انواع مخازن آب: فولاد ضد زنگ، گزینه های صنعتی و مقطعی

انواع مخازن آب: بررسی اجمالی

مخازن آب در محیط های مسکونی، تجاری و صنعتی برای ذخیره آب آشامیدنی، آب پردازش، آب باران، ذخایر اطفاء حریق و سیالات صنعتی استفاده می شود. نوع مخزن مناسب برای یک کاربرد معین با توجه به نیازهای ظرفیت، استانداردهای کیفیت آب، محدودیت‌های نصب، بارهای ساختاری و عمر مورد انتظار تعیین می‌شود. هیچ ماده یا پیکربندی واحدی برای هر سناریو مناسب نیست - درک گزینه های موجود نقطه شروع برای هر مشخصات تانک است.

دسته بندی های اصلی در استفاده فعلی عبارتند از:

• مخازن استیل ضد زنگ - جوش داده شده یا ساخته شده از ورق فولادی زنگ نزن آستنیتی، مورد استفاده در هر دو زمینه صنعتی خانگی و صنعتی که در آن بهداشت و مقاومت در برابر خوردگی الزامات اولیه است.
• مخازن فولادی صنعتی - مخازن فولاد کربنی یا فولادی پوشش داده شده برای ذخیره سازی با ظرفیت زیاد آب فرآیند، مواد شیمیایی، سوخت یا ذخایر آتش در محیط های صنعتی سنگین مهندسی شده اند.
• مخازن آب مقطعی - سیستم‌های مبتنی بر پانل مدولار که در محل از بخش‌های از پیش ساخته شده مونتاژ می‌شوند و اندازه‌بندی انعطاف‌پذیر و قابلیت نصب در مکان‌هایی غیرقابل دسترس برای کشتی‌های از پیش ساخته را ارائه می‌دهند.
• مخازن GRP / فایبرگلاس - ظروف پلاستیکی تقویت شده با شیشه که سبک وزن، ضد خوردگی هستند و به طور گسترده در برنامه های کاربردی در پشت بام و مخازن زیرزمینی استفاده می شوند.
• مخازن HDPE و پلی اتیلن - مخازن پلاستیکی قالب گیری چرخشی مناسب برای ذخیره سازی خانگی، کشاورزی و مواد شیمیایی در مقیاس کوچکتر که هزینه و سهولت نصب بر استحکام ساختاری اولویت دارد.
• مخازن بتنی - مخازن بتن آرمه ریخته‌گری‌شده یا پیش‌ریخته‌شده برای تأسیسات زیرزمینی یا نیمه مدفون که در آن‌ها ظرفیت و ماندگاری بسیار زیادی مورد نیاز است.

بخش‌های زیر بر سه دسته مبتنی بر فولاد متمرکز هستند - مخازن فولاد ضد زنگ برای مصارف خانگی، مخازن فولادی صنعتی و مخازن آب مقطعی - که مجموعاً اکثر ظرفیت ذخیره‌سازی آب نصب‌شده در کاربردهای تجاری و صنعتی سنگین در سطح جهان را تشکیل می‌دهند.

مخزن آب استیل ضد زنگ برای مصارف خانگی

مخزن آب از جنس استنلس استیل برای مصارف خانگی مشخص‌ترین ارتقاء از مخازن پلاستیکی استاندارد در بازارهایی است که کیفیت آب آشامیدنی، طول عمر و ذخیره‌سازی بهداشتی در اولویت هستند. ویژگی‌های این ماده به محدودیت‌های اصلی مخازن پلی‌اتیلن می‌پردازد: تخریب UV، رشد جلبک‌ها توسط انتقال نور، شسته شدن طعم و بو از پلاستیک، و عمر مفید ساختاری نسبتاً کوتاه.

درجه مواد و ایمنی مواد غذایی

مخازن آب از جنس استنلس استیل داخلی از هر دو ساخته می شوند درجه 304 (18/8) یا درجه 316 (18/10/2) فولاد ضد زنگ آستنیتی درجه 304 برای اکثر کاربردهای آب آشامیدنی استاندارد است - ترکیب کروم نیکل آن یک لایه اکسید غیرفعال را تشکیل می دهد که در برابر خوردگی در آب تمیز مقاومت می کند و کاملاً با مقررات تماس با غذا از جمله NSF/ANSI 61 و دستورالعمل آب آشامیدنی اروپا مطابقت دارد. درجه 316 که مولیبدن را اضافه می کند، در جایی مشخص می شود که آب ذخیره شده دارای محتوای کلرید بالا باشد (مناطق ساحلی، آب نرم شده با بازسازی نمک بالا) یا جایی که مخزن برای پردازش مواد غذایی یا کاربردهای لبنی استفاده می شود.

پرداخت سطح داخلی به اندازه درجه آلیاژ اهمیت دارد. فضای داخلی 2B (پرده آسیاب) یا برقی شده زبری سطح را به حداقل می رساند، محل اتصال بیوفیلم را کاهش می دهد و تمیز کردن دوره ای را با ضدعفونی کننده های استاندارد غذایی ساده می کند.

ساخت و ساز و اندازه

مخازن آب از جنس استنلس استیل مسکونی معمولاً از 500 لیتر تا 10000 لیتر در پیکربندی های استوانه ای یا مستطیلی در دسترس هستند. مخازن استوانه ای فشار هیدرواستاتیک را به طور موثرتری برای ضخامت دیوار معین توزیع می کنند و استانداردی برای نصب های بالای سر و پشت بام هستند. مخازن مستطیل شکل راحت تر در اتاق های بسته گیاهی، زیرزمین ها یا فضاهای زیر پله ای که مساحت کف آن محدود است، قرار می گیرند.

جزئیات ساخت و ساز کلیدی که باید هنگام انتخاب مخزن خانگی تأیید شود عبارتند از:

• ضخامت دیوار: حداقل 1.2-1.5 میلی متر برای مخازن تا 2000 لیتر؛ گیج سنگین تر (2.0 میلی متر یا بالاتر) برای کشتی های بزرگتر یا تاسیسات مرتفع در معرض لرزش.
• کیفیت جوش: جوش TIG با نفوذ کامل بر روی تمام درزها، در داخل زمین صاف و پس از جوشکاری غیرفعال می شود تا لایه غیرفعال که در اثر حرارت ورودی مختل شده است، بازسازی شود.
• گزینه عایق: روکش بیرونی عایق شده با فوم پلی اورتان افزایش حرارتی را در آب و هوای گرم کاهش می دهد و تکثیر باکتری های ناشی از دما را در آب ذخیره شده محدود می کند.
• دسترسی به manway: یک درگاه دسترسی مهر و موم شده و قفل شده امکان بازرسی و تمیز کردن داخلی را بدون از بین بردن اتصالات ورودی یا خروجی فراهم می کند.

عمر مفید مخزن خانگی از جنس استنلس استیل که به درستی نصب شده و نگهداری می شود بیشتر است 25-30 سال در اکثر شرایط کیفیت آب - تقریباً سه تا چهار برابر عمر مفید یک مخزن پلی اتیلن قابل مقایسه در همان محیط.

مخزن فولادی صنعتی: طراحی، پوشش ها و کاربردها

مخزن فولادی صنعتی یک مخزن تحت فشار فولاد کربنی یا فولاد آلیاژی یا مخزن ذخیره اتمسفر است که برای ذخیره سازی با حجم زیاد در زمینه های تولید، تاسیسات، نفت و گاز، حفاظت در برابر آتش و زمینه های تصفیه آب طراحی شده است. ظرفیت ها از چند هزار لیتر برای مخازن بافر فرآیند تا چند میلیون لیتر برای برج های آب شهری و ذخیره سازی میدان نفت خام.

استانداردهای طراحی

مخازن فولادی صنعتی برای ذخیره آب بر اساس استانداردهای شناخته شده ای طراحی و ساخته می شوند که بر انتخاب مواد، بازرسی جوش، محاسبه ضخامت پوسته و الزامات آزمایش حاکم است. پرکاربردترین چارچوب ها عبارتند از:

• API 650 - استاندارد غالب برای مخازن ذخیره سازی فولادی روی زمین جوش داده شده بزرگ، مورد استفاده در ذخیره سازی آب، نفت و مواد شیمیایی در سطح جهان.
• AWWA D100 - استاندارد انجمن کار آب آمریکا که به طور خاص مخازن فولاد کربنی جوش داده شده را برای خدمات تامین آب حاکم می کند.
• EN 14015 - معادل اروپایی API 650 که مخازن فولادی استوانه‌ای عمودی با کف تخت را برای ذخیره‌سازی مایعات در دمای محیط پوشش می‌دهد.

پوشش های داخلی و خارجی

فولاد کربنی در تماس با آب بدون پوشش محافظ خورده می شود و سیستم پوشش را تعیین کننده اولیه عمر مفید و فاصله نگهداری می کند. استراتژی های پوشش استاندارد عبارتند از:

• آستر اپوکسی: اپوکسی دو یا سه لایه بدون حلال که بر روی سطوح داخلی تمیز شده با انفجار اعمال می شود، یک مانع مداوم در برابر خوردگی ایجاد می کند و دارای گواهی NSF 61 برای تماس با آب آشامیدنی است. فاصله مورد انتظار برای پوشش مجدد 10-15 سال با آماده سازی سطح مناسب است.
• گالوانیزه گرم: گالوانیزه غوطه وری کامل پانل ها یا اجزای پیش ساخته محافظت در برابر خوردگی آلیاژ روی-آهن را فراهم می کند. مناسب برای مخازن کوچکتر و سیستم های مقطعی به جای مخازن بزرگ جوش داده شده در سایت.
• حفاظت کاتدی آند قربانی: آندهای منیزیم یا روی نصب شده در داخل مخزن سیستم پوشش را تکمیل می‌کنند و برای محافظت از بستر فولادی در هر قسمتی که پوشش ناپیوسته یا تعطیل است، به طور فداکاری خورده می‌شود.
• پوشش خارجی پلی اورتان یا آلکیدی: روی پرایمر غنی از روی برای محافظت از بیرون در برابر خوردگی جوی، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش و آلودگی صنعتی استفاده می شود.

اطفاء حریق و کاربردهای آب فرآیندی

مخازن فولادی صنعتی راه حل استاندارد ذخیره سازی ذخایر اطفاء حریق مطابق با NFPA 22 (ایالات متحده آمریکا) یا BS EN 1825 (اروپا) هستند، که در آن یکپارچگی ساختاری، ظرفیت تعریف شده و مقاومت در برابر آسیب در طول یک رویداد آتش سوزی باید تضمین شود. در صنایع فرآیندی، مخازن فولادی جوی به عنوان ذخیره بافر برای آب خنک‌کننده، آب تغذیه دیگ بخار، برگشت میعانات و سیستم‌های دوز شیمیایی عمل می‌کنند - کاربردهایی که در آن نسبت حجم به هزینه فولاد کربنی بر عملکرد خوردگی جایگزین‌های ضدزنگ تعیین‌کننده است.

مخازن آب مقطعی : مزایای طراحی و نصب مدولار

مخازن آب مقطعی در محل از پانل های مسطح یا شکل از پیش ساخته شده که با اتصالات مهر و موم شده به هم متصل شده اند، مونتاژ می شوند، نه اینکه به عنوان یک مخزن کامل جوش داده شوند. این رویکرد مدولار محدودیت دسترسی را که مخازن معمولی را از بسیاری از مکان‌های نصب در دنیای واقعی حذف می‌کند، حل می‌کند: اتاق‌های کارخانه، محفظه‌های پشت بام، اتاق‌های مخزن زیرزمین، و ساختمان‌هایی که درها، پله‌ها و دهانه‌های سازه‌ای برای پذیرش مخزن پیش‌ساخته با حجم مورد نیاز بسیار کوچک هستند.

مواد پنل

پانل های مخزن آب مقطعی در سه ماده اصلی تولید می شوند که هر کدام دارای ویژگی های عملکردی متمایز هستند:

انعطاف پذیری اندازه و ظرفیت

ماژول های پنل استاندارد - معمولاً 1000 میلی متر × 1000 میلی متر یا 500 میلی متر × 500 میلی متر در بخش GRP - در هر پیکربندی طول، عرض و ارتفاع برای دستیابی به حجم ذخیره سازی دقیق مورد نیاز ترکیب می شوند. این بدان معناست که یک مخزن مقطعی را می‌توان به‌گونه‌ای تعیین کرد که با ردپای دقیق و فضای بالای فضای موجود در اتاق گیاه متناسب باشد، نه اینکه نیاز به طراحی فضا در اطراف یک کشتی با اندازه ثابت باشد. ظرفیت های زیر 1000 لیتر تا بیش از حد 500000 لیتر در یک مجموعه مخزن مقطعی قابل دستیابی هستند.

ملاحظات نصب و نگهداری

از آنجایی که مخازن مقطعی در جای خود مونتاژ می شوند، می توان آنها را نیز جدا کرد و در صورت تغییر نیازهای ظرفیت - انعطاف پذیری که یک کشتی جوش داده شده نمی تواند ارائه دهد. پانل ها از طریق درهای استاندارد حمل می شوند و با پیچ و مهره به یک قاب پشتیبان فولادی داخلی مونتاژ می شوند، با اتصالات با استفاده از واشرهای EPDM یا نئوپرن که بدون تخلیه کامل مخزن قابل تعویض هستند، در صورت جدا شدن بخش های جداگانه، مهر و موم شده اند.

الزامات تعمیر و نگهداری بر بازرسی وضعیت واشر، نظارت بر خوردگی قاب (برای سیستم‌های اسکلت فلزی) و تمیز کردن سطح داخلی تمرکز دارد. مخازن مقطعی GRP باید هر 3 تا 5 سال یکبار از نظر لایه لایه شدن یا چروکیدگی در سطوح پانل بازرسی شوند. مخازن مقطعی ضد زنگ فقط به پاکسازی دوره ای داخلی در شرایط عادی سرویس آب آشامیدنی نیاز دارند.