20000 m3 Thép Bể Chứa Nước: Thiết Kế Hồ Chứa Bu Lông Rất Lớn

Ở mức khoảng 20.000 m³, bể chứa nước không còn là một mặt hàng mua sắm mà trở thành một dự án dân dụng và hậu cần. Thể tích đủ lớn để các quyết định về hình học tương tác với thiết kế móng, tải trọng gió và động đất trở nên quan trọng hơn là thông thường, và số lượng tấm, bu lông và gioăng làm cho việc quản lý công trường trở thành yếu tố quyết định tiến độ. Trên các hệ thống cung cấp nước số lượng lớn của đô thị, lưu trữ nước thô công nghiệp và dự trữ phòng cháy chữa cháy chiến lược, những khó khăn xuất hiện ở quy mô này hiếm khi liên quan đến bản thân bể chứa: chúng liên quan đến việc tiếp cận cho xe giao hàng, định vị cần cẩu, trình tự lắp đặt các tấm, xử lý gioăng trong điều kiện thời tiết bất lợi và dung sai móng mà cấu trúc bu lông sẽ không dung thứ.

Một bể chứa nước bằng thép bu lông 20.000 m³ nằm trong khả năng đã được chứng minh khi kỹ thuật được tiếp cận một cách có hệ thống — hình học được lựa chọn dựa trên các ràng buộc về địa điểm và thủy lực, vỏ bể được thiết kế cho trường hợp gió và động đất thực tế, móng được xây dựng theo dung sai mà lắp ráp bu lông yêu cầu, và hậu cần tấm được lên kế hoạch cẩn thận như cấu trúc. Công ty TNHH Công nghệ Shijiazhuang Zhengzhong (Center Enamel) đã cung cấp các bể chứa ở cấp độ này và hơn thế nữa, bao gồm một đơn vị 21.094 m³ vào năm 2020, một công trình lắp đặt 32.000 m³ vào năm 2024 và một bể cao 34,8 m vào năm 2018, với các hệ thống được cung cấp cho hơn 100 quốc gia.

Hình dạng là sự đánh đổi giữa diện tích chiếm đất, chiều cao và thủy lực. Một bể chứa 20.000 m³ có thể được cấu hình với đường kính khoảng 40 m và chiều cao 16 m hoặc 32 m và chiều cao 25 m, và sự lựa chọn này được quyết định bởi diện tích đất có sẵn, phạm vi mực nước vận hành cần thiết bởi hệ thống phân phối và chi phí móng, chi phí này tăng theo chiều cao.

• Diện tích chiếm đất so với Chiều cao: Đường kính lớn hơn làm giảm chiều cao và tập trung tải trọng móng nhưng đòi hỏi nhiều đất hơn và nhịp mái rộng hơn.
• Phạm vi mực nước thủy lực: Dải mực nước sử dụng được đặt bởi hệ thống phân phối, vì vậy bể chứa nên được tỷ lệ hóa sao cho phạm vi vận hành nằm trong chiều cao vỏ hiệu quả.
• Nhịp mái: Đường kính rộng có thể ưu tiên mái vòm địa lý bằng nhôm, có thể vươn xa mà không cần cột bên trong và giữ cho không gian bên trong thông thoáng để kiểm tra và làm sạch.
• Tiếp xúc với gió: Vỏ bể cao hơn, hẹp hơn nhạy cảm hơn với gió, vì vậy các địa điểm ven biển hoặc khu vực trống trải thường ưu tiên cấu hình thấp hơn.
• Hiệu quả kinh tế móng: Khả năng chịu tải và giới hạn lún thường quyết định hình dạng, vì chi phí móng thường vượt quá chi phí biên của thép vỏ bổ sung.

Ở mức 20.000 m³, các trường hợp thiết kế quan trọng thay đổi. Tải trọng gió và động đất, độ ổn định của vỏ bể và dung sai lún móng trở nên chiếm ưu thế, và mối nối bu lông — chứ không phải tấm — thường là yếu tố quan trọng. Do đó, thiết kế được xác nhận bằng phân tích phần tử hữu hạn thay vì bảng độ dày, theo tiêu chuẩn AWWA D103-09.

• Gió và Động đất: Tải trọng ngang và rung lắc do động đất quyết định thiết kế vỏ bể và neo, và cả hai đều phải được đánh giá dựa trên loại khu vực tiếp xúc và vùng động đất thực tế của địa điểm.
• Độ ổn định của vỏ bể: Vỏ bể thành mỏng ở phạm vi kích thước này được quyết định bởi độ ổn định, làm cho thiết kế vòng, thanh gia cố và dầm gió trở thành một phần của giải pháp kết cấu.
• Thiết kế mối nối bu lông: Các bộ phận cố định cấp 8.8 với hệ thống làm kín được thiết kế là giao diện quan trọng; thiết kế mối nối và bố trí bu lông có trọng lượng tương đương với độ dày tấm.
• Dung sai lún: Cấu trúc bu lông chịu được độ lún chênh lệch ít hơn nhiều so với cấu trúc nguyên khối, làm cho chất lượng thiết kế và thi công móng trở nên quyết định.
• Xác nhận bằng phần tử hữu hạn: Vỏ bể, mái và neo được mô hình hóa thay vì định cỡ bằng bảng, do đó thiết kế có thể được bảo vệ và ghi lại để xem xét.

Các bể bu lông lớn thành công hay thất bại dựa trên việc quản lý công trường. Mỗi tấm được vận chuyển như một đơn vị hoàn thiện tại nhà máy, vì vậy yếu tố quyết định tiến độ là trình tự: các tấm phải đến theo thứ tự lắp dựng, được xử lý mà không làm hỏng lớp phủ, được làm kín trong điều kiện phù hợp với vật liệu làm kín và được lắp ráp theo dung sai mà móng đã đạt được.

• Các tấm hoàn thiện tại nhà máy: Các tấm được phủ, kiểm tra và đánh số, vì vậy không cần phủ tại công trường và chất lượng không phụ thuộc vào thời tiết tại công trường.
• Trình tự lắp dựng: Các tấm được đóng gói và vận chuyển theo thứ tự lắp ráp, điều này giúp cần cẩu hoạt động hiệu quả thay vì chờ đợi đúng bộ phận.
• Xử lý bảo vệ: Các quy trình nâng và lưu trữ bảo vệ lớp phủ hợp nhất, vì hư hỏng tại công trường là nguồn ăn mòn trong tương lai có thể tránh được nhất.
• Kỷ luật làm kín: Các mối nối được lắp ráp trong điều kiện được kiểm soát với vật liệu làm kín được chỉ định, tuân theo yêu cầu về nhiệt độ và bề mặt của nhà sản xuất.
• Lối vào và khu vực tập kết: Tuyến đường xe, vị trí cần cẩu và khu vực tập kết phải được lên kế hoạch trước khi giao hàng, vì bể 20.000 m³ được giao đến dưới dạng nhiều container.

Center Enamel thiết kế các bể chứa thép bu lông lớn với quy mô tham chiếu được ghi lại: một bể 21.094 m³ được giao vào năm 2020, một đơn vị cao 34,8 m vào năm 2018 và một công trình lắp đặt 32.000 m³ vào năm 2024. Các tấm được phủ men thủy tinh ở nhiệt độ 820-930 °C với độ phủ 2C2F được xác minh bằng kiểm tra tia lửa điện điện áp cao 100% ở 1500 V, được nối bằng bu lông cấp 8.8 và được xác nhận bằng phân tích phần tử hữu hạn theo AWWA D103-09. Sản xuất tuân thủ ISO 9001 với phạm vi bảo hiểm NSF/ANSI 61, WRAS và CE/EN 1090, được giao đến hơn 100 quốc gia với lịch trình tiêu chuẩn 30 ngày kèm theo bảo hành ba năm.

Các bể thép bu lông thường xuyên được xây dựng vượt quá 20.000 m³, và Center Enamel đã cung cấp một đơn vị 21.094 m³ vào năm 2020, một bể cao 34,8 m vào năm 2018 và một công trình lắp đặt 32.000 m³ vào năm 2024. Bởi vì mỗi bể được lắp ráp từ các tấm nhà máy, tổng công suất không bị giới hạn bởi kích thước vận chuyển theo cách mà một bể được chế tạo tại xưởng sẽ bị giới hạn.

Các cấu hình phổ biến nằm quanh đường kính 40 m và chiều cao 16 m hoặc 32 m và chiều cao 25 m, được lựa chọn dựa trên diện tích đất có sẵn, phạm vi mực nước vận hành cần thiết bởi hệ thống phân phối, khả năng chịu tải của móng và mức độ tiếp xúc với gió thay vì được chọn từ một bảng tiêu chuẩn.

Một móng được thiết kế cho tải trọng vỏ và, quan trọng nhất, cho dung sai lún chênh lệch rất chặt chẽ, bởi vì cấu trúc bu lông ít khoan dung hơn nhiều so với cấu trúc nguyên khối. Thiết kế móng nên được thực hiện trước khi lựa chọn hình dạng cuối cùng, vì nó thường quyết định quyết định tỷ lệ đường kính trên chiều cao.

Có. Center Enamel cấu hình công suất, đường kính và chiều cao, loại mái bao gồm mái tự đỡ GFS và mái vòm địa lý bằng nhôm, thiết kế chống gió và động đất theo trường hợp địa điểm, cách nhiệt và tất cả các cửa thăm, mặt bích, thang, sàn và thiết bị đo đạc.

• Ở mức 20.000 m³, hình dạng được quyết định bởi diện tích đất, phạm vi mực nước thủy lực, khả năng chịu tải của móng và mức độ tiếp xúc với gió — không phải bởi một bảng kích thước tiêu chuẩn.
• Gió, rung lắc do động đất, độ ổn định của vỏ bể và thiết kế mối nối bu lông quyết định kết cấu; xác nhận bằng phân tích phần tử hữu hạn theo AWWA D103-09.
• Cấu trúc bu lông chịu được rất ít độ lún chênh lệch, vì vậy thiết kế móng nên được thực hiện trước khi lựa chọn hình dạng cuối cùng.
• Thành công của dự án phụ thuộc vào trình tự lắp đặt các tấm, xử lý bảo vệ, kỷ luật làm kín và kế hoạch tiếp cận công trường nhiều như thiết kế bể.