Lắp ráp bể chứa nước dạng bu lông: Vật liệu, công dụng & hướng dẫn thông số kỹ thuật

Bể chứa nước lắp ráp có chốt là gì?

Một lắp ráp bồn nước cắt bu lông là một thùng chứa mô-đun được chế tạo tại chỗ từ các tấm do nhà máy sản xuất được bắt vít với nhau tại các khớp và bịt kín bằng các miếng đệm chống thấm. Không giống như các bể chứa bê tông nguyên khối hoặc bể chứa bằng sợi thủy tinh chế tạo sẵn — phải được vận chuyển dưới dạng một khối duy nhất — các bể chứa từng phần được cung cấp dưới dạng các bộ phận được đóng gói phẳng và được lắp ráp trực tiếp tại điểm lắp đặt, loại bỏ các hạn chế về nâng và tiếp cận làm hạn chế kích thước bể tại hiện trường.

Phương pháp xây dựng này đã trở thành lựa chọn chủ yếu để lưu trữ nước khối lượng lớn trong các ứng dụng thương mại, công nghiệp và đô thị. Một cài đặt duy nhất có thể bao gồm từ dưới 5 m³ đến trên 3.000 m³ , với công suất được xác định hoàn toàn bởi số lượng tấm được đặt hàng - không phải bởi những gì có thể di chuyển qua ô cửa hoặc được cẩu lên.

Vật liệu tấm: So sánh GRP, Thép và Thép không gỉ

Hiệu suất kết cấu và vệ sinh của bể chứa nước lắp ráp bằng bu lông được xác định chủ yếu bởi vật liệu tấm. Ba vật liệu chiếm phần lớn việc lắp đặt trên toàn cầu.

GRP (Nhựa gia cố bằng thủy tinh / Sợi thủy tinh)

Tấm GRP là lựa chọn được triển khai rộng rãi nhất trong việc lưu trữ nước uống được. Vật liệu này vốn không bị ăn mòn, không độc hại và không yêu cầu lớp lót hoặc lớp phủ bên trong để tuân thủ các tiêu chuẩn tiếp xúc với nước uống. Các tấm GRP thường được sản xuất bằng phương pháp đúc nén, tạo ra độ dày thành ổn định và mặt trong mịn chống lại sự hình thành màng sinh học. Kích thước bảng tiêu chuẩn dao động từ 0,5 m × 0,5 m đến 1 m × 1 m , với độ dày thành từ 6 mm đến 12 mm tùy theo độ sâu tải trọng và yêu cầu kết cấu.

Đặc tính chính: GRP có độ dẫn nhiệt thấp, giúp giảm mức tăng nhiệt khi lắp đặt trên mặt đất — một lợi thế ở vùng khí hậu ấm áp, nơi nhiệt độ nước tăng cao làm tăng tốc độ phát triển của vi khuẩn.

Thép mạ kẽm nhúng nóng

Bể phân đoạn bằng thép mạ kẽm mang lại độ cứng kết cấu vượt trội và được ưu tiên lắp đặt với công suất rất lớn (trên 500 m³) trong đó độ lệch của tấm dưới áp suất thủy tĩnh phải được kiểm soát chặt chẽ. Lớp phủ kẽm cung cấp khả năng chống ăn mòn; tuy nhiên, các bể chứa dành cho nước uống phải được trang bị lớp lót bên trong dành cho thực phẩm - điển hình là túi cao su butyl linh hoạt được EPDM hoặc WRAS phê duyệt - để ngăn kẽm rò rỉ vào nguồn nước.

Bồn thép mạ kẽm có tuổi thọ sử dụng khoảng 20–30 năm trong điều kiện bình thường, với việc thay thế lớp lót thường được yêu cầu sau 10–15 năm.

Thép không gỉ (304 / 316L)

Bể phân đoạn bằng thép không gỉ được chỉ định trong các ứng dụng đòi hỏi tiêu chuẩn vệ sinh cao nhất - lưu trữ nước dược phẩm, sản xuất thực phẩm và đồ uống và hệ thống chữa cháy bệnh viện, nơi mọi rủi ro ô nhiễm là không thể chấp nhận được. Lớp 316L (có hàm lượng carbon thấp, chứa molypden) giúp tăng cường khả năng kháng clorua phù hợp với môi trường ven biển và kho chứa tại nhà máy khử muối. Những bể này không cần lớp lót bên trong và có thể làm sạch hoàn toàn theo tiêu chuẩn GMP. Chi phí cao hơn đáng kể so với GRP hoặc thép mạ kẽm, nhưng chi phí vòng đời rất cạnh tranh do tuổi thọ sử dụng kéo dài của 50 năm với mức bảo trì tối thiểu.

Hệ thống lắp ráp bu lông hoạt động như thế nào

Tính toàn vẹn về cấu trúc của bể phân đoạn phụ thuộc vào chất lượng và thiết kế của hệ thống khớp nối. Các tấm kết nối dọc theo các cạnh mặt bích của chúng bằng cách sử dụng bu lông và đai ốc bằng thép không gỉ định kỳ - thường là 100–200 mm - với một miếng đệm liên tục chạy dọc theo chiều dài của mỗi khớp. Vật liệu đệm rất quan trọng: cao su EPDM (ethylene propylene diene monome) cấp thực phẩm là tiêu chuẩn cho các ứng dụng nước uống, được đánh giá là có thể ngâm liên tục và có khả năng chống lại các hóa chất clo hóa ở nồng độ được sử dụng trong xử lý nước đô thị.

Tải trọng kết cấu được phân bổ qua các mặt bích của tấm thành một khung cơ sở - thường là góc hoặc rãnh bằng thép mạ kẽm nhúng nóng - truyền tải trọng thủy tĩnh và địa chấn tới nền móng. Đối với các bể có chiều cao trên 2 m, cần có các thanh giằng bên trong chạy ngang giữa các bức tường đối diện để chống cong vênh thủy tĩnh ở tấm giữa.

Trình tự lắp ráp tại chỗ

1. Chuẩn bị nền móng — Một tấm bê tông cốt thép hoặc nền sỏi được nén chặt được chuẩn bị cho diện tích bể, đảm bảo lắp đặt ở mức trong phạm vi ±5 mm trên chu vi khung đế.
2. Lắp đặt khung cơ sở — Rãnh đế thép được định vị và cố định, tạo thành vòng đỡ cho các tấm sàn.
3. Lắp đặt tấm sàn — Các tấm sàn được đặt trên khung đế và bắt vít với nhau, có gioăng đệm ở mỗi mối nối. Chất bịt kín chống thấm có thể được áp dụng như một biện pháp phụ tại các điểm nối từ sàn đến tường.
4. Thi công tấm tường — Tấm tường được nâng lên (bằng tay đối với tấm GRP; bằng cần cẩu nhỏ hoặc xe nâng đối với tấm thép) và bắt vít dần dần từ một góc ra ngoài.
5. Lắp thanh giằng bên trong — Các thanh giằng ngang được luồn qua các lỗ trên tấm tường đã khoan sẵn ở độ cao xác định và được căng.
6. Lắp đặt tấm mái - Tấm mái được lắp sau cùng, tạo thành lớp che chắn kín, cách nhiệt. Các hố ga tiếp cận, ống thông hơi và cổng kiểm tra được tích hợp ở giai đoạn này.
7. Kiểm tra thủy lực — Bể đã hoàn thiện được đổ đầy nước đến hết công suất và được giữ trong 24–48 giờ để xác minh tính toàn vẹn của mối nối trước khi đưa vào vận hành.

Một đội gồm hai người đã được đào tạo thường có thể lắp ráp một Bể phân đoạn 50 m³ GRP trong một ngày làm việc . Bể thép lớn hơn 500 m³ có thể cần 3–5 ngày với đội lắp đặt lớn hơn.

Ưu điểm chính so với các giải pháp lưu trữ thay thế

Truy cập trang web không giới hạn

Bởi vì các tấm thường không lớn hơn 1 m × 1 m và đủ nhẹ để xử lý thủ công (tấm GRP nặng khoảng 8–15 kg mỗi cái ), các bể chứa dạng bắt vít lắp ráp có thể được lắp đặt ở những vị trí hoàn toàn không thể tiếp cận được với cần trục hoặc phương tiện: phòng máy ở tầng hầm, mái nhà, hành lang hạn chế và các tòa nhà hiện có mà không cần thay đổi cấu trúc. Đây là lợi thế quan trọng nhất so với các giải pháp thay thế chế tạo sẵn và là lý do chính khiến các bể phân đoạn chiếm ưu thế trong các dự án trang bị thêm, tân trang và cơ sở hạ tầng đô thị.

Khả năng mở rộng

Việc mở rộng công suất đạt được bằng cách bổ sung thêm các tấm pin vào các bức tường hiện có hoặc mở rộng diện tích bể chứa — một lợi thế vận hành đáng kể tại các cơ sở đang phát triển. Một bể chứa ban đầu được chỉ định có thể tích 100 m³ có thể được mở rộng lên 200 m³ bằng cách dỡ bỏ một bức tường đầu, lắp đặt các tấm mở rộng và bắt vít vào bức tường cuối mới. Khả năng mở rộng mô-đun này cho phép chi tiêu vốn được chia thành từng giai đoạn phù hợp với nhu cầu thực tế thay vì chỉ định quá mức ngay từ đầu.

Khả năng bảo trì và thay thế bảng điều khiển

Các tấm bị hư hỏng riêng lẻ có thể được tháo chốt và thay thế mà không cần ngừng hoạt động toàn bộ bể - một lợi thế quan trọng so với kho bê tông nguyên khối hoặc thép hàn. Vòng đệm, bộ phận dễ bị mài mòn nhất, có thể được kiểm tra và thay thế tại chỗ trong quá trình dừng bảo trì định kỳ. Khả năng bảo trì ở cấp độ thành phần này giúp kéo dài tuổi thọ hoạt động hiệu quả của hệ thống lắp đặt vượt xa tuổi thọ định mức của bảng điều khiển.

Tuân thủ các quy định về nước uống

Bể phân đoạn bằng GRP và thép không gỉ được sản xuất theo tiêu chuẩn BS EN 13280 (Anh), phê duyệt WRAS hoặc NSF/ANSI 61 (Bắc Mỹ) đáp ứng các yêu cầu tiếp xúc với nước uống được mà không cần xử lý thêm. Tài liệu tuân thủ quy định — bao gồm bảng dữ liệu an toàn vật liệu, chứng chỉ kiểm tra của bên thứ ba và hồ sơ lắp đặt — thường có sẵn từ nhà sản xuất và được yêu cầu để phê duyệt kiểm soát tòa nhà ở hầu hết các khu vực pháp lý.

Ứng dụng trong các ngành công nghiệp

Tính linh hoạt của thiết kế mặt cắt bắt vít lắp ráp đã thúc đẩy việc áp dụng trên nhiều lĩnh vực:

• Tòa nhà thương mại và khách sạn — Kho đệm nước nóng và lạnh, dự trữ chữa cháy và thu gom nước xám. Việc lắp đặt trên mái nhà là phổ biến ở các tòa nhà cao tầng, nơi nguồn cung cấp năng lượng bằng trọng lực giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng của máy bơm.
• Cấp nước thành phố — Các bể chứa trên cao và các bể chứa dịch vụ trên mặt đất để quản lý vùng áp suất và cân bằng nguồn cung. Bể phân đoạn GRP thống trị lĩnh vực này tại các thị trường đang phát triển do chi phí thấp, lắp đặt nhanh và yêu cầu bảo trì tối thiểu.
• Bệnh viện và cơ sở chăm sóc sức khỏe — Kho chứa nước lạnh tuân thủ hướng dẫn HTM 04-01 (Anh), với thiết kế hai ngăn cho phép một nửa vẫn hoạt động trong khi làm sạch nửa kia.
• Nước xử lý công nghiệp — Lưu trữ đệm cho tháp giải nhiệt, cấp liệu cho nồi hơi, xử lý nước rửa và giữ nước thải. Tấm thép không gỉ được chỉ định khi khả năng tương thích hóa học là mối quan tâm.
• Hệ thống chữa cháy — Bể phá vỡ và bể hút cho hệ thống phun nước và vòi chữa cháy, được quy định theo Quy tắc NFPA 22 (Hoa Kỳ) hoặc LPC (Anh). Những bể này yêu cầu thiết kế kết cấu cụ thể để chịu được tải trọng hút của máy bơm và lực địa chấn ở những khu vực có nguy cơ cao.
• Nông nghiệp và thủy lợi — Thu nước mưa và bể đệm tưới tiêu khối lượng lớn ở những nơi xa nơi việc xây dựng bê tông là không thực tế do khả năng tiếp cận hoặc chi phí.

Xác định một bể nước lắp ráp có chốt bắt vít: Các thông số chính

Thông số kỹ thuật chính xác ngăn ngừa việc định cỡ dưới mức, không tuân thủ và chi phí không cần thiết. Các thông số sau đây cần được xác nhận trước khi mua sắm:

• Công suất làm việc yêu cầu (m³) — Tổng dung lượng lưu trữ được tính toán từ nhu cầu cao điểm hàng ngày, thời gian gián đoạn cung cấp và các yêu cầu dự trữ (hỏa hoạn, khẩn cấp hoặc vận hành).
• Hạn chế về dấu chân và chiều cao có sẵn — Xác định xem bể có diện tích rộng nông hay bể cao hẹp phù hợp hơn. Chiều cao tiêu chuẩn dao động từ 1 m đến 4 m theo từng bước phù hợp với kích thước của bảng điều khiển.
• Loại nước — Nước uống được, nước chữa cháy, nước xử lý hoặc nước thải. Xác định vật liệu tấm, thông số kỹ thuật của miếng đệm và bất kỳ chứng nhận quy định nào được yêu cầu.
• Môi trường cài đặt — Trong nhà/ngoài trời, phạm vi nhiệt độ môi trường xung quanh, tiếp xúc với tia cực tím, vùng địa chấn và tải trọng gió. Những yếu tố này ảnh hưởng đến thiết kế khung cơ sở và lựa chọn độ dày thành tấm.
• Vị trí đầu vào, đầu ra, tràn và thoát nước — Chỉ định kích thước kết nối chính xác (thường là DN50–DN200), loại kết nối (mặt bích hoặc ren BSP) và chiều cao xuyên tường ở giai đoạn thiết kế để tránh sửa đổi hiện trường.
• Kiểu mái — Mái bằng phẳng vững chắc dành cho người đi bộ, bằng phẳng không có lối đi hoặc mái hở (đối với một số ứng dụng tưới tiêu và xử lý nhất định). Mái cách nhiệt có sẵn để lắp đặt ở vùng khí hậu lạnh giá.
• Tiêu chuẩn áp dụng — Xác nhận tiêu chuẩn nào chi phối việc cài đặt: BS EN 13280, WRAS, NSF/ANSI 61 hoặc tương đương tại địa phương. Yêu cầu chứng nhận thử nghiệm của bên thứ ba từ nhà sản xuất trước khi đặt hàng.

Lịch trình bảo trì và yêu cầu kiểm tra

Một assembly bolted sectional water tank in potable water service should follow a structured maintenance regime to maintain water quality and structural integrity:

• Mộtnual internal inspection — Kiểm tra bằng mắt tất cả các bề mặt tấm, mối nối, miếng đệm và phụ kiện xem có vết nứt, tách lớp, ố màu, tích tụ cặn hoặc phát triển sinh học hay không. Được khuyến nghị theo khung kiểm soát BS 8558 và Legionella.
• Vệ sinh định kỳ 6–12 tháng - Xả nước, làm sạch và khử trùng bên trong bể. Quy trình khử trùng đã được phê duyệt thường bao gồm khử trùng bằng clo đến nồng độ clo tự do là 50 mg/L, thời gian tiếp xúc là 1 giờ, xả hết nước và xả về mức dư lượng bình thường.
• Kiểm tra lực siết bu-lông 5 năm một lần - Xác minh rằng tất cả các bu lông có thể tiếp cận vẫn ở mômen xoắn quy định. Việc vặn lại đặc biệt quan trọng sau 12 tháng sử dụng đầu tiên khi lực nén ban đầu của miếng đệm đã ổn định.
• Thay thế miếng đệm sau 15–20 năm — Miếng đệm EPDM có tuổi thọ hữu hạn khi ngâm liên tục và tiếp xúc với nước clo. Chủ động thay thế trước khi miếng đệm bị hỏng sẽ ngăn ngừa sự cố rò rỉ và nhiễm bẩn khớp.
• Kiểm tra lớp lót (thùng thép mạ kẽm) — Lớp lót bàng quang bên trong phải được kiểm tra hàng năm xem có bị thủng, nứt do ứng suất gấp và độ nguyên vẹn của đường may hay không. Lỗi lớp lót khiến nước tiếp xúc với bề mặt được mạ kẽm và phải được xử lý kịp thời.

Hồ sơ bảo trì phải được lưu giữ để tuân thủ quy định và thường được yêu cầu thể hiện sự thẩm định theo nghĩa vụ đánh giá rủi ro Legionella trong các tòa nhà thương mại và công cộng.