Cat:ถังเก็บน้ำสแตนเลสแบบแยกส่วน
โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยถังเก็บน้ำดับเพลิงสแตนเลส เครื่องเพิ่มแรงดันไฟและปั๊มปรับแรงดัน ถังแรงดันอากาศ ตู้ควบคุม อุปกรณ์...
See Detailsถัง FRP (พลาสติกเสริมไฟเบอร์กลาส) และถัง PP (โพลีโพรพีลีน) เป็นทั้งโซลูชันการจัดเก็บสารเคมีที่ไม่ใช่โลหะ แต่มีความแตกต่างกันโดยพื้นฐานในด้านการก่อสร้าง ความทนทานต่อสารเคมี ความแข็งแรงของโครงสร้าง ความสามารถด้านขนาด และต้นทุน ถังไฟเบอร์กลาส ใช้โครงสร้างคอมโพสิตของใยแก้วที่ฝังอยู่ในเทอร์โมเซ็ตเรซิน (โพลีเอสเตอร์ ไวนิลเอสเทอร์ หรืออีพอกซี) ทำให้เกิดภาชนะที่มีความแข็งแกร่งและมีความแข็งแรงสูงที่สามารถสร้างได้แทบทุกขนาด ถัง PP ทำจากเทอร์โมพลาสติกโพลีโพรพีลีน - ไม่ว่าจะขึ้นรูปด้วยการหมุนหรือเชื่อมจากแผ่น - ทำให้เกิดภาชนะที่เฉื่อยทางเคมีและมีน้ำหนักเบา ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นเลิศกับกรดและตัวทำละลายอินทรีย์ แต่มีขนาดและประสิทธิภาพของโครงสร้างที่จำกัด การเลือกระหว่างสิ่งเหล่านี้จำเป็นต้องจับคู่ข้อกำหนดด้านโครงสร้าง เคมี และการปฏิบัติงานของถังกับจุดแข็งเฉพาะของวัสดุแต่ละชนิด การใช้ FRP โดยที่ PP สิ้นเปลืองเงินอย่างเพียงพอ การใช้ PP โดยที่จำเป็นต้องใช้ FRP อาจเสี่ยงต่อความล้มเหลวของโครงสร้าง
ถัง FRP เป็นโครงสร้างคอมโพสิตที่ผลิตขึ้นโดยการเสริมใยแก้วเป็นชั้นๆ — แผ่นเกลียวสับ การทอแบบทอ หรือเส้นใยต่อเนื่องแบบพันด้วยเส้นใย — ลงในเมทริกซ์เรซินเทอร์โมเซต ระบบเรซินถูกเลือกตามบริการทางเคมี: เรซินโพลีเอสเตอร์มาตรฐานสำหรับน้ำทั่วไปและบริการทางเคมีที่ไม่รุนแรง โพลีเอสเตอร์ไอโซทาลิกเพื่อเพิ่มความทนทานต่อสารเคมีและน้ำ เรซินไวนิลเอสเตอร์สำหรับกรดรุนแรงและสารเคมีออกซิไดซ์ และอีพอกซีเรซินสำหรับบริการทางอุตสาหกรรมที่มีความต้องการมากที่สุด โครงสร้างจะแข็งตัวโดยไม่สามารถย้อนกลับได้ เมื่อสร้างแล้ว จะไม่สามารถหลอมใหม่หรือเปลี่ยนรูปร่างได้
วิธีการผลิตถัง FRP ที่พบบ่อยที่สุดคือ ขดลวดไส้หลอด โดยที่เส้นใยแก้วต่อเนื่องจะถูกพันบนแกนหมุนที่หมุนได้ภายใต้แรงตึงที่มุมควบคุม (โดยทั่วไปคือ 54.7° สำหรับการใช้งานด้วยแรงกด) สิ่งนี้จะทำให้เกิดคอมโพสิตที่มีปริมาณเส้นใยสูงและมีความต้านทานแรงดึงถึง 150–300 เมกะปาสคาล ขึ้นอยู่กับการวางแนวของเส้นใยและระบบเรซิน วิธีการขึ้นรูปแบบสัมผัส (การวางมือ) และการพ่นสเปรย์ใช้สำหรับถังขนาดเล็กหรือถังแบบกำหนดเองซึ่งการพันอัตโนมัติไม่สามารถทำได้
ถัง PP ผลิตขึ้นโดยหลักสองวิธี การปั้นแบบหมุน (rotomolding) ให้ความร้อนผง PP ภายในแม่พิมพ์หมุนได้ ทำให้เกิดถังชิ้นเดียวไร้รอยต่อที่มีความหนาของผนัง 6–12มม — วิธีการที่โดดเด่นสำหรับถังเก็บได้ถึงประมาณ 50,000 ลิตร การเชื่อมแผ่น (การผลิตเทอร์โมพลาสติก) ตัดและเชื่อมสต็อกแผ่น PP โดยใช้แก๊สร้อนหรือการเชื่อมแบบอัดขึ้นรูป ใช้สำหรับถังที่ต้องการรูปทรงที่กำหนดเอง พื้นแบนขนาดใหญ่ หรือแผ่นกั้นในตัว ทั้งสองวิธีผลิตภาชนะเทอร์โมพลาสติกเต็มรูปแบบที่สามารถนำไปเปลี่ยนรูปหรือเชื่อมเพื่อการซ่อมแซมในทางทฤษฎีได้ แม้ว่าคุณภาพการซ่อมแซมในทางปฏิบัติจะมีจำกัดก็ตาม
โดยทั่วไปจะใช้ PP สองเกรดในถัง: PP โฮโมโพลีเมอร์มาตรฐานและ PP ที่เหนือกว่า PP-H (โฮโมโพลีเมอร์) และ PP-R (โคโพลีเมอร์แบบสุ่ม) ซึ่งให้ความต้านทานแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำดีขึ้น สำหรับบริการด้านเคมีที่ต้องการความบริสุทธิ์สูงกว่า PP ธรรมชาติ (ไม่เติม, ไม่มีสี) มีการระบุเพื่อหลีกเลี่ยงสารเติมแต่งที่สกัดได้จากเม็ดสีหรือสารเพิ่มความคงตัว
นี่คือจุดที่ถัง FRP และ PP มีความแตกต่างอย่างมากในด้านความสามารถและความเหมาะสมในการใช้งาน
โครงสร้างคอมโพสิตของ FRP ให้อัตราส่วนความต้านทานแรงดึงต่อน้ำหนักที่เหนือกว่าโลหะหลายชนิด ผนังถัง FRP แบบพันด้วยเส้นใยมีความต้านทานแรงดึงที่ 150–300 เมกะปาสคาล โดยมีความหนาแน่นประมาณ 1.7–2.0 ก./ซม.³ เทียบกับเหล็กที่มีค่าความต้านทานแรงดึง 400–600 MPa แต่มีค่า 7.8 g/cm³ ทำให้ถัง FRP ประมาณนี้ เบากว่าถังเหล็กที่เทียบเท่ากัน 4 เท่า ในขณะที่ยังคงรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างในขนาดใหญ่
ถัง FRP สามารถออกแบบให้ตรงตามข้อกำหนดทางโครงสร้างได้โดยการปรับความหนาของผนัง การวางแนวของเส้นใย และระบบเรซิน มีการผลิตเป็นประจำด้วยกำลังการผลิตจาก 500 ลิตร ถึง 1,000,000 ลิตร สำหรับงานอุตสาหกรรมและเทศบาล ถัง FRP แนวตั้งเหนือพื้นดินสูงถึง เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เมตร เป็นผลิตภัณฑ์มาตรฐานจากผู้ผลิตรายใหญ่ ซึ่งเกินกว่าที่การก่อสร้าง PP จะสามารถทำได้หากไม่มีการรองรับโครงสร้างภายใน
PP เป็นเทอร์โมพลาสติกที่มีความต้านทานแรงดึงเพียงเท่านั้น 25–40 เมกะปาสคาล และโมดูลัสแรงดัดงอประมาณ 1.1–1.6 เกรดเฉลี่ย . แม้ว่าจะเพียงพอสำหรับถังขนาดเล็ก แต่ความแข็งที่ค่อนข้างต่ำนี้หมายความว่าถัง PP ขนาดใหญ่เบี่ยงเบนและคืบคลานภายใต้แรงดันอุทกสถิตที่คงอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิสูง ข้างบนประมาณ 20,000–30,000 ลิตร ถัง PP แบบตั้งอิสระจะใช้งานไม่ได้หากไม่มีการรองรับโครงสร้างภายนอก (ภาชนะบรรจุคอนกรีต โครงเหล็ก หรือแผ่นหุ้ม FRP) ถัง PP ส่วนใหญ่ถูกจำกัดไว้ 20,000 ลิตรหรือน้อยกว่า ในข้อเสนอเชิงพาณิชย์มาตรฐาน โดยมีจุดที่น่าสนใจสำหรับถัง PP ที่ขึ้นรูปแบบหมุนได้ใน ช่วง 500–10,000 ลิตร .
PP ยังทนทุกข์ทรมานจากการลดความแข็งแรงอย่างมีนัยสำคัญที่อุณหภูมิสูง ณ 60°ซ , PP จะคงอยู่เพียงประมาณ 50–60% ของความต้านทานแรงดึงที่อุณหภูมิห้อง . ที่อุณหภูมิ 80°C ความแข็งแรงจะลดลงอีก และผนังถังอาจคืบคลานและเสียรูปภายใต้ภาระที่ต่อเนื่อง ซึ่งเป็นสภาวะที่เรียกว่าการผ่อนคลายความเครียด ซึ่งจะไม่กลับคืนเมื่ออุณหภูมิกลับสู่บรรยากาศโดยรอบ
ความทนทานต่อสารเคมีมักเป็นปัจจัยในการตัดสินใจระหว่าง FRP และ PP และคำตอบไม่ได้เป็นเพียง "อันหนึ่งดีกว่า" — แต่ละชนิดมีความเป็นเลิศในกลุ่มสารเคมีเฉพาะและล้มเหลวในกลุ่มอื่นๆ
PP เป็นโพลีเมอร์ไม่มีขั้วซึ่งมีความทนทานต่อกรดอนินทรีย์หลากหลายชนิดได้ดีเยี่ยม (กรดไฮโดรคลอริก กรดซัลฟูริกจนถึงความเข้มข้นปานกลาง กรดฟอสฟอริก กรดไฮโดรฟลูออริก) กรดอินทรีย์ ด่างที่เป็นน้ำ แอลกอฮอล์ และตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิด เชิงวิพากษ์วิจารณ์ว่า PP มีความทนทานต่อกรดไฮโดรฟลูออริก (HF) ได้ดีเยี่ยม — หนึ่งในกรดอุตสาหกรรมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทางเคมีมากที่สุด — ในขณะที่เรซินส่วนใหญ่ที่ใช้ใน FRP ถูกโจมตีโดย HF ทำให้ PP เป็นวัสดุมาตรฐานสำหรับระบบการจัดเก็บและการจัดการ HF นอกจากนี้ PP ยังมีการดูดซึมน้ำเป็นศูนย์ ป้องกันการย่อยสลายด้วยออสโมซิสเมื่อเวลาผ่านไป
PP ถูกโจมตีโดยกรดออกซิไดซ์ที่แรง (กรดไนตริกเข้มข้น กรดซัลฟิวริกเข้มข้นมากกว่าประมาณ 70% กรดฟูมิงซัลฟิวริก กรดคลอโรซัลโฟนิก) และไวต่อการบวมและการซึมผ่านของตัวทำละลายคลอรีน อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (โทลูอีน ไซลีน) และอะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอน (เฮกเซน เฮปเทน) รังสียูวีจะสลาย PP ที่ไม่เสถียรอย่างมีนัยสำคัญ — ถัง PP ภายนอกอาคารที่ไม่มีสารเติมแต่งสารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวีหรือสารเคลือบป้องกันรังสียูวีอาจเปราะภายในได้ 2–4 ปี .
ความต้านทานต่อสารเคมีของ FRP ถูกกำหนดโดยเรซินไลเนอร์ด้านใน ซึ่งเป็นตัวกั้นหลักระหว่างสารเคมีที่เก็บไว้กับลามิเนตที่มีโครงสร้าง การเลือกเรซินที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญ:
| พารามิเตอร์ | ถังพีพี | ถังไฟเบอร์กลาส (ไวนิลเอสเตอร์) | ถังไฟเบอร์กลาส (อีพ็อกซี่) |
|---|---|---|---|
| อุณหภูมิบริการต่อเนื่องสูงสุด | 60°ซ (design dependent) | 80–100°ซ | 100–120°ซ |
| อุณหภูมิสูงสุดไม่สม่ำเสมอสูงสุด | ~80°C (ระยะเวลาสั้นๆ) | 110–130°ซ | 130–150°ซ |
| การเก็บรักษาความแรงที่ 60°C | 50–60% ของสภาพแวดล้อม | 85–90% ของสภาพแวดล้อม | 90–95% ของสภาพแวดล้อม |
| อุณหภูมิบริการขั้นต่ำ | 0°C (ด้านล่างจะเปราะ) | -40°C (พร้อมลามิเนตที่เหมาะสม) | -50°ซ |
| คืบคลานภายใต้ภาระที่ยั่งยืน | มีนัยสำคัญเหนือ 40°C | ขั้นต่ำต่ำกว่า Tg | ต่ำมาก |
ความแตกต่างของประสิทธิภาพการระบายความร้อนเป็นหนึ่งในข้อโต้แย้งที่สำคัญที่สุดสำหรับ FRP มากกว่า PP ในสภาพแวดล้อมการประมวลผลทางเคมี กระบวนการทางอุตสาหกรรมจำนวนมากเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีที่สร้างความร้อน การติดตามไอน้ำสำหรับของเหลวที่มีความหนืด หรือกระแสกระบวนการร้อน ซึ่งเป็นสภาวะที่ความแข็งแรงของ PP ไม่เพียงพออย่างรวดเร็ว และโครงสร้างเทอร์โมเซตของ FRP ยังคงรักษาประสิทธิภาพไว้
| คุณสมบัติ | ถังไฟเบอร์กลาส | ถังพีพี |
|---|---|---|
| ความต้านทานแรงดึง | 150–300 เมกะปาสคาล | 25–40 เมกะปาสคาล |
| ความหนาแน่น | 1.7–2.0 ก./ซม.³ | 0.90–0.91 ก./ซม.3 |
| ความจุถังสูงสุด (มาตรฐาน) | 1,000,000 ลิตร | 20,000–30,000 ลิตร |
| อุณหภูมิต่อเนื่องสูงสุด | 80–120°C (ขึ้นอยู่กับเรซิน) | 60°ซ |
| ความต้านทานต่อกรด HF | แย่ (เรซินส่วนใหญ่) | ยอดเยี่ยม |
| ความต้านทานต่อกรดออกซิไดซ์ | ดี (ไวนิลเอสเตอร์) | แย่ ( Conc. HNO₃, Conc. H₂SO₄) |
| ทนต่อรังสียูวี | ดี (เคลือบเจลโค๊ต) | แย่หากไม่มีสารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวี |
| การดูดซึมน้ำ | 0.1–0.3% (ขึ้นอยู่กับเรซิน) | <0.01% |
| ความสามารถในการซ่อมแซม | ดี (การปะลามิเนต) | จำกัด (ซ่อมเชื่อม) |
| ต้นทุนสัมพัทธ์ (ความจุเท่ากัน) | สูงกว่า | ล่าง |
| อายุการใช้งานการออกแบบ | 20–30 ปี | 10–20 ปี |
ถัง PP มีราคาซื้อที่ต่ำกว่าต่อลิตรของกำลังการผลิตในขนาดที่เล็กกว่า เนื่องจากเรซิน PP มีราคาถูกกว่าไวนิลเอสเทอร์หรืออีพอกซีเรซิน และการขึ้นรูปแบบหมุนเป็นกระบวนการอัตโนมัติที่ใช้แรงงานต่ำ สำหรับก ถังเก็บน้ำบนดินขนาด 5,000 ลิตร โดยทั่วไปแล้ว ถัง PP ขึ้นรูปหมุนแบบมาตรฐานมีราคา น้อยลง 30–50% กว่าถังไฟเบอร์กลาสที่มีความจุเท่ากันสำหรับบริการเคมีทั่วไป
อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ด้านต้นทุนจะกลับรายการเมื่อมีกำลังการผลิตขนาดใหญ่ ถัง PP ที่มีความจุสูงกว่า 20,000 ลิตรจำเป็นต้องมีการเสริมแรงภายในหรือภายนอกที่มีราคาแพง เพื่อป้องกันการเคลื่อนตัวของโครงสร้าง ซึ่งจะทำให้ข้อได้เปรียบด้านต้นทุนหายไป ถัง FRP ปรับขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากความหนาของผนังเพิ่มขึ้นอย่างคาดการณ์ได้ตามเส้นผ่านศูนย์กลาง ต้นทุนการผลิตต่อลิตรของกำลังการผลิตจะลดลงตามขนาดที่ใหญ่ขึ้นสำหรับ FRP สำหรับความสามารถข้างต้น 50,000 ลิตร , FRP มักเป็นโซลูชันที่คุ้มต้นทุนมากกว่าเมื่อพิจารณาต่อลิตร
ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานต้องคำนึงถึงอายุการใช้งานด้วย: ถัง FRP ที่ออกแบบมาตามมาตรฐาน ASTM D3299 หรือ BS4994 ได้รับการรับประกัน 20–25 ปี ด้วยการบำรุงรักษาตามปกติ ถัง PP ที่ใช้งานสารเคมีรุนแรงหรือสัมผัสรังสียูวีอาจจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ 10–15 ปี . วงจรการเปลี่ยน FRP ที่นานขึ้นมักทำให้ต้นทุนเริ่มต้นสูงขึ้นในการใช้งานทางอุตสาหกรรม ซึ่งการหยุดทำงานของการเปลี่ยนถังทำให้เกิดความยุ่งยากในการปฏิบัติงานและมีราคาแพง
โดยทั่วไปแล้วถัง FRP ขนาดใหญ่จะถูกขนส่งในรูปแบบสำเร็จรูปและต้องมีการยกเครนในการติดตั้ง จะต้องติดตั้งบนฐานรากระดับที่รองรับอย่างต่อเนื่อง - ถัง FRP ไม่สามารถรองรับบนฐานรากวงแหวนที่ขอบด้านล่างได้ โดยไม่เสี่ยงต่อการเกิดความเค้นเข้มข้นและการแตกร้าว ถัง FRP ใต้ดินต้องใช้วัสดุปูรองอย่างระมัดระวังในทรายอัดหรือกรวดถั่วตามข้อกำหนดของผู้ผลิต ผ้าปูที่นอนที่ไม่เหมาะสมทำให้เกิดการโก่งงอเฉพาะที่ FRP อ่อนแอต่อผลกระทบต่อความเสียหายจากเครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่หล่น — แรงกระแทกทำให้เกิดการแตกร้าวของลามิเนตภายใน (การแยกชั้น) ซึ่งอาจมองไม่เห็นจากภายนอก แต่กระทบต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้าง
ความหนาแน่นต่ำมากของถัง PP ( 0.90–0.91 ก./ซม.³ ) — เบากว่าน้ำ — หมายความว่าถังเปล่ามีความเสี่ยงในการลอยตัวอย่างมากในพื้นที่เสี่ยงน้ำท่วมหรือบริเวณที่มีน้ำใต้ดินสูงเมื่ออยู่ใต้ดิน ถัง PP เหนือพื้นดินมีน้ำหนักเบาและจัดตำแหน่งได้ง่ายโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ยกของหนักสำหรับขนาดต่ำกว่า 5,000 ลิตร ซึ่งช่วยลดต้นทุนการติดตั้ง ต้องไม่ติดตั้งถัง PP ในบริเวณที่มีแสงแดด UV โดยตรง โดยไม่มีวัสดุที่มีความเสถียรต่อรังสี UV หรือการเคลือบป้องกัน PP ที่ไม่เสถียรจะเปราะและเป็นสีชอล์กภายใน 2-4 ปีหลังจากสัมผัสกลางแจ้งโดยตรง
ควรตรวจสอบถัง FRP ภายในทุกครั้ง 3-5 ปี สำหรับการพองของไลเนอร์ การแตกร้าว หรือการหลุดล่อนโดยใช้การตรวจสอบด้วยสายตาและเสียงอะคูสติก พื้นที่ที่เสียหายสามารถซ่อมแซมได้โดยการบดกลับเป็นลามิเนตกันเสียง และทาเรซินและกระจกใหม่ ซึ่งเป็นการซ่อมแซมที่จะคืนความสมบูรณ์ของโครงสร้างทั้งหมดเมื่อทำอย่างถูกต้อง ถัง PP ได้รับการตรวจสอบการแตกร้าวจากความเค้น การเกาะติดบนพื้นผิว (ตัวบ่งชี้การเสื่อมสภาพของรังสียูวี) ความสมบูรณ์ของรอยเชื่อม และการผนังบางจากการโจมตีด้วยสารเคมี การซ่อมแซมรอยเชื่อมของตะเข็บ PP ที่แตกร้าวสามารถทำได้ แต่จะสร้างข้อต่อที่มีความแข็งแรงต่ำกว่าวัสดุหลัก โดยทั่วไปแล้วถัง PP ที่ร้าวอย่างหนักจะต้องเปลี่ยนใหม่แทนที่จะซ่อมแซม
ใช้เกณฑ์ต่อไปนี้ตามลำดับเพื่อกำหนดวัสดุถังที่เหมาะสม:
ทำความเข้าใจเกี่ยวกับองค์ประกอบท่อ FRP บทนำสู่ ท่อไฟเบอร์กลาส ท่อโพลีเมอ...
READ MOREความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าและความทนทานในระยะยาว ข้อดีที่แท้จริงของเหล็กกล้าไร้สนิม สเตนเลสสตี...
READ MORE1. ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับการประกอบถังเก็บน้ำแบบแยกส่วนแบบปิดเกลียว ในโลกที่การกักเก็บน้ำที่เชื่อถือได้และมีประ...
READ MOREไฟเบอร์กลาส (พลาสติกเสริมไฟเบอร์กลาส) คืออะไร? พลาสติกเสริมไฟเบอร์กลาส (FRP) เป็นวัสดุคอมโพสิตที่ทำขึ้นโดยกา...
READ MORE