и вентиляционного отверстия, рассчитанного на паровую нагрузку. В нескольких химических и промышленных парках типичная схема — это набор цилиндрических эмалевых резервуаров на общем кольцевом фундаменте, один или два из них с вентиляционными отверстиями в крыше и люками для доступа, устанавливаемые той же бригадой, которая заливала фундаменты. Когда позже предприятию требуется дополнительная мощность, болтовая система позволяет добавить панели к существующему корпусу или установить параллельный блок, что обычно быстрее, чем замена сварного резервуара.
Пример проекта
Проект | Местоположение | Продукт | Производительность | Область применения |
Серия для химических сточных вод | Чжэцзян, Китай | Резервуар GFS | 11 613 м³ (φ24,45 м × 19,8 м) | поставка + надзор за монтажом |
Серия для промышленных сточных вод | Синьцзян, Китай | Резервуар GFS | 30 469 м³ в 27 резервуарах | поставка + надзор за монтажом |
Химическая серия с эпоксидным покрытием | Гуанси, Китай | Резервуар с покрытием FBE | 4 771 м³ в 11 резервуарах | поставка + помощь при монтаже |
Серия муниципальных сточных вод | Сычуань, Китай | Резервуар GFS | 17 420 м³ в 10 резервуарах | поставка + поддержка при вводе в эксплуатацию |
Инженерные возможности Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) занимается проектированием и изготовлением сборных резервуаров с 2008 года. Являясь первым в Китае производителем резервуаров из стеклоэмалированной стали (GFS), компания владеет почти 200 патентами, связанными с эмалью, производит 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 задач по очистке химических стоков практическое применение заключается в эмалевом покрытии, подобранном под измеренный диапазон pH и температуры, выборе вентиляции и прокладок с учётом соответствующей паровой нагрузки, а также в протоколе искрового испытания, который становится частью приёмочной документации установки, а не журналом последующих ремонтов.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: Может ли резервуар GFS выдерживать поток, который колеблется между pH 2 и pH 11?
A1: Да. Слой эмали инертен в диапазоне pH 1–14, поэтому ежедневные колебания, которые разрушили бы органическое покрытие, полностью укладываются в пределы стойкости эмали. Зафиксируйте диапазон колебаний в спецификации, чтобы выбор прокладок, вентиляции и крыши производился исходя из наихудшего случая, а не среднего значения.
Q2: Является ли резервуар сосудом под давлением?
A2: Нет. Резервуар из стекла, сплавленного со сталью, представляет собой атмосферную или низконапорную оболочку для хранения. Крыша рассчитана на ветровую и снеговую нагрузку, а любое газовое пространство работает при давлении всего в несколько килопаскалей, с предохранительным устройством в соответствии с требованиями проекта.
Q3: Как защищена эмаль на обрезанных краях панелей?
A3: Края панелей шлифуются, а схема отверстий задаётся в процессе изготовления. Скалывание кромок является известным видом отказа, поэтому при монтаже необходимо избегать ударов от грузоподъёмного оборудования, а кромки отверстий нельзя подрезать на месте.
Q4: Каков интервал inspections?
A4: Визуальная проверка внутренней поверхности при каждой остановке процесса, проверка момента затяжки болтов после первого заполнения и после первого года эксплуатации, а также повторное испытание на искру любой панели, которая была снята и установлена заново. Тридцать лет — это проектный срок службы в пределах указанных условий.
Q5: Может ли установка добавить мощность позже?
A5: Да. Болтовая панельная система позволяет добавлять дополнительные пояса на существующую оболочку, увеличивать высоту в пределах несущей способности фундамента или подключать параллельный резервуар к тому же коллектору; существующее опорное кольцо должно быть проверено на дополнительную нагрузку.
Q6: Как подбирается размер вентиляционного отверстия?
A6: Из пиковой температуры жидкости, пара над жидкостью и любого газа, образующегося в результате реакции или биологической активности в потоке. Эти три входных параметра необходимы для расчёта вентиляции, и их следует брать из технологического проекта, а не предполагать.
Q7: Что отличается для химического потока с высоким содержанием хлоридов?
A7: Хлориды атакуют углеродистую сталь с покрытием и могут вызывать точечную коррозию нержавеющей стали 304, поэтому эмалированная поверхность обычно является решением для основного объёма хранения; 316L или дуплексная марка предназначены для небольших высокочистых полировальных аппаратов с высоким содержанием хлоридов, где применяются ограничения по содержанию ионов металлов.
Для поезда химических сточных вод эмалевая поверхность, соединённая со сталью при 820–930 °C, — это вариант, который выдерживает как кислотный, так и щелочной конец колебаний без программы ремонта футеровки, а система болтовых панелей — это вариант, который можно возвести и расширить в рамках агрессивного графика проекта. Зафиксируйте диапазон pH, пиковую температуру, уровень хлоридов и пиковый расход, и материал, диаметр и высота следуют непосредственно из этого. Резервуар из стекла, сплавленного со сталью, для проектов очистки химических сточных вод является выбором с меньшим жизненным циклом там, где стоки действительно коррозионно-активны, и решение следует принимать на стадии проектирования процесса, а не после первого отказа футеровки.
Связаться с инженером
Отправьте состав сточных вод и измеренный диапазон pH, пиковый и средний расход, максимальную температуру жидкости и пара, содержание хлоридов и сульфидов, а также ограничения по площадке и графику. Команда вернёт диаметр и высоту резервуара, толщину панелей, рекомендации по прокладкам и вентиляции, схему нагрузок на фундамент, перечень документов по заводским испытаниям и приёмке, а также план поставки. Там, где лучше подходит другой материал оболочки, эта альтернатива указывается рядом с вариантом из эмали с обоснованием, а не предлагается вместо него.
WhatsApp