Tradicionalmente, tem sido uma prática comum de muitos serviços públicos de água para manter os tanques de armazenamento em cheio ou quase cheio condição para estar melhor preparado para o pico de uso da água períodos e para emergências, como incêndios. Como resultado, muitas instalações de armazenamento operam com maior capacidade de armazenamento de água do que é necessário para uso não de emergência., Além disso, algumas instalações de armazenamento – especialmente as mais antigas – têm uma elevação de transbordamento que está abaixo da pressão do sistema de água. Uma válvula impede a entrada de água no tanque, e as bombas são necessárias para mover a água do tanque para o sistema de distribuição. Nestes casos, a água reside no tanque por muito tempo, causando problemas de qualidade da água.
Independentemente do tipo de tanque de instalação, é fundamental que o excesso de elevação é proporcionais à pressão do sistema, como este permite que a superfície da água dentro do tanque para “flutuar” sobre o sistema., Em outras palavras, a elevação da água no próprio tanque cria a pressão no sistema de distribuição. Quando os tanques estão sendo enchidos através de estações de bomba, a pressão do sistema é aumentada, e a água flui para instalações de tanques. Normalmente, o nível da água num tanque de armazenamento flutua rotineiramente diariamente através de um ciclo de enchimento e drenagem. A diferença na flutuação irá variar dependendo do tamanho (diâmetro e altura) da instalação de armazenamento, demanda do sistema e localização no sistema de distribuição.,no entanto, a água no tanque deve flutuar vários metros antes do início da estação de bombagem ou bombas adicionais que estejam online para garantir que a circulação adequada no tanque está ocorrendo.armazenamento no solo e armazenamento elevado – O Que é certo para si?
a capacidade de armazenamento de água necessária para sistemas de água potável é tradicionalmente satisfeita pelo uso de tanques de armazenamento de solo, elevados ou de tubo de escape ou uma combinação dos três.,tanques de armazenagem do solo-trata-se de tanques cilíndricos de fundo plano, sustentados pelo solo, com uma altura de concha inferior ou igual ao seu diâmetro e normalmente construídos em aço ou betão. Um tanque de armazenamento pode ser dividido em componentes distintos de armazenamento de água, cada um dos quais serve um propósito particular. O armazenamento de equalização está localizado no topo do tanque e é tipicamente ciclado em uma base diária. Isto atende às demandas do sistema de água que são em excesso da capacidade de bombeamento do sistema., O armazenamento de perequação pode ainda ser dividido em armazenamento operacional, armazenamento de baixo custo e armazenamento eficaz. O armazenamento de emergência é definido como o nível de água no reservatório acima do qual 20 psi podem ser mantidos dentro do sistema de distribuição para fluxo de incêndio e serviço de emergência. A extremidade superior do armazenamento de emergência é tipicamente definida como a parte inferior do componente de armazenamento de equalização. A água abaixo do armazenamento de emergência no reservatório é considerada como um volume de armazenamento” morto ” e não é considerada utilizável., Este armazenamento “morto”, especialmente se for um volume relativamente grande e o tanque não é virado com freqüência, pode levar a problemas de qualidade da água em casos em que os sistemas internos de mistura de tanques não estão no lugar.
- Tanques De Armazenamento de tubagem – um tanque de armazenamento de tubagem também é um tanque de armazenamento de água ao nível do solo que está disponível em uma ampla gama de tamanhos. Standpipes são maiores em altura do que o diâmetro e podem ser projetados com elementos decorativos para ajudar a misturar o tanque no ambiente circundante., O seu design mais alto permite que a água acima do alcance de operação normalmente provoque pressão alimentada pela gravidade. A água abaixo da Gama de operação fornece armazenamento de reserva.Tanques De Armazenamento elevados-estes consistem em dois componentes primários: o tanque (ou tigela que segura a água) e a estrutura ou torre de suporte que suporta a tigela. Estes tipos de tanques são normalmente construídos quando a elevação do solo é insuficiente para a utilização de tanques de tipo reservatório ou quando é necessária uma maior capacidade de armazenamento do que a Normalmente conseguida com um tubo de escape., Existem vários estilos comuns de tanques elevados, incluindo esferóide, coluna de flauta e composto (tigela de aço com estrutura de suporte de concreto). Estes tanques têm sido geralmente construídos de aço soldado; no entanto, tanques de estilo compósito recentemente estão ganhando proeminência. Os tanques compósitos utilizam uma tigela de aço no topo de uma torre de concreto.
a fim de escolher a melhor solução para uma comunidade, há muitos fatores que precisam ser levados em consideração.Sistemas de bombeamento – os tanques de armazenagem do solo podem utilizar um sistema de bombeamento directo ou indirecto., Um sistema de bombeamento direto bombeia água do reservatório para as pressões do sistema. Em um sistema de bombeamento indireto, a água “flutua” no sistema e flui por gravidade do tanque para a pressão do sistema. Tanques de armazenamento elevados recentemente projetados são quase sempre sistemas indiretos, e flutuam à pressão do sistema conectado. O sistema de bombeamento indireto tem várias vantagens sobre um sistema de bombeamento direto em um sistema de distribuição de água:
- baixando as taxas de bombeamento de pico, manter constante e confiável abastecimento de água e pressões.estabilizar as variações de pressão à medida que as exigências flutuam.,operações de equilibragem e nivelamento de bombas.redução da necessidade de uma vasta gama de tamanhos de bombas.diminuição dos custos de energia, especialmente no que se refere aos preços da electricidade no dia – a-dia.amortecer pressões extremamente baixas e elevadas (alívio de sobretensões).aumento da resposta de emergência durante as pausas das condutas principais de água ou falha de energia.aumento do fluxo de fogo e da resposta à pressão.
- tamanho-normalmente, uma torre de água é dimensionada para manter aproximadamente um dia de água para a comunidade servida pela torre., Se as bombas falharem (por exemplo, durante uma falha de energia), a torre de água mantém água suficiente para satisfazer a procura da comunidade por cerca de um dia. Além disso, a torre pode desempenhar um papel importante durante um incêndio e afectar as taxas de seguro da comunidade. Durante um incêndio, a procura de água aumenta significativamente e pode exceder em muito a capacidade das bombas na estação de água da comunidade.altura-a elevação da torre de água determina a pressão da água na comunidade., Novos sistemas são necessários para fornecer uma pressão mínima de 20 PSI (libras por polegada quadrada) ao nível do solo em todos os pontos do sistema de distribuição sob todas as condições de fluxo. Normalmente, a pressão normal de trabalho em um sistema de distribuição será de aproximadamente 60 a 80 PSI e não menos de 35 PSI. O nível de água na torre deve ser suficientemente elevado para fornecer esse nível de pressão a todos os clientes da zona servida pela torre.localização-terreno disponível para novos tanques de armazenamento de água e a localização andam de mãos dadas para também determinar a altura necessária do tanque., As torres de água são tipicamente localizadas em terrenos altos e altos o suficiente para fornecer a pressão necessária. Ao escolher um local alto, a altura da torre pode ser reduzida, reduzindo assim o custo de construção. No entanto, muitos fatores podem complicar a seleção de localização. Por exemplo, cabos de serviços aéreos ou subterrâneos podem precisar de ser realocados. As deslocalizações de serviços públicos são demoradas e necessitam de planeamento e coordenação com os Serviços Públicos e as agências reguladoras., Na localização de um reservatório elevado, recomenda-se a consideração dos seguintes critérios:
- para manter uma pressão de 60-80 PSI no sistema de distribuição, a altura do reservatório é limitada a 200 pés (solo a transbordamento). Assim, são preferidas elevações mais elevadas do solo.localização dentro de uma zona de pressão: para maximizar os benefícios da pressão hidráulica da água para uma zona de pressão, o tanque deve estar localizado na parte central da zona.,distância do principal de transporte de água existente: os locais dos tanques mais afastados do principal de transporte de água podem exigir uma ligação principal a custos adicionais área do local, disponibilidade e acessibilidade: será necessária uma área adequada para permitir a construção e a manutenção futura do reservatório. O local precisa estar disponível para comprar, de preferência não desenvolvido,para superar a resistência de outros proprietários. O local deve proporcionar um acesso adequado ao equipamento de construção e manutenção. Os custos associados à aquisição da parcela devem ser tidos em conta.,Design da fundação – os requisitos para o design da Fundação tornam a escolha da localização de uma nova torre de água importante, e por vezes difícil. Os engenheiros devem completar investigações geotécnicas detalhadas para entender as propriedades subjacentes do solo em locais potenciais. Este é um passo importante para preparar o projeto da Fundação para o tanque de água.idade da água-a qualidade da água é afectada pela manutenção da água doce no sistema. Isto significa virar a água da torre., O aumento da Idade da água pode levar à deterioração da qualidade da água, como o aumento da formação de subprodutos de desinfecção (DBPs), nitrificação e perda de resíduos de desinfecção. Os problemas de sabor e odor também podem resultar da idade excessiva da água. Portanto, a localização da torre de água deve ser selecionada com uma compreensão de como a água se move através de um sistema de distribuição de água. A má localização do local pode ter um efeito seriamente prejudicial na qualidade da água do sistema de distribuição.
- Manutenção – uma vez que um local é encontrado, a manutenção adequada é crucial., Os tanques de água têm de ser inspeccionados e limpos periodicamente para manter uma boa qualidade da água no sistema de distribuição de água da comunidade e para ajudar a prolongar a vida útil do reservatório de armazenamento. Inspeções regulares de tanques também podem ajudar a identificar pequenos problemas e impedir o desenvolvimento de grandes problemas que podem criar problemas relacionados à saúde, levando a reparações dispendiosas ou falhas estruturais prematuras dos tanques. Tanques que não são limpos periodicamente podem causar eventos de contaminação que podem prejudicar a saúde humana ou gerar queixas estéticas., Normalmente, uma comunidade deve planejar a realização de uma inspeção interior e exterior de seus tanques de água uma vez a cada três a cinco anos. Alguns estados exigem que o interior e o exterior de todas as instalações de armazenamento de água de 10 000 galões ou mais devem ser inspecionados e mantidos, no mínimo, de cinco em cinco anos por uma empresa de inspeção de tanques profissional ou por um engenheiro profissional registrado. Além disso, os revestimentos interiores e exteriores nos reservatórios de água elevados de aço devem ser inspeccionados por uma pessoa treinada para avaliar a integridade do sistema de pintura., Embora raros hoje em dia, os tanques pintados antes do final da década de 1970 ainda poderiam ter um revestimento de tinta de chumbo se a tinta original não tivesse sido removida por jateamento de areia para o metal nu. Certificar-se de que isso foi feito deve ser o foco de qualquer inspeção de tanques mais antigos.
o momento das inspeções pode ser complicado, porque um tanque precisa ser retirado de Serviço para inspeções interiores. A primeira pergunta a ser respondida é se a torre pode ser desligada e, em caso afirmativo, por quanto tempo. Pode ser realizado um encerramento do ensaio para revelar quaisquer desafios potenciais antes da realização do trabalho., Inúmeros fatores irão ditar quando você pode mais facilmente tirar o seu tanque de serviço. Localização do tanque, necessário taxas de fluxo, a demanda de pico, a capacidade de isolar a torre de água do sistema, e a possibilidade de gelo na torre de água (no inverno e na primavera meses) são todas as considerações que afetam a decisão final. Tanques de armazenamento elevados são melhor inspecionados durante o tempo mais quente entre o final da primavera e o início do outono. Se a torre de água é suscetível à formação de gelo, a inspeção não é uma opção até que o gelo esteja completamente fora da torre., Existem métodos de inspeção que podem ocorrer sem retirar a torre de serviço. Um dos métodos consiste na utilização de um veículo de comando à distância (ROV). Alternativamente, mergulhadores de inspeção podem ser contratados para inspecionar visualmente as superfícies interiores. Uma licença geralmente não é necessária das agências reguladoras para inspecionar, limpar, reparar ou pintar um tanque. No entanto, será necessária uma licença se forem feitas quaisquer modificações no tanque, tais como a instalação de aberturas, escotilhas, transbordos ou qualquer tipo de dispositivos de mistura. Recomenda-se que as agências reguladoras locais sejam informadas antes da inspecção ou limpeza de tanques., Após inspeção subaquática e / ou limpeza, e antes de colocar o tanque em serviço, As amostras de água do tanque devem ser analisadas para pesquisa de bactérias residuais de cloro e ou coliformes. Se as bactérias coliformes estão ausentes e o resíduo de cloro é aceitável, o tanque pode ser colocado de volta em serviço. Caso contrário, continuar a colher amostras de água até que duas amostras consecutivas de coliformes sejam negativas. Se necessário, o tanque deve ser desinfectado.
O trabalho mais comum realizado em Torres de água é a pintura., Dada a altura e a forma das torres de água, e as escolhas em sistemas de revestimento com diferentes expectativas de vida, este pode ser um processo complicado. Muitos tanques vão exigir que o exterior de um tanque para ser preparado com um arco de areia comercial para remover todo o revestimento existente. Se o tanque estiver localizado perto de Parques, residências ou empresas, operações de jato de areia exigiriam um sistema de contenção de proteção, com a Copa sobre o tanque durante o trabalho. Antes da pulverização com areia para remover os revestimentos existentes, recomenda-se a recolha de amostras ambientais para testar a presença de chumbo nos revestimentos existentes., Se o chumbo estiver presente nos revestimentos existentes, devem ser concebidos e fornecidos sistemas de confinamento adequados.
HR Green tem vasta experiência na concepção, construção, manutenção e renovação de tanques de armazenamento de água para uso público e privado. Para saber mais contato com Ravi Jayaraman, PE (Illinois), Heath Picken, PE (em Iowa (eua), Mark Hardie, PE (em Dakota do Sul), Adam Salo, PE (Minnesota), e Michael Halde, PE (no Texas).
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