ประเภทของถังเก็บน้ำ: สเตนเลส แรงดัน ระบบป้องกันอัคคีภัย และราคา

ประเภทของ ถังเก็บน้ำ : การเปรียบเทียบเชิงปฏิบัติ

ถังเก็บน้ำแบ่งตามวัสดุ โครงสร้าง พิกัดแรงดัน และการใช้งาน การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างประเภทถังจะช่วยป้องกันข้อผิดพลาดด้านข้อกำหนดที่มีค่าใช้จ่ายสูง และช่วยให้มั่นใจว่าถังที่เลือกนั้นตรงกับทั้งข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและสภาพแวดล้อมตามกฎระเบียบของการติดตั้ง

ตามวัสดุ

ถังสแตนเลส (เกรด 304 และ 316) เป็นตัวเลือกระดับพรีเมียมสำหรับน้ำดื่ม การใช้งานเกรดอาหารและการติดตั้งใดๆ ที่ต้องมีอายุการใช้งานยาวนานโดยไม่ต้องบำรุงรักษาซับภายในหรือการเคลือบ พื้นผิวโครเมียมออกไซด์แบบพาสซีฟต้านทานการกัดกร่อนโดยไม่ต้องผ่านการบำบัดเพิ่มเติม ทำให้ถังสเตนเลสเป็นตัวเลือกที่ต้องบำรุงรักษาต่ำที่สุดในอายุการใช้งาน 30-50 ปี

ถังโพลีเอทิลีน (HDPE หรือ LLDPE) ครองตลาดที่อยู่อาศัยและเกษตรกรรมต้นทุนต่ำ มีน้ำหนักเบา ราคาไม่แพง และมีจำหน่ายในชั้นวางหลากหลายขนาด ข้อจำกัดของพวกเขาคือการเสื่อมสภาพของรังสียูวีเมื่อเวลาผ่านไป (ซึ่งทำให้เกิดการเปราะและการเปลี่ยนสี) ความไวต่ออุณหภูมิ (ถัง HDPE อ่อนลงกว่า 60 °C) และอายุการใช้งาน 10-15 ปีในการติดตั้งกลางแจ้งก่อนที่จะจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่

ถัง GRP (พลาสติกเสริมแก้ว / ไฟเบอร์กลาส) มีพื้นกลาง — อายุการใช้งานยาวนานกว่าโพลีเอทิลีนและมีต้นทุนต่ำกว่าสแตนเลส พื้นผิวด้านในเคลือบเจลสามารถย่อยสลายและปล่อยอนุภาคลงในน้ำที่เก็บไว้เมื่อเวลาผ่านไป โดยต้องมีการตรวจสอบและเคลือบซ้ำในบริการน้ำดื่มเป็นระยะ

ถังเหล็กคาร์บอน ไม่ว่าจะเป็นแผงปิดเกลียวที่เคลือบจากโรงงานหรือเชื่อมด้วยซับในอีพ็อกซี่ ถือเป็นมาตรฐานสำหรับการจัดเก็บน้ำอุตสาหกรรมที่ไม่สามารถดื่มได้ในปริมาณมาก ซึ่งเศรษฐศาสตร์ปริมาณชอบใช้เหล็กมากกว่าสแตนเลส แต่พลาสติกหรือ GRP จะมีโครงสร้างไม่เพียงพอตามขนาด

โดยการกำหนดค่า

นอกเหนือจากวัสดุแล้ว การกำหนดค่าถังจะกำหนดวิธีการติดตั้งถังและตำแหน่งที่จะติดตั้งในระบบไฮดรอลิก ถังบรรยากาศ (เปิดด้านบนหรือช่องระบายอากาศ) เก็บน้ำไว้ที่ความดันบรรยากาศและอาศัยแรงโน้มถ่วงหรือปั๊มเพิ่มแรงดันในการจ่ายแรงดัน ถังแรงดัน — ครอบคลุมแยกต่างหากด้านล่าง — เก็บน้ำไว้ภายใต้แรงดันสูงเพื่อรักษาแรงดันของระบบโดยไม่ต้องมีการทำงานของปั๊มอย่างต่อเนื่อง รถถังยกระดับ ใช้หัวแรงโน้มถ่วงจากความสูงในการติดตั้งเพื่อสร้างแรงดันจ่าย รถถังใต้ดิน เป็นถังเก็บน้ำแบบฝังที่ใช้ในพื้นที่ไม่เหลือพื้นที่ โดยทั่วไปสร้างจากคอนกรีตเสริมเหล็ก GRP หรือโพลีเอทิลีน

ถังแรงดันน้ำสแตนเลส: ทำงานอย่างไรและควรใช้เมื่อใด

ถังแรงดันน้ำสเตนเลส — หรือที่เรียกว่าถังแรงดัน ถังไฮโดรนิวเมติกส์ หรือถังขยาย ขึ้นอยู่กับการใช้งาน — ทำงานโดยพื้นฐานแตกต่างจากถังเก็บบรรยากาศ แทนที่จะเพียงกักเก็บปริมาตรน้ำไว้ที่ความดันบรรยากาศ ถังแรงดันจะรักษาเบาะลมที่ชาร์จไว้ล่วงหน้าซึ่งจะกักเก็บพลังงานที่อาจเกิดขึ้นและใช้เพื่อรักษาแรงดันน้ำในระบบจ่ายน้ำโดยไม่ต้องให้ปั๊มทำงานอย่างต่อเนื่อง

หลักการทำงาน

ในถังแรงดันสเตนเลสสตีลชนิดกระเพาะปัสสาวะ กระเพาะปัสสาวะยางที่ยืดหยุ่นจะแยกน้ำออกจากช่องอากาศที่ชาร์จไว้ล่วงหน้า เมื่อปั๊มเติมถัง น้ำจะเข้าสู่กระเพาะปัสสาวะ อัดประจุอากาศและเพิ่มแรงดันของระบบ เมื่อก๊อกน้ำเปิดขึ้น ลมอัดจะขับน้ำออกจากกระเพาะปัสสาวะโดยที่ปั๊มไม่ได้ทำงาน จนกระทั่งแรงดันลดลงถึงจุดที่กำหนดไว้และปั๊มจะเปิดทำงานอีกครั้ง การจัดแบบนี้ ลดความถี่รอบปั๊มลง 80–90% เมื่อเปรียบเทียบกับระบบที่ไม่มีถังแรงดัน จะช่วยยืดอายุปั๊มได้อย่างมากโดยการลดจำนวนการสตาร์ทมอเตอร์ต่อชั่วโมง ซึ่งเป็นเหตุการณ์การทำงานที่สร้างความเสียหายมากที่สุดสำหรับมอเตอร์ปั๊มและซีลเชิงกล

ถังแรงดันสเตนเลสชนิดไดอะแฟรมใช้ไดอะแฟรมยางคงที่ซึ่งเชื่อมทั่วทั้งภายในถัง แทนที่จะใช้กระเพาะปัสสาวะแบบเปลี่ยนได้ โดยทั่วไปถังไดอะแฟรมจะใช้กับภาชนะรับแรงดันขนาดเล็ก (ต่ำกว่า 100 ลิตร) ในการใช้งานระบบเพิ่มแรงดันและทำความร้อนในที่พักอาศัย

ทำไมต้องสแตนเลสสำหรับถังแรงดัน

ถังแรงดันจะขึ้นอยู่กับการโหลดเชิงกลแบบวนรอบ ปั๊มทุกตัวที่สตาร์ทจะเพิ่มแรงดันในถัง และทุกครั้งที่ดึงลงจะลดแรงดัน ตลอดอายุการใช้งานของถังในอาคารพาณิชย์หรือโรงงานอุตสาหกรรมที่มีผู้คนพลุกพล่าน นั่นหมายถึงรอบแรงดันนับหมื่นครั้ง สเตนเลสสตีลมีความต้านทานแรงดึงสูง ทนต่อการกัดกร่อน และทนต่อความล้า ทำให้เป็นวัสดุที่เลือกใช้สำหรับถังแรงดันในน้ำดื่ม ระบบน้ำดื่ม การแปรรูปอาหาร และการใช้งานใดๆ ที่ความไวต่อการกัดกร่อนภายในของเหล็กกล้าคาร์บอนไม่สามารถจัดการได้ด้วยการเคลือบเพียงอย่างเดียวภายใต้แรงดันแบบวนรอบ

ถังแรงดันสเตนเลสสำหรับการจ่ายน้ำมีพิกัดแรงดันตั้งแต่ต่ำถึง 6 บาร์ (87 psi) สำหรับการใช้งานในที่พักอาศัยและเชิงพาณิชย์ขนาดเบา จนถึง 16 บาร์ (232 psi) สำหรับสถานีเพิ่มแรงดันทางอุตสาหกรรมและแหล่งจ่ายสำหรับอาคารสูง ภาชนะรับความดันทั้งหมดที่อยู่เหนือเกณฑ์ความดันปริมาตรที่กำหนดจะต้องได้รับการออกแบบและรับรองตาม ASME Section VIII, PED (European Pressure Equipment Directive) หรือมาตรฐานระดับชาติที่เทียบเท่า ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่ไม่ขึ้นอยู่กับการเลือกใช้วัสดุ

การปรับขนาดถังแรงดันน้ำสแตนเลส

ขนาดของถังแรงดันถูกกำหนดโดยปริมาตรการดึงลงที่ต้องการระหว่างการสตาร์ทปั๊มและการตัดเข้าปั๊ม — ไม่ใช่โดยปริมาตรกักเก็บน้ำทั้งหมด ปริมาตรการดึงลงจะต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะรองรับเหตุการณ์ความต้องการทั่วไป (การกดชักโครก การดึงฝักบัวแบบสั้น) โดยไม่กระตุ้นให้ปั๊มสตาร์ท สำหรับการใช้งานในที่พักอาศัย ถังเก็บน้ำแบบดึงออกได้ 20–40 ลิตรเป็นมาตรฐานสำหรับชุดปั๊มแบบปรับความเร็วได้สมัยใหม่ส่วนใหญ่ ระบบปั๊มความเร็วคงที่พร้อมสวิตช์แรงดันแบบธรรมดาต้องใช้ถังขนาดใหญ่ — โดยทั่วไปคือ 80–200 ลิตรสำหรับบ้าน 4 ห้องนอน — เพื่อป้องกันการลัดวงจร การลดขนาดของถังแรงดันถือเป็นข้อผิดพลาดในการติดตั้งที่พบบ่อยที่สุด ส่งผลให้เกิดการหมุนเวียนของปั๊มอย่างรวดเร็ว ความร้อนสูงเกินไป และปั๊มทำงานล้มเหลวก่อนเวลาอันควรภายใน 2-5 ปีของการติดตั้ง

ถังเก็บน้ำเพื่อการป้องกันอัคคีภัย: ข้อกำหนดและการออกแบบ

ถังเก็บน้ำสำหรับป้องกันอัคคีภัยมีฟังก์ชั่นพื้นฐานที่แตกต่างจากถังเก็บน้ำในครัวเรือนหรือถังจ่ายในกระบวนการ เป็นส่วนประกอบด้านความปลอดภัยในชีวิตที่จำเป็นในการส่งมอบอัตราการไหลและปริมาตรที่กำหนดตามระยะเวลาที่กำหนดภายใต้สภาวะฉุกเฉิน และการออกแบบ การติดตั้ง และการบำรุงรักษาอยู่ภายใต้หลักเกณฑ์ที่บังคับใช้ทางกฎหมาย โดยไม่คำนึงถึงความต้องการของเจ้าของอาคาร

มาตรฐานการปกครอง

ในสหรัฐอเมริกา ถังเก็บน้ำป้องกันอัคคีภัยอยู่ภายใต้การควบคุมในเบื้องต้น NFPA 22 (มาตรฐานถังเก็บน้ำเพื่อการป้องกันอัคคีภัยส่วนบุคคล) . NFPA 22 กำหนดข้อกำหนดในการก่อสร้าง วิธีกำหนดกำลังการผลิต ข้อกำหนดในการติดตั้ง (รวมถึงการป้องกันการแข็งตัว) กำหนดการตรวจสอบ และการออกแบบอุปกรณ์เสริมของถัง (วาล์วเติม การเชื่อมต่อเติมฉุกเฉิน วาล์วทางออก และระบบทำความร้อน) จำเป็นต้องได้รับการอนุมัติจากหน่วยงานท้องถิ่นที่มีเขตอำนาจศาล (AHJ) นอกเหนือจากการปฏิบัติตาม NFPA ในเขตอำนาจศาลส่วนใหญ่

มาตรฐานสากลที่เทียบเท่า ได้แก่ EN 12845 (มาตรฐานยุโรปสำหรับระบบดับเพลิงแบบอยู่กับที่), AS 2304 (ถังเก็บน้ำของออสเตรเลีย/นิวซีแลนด์สำหรับการป้องกันอัคคีภัย) และรหัสระดับชาติที่เทียบเท่าในตลาดอื่นๆ มาตรฐานเหล่านี้มีรายละเอียดที่แตกต่างกัน แต่มีข้อกำหนดพื้นฐานร่วมกันว่าถังป้องกันอัคคีภัยจะต้องมีปริมาณสำรองเฉพาะซึ่งไม่สามารถดึงออกมาได้โดยการเชื่อมต่อที่ไม่ใช่บริการดับเพลิง

การกำหนดปริมาตร

ปริมาตรถังป้องกันอัคคีภัยคำนวณจากความต้องการไฮดรอลิกของระบบสปริงเกอร์หรือระบบหัวจ่ายน้ำที่ใช้บริการ คูณด้วยระยะเวลาการจ่ายที่ต้องการ ระบบฉีดน้ำดับเพลิงสำหรับอาคารพาณิชย์ขนาดเล็กอาจต้องใช้เวลา 30 นาทีในการจ่ายน้ำที่ 150 แกลลอนต่อนาที ซึ่งจะทำให้ปริมาตรถังขั้นต่ำ 4,500 แกลลอน (17,000 ลิตร) ระบบอันตรายทั่วไปสำหรับคลังสินค้าที่มีความต้องการการออกแบบ 500 gpm และระยะเวลา 60 นาที ต้องใช้ปริมาณสำรองเฉพาะ 30,000 แกลลอน (114,000 ลิตร) วิศวกรที่บันทึกจะคำนวณข้อกำหนดเหล่านี้จากการคำนวณไฮดรอลิกสำหรับระบบดับเพลิง และถังจะต้องมีขนาดเพื่อให้ตรงกับปริมาตรที่คำนวณนั้น โดยมีระยะขอบที่ระบุโดยมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

วัสดุถังสำหรับการป้องกันอัคคีภัย

NFPA 22 อนุญาตให้สร้างถังป้องกันอัคคีภัยจากเหล็ก (เชื่อมหรือยึดด้วยสลักเกลียว) คอนกรีตเสริมเหล็ก ไม้ (สำหรับการติดตั้งที่มีอยู่) และวัสดุคอมโพสิตที่ตรงตามข้อกำหนดทางโครงสร้างของมาตรฐาน สแตนเลสและเหล็กคาร์บอนเคลือบ เป็นวัสดุที่ระบุโดยทั่วไปสำหรับการติดตั้งใหม่ในตลาดส่วนใหญ่ แนะนำให้ใช้สแตนเลสในกรณีที่ภายในถังจะถูกใช้สำหรับการจัดเก็บแบบสองวัตถุประสงค์ (การสำรองไฟและการจัดหาภายในประเทศ) เนื่องจากหลีกเลี่ยงความกังวลเรื่องคุณภาพน้ำที่เกี่ยวข้องกับการบุด้วยเหล็กคาร์บอน และตำแหน่งที่ถังตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น พื้นที่อุตสาหกรรมชายฝั่ง ถังเหล็กเคลือบเกลียวเคลือบจากโรงงาน (เคลือบแก้วเป็นเหล็กหรือเคลือบอีพ็อกซี่) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับถังดับเพลิงขนาดใหญ่ที่มีความจุมากกว่า 50,000 แกลลอน ซึ่งการเชื่อมสแตนเลสจะมีค่าใช้จ่ายสูง

ถังเก็บน้ำขนาดใหญ่มีไว้เพื่ออะไร — และใครใช้บ้าง

ถังเก็บน้ำขนาดใหญ่ โครงสร้างเหล็กทรงกระบอกที่กำหนดเส้นขอบฟ้าของโรงงานอุตสาหกรรม เทศบาล และวิทยาเขตเชิงพาณิชย์ ให้บริการฟังก์ชั่นต่างๆ ที่ไม่ชัดเจนเสมอไปสำหรับผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำ การทำความเข้าใจว่าถังขนาดใหญ่ชนิดใดช่วยให้กระจ่างว่าทำไมจึงต้องมีขนาดตามที่เป็นอยู่ และเหตุใดจึงต้องมีข้อกำหนดเฉพาะด้านวัสดุและโครงร่างบางอย่าง

การปรับสมดุลน้ำประปาเทศบาล

หอเก็บน้ำเทศบาลและถังบ่อเคลียร์ระดับพื้นดินทำให้ความแตกต่างระหว่างอัตราการผลิตที่มั่นคงของโรงบำบัดกับความต้องการรายชั่วโมงที่แปรผันสูงจากจำนวนประชากรที่ให้บริการ ความต้องการน้ำสูงสุดในช่วงเช้าและเย็นเป็น 2-4 เท่าของค่าเฉลี่ยรายวัน หากไม่มีการจัดเก็บ โรงบำบัดและปั๊มจ่ายน้ำจะต้องมีขนาดสำหรับความต้องการสูงสุดมากกว่าความต้องการโดยเฉลี่ย ซึ่งเป็นต้นทุนเงินทุนทวีคูณเป็น 2-4 เท่าของการออกแบบที่เน้นการจัดเก็บ หอเก็บน้ำยังรักษาแรงดันของระบบแบบพาสซีฟ: การยกระดับน้ำที่กักเก็บไว้จะสร้างหัวไฮดรอลิกที่จ่ายน้ำให้กับบ้านและธุรกิจโดยไม่ต้องมีการทำงานของปั๊มอย่างต่อเนื่องในช่วงเวลาความต้องการปกติ

บัฟเฟอร์กระบวนการทางอุตสาหกรรมและการจ่ายฉุกเฉิน

โรงงานผลิต โรงไฟฟ้า และศูนย์ข้อมูลบำรุงรักษาพื้นที่กักเก็บน้ำขนาดใหญ่ในสถานที่ด้วยเหตุผลสองประการ: ความต่อเนื่องของกระบวนการ (หอทำความเย็นหรือระบบเครื่องทำความเย็นที่น้ำแต่งหน้าหมดสามารถปิดการผลิตได้ในเวลาไม่กี่นาที) และกำลังการผลิตฉุกเฉิน (ระบบดับเพลิง ระบบทำความเย็นฉุกเฉิน และระบบระเบิดน้ำท่วมต้องใช้ปริมาณที่การเชื่อมต่ออุปทานของเทศบาลไม่สามารถส่งมอบได้ที่อัตราการไหลทันทีที่ต้องการ) ถังเก็บน้ำอุตสาหกรรมประเภทนี้โดยทั่วไปจะมีขนาดตั้งแต่ 50,000 ถึง 2,000,000 แกลลอน เก็บไว้ในถังเหล็กเชื่อมหรือเหล็กยึดที่ระดับพื้นดิน

สำรองชลประทานการเกษตร

การดำเนินการทางการเกษตรขนาดใหญ่กักเก็บน้ำในช่วงเวลาที่มีส่วนเกิน เช่น ปริมาณน้ำฝนในฤดูหนาว กรอบเวลาการจัดสรรการชลประทานนอกจุดสูงสุด หรือเหตุการณ์น้ำท่วม เพื่อใช้ในช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้สูงสุด เมื่อความพร้อมใช้ของน้ำผิวดินหรือขีดจำกัดการจัดสรรอาจจำกัดการชลประทาน ถังในการใช้งานนี้มีตั้งแต่ 10,000 ถึง 500,000 แกลลอน และโดยทั่วไปจะสร้างจากเหล็กลูกฟูกชุบสังกะสีพร้อมซับใน หรือจากระบบแผงสแตนเลสแบบยึดเกลียว ซึ่งการบำรุงรักษาคุณภาพน้ำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับระบบชลประทานแบบหยดที่ไวต่อการปนเปื้อน

ถังเก็บน้ำเหล็กขนาด 10,000 แกลลอน: ราคาและปัจจัยขับเคลื่อนต้นทุน

ถังเก็บน้ำแบบเหล็กขนาด 10,000 แกลลอน (ประมาณ 38,000 ลิตร) เป็นขนาดทั่วไปสำหรับสำรองป้องกันอัคคีภัยเชิงพาณิชย์ พื้นที่จัดเก็บทางการเกษตร และถังบัฟเฟอร์กระบวนการอุตสาหกรรม มีขนาดใหญ่พอที่จะต้องติดตั้งโดยมืออาชีพ แต่เล็กพอที่จะเป็นหน่วยเชื่อมชิ้นเดียวแทนที่จะเป็นโครงสร้างที่ประกอบภาคสนาม การทำความเข้าใจว่าอะไรผลักดันราคาในระดับนี้จะช่วยให้ผู้ซื้อประเมินราคาและหลีกเลี่ยงการเปรียบเทียบข้อกำหนดที่ไม่เท่ากัน

ช่วงราคาตามวัสดุและการกำหนดค่า

ราคาโดยประมาณสำหรับถังเก็บน้ำเหล็กขนาด 10,000 แกลลอน (เฉพาะถัง ไม่รวมฐานราก การติดตั้ง และอุปกรณ์เสริม) ตามสภาวะตลาดปัจจุบัน:

ปัจจัยที่ขับเคลื่อนราคา

ราคาสินค้าโภคภัณฑ์เหล็กเป็นตัวแปรที่ใหญ่ที่สุดในการกำหนดราคาถังสเตนเลส โดยราคาคอยล์สแตนเลส 304 อยู่ระหว่าง 1,800 ถึง 3,500 เหรียญสหรัฐต่อเมตริกตันในช่วงห้าปีที่ผ่านมา และความผันผวนนี้ไหลโดยตรงสู่การกำหนดราคาถังสำเร็จรูป ใบเสนอราคาที่ได้รับในหนึ่งไตรมาสอาจแตกต่างจากใบเสนอราคาที่ได้รับในหกเดือนต่อมาประมาณ 15–25% ด้วยเหตุผลที่อยู่นอกเหนือการควบคุมของผู้ผลิตโดยสิ้นเชิง แนะนำให้ล็อคการกำหนดราคาด้วยใบสั่งซื้อ สำหรับโครงการทุนขนาดใหญ่ที่ต้องการความแน่นอนด้านงบประมาณ

นอกเหนือจากต้นทุนวัสดุแล้ว ปัจจัยหลักที่ทำให้ราคาถังเพิ่มขึ้นในระดับ 10,000 แกลลอน ได้แก่ การรับรอง ASME หรือ NSF (เพิ่มการทดสอบ เอกสาร และต้นทุนการตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม); ข้อมูลจำเพาะของแพ็คเกจอุปกรณ์เสริม (ตัวบ่งชี้ระดับ ช่องทางเข้า ช่องระบายอากาศ ชุดประกอบล้น พอร์ตตัวอย่าง และองค์ประกอบความร้อนจะเพิ่มราคาถังฐาน 2,000–8,000 ดอลลาร์ ขึ้นอยู่กับขอบเขต) ข้อกำหนดการตกแต่งพื้นผิว (การขัดผิวมาตรฐาน 2B เป็นมาตรฐาน การขัดเงาหรือขัดเงาด้วยไฟฟ้าหมายเลข 4 สำหรับบริการด้านอาหารหรือยาจะเพิ่มต้นทุนการผลิต 10–20%); และการจัดส่งแบบเร่งด่วนซึ่งมีค่าบริการพรีเมียม 15–30% ของระยะเวลารอคอยสินค้ามาตรฐาน 8–16 สัปดาห์สำหรับถังสเตนเลสแบบเชื่อมในขนาดนี้