Модульные емкости (стальные резервуары) успешно используется для хранения жидкостей в мире на протяжении 40 лет. Прочность емкости обеспечивает оцинкованный металлический каркас. Внутри каркаса находится пластиковый вкладыш из полипропилена, который обеспечивает водонепроницаемость и длительный срок эксплуатации.
Сфера применения
- хранение питьевой и технической воды промышленных предприятий, населенных пунктов, водоканалов, птицефабрик;
- запас воды для пожаротушения;
- хранение жидких минеральных удобрений (КАС);
- запас воды для полива, в том числе в теплицах;
- хранение патоки, подсолнечного масла;
- технологические емкости в водоподготовке и очистке сточных вод;
- емкости для выращивания рыбы. Переливные емкости для бассейнов.
Учитывая современные тенденции, модульные емкости выступают качественной заменой стальных вертикальных резервуаров (РВС). Это объясняется значительным перечнем их преимуществ.
Преимущества модульных емкостей
- минимальные общестроительные работы – достаточно ленточного бетонного основания;
- экономичность – цена модульных емкостей меньше цены металлических и бетонных емкостей с антикоррозионным покрытием;
- высочайшее качество мембраны позволяет хранить питьевую воду, пищевые продукты и слабоагрессивные вещества;
- емкости устойчивы к экспериментальным погодным условиям, в том числе землетрясениям и ураганам (сопротивление ветру до 45 м/с);
- полная гарантия 5 лет на емкость – оцинкованные металлические листы обладают повышенной прочностью, вкладыш проверяется на герметичность в заводских условиях;
- быстрая сборка (разборка) – емкость 100 м3 собирается 1 день;
- минимальные габариты в разобранном виде – емкость 2000 м3 перевозится одной машиной;
- не обязтельна подъемная техника для сборки – емкости объемом до 1000 м3 могут собираться в подвалах, труднодоступных районах (горы, острова);
- 160 типоразмеров позволяют выбрать емкости любого размера и объема.
Размеры и объемы емкостей
| Высота, м | 1,8 | 2,4 | 2,9 | 3,5 | 4,1 | 4,7 | 5,2 | 5,8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр, м | ||||||||
| 3,7 | 18 | 25 | 30 | 37 | 42 | 49 | 55 | 61 |
| 4,6 | 29 | 39 | 48 | 58 | 67 | 77 | 86 | 96 |
| 5,5 | 41 | 56 | 69 | 83 | 96 | 111 | 123 | 138 |
| 6,4 | 56 | 76 | 94 | 113 | 131 | 151 | 168 | 188 |
| 7,3 | 74 | 100 | 123 | 148 | 171 | 197 | 220 | 246 |
| 8,3 | 94 | 126 | 155 | 188 | 217 | 249 | 278 | 311 |
| 9,2 | 116 | 156 | 192 | 232 | 268 | 308 | 344 | 384 |
| 10,1 | 140 | 189 | 232 | 281 | 324 | 373 | 416 | 465 |
| 11,0 | 167 | 225 | 276 | 334 | 386 | 444 | 495 | 553 |
| 11,9 | 196 | 264 | 324 | 392 | 453 | 521 | 581 | 649 |
| 12,8 | 227 | 306 | 376 | 455 | 525 | 604 | 674 | 753 |
| 13,8 | 261 | 351 | 432 | 522 | 603 | 693 | 774 | 864 |
| 14,7 | 297 | 400 | 492 | 594 | 686 | 789 | 881 | 984 |
| 15,6 | 335 | 451 | 555 | 671 | 775 | 891 | 994 | 1110 |
| 16,5 | 376 | 506 | 622 | 752 | 869 | 999 | 1115 | 1245 |
| 17,4 | 419 | 564 | 693 | 838 | 968 | 1113 | 1242 | 1387 |
| 18,3 | 464 | 625 | 768 | 929 | 1072 | 1233 | 1377 | 1537 |
| 19,3 | 512 | 689 | 847 | 1024 | 1182 | 1359 | 1518 | 1695 |
| 20,2 | 562 | 756 | 930 | 1124 | 1298 | 1492 | 1666 | 1860 |
| 21,1 | 614 | 826 | 1016 | 1229 | 1419 | 1631 | 1821 | 2033 |
Каркас модульной емкости
Каркас емкости изготовлен из оцинкованной гофрированной стали. Гофрирование увеличивает в несколько раз жесткость каркаса. Например, емкость из гофрированного металла толщиной 1 мм по жесткости равна емкости из «гладкого» металла толщиной 4-5 мм.
Технические характеристики стали
| Показатель | Единицы измерения | Значение показателя |
|---|---|---|
| Толщина | мм | 0,8-4 |
| Предел текучести | Н/мм2 | 350 |
| Предел прочности | Н/мм2 | 420 |
| Покрытие цинком | г/м2 | 275 |
| Размер листа (длина, ширина) | мм | 3000х1150 |
Каркас каждой емкости и болтовые соединения рассчитаны с минимальным запасом прочности – 1,5. Средний запас прочности – 2.
Соединяются гофрированные листы между собой на специальных болтах, которые имеют класс прочности 8.8 и специальную полукруглую головку. Кроме оцинкования болты дополнительно покрыты кобальтом. Так как болт преимущественно находится во влажной среде, пассивирование кобальтом в среднем на 5 лет увеличивает срок его эксплуатации.
Внутрь каркаса, между вкладышем и оцинкованными листами, а также на дно емкости устанавливается защитная ткань. В качестве защитной ткани применяется водостойкий геотекстиль высокой плотности. Геотекстиль препятствует трению и стиранию вкладыша об дно или металлические стены емкости. Толщина геотекстиля – 1 мм.
Емкости крепятся к бетонному основанию специальными фиксаторами. Фиксаторы препятствуют перемещению пустой емкости при сильных ветрах и стихийных бедствиях.
Вкладыш модульной емкости
Герметичность модульной емкости обеспечивает вкладыш, изготовленный из мембраны полипропилена. Вкладыш проверяется на герметичность избыточным давлением и поставляется на объект готовым к эксплуатации. Никакие работы по сварке мембраны на объекте не проводятся. Крепится вкладыш болтами к каркасу емкости через люверсы или стяжной ремень.
Стандартная толщина мембраны – 0,5 или 0,75 мм. Эта толщина оптимальна, так как увеличение толщины мембраны ухудшает гибкость вкладыша, а уменьшение ухудшает прочность. В диапазоне толщин 0,5-0,75 мм под нагрузкой мембрана хорошо растягивается, а при снятии нагрузки – возвращается к исходным размерам без изменения свойств.
Характеристики мембраны
| Показатель | Единицы измерения | Значение показателя |
|---|---|---|
| Плотность | г/см3 | 0,89 |
| Толщина | мм | 0,5-0,75 |
| Напряжение при разрыве | МПа | 18 |
| Растяжение при разрыве | % | 250 |
| Сопротивление при разрыве | Н/мм | 80 |
| Сопротивление проколу | Н | 150 |
| Рабочая температура | °C | від -30 до +80 |
Мембрана УФ-стабилизирована, может применяться для хранения питьевой воды, пищевых продуктов и слабоагрессивных веществ. Цвет — черный.
Крыша модульной емкости
Модульная емкость комплектуется металлической или пластиковой крышей. Кроме того, емкости могут изготавливаться без крыши.
Металлическая крыша выдерживает снеговую нагрузку и устанавливается на емкости круглогодичной эксплуатации. Металлическая крыша состоит из несущего каркаса (оцинкованных ферм), которые крепятся к каркасу емкости, и настила из оцинкованных листов и профнастила. Соединяются между собой листы настила из оцинкованнных листов или профнастила. Соединяются между собой листы настила саморезами с резиновыми шайбами.
Технические характеристики металлических крыш
| Показатель | Единицы измерения | Значение показателя |
|---|---|---|
| Диаметр крыши | м | От 3,7 до 21,1 |
| Материал настила | Оцинкованный лист, или профнастил | |
| Толщина настила | мм | 0,75 — 1 |
| Максимальная снеговая нагрузка | кг/м2 | 180 |
| Комплектация | Ревизионный люк, веревочная лестница |
Пластиковая натяжная крыша устанавливается на емкости, которые эксплуатируются внутри помещения, или сезонно на улице. Пластиковая крыша крепится к верхнему ряду оцинкованных листов каркаса через люверсы и веревку. Эта крыша предотвращает попадание в емкость грязи, пыли, насекомых, дождевой воды. Пластиковые крыши диаметром более 7,3 метра дополнительно комплектуются центральным опорным столбом. Диаметр натяжных крыш – от 3,7 до 21,1 метра.
В «уличных» емкостях пластиковую крышу необходимо снимать на зимний период. В некоторых случаях крыша на емкость не нужна. Как правило, устанавливаются без крыши емкости для полива (особенно в теплицах), емкости сбора дождевой води, сбора сточных вод, сезонные емкости для воды.
Утепление и подогрев
Для эксплуатации резервуара в зимний период применяются утепление и подогрев. Необходимость утепления и подогрева, толщина утеплителя, мощность подогрева определяются исключительно тепловым расчетом. Исходя из практического опыта, выделим следущее:
- если осуществляется частое обновление воды в емкости (раз в 2-3 дня частично сливается и заливается новая вода), то подогрев и утепление не нужны. Емкости в системе централизованного водоснабжения населенных пунктов никогда не утепляются, так как идет постоянная циркуляция воды;
- если обновление воды осуществляется не реже одного раза в 7-10 дней, для предотвращения замерзания воды необходимо утеплить емкость.
- если обновление воды осуществляется реже одного раза в 10 дней, необходимо утепление и подогрев воды. Исходя из этого, модульные пожарные резервуары нужно не только утеплять, но и ставить систему подогрева.
Для утепления боковой поверхности модульных емкостей применяется минеральная вата толщиной 50-140 мм и плотностью 80-110 кг/м3. Минеральная вата наклеивается внутри на оцинкованный каркас емкости, потом закрывается геотекстилем и вкладышем. Крыша модульной емкости изолируется экструдированным пенополистиролом высокой плотности.
Система подогрева жидкости в емкости состоит из ТЭНа (или погружных тепловых кабелей), датчиков температуры и системы управления. Когда согласно датчику температура опускается до минимальной (как правило, +1°С), включается ТЭН. После увеличения температуры на 1-2°С, датчики отключают ТЭН.
Мощность ТЭНа колеблется в пределах от 4 до 12кВт. Энергозатраты небольшие, так как в утепленных резервуарах ТЭНы работают в совокупности не более 1 месяца в году.
Бетонное основание
Модульные емкости устанавливаются на ленточное бетонное основание наземно, или частично заглублено.
Внутри ленточного бетонного основания выравнивается земля, убираются кони, мусор, камни, другие острые предметы и засипается слой песка толщиной 10 см. Снаружи ленточного основания желательно выровнять и уплотнить грунт для удобства сборки емкости (или сделать бетонную отмостку шириной 1 м).
Модульные емкости могут устанавливаться частично заглублено на глубину до 2,37 м с последующей обсыпкой грунтом (после заполнения емкости).
Подземно модульные емкости допускается устанавливать только в бетонном или кирпичном кессоне.
Если модульная емкость устанавливается внутри помещения, как правило, бетонное основание уже сделано. В этом случае достаточно слоя песка 5 см. Если это бетонное основание имеет большие перепады, то нужно залить выравнивающий слой бетона шириной 200-300 мм по периметру резервуара.
Таблица 1. Размеры основания
| Код емкости | Диаметр емкости, м | Ширина основания, м | Глубина основания, м | Внутренний диаметр основания, м | Наружный диаметр основания, м |
|---|---|---|---|---|---|
| D4 | 3,7 | 0,4 | 0,4 | 3,3 | 4,1 |
| D5 | 4,6 | 0,4 | 0,4 | 4,2 | 5 |
| D6 | 5,5 | 0,4 | 0,4 | 5,1 | 5,9 |
| D7 | 6,4 | 0,4 | 0,4 | 6 | 6,8 |
| D8 | 7,3 | 0,4 | 0,4 | 6,9 | 7,7 |
| D9 | 8,2 | 0,4 | 0,4 | 7,8 | 8,6 |
| D10 | 9,1 | 0,4 | 0,5 | 8,7 | 9,5 |
| D11 | 10 | 0,4 | 0,5 | 9,6 | 10,4 |
| D12 | 11 | 0,5 | 0,5 | 10,5 | 11,5 |
| D13 | 11,9 | 0,5 | 0,5 | 11,4 | 12,4 |
| D14 | 12,8 | 0,5 | 0,5 | 12,3 | 13,3 |
| D15 | 13,7 | 0,5 | 0,5 | 13,2 | 14,2 |
| D16 | 14,6 | 0,5 | 0,5 | 14,1 | 15,1 |
| D17 | 15,5 | 0,6 | 0,5 | 14,9 | 16,1 |
| D18 | 16,4 | 0,6 | 0,5 | 15,8 | 17 |
| D19 | 17,4 | 0,6 | 0,5 | 16,8 | 18 |
| D20 | 18,3 | 0,6 | 0,5 | 17,7 | 18,9 |
| D21 | 19,2 | 0,6 | 0,5 | 18,6 | 19,8 |
| D22 | 20,1 | 0,6 | 0,5 | 19,5 | 20,7 |
| D23 | 21,1 | 0,6 | 0,5 | 20,5 | 21,7 |
Требования к поверхности: перепад не более 1%; оштукатуривание не обязательно. Марка бетона – не ниже М-300.
Таблица 2. Спецификация строительных материалов
| Код емкости | Диаметр емкости, м | Объем бетона, м3 | Объем песка для подсыпки, м3 | Арматура 10мм | Площадь OSB для устройства фундамента, м2 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| м. п. | кг | |||||
| D4 | 3,7 | 2,0 | 0,9 | 108 | 67 | 11 |
| D5 | 4,6 | 2,4 | 1,5 | 135 | 83 | 13 |
| D6 | 5,5 | 2,9 | 2,1 | 161 | 100 | 16 |
| D7 | 6,4 | 3,4 | 3,0 | 188 | 116 | 18 |
| D8 | 7,3 | 3,9 | 3,9 | 225 | 139 | 21 |
| D9 | 8,2 | 4,3 | 5,0 | 251 | 155 | 24 |
| D10 | 9,1 | 6,0 | 6,2 | 297 | 183 | 33 |
| D11 | 10 | 6,6 | 7,6 | 325 | 201 | 36 |
| D12 | 11 | 9,1 | 9,1 | 380 | 234 | 40 |
| D13 | 11,9 | 9,8 | 10,7 | 410 | 253 | 43 |
| D14 | 12,8 | 10,6 | 12,5 | 440 | 271 | 46 |
| D15 | 13,7 | 11,3 | 14,4 | 470 | 290 | 49 |
| D16 | 14,6 | 12,0 | 16,4 | 500 | 309 | 53 |
| D17 | 15,5 | 15,3 | 18,3 | 563 | 347 | 56 |
| D18 | 16,4 | 16,2 | 20,6 | 595 | 367 | 59 |
| D19 | 17,4 | 17,2 | 23,3 | 631 | 389 | 63 |
| D20 | 18,3 | 18,1 | 25,8 | 663 | 409 | 66 |
| D21 | 19,2 | 19,0 | 28,5 | 695 | 429 | 69 |
| D22 | 20,1 | 19,9 | 31,4 | 727 | 448 | 73 |
| D23 | 21,1 | 20,9 | 34,7 | 762 | 470 | 76 |
Количество материалов указано с запасом 5%.
Обвязка модульной емкости
В базовый комплект обвязки входят: патрубки залива, слива и перелива, донный слив, люк для обслуживания.
Поступление воды в емкость осуществляется либо через крышу (ввод трубы без отвода), либо через патрубок залива, сделанный в боковой стенке емкости. Патрубок залива представляет собой оцинкованную трубу диаметром 32-160 мм с резьбой и гайками. Заканчивается патрубок фланцем или резьбой. Герметичность отвода обеспечивается резиновыми прокладками.
Забор воды из емкости производится либо через патрубок слива, сделанный внтзубоковой емкости, либо через дно емкости. Диаметр бокового сливного отвода – от 32 до 160 мм. Боковой сливной отвод не обеспечивает полное опорожнение емкости (остается около 10 см).
Перелив осуществляется через боковой патрубок. Этот патрубок устанавливается аналогично патрубку залива на 5-10 см выше последнего.
Металлическая крыша комплектуется люком 500х500 мм и веревочной лестницей, которая крепится к этому люку.
Кроме базового комплекта обвязки, устанавливаются поплавки,краны, вентиляционные патрубки, лестницы, мерная шкала, насосы, датчики и другие элементы обвязки, необходимые Заказчику.