Bể nước thép hình trụ cho dịch vụ nước uống và công nghiệp
Tạo vào 03.06
Bể thép hình trụ cho dịch vụ nước uống và nước công nghiệp
Một bồn nước bằng thép hình trụ là hình dạng tiêu chuẩn để lưu trữ nước với khối lượng lớn vì hình tròn cho diện tích vỏ nhỏ nhất trên mỗi mét khối và ứng suất vòng nhỏ nhất cho một đường kính nhất định. Các câu hỏi kỹ thuật trong mọi trường hợp đều giống nhau: bồn nên cao bao nhiêu so với đường kính của nó, lớp lót bên trong nào chịu được hóa học của nước, và khoảng thời gian kiểm tra nào giữ cho tuổi thọ thiết kế 30 năm được đảm bảo. Nước uống và nước công nghiệp chia sẻ cùng hình học nhưng khác nhau về phê duyệt, vì nước uống cần lớp lót và gioăng được đánh giá theo NSF/ANSI 61 và WRAS trong khi nước công nghiệp có thể chỉ cần khả năng chống ăn mòn.
Hầu hết các bồn chứa nước đều có dạng hình trụ và phần lớn nỗi đau nằm ở những chi tiết mà hình dạng che giấu: dải thép ở mực nước mà không ai kiểm tra, gioăng đã cứng lại sau ba năm phơi nắng, ống tràn bị đóng băng hoặc bùn lắng, và thiết bị đo mực nước bắt đầu đọc bọt thay vì đọc nước. Một bồn hình trụ thì đơn giản để mô tả và dễ làm sai, chủ yếu vì bản đặc tả chỉ dừng lại ở phần vỏ. Bài viết này đi qua phần hình học, phần bên trong và phần kiểm tra để bản đặc tả bao quát được những gì thực sự hỏng.
Hình học, Đường kính và Chiều cao
Tỷ lệ chiều cao trên đường kính là một quyết định về chi phí và khả năng vận hành trước khi là một quyết định về kết cấu. Một bể rộng, nông giữ cho tấm đáy và vỏ bể có chi phí trên mỗi mét khối thấp và giúp việc đi lại bên trong dễ dàng, nhưng nó chiếm nhiều mặt bằng và cần quãng đường lắng hoặc lắng đọng dài hơn nếu nước mang theo chất rắn. Một bể cao, mảnh tiết kiệm mặt bằng, cho cột áp trọng lực tốt hơn cho hệ thống phân phối, và rút ngắn đường dòng chảy, đổi lại là cần cẩu cao hơn và trường hợp tải gió khắt khe hơn. Các hình dạng cầu và các hình dạng thay thế khác tồn tại cho nhiệm vụ chịu áp lực, nhưng đối với việc trữ nước ở áp suất khí quyển thì hình trụ thắng về chi phí, và bước thực tế là cố định đường kính cho phù hợp với các vòi phun và mặt bằng, sau đó tăng chiều cao cho đến khi thể tích đáp ứng. Kết cấu bulong xếp thành các vòng có chiều rộng tấm khoảng 1,2 m, giúp việc thay đổi chiều cao trở nên dễ dàng; kết cấu hàn chỉ thay đổi chiều cao bằng cách thêm một đai.
Vấn đề đường nước
Dải thành bể tại mức vận hành bình thường chính là nơi một bồn nước "chết". Phía trên đường này, thép tiếp xúc với hơi nước ngưng tụ giàu oxy; phía dưới là nước có thể mang theo carbon dioxide hoặc clo hòa tan; ngay tại đường đó, chu trình ướt-khô tập trung mọi thứ vào vùng này. Các lớp phủ thi công tại chỗ thất bại ở đây trước tiên. Bồn thép nung chảy thủy tinh nung chảy men lên tấm panel tại nhà máy ở nhiệt độ 820 đến 930 °C, tạo ra lớp dày 0,25 đến 0,45 mm với định mức trên 3.450 N/cm², trơ trong dải pH 1 đến 14, và kiểm tra tia lửa từng tấm panel ở 1500 V DC trước khi xuất xưởng, điều này đưa vấn đề đường nước vào trong nhà nơi có thể kiểm tra được. Bề mặt hoàn thiện đạt Ra dưới 0,8 µm, cùng nhóm hoàn thiện được phê duyệt cho tiếp xúc với nước uống và thực phẩm và chống lại màng sinh học mà nếu không sẽ làm cột nước lưu trữ bị đục.
Tùy chọn nội thất và phê duyệt
Ghép lớp lót bên trong với loại nước, sau đó ghép phê duyệt với mục đích sử dụng. Đối với nước uống, yêu cầu lớp lót và gioăng được đánh giá theo NSF/ANSI 61 và WRAS, cùng với FDA hoặc LFGB khi nước đi vào quy trình chế biến thực phẩm. Đối với nước dự trữ chữa cháy, áp dụng nguyên tắc tính kích thước của NFPA và thường cần vị trí FM. Đối với nước làm mát hoặc nước công nghệ có clorua ở mức trung bình, men hoặc epoxy liên kết nóng chảy ở độ dày 180 đến 280 µm theo AWWA C550 thường là đủ; đối với clorua cao như nước biển hoặc nước muối, dùng 316L hoặc men, vì ăn mòn điểm là dạng hư hỏng chủ đạo. Mạ kẽm nhúng nóng theo GB/T 13912-2020 là kinh tế cho nước sạch và nước dự trữ chữa cháy nhưng không phù hợp cho tiếp xúc với nước uống do kẽm di chuyển, cũng không phù hợp cho nước có tính axit hoặc clorua cao.
Đặc tính kỹ thuật
Thông số | Giá trị điển hình / Khoảng | Ghi chú |
Nhiệt độ nung chảy men | 820–930 °C | Nung chảy tại nhà máy vào tấm thép |
Độ dày lớp phủ men | 0,25–0,45 mm | Bề mặt trơ, pH 1–14 |
Độ bền lớp men | ≥ 3.450 N/cm² | Khả năng chống uốn và chống va đập |
Điện áp thử nghiệm tia lửa | 1500 V DC | Mỗi tấm panel, trước khi vận chuyển |
Độ nhám bề mặt | Ra < 0,8 µm | Hoàn thiện tiếp xúc nước uống và thực phẩm |
Độ dày màng epoxy FBE | 180–280 µm | Nội thất thay thế, AWWA C550 |
Cấp bu lông | 8.8 | Mô-men xoắn được ghi lại trong quá trình lắp ráp |
Tuổi thọ thiết kế | ≥ 30 năm | Với hệ thống nội thất được chỉ định |
Khoảng thời gian kiểm tra và những điều cần lưu ý
Tuổi thọ thiết kế 30 năm là một kế hoạch bảo trì, không phải một bảo hành. Hãy ghi việc kiểm tra vào quy trình vận hành ngay từ ngày bàn giao. Việc kiểm tra bên ngoài hằng năm đối với vỏ bể, dầm vòng móng, bu lông neo và hệ thống thoát nước mái sẽ phát hiện những vấn đề tốn kém ít chi phí. Việc kiểm tra bên trong vào một đợt xả bể theo kế hoạch, thông thường từ ba đến năm năm một lần đối với nước uống được và thường xuyên hơn ở nơi nước có tính ăn mòn, nên kiểm tra lớp lót xem có lỗ kim và hiện tượng bong tróc không, các đế gioăng, các vị trí xuyên qua của vòi phun và vòng trên cùng. Phép thử tia lửa DC 1500 V trên bất kỳ tấm nào được tháo ra để sửa chữa sẽ cho bạn biết ngay liệu lớp men xung quanh còn nguyên vẹn hay không. Trên hết, hãy kiểm tra dụng cụ đo mức so với độ sâu đã đo, vì một bể đầy hơn mức mà dụng cụ đo tưởng là mười phần trăm sẽ tràn, còn một bể hơi cạn hơn mức được tưởng sẽ âm thầm làm máy bơm thiếu nước.
Dự án tiêu biểu
Dự án | Địa điểm | Sản phẩm | Dung tích | Phạm vi |
Bể chứa nước đường kính lớn | Namibia | Bể GFS | 44.900 m³ | cung cấp + giám sát |
Nước dự trữ chữa cháy | Tứ Xuyên, Trung Quốc | Bể GFS, 2 đơn vị | 8.930 m³ | cung cấp + hướng dẫn lắp đặt |
Bể chứa nước uống | Indonesia | Bể GFS | 21.099 m³ | cung cấp + giám sát |
Năng lực kỹ thuật của Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) đã thiết kế và chế tạo bồn chứa lắp ghép bằng bu lông từ năm 2008. Là nhà sản xuất bồn thép tráng men nung chảy (GFS) đầu tiên tại Trung Quốc, công ty sở hữu gần 200 bằng sáng chế liên quan đến men, sản xuất khoảng 300.000 tấm thép phủ men mỗi năm, đã hoàn thành hơn 30.000 dự án lắp đặt và cung cấp bồn chứa của mình đến hơn 100 quốc gia. Cơ sở sản xuất mới rộng 150.000 m² được bổ sung để nâng cao năng lực sản xuất, và các bồn đơn lẻ được cung cấp với dung tích lên đến 60.000 m³. Hoạt động sản xuất diễn ra theo ISO 9001 và ISO 45001, với chứng nhận sản phẩm bao gồm NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI và EUROCODE, và thiết kế tham chiếu theo AWWA D103-09, AWWA C550 và NFPA khi ứng dụng yêu cầu.
Đối với bể chứa nước hình trụ, điều này bao gồm lớp men và epoxy bên trong như trên, tùy chọn chiều cao và đường kính, cùng hồ sơ kiểm tra tấm panel hỗ trợ tuổi thọ sử dụng 30 năm.
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi 1: Tại sao hình trụ là mặc định cho việc chứa nước?
Trả lời 1: Vì hình tròn cho diện tích vỏ nhỏ nhất trên một đơn vị thể tích và ứng suất vòng nhỏ nhất cho một đường kính nhất định, nên chi phí thép trên mỗi mét khối ở mức tối thiểu và các trường hợp tải trọng gió và móng vẫn ở mức có thể quản lý được.
Câu hỏi 2: Bể nên cao hơn hay rộng hơn cho cùng một thể tích?
Trả lời 2: Nó phụ thuộc vào địa điểm. Rộng và nông tiết kiệm mặt bằng và cột áp, cao và mảnh tiết kiệm đất và cung cấp nhiều cột áp trọng lực hơn cho hệ thống phân phối, nhưng tăng yêu cầu về cần cẩu và gió.
Câu hỏi 3: Bể hình trụ lắp bu lông có đáp ứng yêu cầu nước uống được không?
A3: Có, với lớp lót và gioăng được phê duyệt. NSF/ANSI 61 và WRAS bao phủ vật liệu tiếp xúc, ISO 9001 bao phủ nhà máy, và bề mặt men mịn Ra dưới 0,8 µm thuộc cùng nhóm hoàn thiện được sử dụng cho tiếp xúc thực phẩm theo FDA và LFGB.
Q4: Nên kiểm tra bên trong bể nước bao lâu một lần?
A4: Mỗi ba đến năm năm đối với dịch vụ nước uống, và thường xuyên hơn ở nơi nước có tính ăn mòn hoặc bể có tiền sử lỗ kim lớp lót, với kiểm tra bên ngoài hàng năm xen kẽ.
Q5: Nguyên nhân phổ biến nhất gây rò rỉ bể bulông là gì?
A5: Lệch mặt bích trong quá trình lắp ráp hoặc lún nền làm hở mối nối. Cả hai đều được phát hiện bằng cách ghi lại mô-men xoắn bulông trong quá trình lắp ráp và khảo sát dầm vòng trước khi đặt vòng đầu tiên.
Câu hỏi 6: Một bồn có thể phục vụ cả nước uống và nước công nghệ không?
Trả lời 6: Chỉ khi có sự tách biệt vật lý hoặc chế độ vận hành theo trình tự nghiêm ngặt. Việc trộn nguồn nước uống vào bồn dự trữ nước công nghệ hoặc nước chữa cháy thường là vấn đề pháp lý, vì vậy hai loại này thường là các bồn riêng biệt hoặc một khoang được phân chia rõ ràng.
Một bồn nước bằng thép hình trụ là một cách đã được chứng minh, chi phí thấp để chứa nước với khối lượng lớn, và hiệu suất lâu dài của nó phụ thuộc vào vật liệu bên trong, các chứng nhận và kế hoạch kiểm tra chứ không phải vào hình dạng vỏ bồn. Men nung chảy xử lý đường nước và dải pH rộng với thử nghiệm từng tấm được ghi nhận, thép mạ kẽm xử lý nguồn nước dự trữ chữa cháy sạch với chi phí tiết kiệm, và thép không gỉ xử lý clorua. Cố định đường kính và chiều cao theo địa điểm, ghi rõ khoảng thời gian kiểm tra khi bàn giao, và tài sản sẽ đạt được kỳ vọng 30 năm của nó.
Trao đổi với kỹ sư
Hãy gửi cho chúng tôi loại nước kèm độ pH và hàm lượng clorua, thể tích yêu cầu và mọi giới hạn đường kính, nhiệm vụ dự trữ nước uống hoặc nước chữa cháy, dữ liệu gió tuyết và đất tại công trường, cùng lối tiếp cận kiểm tra dự kiến. Bạn sẽ nhận được phương án đường kính và chiều cao, khuyến nghị về hệ thống nội thất, danh sách phê duyệt cùng bộ hồ sơ bản vẽ và chứng nhận đầy đủ.
WhatsApp