wybór odpowiedniego magazynowania wody dla Twojej społeczności jest ważną decyzją

tradycyjnie, powszechną praktyką wielu przedsiębiorstw wodociągowych jest utrzymywanie zbiorników magazynowych w pełnym lub prawie pełnym stanie, aby być lepiej przygotowanym na okresy szczytowego zużycia wody i na sytuacje awaryjne, takie jak pożary. W rezultacie wiele obiektów magazynowych pracuje z większą pojemnością magazynowania wody niż jest to konieczne do użycia w sytuacjach awaryjnych., Ponadto niektóre obiekty magazynowe – zwłaszcza te starsze-mają wysokość przelewową, która jest poniżej ciśnienia systemu wodnego. Zawór zapobiega przedostawaniu się wody do zbiornika, a pompy są potrzebne do przenoszenia wody ze zbiornika do systemu dystrybucji. W takich przypadkach woda przebywa w zbiorniku przez bardzo długi czas, powodując problemy z jakością wody.

niezależnie od rodzaju instalacji zbiornika, ważne jest, aby wysokość przelewu była odpowiednio dopasowana do ciśnienia systemu, ponieważ pozwala to powierzchni wody w zbiorniku „unosić się” na systemie., Innymi słowy, podniesienie wody w samym zbiorniku tworzy ciśnienie w systemie dystrybucji. Gdy zbiorniki są napełniane przez stacje pomp, ciśnienie systemu jest zwiększone, a woda wpływa do obiektów zbiornika. Zwykle poziom wody w zbiorniku magazynowym rutynowo zmienia się codziennie w cyklu napełniania i odprowadzania. Różnica w wahaniach będzie się różnić w zależności od wielkości (średnicy i wysokości) magazynu, zapotrzebowania systemu i lokalizacji w systemie dystrybucyjnym.,

niemniej jednak, woda w zbiorniku powinna wahać się kilka stóp przed uruchomieniem stacji pomp lub dodatkowych pomp wchodzących w tryb online, aby zapewnić prawidłową cyrkulację w zbiorniku.

składowanie naziemne i podwyższone – który jest dla Ciebie?

wymagana pojemność dystrybucji wody dla Systemów wody pitnej jest tradycyjnie spełniana przez zastosowanie zbiorników gruntowych, podwyższonych lub stojących lub kombinacji wszystkich trzech.,

• gruntowe zbiorniki magazynowe – są to naziemne, cylindryczne zbiorniki z płaskim dnem o wysokości skorupy mniejszej lub równej jej średnicy i zwykle wykonane ze stali lub betonu. Zbiornik magazynowy można podzielić na charakterystyczne elementy magazynujące wodę, z których każdy służy konkretnemu celowi. Magazyn wyrównawczy znajduje się w górnej części zbiornika i jest zazwyczaj cyklicznie codziennie. Spełnia to wymagania systemu wodnego, które przekraczają wydajność pompowania systemu., Magazyn wyrównawczy można dodatkowo podzielić na magazyn operacyjny, magazyn low-end i magazyn efektywny. Magazynowanie awaryjne jest definiowane jako poziom wody w zbiorniku, powyżej którego można utrzymać 20 psi w systemie dystrybucji dla przepływu ognia i służb ratowniczych. Górny koniec magazynu awaryjnego jest zwykle definiowany jako dolny komponent magazynu wyrównawczego. Woda poniżej awaryjnego magazynowania w zbiorniku jest uważana za” martwą ” objętość magazynową i nie jest uważana za użyteczną., Ten „martwy” magazyn, zwłaszcza jeśli jest to stosunkowo duża objętość i zbiornik nie jest często przewracany, może prowadzić do problemów z jakością wody w przypadkach, gdy wewnętrzne systemy mieszania zbiornika nie są na miejscu.

• Standpipe Storage Tanks – a standpipe storage tank to również naziemny zbiornik na wodę, który jest dostępny w szerokiej gamie rozmiarów. Rury stojące mają większą wysokość niż średnica i mogą być zaprojektowane z elementami dekoracyjnymi, aby pomóc wtopić zbiornik w otaczające środowisko., Ich wyższa konstrukcja pozwala wodzie powyżej zakresu roboczego zazwyczaj zapewnić ciśnienie grawitacyjne. Woda poniżej zakresu roboczego zapewnia magazynowanie rezerwowe.

• podwyższone zbiorniki magazynowe-składają się z dwóch podstawowych elementów: zbiornika (lub miski, która utrzymuje wodę) oraz konstrukcji nośnej lub wieży, która podtrzymuje miskę. Tego typu zbiorniki są powszechnie konstruowane tam, gdzie elewacja gruntu jest niewystarczająca do wykorzystania zbiorników w stylu zbiornika lub gdzie wymagana jest większa pojemność magazynowa niż normalnie można osiągnąć za pomocą rury stojącej., Istnieje kilka wspólnych stylów podwyższonych zbiorników, w tym sferoidalnych, karbowanych kolumn i kompozytów (miska stalowa z betonową konstrukcją nośną). Zbiorniki te zostały powszechnie zbudowane ze spawanej stali; jednak ostatnio zbiorniki w stylu kompozytowym zyskują na znaczeniu. Zbiorniki kompozytowe wykorzystują stalową miskę na szczycie betonowej wieży.

aby wybrać najlepsze rozwiązanie dla społeczności, należy wziąć pod uwagę wiele czynników.

• systemy pompowe – gruntowe zbiorniki magazynowe mogą wykorzystywać bezpośredni lub pośredni system pompowania., System bezpośredniego pompowania pompuje wodę ze zbiornika do ciśnienia systemowego. W układzie pompowania pośredniego woda „unosi się” na układzie i przepływa grawitacyjnie ze zbiornika do ciśnienia w układzie. Nowo zaprojektowane podwyższone zbiorniki magazynowe są prawie zawsze układami pośrednimi i pływają pod ciśnieniem podłączonego systemu. System pompowania pośredniego ma kilka zalet w porównaniu z bezpośrednim systemem pompowania w systemie dystrybucji wody:

1. obniżenie szczytowych prędkości pompowania, utrzymanie stałego, niezawodnego zaopatrzenia w wodę i ciśnienia.
2. wahania ciśnienia stabilizującego wraz z wahaniami wymagań.,
3. wyważanie i wyrównywanie pracy pomp.
4. zmniejszenie zapotrzebowania na szeroki zakres rozmiarów pomp.
5. obniżanie kosztów energii elektrycznej-szczególnie w przypadku cen prądu na dzień.
6. tłumienie ekstremalnie niskich i wysokich ciśnień (przepięcia).
7. poprawa reakcji awaryjnej podczas przerw w pracy magistrali wodnej lub awarii zasilania.

• rozmiar – zazwyczaj Wieża ciśnień jest wielkości, aby pomieścić około jednego dnia wartości wody dla społeczności obsługiwanej przez wieżę., Jeśli pompy ulegną awarii (na przykład podczas awarii zasilania), Wieża ciśnień przechowuje wystarczającą ilość wody, aby zaspokoić zapotrzebowanie społeczności przez około jeden dzień. Ponadto wieża może odgrywać ważną rolę podczas pożaru i może wpływać na stawki ubezpieczenia wspólnoty. Podczas pożaru zapotrzebowanie na wodę znacznie wzrasta i może znacznie przekroczyć wydajność pomp w elektrowni wodnej wspólnoty.

• wysokość – wysokość wieży ciśnień określa ciśnienie wody w gminie., Nowe systemy muszą zapewniać minimalne ciśnienie 20 psi (funtów na cal kwadratowy) na poziomie gruntu we wszystkich punktach systemu dystrybucyjnego we wszystkich warunkach przepływu. Zwykle normalne ciśnienie robocze w systemie dystrybucyjnym wynosi około 60 do 80 PSI i nie mniej niż 35 PSI. Poziom wody w wieży musi być wystarczająco wysoki, aby zapewnić ten poziom ciśnienia wszystkim klientom w strefie obsługiwanej przez wieżę.

• lokalizacja – dostępne grunty pod nowe zbiorniki wody i lokalizacja idą w parze, aby również określić wymaganą wysokość zbiornika., Wieże ciśnień są zazwyczaj umieszczone na wysokim podłożu i wystarczająco wysokie, aby zapewnić niezbędne ciśnienie. Wybierając wysoką witrynę, można zmniejszyć wysokość wieży, zmniejszając w ten sposób koszty budowy. Jednak wiele czynników może skomplikować wybór lokalizacji. Na przykład konieczne może być przeniesienie kabli sieciowych napowietrznych lub podziemnych. Przenoszenie obiektów użyteczności publicznej jest czasochłonne i wymaga wcześniejszego planowania i koordynacji z przedsiębiorstwami użyteczności publicznej i agencjami regulacyjnymi., Przy lokalizacji zbiornika podwyższonego zaleca się następujące kryteria:

1. aby utrzymać ciśnienie 60-80 PSI w systemie dystrybucyjnym, wysokość zbiornika jest ograniczona do 200 stóp (od podłoża do przelewu). Preferowane są więc wyższe wzniesienia terenu.
2. lokalizacja w strefie ciśnienia: aby zmaksymalizować korzyści płynące z hydraulicznego ciśnienia wody w strefie ciśnienia, zbiornik musi znajdować się w centralnej części strefy.,
3. odległość od istniejącej magistrali wodociągowej: miejsca w zbiornikach dalej od magistrali wodociągowej mogą wymagać podłączenia magistrali za dodatkową opłatą
4. powierzchnia terenu, dostępność i dostępność: wymagana będzie odpowiednia powierzchnia terenu, aby zapewnić pozwolenie na budowę i przyszłą konserwację zbiornika. Działka musi być dostępna do zakupu, najlepiej niezabudowana, aby pokonać opór ze strony innych właścicieli nieruchomości. Obiekt zapewnia odpowiedni Dostęp dla sprzętu budowlanego i konserwacyjnego. Należy wziąć pod uwagę koszty związane z nabyciem działki.,

• projektowanie fundamentów – wymagania dotyczące projektowania fundamentów sprawiają, że wybór lokalizacji nowej wieży ciśnień jest ważny, a czasami trudny. Inżynierowie muszą przeprowadzić szczegółowe badania geotechniczne, aby zrozumieć podstawowe właściwości gleby w potencjalnych miejscach. Jest to ważny krok w przygotowaniu projektu fundamentu dla zbiornika na wodę.

• wiek wody – jakość wody wpływa na utrzymanie słodkiej wody w systemie. Oznacza to przewrócenie wody w wieży., Zwiększony wiek wody może prowadzić do pogorszenia jakości wody, takich jak zwiększone tworzenie dezynfekcji produktów ubocznych (DBPs), Nitryfikacja i utrata resztek dezynfekcji. Problemy ze smakiem i zapachem mogą również wynikać z nadmiernego starzenia się wody. Dlatego lokalizacja wieży ciśnień musi być wybrana ze zrozumieniem, w jaki sposób woda przepływa przez system dystrybucji wody. Zła lokalizacja obiektu może mieć poważny szkodliwy wpływ na jakość wody w systemie dystrybucji.

• konserwacja – po znalezieniu lokalizacji niezbędna jest odpowiednia konserwacja., Zbiorniki wodne muszą być okresowo sprawdzane i czyszczone w celu utrzymania dobrej jakości wody we wspólnotowym systemie dystrybucji wody oraz w celu przedłużenia żywotności zbiornika. Regularne przeglądy zbiorników mogą również pomóc w identyfikacji drobnych problemów i zapobiegać powstawaniu poważnych problemów, które mogą powodować problemy zdrowotne, prowadzące do kosztownych napraw lub przedwczesnych usterek konstrukcyjnych zbiorników. Zbiorniki, które nie są okresowo czyszczone, mogą powodować zanieczyszczenia, które mogą zaszkodzić zdrowiu ludzkiemu lub generować skargi estetyczne., Zazwyczaj Wspólnota powinna planować przeprowadzenie wewnętrznej i zewnętrznej kontroli swoich zbiorników wodnych raz na trzy do pięciu lat. Niektóre państwa wymagają, aby wewnętrzne i zewnętrzne wszystkie obiekty magazynowe wody o pojemności 10,000 galonów lub większej były kontrolowane i utrzymywane co najmniej co pięć lat przez profesjonalną firmę inspekcyjną zbiorników lub zarejestrowanego profesjonalnego inżyniera. Ponadto powłoki wewnętrzne i zewnętrzne na stalowych podwyższonych zbiornikach wody powinny być kontrolowane przez osobę przeszkoloną w celu oceny integralności systemu malarskiego., Mimo że czołgi malowane przed końcem lat 70. nadal były rzadkością, nadal mogły mieć powłokę ołowianą, jeśli oryginalna farba nie została usunięta przez piaskowanie do gołego metalu. Upewnienie się, że zostało to zrobione powinno być przedmiotem każdej kontroli starszych zbiorników.

Czas kontroli może być trudny, ponieważ zbiornik musi zostać wycofany z eksploatacji do kontroli wewnętrznych. Pierwsze pytanie, na które należy odpowiedzieć, to czy wieża może być wyłączona, a jeśli tak, to na jak długo. Przed rozpoczęciem prac można wykonać testowe wyłączenie w celu ujawnienia potencjalnych wyzwań., Wiele czynników będzie decydować, kiedy najłatwiej będzie wycofać czołg z eksploatacji. Położenie zbiornika, wymagane natężenia przepływu, szczytowe zapotrzebowanie, możliwość odizolowania wieży ciśnień od systemu oraz możliwość wystąpienia lodu w wieży ciśnień (w miesiącach zimowych i wiosennych) to czynniki wpływające na ostateczną decyzję. Podwyższone zbiorniki magazynowe najlepiej sprawdzać podczas cieplejszej pogody między późną wiosną a wczesną jesienią. Jeśli Wieża ciśnień jest podatna na powstawanie lodu, inspekcja nie jest opcją, dopóki lód nie zostanie całkowicie usunięty z wieży., Istnieją metody kontroli, które mogą wystąpić bez wyłączenia wieży z eksploatacji. Jedną z metod jest użycie zdalnie sterowanego pojazdu (ROV). Alternatywnie, nurkowie inspekcyjni mogą być wynajęci do wizualnej kontroli powierzchni wewnętrznych. Pozwolenie nie jest zwykle wymagane od agencji regulacyjnych do kontroli, czyszczenia, naprawy lub malowania zbiornika. Jednak zezwolenie będzie wymagane, jeśli zostaną wprowadzone jakiekolwiek modyfikacje w zbiorniku, takie jak instalacja otworów wentylacyjnych, włazów, przelewów lub wszelkiego rodzaju urządzeń mieszających. Zaleca się poinformowanie lokalnych organów regulacyjnych przed inspekcją lub czyszczeniem zbiornika., Po inspekcji podwodnej i/lub czyszczeniu, a przed wprowadzeniem zbiornika do eksploatacji, próbki wody ze zbiornika muszą być analizowane pod kątem pozostałości chloru i bakterii coli. Jeśli bakterie z grupy coli są nieobecne, a pozostałości chloru są dopuszczalne, zbiornik może zostać ponownie oddany do użytku. Jeśli nie, kontynuować pobieranie próbek wody, aż dwie kolejne próbki dla bakterii z grupy coli będą ujemne. W razie potrzeby zbiornik należy zdezynfekować.

najczęstszą pracą wykonywaną na wieżach ciśnień jest przemalowywanie., Biorąc pod uwagę wysokość i kształt wież wodnych oraz wybór systemów powlekania o różnych długościach życia, może to być skomplikowany proces. Wiele zbiorników wymaga przygotowania zewnętrznej części zbiornika za pomocą komercyjnej piaskarki w celu usunięcia całej istniejącej powłoki. Jeśli zbiornik znajduje się w pobliżu parków, rezydencji lub firm, operacje piaskowania wymagają ochronnego systemu zabezpieczającego, z baldachimem nad zbiornikiem podczas pracy. Przed piaskowaniem w celu usunięcia istniejących powłok zaleca się pobieranie próbek środowiskowych w celu sprawdzenia obecności ołowiu w istniejących powłokach., Jeśli ołów jest obecny w istniejących powłokach, należy zaprojektować i zapewnić odpowiednie systemy hermetyzacji.

HR Green posiada bogate doświadczenie w projektowaniu, budowie, konserwacji i renowacji zbiorników wody zarówno do użytku publicznego, jak i prywatnego. Aby dowiedzieć się więcej, skontaktuj się z Ravi Jayaraman, PE (w Illinois), Heath Picken, PE (w Iowa), Mark Hardie, PE (w Dakocie Południowej), Adam Salo, PE (w Minnesocie) i Michael Halde, PE (w Teksasie).