Характеристики емкости для воды
| Наименование | Расчетный параметр |
|---|---|
| Гидростатическое давление | Уровень воды (высота в м)х0,1 кгс/см² (0,01 МПа) |
| Горизонтальная сейсмическая нагрузка | Kh=2/3G |
| Вертикальная сейсмическая нагрузка | Kv=1/3G |
| Сила ветра | 255 кгс/м² (2,55х10³ МПа) |
| Ветровая нагрузка | 385 кгс/м² (3,85х10³ МПа) |
| Снеговая нагрузка | 60 кгс/м² (при глубине снежного покрова 30 см) |
| Температура воды внутри | не более 40 °C |
| Требования к прочности фундамента | 180 кгс/см² |
| Высота сборной емкости, м | 1,0/ 1,5/ 2,0/ 2,5/ 3,0/ 3,5/ 4,0/ 4,5/ 5,0/ 5,5/ 6,0 |
| Типы емкостей по форме | обычная прямоугольная форма, прямоугольная угловая форма |
| Номинальная емкость, м³ | от 1 до 10000 |
| Наименование | Ед. изм. | Значение | Метод тестирования |
|---|---|---|---|
| Гидростатическое давление | Уровень воды (высота в м)х0,1 кгс/см² (0,01 МПа) | ||
| Удельный вес (23 °C/23 °C) | г/см³ | 1,8 | KS M 3016:2006(A) |
| Предел прочности на разрыв | МПа | 124 | KS F 4811:2005 |
| Сила изгиба | МПа | 190-200 | KS F 4811:2005 |
| Модуль упругости в диапазоне | ГПа | 10-16 | KS F 4811:2005 |
| Твердость | Barcol | 50-60 | KS F 4811:2005 |
| Сила сжатия | МПа | 308 | KS M 3015:2003 |
| Степень водопоглощения | % | менее 0,05 | KS F 4811:2005 |
| Ударная вязкость по ИЗОД | Дж/м² | 1,862 | KS M 3015:2003 |
| Содержание стекловолокна | % | не менее 32,7 | KS F 4811:2005 |
| Тест на мутность | градус | менее 0,1 | KS F 4811:2005 |
| Тест на цветность | градус | менее 1 | KS F 4811:2005 |
| Коэффициент линейного теплового расширения | 1/ °C | 1,04х105/ °C | KS M 3015:2003 |
| Теплопроводность | Ккал/м²*час °C | 0,17 | KS L 9016:1995 (измерения тепловым расходомером) |
| Прохождение света (серый) | % | менее 0,00 | KS M 4811:2005 |
| Токсичность | NIL | KS M 4811:2005 | |
| Рост микроорганизмов | NIL | KS M 4811:2005 | |
| Концентрация ионов водорода pH (25 °C) | 7,6 | KS M 4811:2005 |
Безопасность и долговечность
Анализ структуры сборного емкости для воды из стеклопластика был выполнен на основании метода конечных элементов (МКЭ)1. Главной целью применения данного метода было создание оптимального проекта, обеспечивающего безопасную надежность панелей и системы усиления их прочности.
Уровни напряжения и деформации были оценены с учетом всех предсказуемых факторов, включая статическое давление воды, воздействие землетрясения, снеговую нагрузку, влияние ветра и т. д. И укрепление емкости было сконцентрировано на те его составные части, которые подвержены наибольшему воздействию напряжения. Таким образом, емкость для воды разработана инженерами корейской компании с акцентом на безопасности всей системы с большим запасом прочности.
Долгосрочный тест на усталость
В общем, конструкция емкости для воды рассчитана на то, что в среднем возможно более одного раза в день заполнять и опорожнять его. В таком режиме сборная емкость может прослужить 15 лет, т. е. он способен выдержать более 4000 циклов.
Прежде, чем начать массовое производство сборных емкостей, были проведены длительные полевые испытания. В течение 6 месяцев емкость подвергалась воздействию различных нагрузок в естественных условиях, таких как, ветер, снег, дождь и т. д. При этом, используя систему из двух соединенных емкостей, в постоянном режиме производилось их поочередное заполнение и опорожнение. После каждого цикла осуществлялся тщательный осмотр на предмет возможных протечек, деформаций панелей или всей конструкции в целом. И только после того, как были достигнуты отличные результаты, емкость для воды была предоставлена к реализации на внутреннем и внешнем рынках.
Блок-схема анализа структуры
Сопротивление панелей гидростатическому давлению было измерено при помощи гидростатического тестера. Данные проведенных исследований свидетельствуют о том, что панели, являющиеся составными частями сборной емкости, полностью соответствуют всем требуемым параметрам и способны с большим запасом прочности выдержать все предполагаемые напряжения. Также, в результате многочисленных тестов, были определены форма и характеристики панелей.
Емкость для воды: проект панелей на основе МКЭ
Форма и конструкция панелей были разработаны на основе метода конечных элементов1. В методе были учтены концентрации напряжения в панели под воздействием давления.
Гидростатический тест панелей
После заполнения водой панель подвергалась испытанию давлением. Давление воды увеличивалось с шагом 0,05 кгс/см² в минуту. На основании показаний тестера, когда происходило разрушение панелей, производился анализ их формы, фиксировались данные толщины, веса и других параметров.
Проект системы
С помощью метода конечных элементов1 были рассчитаны все возможные варианты нагрузок и напряжений, возникающих в системе. Таким образом, была создана оптимальная конструкция сборной емкости для воды, в которой главными приоритетами являются безопасность и надежность.
100% слив воды
Конструкция донных панелей и специальной дренажной панели обеспечивают 100% слив воды из сборной емкости. Вогнутая поверхность панелей также позволяет производить их периодическую чистку и осмотр.
Герметичность: лента
Уплотнительная лента, применяемая в качестве герметика, была специально разработана для длительного использования емкости для воды.
Материал, из которого изготовлена лента, сохраняет пластичность и клейкость даже при низких температурах. Уплотнительная лента используется также и в месте соединения фланца с панелью. При правильном подборе толщины фланца, лента способна выдержать практически любые возможные прилагаемые усилия. Самоклеящаяся поверхность ленты позволяет избежать ее отслоение и предохраняет емкость для воды от протечек.
Герметичность: панели
Емкость для воды изготовлен из панелей, не подверженных коррозии, в нем также не образуется осадок из-за плоской поверхности панелей. Панели препятствуют проникновению солнечных лучей извне. Все это способствует надежной защите воды от возникновения и распространения бактерий.