انواع مخازن ذخیره آب: ضد زنگ، فشار، حفاظت در برابر آتش و قیمت

انواع مخازن ذخیره آب : مقایسه ای عملی

مخازن ذخیره آب بر اساس مواد، پیکربندی ساختاری، درجه فشار و کاربرد طبقه بندی می شوند. درک تفاوت بین انواع مخزن از خطاهای مشخصات پرهزینه جلوگیری می کند و اطمینان حاصل می کند که مخزن انتخابی هم با الزامات عملکرد و هم با محیط نظارتی نصب مطابقت دارد.

توسط مواد

مخازن استیل ضد زنگ (گریدهای 304 و 316) برای آب آشامیدنی، برنامه‌های کاربردی با درجه مواد غذایی و هر نصبی که نیاز به عمر طولانی دارد، بدون تعمیر و نگهداری پوشش داخلی یا پوشش داخلی، بهترین انتخاب هستند. سطح اکسید کروم غیرفعال در برابر خوردگی بدون هیچ گونه عملیات اضافی مقاومت می کند و مخازن ضد زنگ را به کمترین میزان نگهداری در طول عمر 30 تا 50 ساله تبدیل می کند.

مخازن پلی اتیلن (HDPE یا LLDPE). تسلط بر بازارهای مسکونی و کشاورزی ارزان قیمت. آنها سبک، ارزان و در اندازه های مختلف در دسترس هستند. محدودیت‌های آن‌ها تخریب اشعه ماوراء بنفش در طول زمان (که باعث شکنندگی و تغییر رنگ می‌شود)، حساسیت به دما (مخزن‌های HDPE بالاتر از 60 درجه سانتی‌گراد نرم می‌شوند)، و عمر مفید 10 تا 15 سال در تاسیسات بیرونی قبل از تعویض معمولاً مورد نیاز است.

مخازن GRP (پلاستیک تقویت شده با شیشه / فایبر گلاس). میانه راه - عمر طولانی تر از پلی اتیلن و هزینه کمتر از فولاد ضد زنگ. سطح داخلی پوشش ژله ای آنها می تواند در طول زمان تجزیه شده و ذرات را در آب ذخیره شده آزاد کند، که نیاز به بازرسی دوره ای و پوشش مجدد در سرویس آب آشامیدنی دارد.

مخازن کربن استیل پانل پیچ‌دار با روکش کارخانه‌ای یا با روکش اپوکسی جوش داده شده، استانداردی برای ذخیره‌سازی آب صنعتی غیر شرب با حجم بالا است که در آن حجم اقتصادی فولاد به جای فولاد ضد زنگ ترجیح داده می‌شود، اما پلاستیک یا GRP از نظر ساختاری در مقیاس ناکافی هستند.

توسط پیکربندی

فراتر از مواد، پیکربندی مخزن تعیین می کند که مخزن چگونه نصب شده و در کجا در سیستم هیدرولیک قرار می گیرد. مخازن جوی (روباز یا هواکش). آب را در فشار محیط ذخیره کنید و برای فشار تامین به نیروی جاذبه یا یک پمپ تقویت کننده تکیه کنید. مخازن تحت فشار - به طور جداگانه در زیر پوشش داده شده است - آب را تحت فشار بالا ذخیره کنید تا فشار سیستم را بدون عملکرد مداوم پمپ حفظ کنید. تانک های مرتفع از هد گرانشی از ارتفاع نصب آنها برای ایجاد فشار منبع استفاده کنید. تانک های زیرزمینی مخازن مدفونی هستند که در جاهایی که فضای سطحی در دسترس نیست استفاده می شوند، معمولاً از بتن مسلح، GRP یا پلی اتیلن ساخته می شوند.

مخازن فشار آب از جنس استنلس استیل: نحوه کار و زمان استفاده از آنها

یک مخزن فشار آب ضد زنگ - که بسته به کاربرد آن مخزن تحت فشار، مخزن هیدروپنوماتیک یا مخزن انبساط نیز نامیده می شود - اساساً با مخزن ذخیره اتمسفر متفاوت عمل می کند. یک مخزن فشار به جای اینکه حجمی از آب را در فشار محیط نگه دارد، یک بالشتک هوای از پیش شارژ شده را نگه می دارد که انرژی بالقوه را ذخیره می کند و از آن برای حفظ فشار آب در سیستم توزیع بدون نیاز به کارکرد مداوم پمپ استفاده می کند.

اصل عملیات

در مخزن فشار فولاد ضد زنگ نوع مثانه، یک مثانه لاستیکی انعطاف پذیر آب را از محفظه هوای از پیش شارژ شده جدا می کند. هنگامی که پمپ مخزن را پر می کند، آب وارد مثانه می شود و بار هوا را فشرده می کند و فشار سیستم را افزایش می دهد. هنگامی که یک شیر آب باز می شود، هوای فشرده بدون اینکه پمپ کار کند، آب را از مثانه خارج می کند، تا زمانی که فشار به نقطه تنظیم قطع شده کاهش یابد و پمپ دوباره روشن شود. این ترتیب فرکانس سیکل پمپ را 80-90٪ کاهش می دهد. در مقایسه با یک سیستم بدون مخزن فشار، به طور چشمگیری عمر پمپ را با کاهش تعداد راه اندازی موتور در ساعت افزایش می دهد - مضرترین رویداد عملیاتی برای موتورهای پمپ و مهر و موم های مکانیکی.

یک مخزن فشار ضد زنگ نوع دیافراگمی از یک دیافراگم لاستیکی ثابت جوش داده شده در داخل مخزن به جای مثانه قابل تعویض استفاده می کند. مخازن دیافراگمی معمولاً برای مخازن تحت فشار کوچکتر (زیر 100 لیتر) در سیستم های تقویت و گرمایش مسکونی استفاده می شود.

چرا فولاد ضد زنگ برای مخازن تحت فشار؟

مخازن تحت فشار در معرض بارگذاری چرخه‌ای مکانیکی هستند - هر شروع پمپ به مخزن فشار وارد می‌کند، هر بار پایین آمدن فشار آن را کاهش می‌دهد. در طول عمر یک مخزن در یک ساختمان تجاری یا تاسیسات صنعتی شلوغ، این به معنای ده ها هزار چرخه فشار است. ترکیب فولاد ضد زنگ از استحکام کششی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر خستگی آن را به ماده انتخابی برای مخازن تحت فشار در سرویس های آب آشامیدنی، سیستم های آب دارویی، فرآوری مواد غذایی و هر کاربردی تبدیل می کند که حساسیت فولاد کربنی به خوردگی داخلی را نمی توان تنها با پوشش تحت فشار چرخه ای مدیریت کرد.

مخازن فشار ضد زنگ برای کاربردهای تامین آب دارای فشاری از 6 بار (87 psi) برای مصارف مسکونی و تجاری سبک تا 16 بار (232 psi) برای ایستگاه‌های تقویت صنعتی و تامین ساختمان‌های بلند هستند. همه مخازن تحت فشار بالاتر از آستانه های حجم فشار معین باید بر اساس ASME Section VIII، PED (دستورالعمل تجهیزات فشار اروپا) یا استانداردهای ملی معادل طراحی و تایید شده باشند - این الزام مستقل از انتخاب مواد است.

اندازه گیری مخزن فشار آب ضد زنگ

اندازه مخزن تحت فشار با حجم تخلیه مورد نیاز بین شروع پمپ و قطع پمپ تعیین می شود - نه با حجم کل ذخیره آب. حجم تخلیه باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا بتواند رویدادهای تقاضای معمولی (یک فلاش توالت، یک دوش گرفتن کوتاه) را بدون راه اندازی پمپ تامین کند. برای کاربردهای مسکونی، یک مخزن با تخلیه 20 تا 40 لیتری در اکثر مجموعه پمپ های مدرن با سرعت متغیر استاندارد است. سیستم‌های پمپ سرعت ثابت با سوئیچ‌های فشار معمولی به مخازن بزرگ‌تری نیاز دارند - معمولاً 80 تا 200 لیتر برای یک خانه 4 خوابه - برای جلوگیری از دوچرخه‌سواری کوتاه. کوچک کردن مخزن فشار رایج ترین خطای نصب است. باعث چرخش سریع پمپ، گرم شدن بیش از حد و خرابی زودرس پمپ در عرض 2 تا 5 سال پس از نصب می شود.

مخازن ذخیره آب برای حفاظت در برابر آتش: الزامات و طراحی

مخازن ذخیره آب برای حفاظت در برابر آتش عملکردی اساسی متفاوت از مخازن تامین خانگی یا فرآیندی دارند. آنها اجزای ایمنی هستند که برای ارائه یک نرخ جریان و حجم تعریف شده برای مدت زمان مشخص در شرایط اضطراری لازم هستند - و طراحی، نصب و نگهداری آنها توسط کدهایی کنترل می شود که بدون توجه به ترجیحات مالک ساختمان دارای نیروی قانونی هستند.

استانداردهای حاکم

در ایالات متحده، مخازن ذخیره آب حفاظت از آتش عمدتاً توسط کنترل می شوند NFPA 22 (استاندارد مخازن آب برای حفاظت از حریق خصوصی) . NFPA 22 الزامات ساخت و ساز، روش‌های تعیین ظرفیت، الزامات نصب (از جمله حفاظت در برابر یخ زدگی)، برنامه‌های بازرسی و طراحی لوازم جانبی مخزن (شیرهای پر کردن، اتصالات پر کردن اضطراری، دریچه‌های خروجی و سیستم‌های گرمایش) را تعریف می‌کند. تأییدیه مرجع محلی دارای صلاحیت (AHJ) علاوه بر انطباق با NFPA در اکثر حوزه های قضایی مورد نیاز است.

معادل های بین المللی عبارتند از EN 12845 (استاندارد اروپایی برای سیستم های آتش نشانی ثابت)، AS 2304 (مخزن های ذخیره آب استرالیا/نیوزیلند برای حفاظت در برابر آتش) و کدهای ملی معادل در سایر بازارها. این استانداردها در جزئیات متفاوت هستند، اما این الزام اساسی را دارند که مخازن حفاظت از آتش باید حجم ذخیره اختصاصی داشته باشند که توسط هیچ اتصال غیر آتش نشانی قابل کاهش نباشد.

تعیین حجم

حجم مخزن حفاظت از حریق از تقاضای هیدرولیک سیستم اسپرینکلر یا سیستم هیدرانتی که در آن خدمت می کند، ضرب در مدت زمان مورد نیاز تامین محاسبه می شود. یک سیستم اسپرینکلر خطر سبک برای یک ساختمان تجاری کوچک ممکن است به 30 دقیقه تامین با سرعت 150 گرم در دقیقه نیاز داشته باشد - حداقل حجم مخزن 4500 گالن (17000 لیتر) را تولید می کند. یک سیستم خطر معمولی برای یک انبار با نیاز طراحی 500 گرم در دقیقه و مدت زمان 60 دقیقه به ذخیره اختصاصی 30000 گالن (114000 لیتر) نیاز دارد. مهندس رکورد این الزامات را از محاسبات هیدرولیک برای سیستم اطفاء حریق محاسبه می کند و اندازه مخزن به گونه ای است که حجم محاسبه شده را با حاشیه مشخص شده توسط استاندارد قابل اجرا برآورده می کند.

مواد مخزن برای حفاظت در برابر آتش

NFPA 22 به مخازن حفاظت در برابر آتش اجازه می دهد تا از فولاد (جوش یا پیچ)، بتن مسلح، چوب (برای تاسیسات موجود) و مواد مرکب مطابق با الزامات ساختاری استاندارد ساخته شوند. فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی روکش شده متداول ترین مواد مشخص شده برای تاسیسات جدید در اکثر بازارها هستند. فولاد ضد زنگ در جایی که از داخل مخزن برای ذخیره سازی دو منظوره استفاده می شود (ذخایر آتش به علاوه تامین خانگی) ترجیح داده می شود زیرا از نگرانی های کیفیت آب مرتبط با پوشش های فولاد کربنی جلوگیری می کند و جایی که مخزن در یک محیط خورنده مانند یک سایت صنعتی ساحلی قرار دارد. مخازن فولادی پیچ و مهره ای با روکش کارخانه (شیشه ای به فولاد یا پوشش داده شده با اپوکسی) به طور گسترده برای مخازن آتش سوزی با حجم بالای 50000 گالن استفاده می شود که در آن فولاد ضد زنگ جوش داده شده هزینه بالایی دارد.

مخازن بزرگ آب برای چیست - و چه کسی از آنها استفاده می کند

مخازن بزرگ ذخیره آب - سازه‌های فولادی استوانه‌ای که خط افق تاسیسات صنعتی، شهرداری‌ها و پردیس‌های تجاری را مشخص می‌کنند - طیف وسیعی از عملکردها را انجام می‌دهند که همیشه برای کسانی که با زیرساخت‌های آب آشنا نیستند آشکار نیست. درک آنچه که مخازن بزرگ انجام می دهند روشن می کند که چرا اندازه آنها به همان اندازه است و چرا مشخصات مواد و پیکربندی خاصی مورد نیاز است.

یکسان سازی تامین آب شهری

برج های آب شهری و مخازن چاه شفاف سطح زمین تفاوت بین نرخ تولید ثابت یک تصفیه خانه و تقاضای ساعتی بسیار متغیر از جمعیتی که به آن خدمات می دهد برابری می کند. تقاضای آب در صبح و عصر با ضریب 2 تا 4 برابر میانگین روزانه به اوج خود می رسد. بدون ذخیره سازی، تصفیه خانه و پمپ های توزیع باید برای اوج تقاضا به جای تقاضای متوسط ​​اندازه گیری شوند - هزینه سرمایه ای 2 تا 4 برابر طراحی مبتنی بر ذخیره سازی. برج آب همچنین فشار سیستم را به صورت غیرفعال حفظ می کند: ارتفاع آب ذخیره شده سر هیدرولیک ایجاد می کند که خانه ها و مشاغل را بدون عملکرد مداوم پمپ در طول دوره های تقاضای عادی تامین می کند.

بافر فرآیند صنعتی و تامین اضطراری

تأسیسات تولیدی، نیروگاه‌ها و مراکز داده به دو دلیل متمایز از ذخیره‌سازی آب بزرگ در محل نگهداری می‌کنند: تداوم فرآیند (یک برج خنک‌کننده یا سیستم چیلر که آب آرایشی آن تمام می‌شود می‌تواند تولید را در عرض چند دقیقه خاموش کند) و ظرفیت اضطراری (سیستم‌های اطفاء حریق، خنک‌کننده اضطراری و سیستم‌های سیل انفجاری به حجم‌هایی نیاز دارند که اتصالات جریان شهری در استان نمی‌توانند آن را تامین کنند). مخازن ذخیره آب صنعتی در این دسته معمولاً از 50000 تا 2000000 گالن متغیر است. ، در مخازن فولادی جوش داده شده یا پانل فولادی پیچ و مهره ای در سطح زمین نگهداری می شود.

ذخیره گاه آبیاری کشاورزی

عملیات‌های کشاورزی بزرگ آب را در دوره‌های مازاد ذخیره می‌کنند - بارندگی زمستانی، پنجره‌های تخصیص آبیاری خارج از پیک، یا رویدادهای سیل - برای استفاده در دوره‌های اوج تقاضا که دسترسی به آب سطحی یا محدودیت‌های تخصیص در غیر این صورت آبیاری را محدود می‌کند. مخازن در این کاربرد بین 10000 تا 500000 گالن است و معمولاً از فولاد موجدار گالوانیزه با یک آستر یا از سیستم های پانل ضد زنگ پیچ دار ساخته می شوند که در آن حفظ کیفیت آب برای سیستم های آبیاری قطره ای حساس به آلودگی مهم است.

مخزن آب فولادی 10000 گالن: قیمت گذاری و هزینه محرک

یک مخزن آب فولادی 10000 گالن (تقریباً 38000 لیتر) اندازه معمولی برای ذخایر تجاری حفاظت از آتش، انبار کشاورزی و مخازن بافر فرآیند صنعتی است. به اندازه‌ای بزرگ است که نیاز به نصب حرفه‌ای داشته باشد، اما به اندازه‌ای کوچک است که به جای یک سازه مونتاژ شده در مزرعه، یک واحد جوشی تک تکه باشد. درک اینکه چه چیزی باعث ایجاد قیمت در این مقیاس می شود به خریداران کمک می کند تا قیمت ها را ارزیابی کنند و از مقایسه مشخصاتی که معادل نیستند اجتناب کنند.

محدوده قیمت بر اساس مواد و پیکربندی

قیمت شاخص برای مخزن آب فولادی 10000 گالن (فقط مخزن، به استثنای فونداسیون، نصب و لوازم جانبی) مطابق با شرایط فعلی بازار:

عواملی که قیمت را تغییر می دهند

قیمت کالای فولادی بزرگترین متغیر در قیمت گذاری مخازن ضد زنگ است - قیمت کویل ضد زنگ 304 از 1800 تا 3500 دلار به ازای هر تن در پنج سال گذشته متغیر بوده است و این نوسان مستقیماً به قیمت مخازن تمام شده سرازیر می شود. مظنه ای که در یک سه ماهه به دست می آید ممکن است به دلایلی کاملاً خارج از کنترل سازنده با قیمتی که شش ماه بعد به دست می آید بین ۱۵ تا ۲۵ درصد متفاوت باشد. قفل کردن قیمت با سفارش خرید به شدت توصیه می شود برای پروژه های سرمایه ای بزرگ که در آن ها اطمینان بودجه لازم است.

فراتر از هزینه مواد، عوامل اصلی که قیمت مخزن را در مقیاس 10000 گالن افزایش می دهند عبارتند از: گواهینامه ASME یا NSF (افزودن تست، اسناد و هزینه بازرسی شخص ثالث). مشخصات بسته لوازم جانبی (نشانگرهای سطح، دریچه های دسترسی، دریچه ها، مجموعه های سرریز، پورت های نمونه و عناصر گرمایشی 2000 تا 8000 دلار به قیمت مخزن پایه بسته به محدوده اضافه می کنند). الزامات پرداخت سطح (یک روکش استاندارد 2B آسیاب استاندارد است؛ روکش های برس خورده یا برقی شده شماره 4 برای خدمات غذایی یا دارویی 10 تا 20 درصد به هزینه ساخت اضافه می کند). و تحویل سریع، که دارای حق بیمه 15 تا 30 درصدی در زمان استاندارد 8 تا 16 هفته برای مخازن ضد زنگ جوش داده شده در این اندازه است.