1997 年以来、2 つの浮選-沈殿タンクが PVC 傾斜板上で稼働していました。彼らは 2020 年の洪水まで、高濁度の原水を苦情もなく処理していました -。{4}}。プレートが割れた。フレームが腐食している。高圧洗浄は、かつては日常的でしたが、今や解体イベントになりました。工場は、PVC に再度パッチを適用するか、次の洪水にも耐えられる素材に切り替えるかの選択を迫られました。彼らが選んだのは304ステンレス鋼。ここでは、改装がどのように行われたのか、- とその後の変更点を正確に説明します。
問題: 25 年間使用された後の PVC プレート
水道施設では 2 つの浮選沈殿槽を運用しており、それぞれに 2 つのグループの傾斜板が装備されています。{0}各グループが測定する長さ9m×幅5m上、中、下-の3つのセクションに分かれており、各セクションの傾斜長さは1m、傾斜角度は60度で、千鳥状に配置されています。元のプレートは PVC で作られ、アングル鋼を溶接したフレーム上に組み立てられ、下部は 2 m 間隔の I- ビームで支えられていました。
これらのプレートは 1997 年に工場に発注され、20 年以上にわたって信頼性の高い性能を発揮し、高濁度の原水を処理する際の優れた沈降性能。しかし、PVC には劣化するというよく知られた弱点があります。-紫外線への曝露、化学酸化、繰り返しの熱サイクルにより、材料は徐々に脆化します。標準メンテナンス手順である高圧水洗浄---は、プレートが構造的完全性を失うにつれて、ますます破壊的になってきました。最後の打撃は、2020 年の高濁度洪水イベントの際に起こり、プレートは深刻な損傷を受け、使用不能になりました。{8}
プレート支持フレームも同様に損傷した。長年の浸漬により山形鋼はプレートを確実に支えられなくなるまで腐食していました。生産に影響が出ました。 -同様の-PVC を交換すると、クロック - はリセットされますが、同じエージング サイクルが再開されます。工場は材料のアップグレードを決定しました。304ステンレス鋼.
傾斜プレートの仕組み - とその材質が重要な理由
傾斜-プレート浮遊選別-沈殿槽は水平流沈殿をベースに構築されていますが、平行プレートを複数層積み重ねることにより有効沈降面積が増大します。傾斜した形状により、接液断面と水力半径が増加し、次の 2 つのことが同時に行われます。-レイノルズ数を下げる(Re は 500 未満に低下し、通常は 50 付近に落ち着きます)フルード数を上げる（Frは10⁻⁵を超えます）。これらの変化により、流れの状態が安定します。プレート間を移動する水は、予測可能な層流状態に留まります-。従来のオープンタンクの沈殿よりも、原水の水質、温度、流量の変動の影響をはるかに受けません-。
これが、プレートの状態が非常に重要である理由です。プレートに亀裂、歪み、または崩壊があると、層流の形状が破壊されます。間隔が不均一になり、短絡が発生し、慎重に設計されたレイノルズ数の利点が失われます。- - PVC とステンレス鋼 - の素材の選択は、耐久性だけではありません。これにより、油圧設計が数十年の運用にわたって意図したとおりに機能し続けるかどうかが決まります。
改修: ステップバイステップ
ステップ 1 - I-ビーム サポートの修復
古い PVC プレートを取り外した後、I ビームのサポートを加圧洗浄し、空気乾燥し、さらに腐食を阻止して全体の建設スケジュールを短縮するために防錆剤で処理しました。{{1}錆び除去が完了すると、梁には次の 3 回のコーティングが施されました。-8710 防食コーティング-- 飲料水との接触面用に配合された特殊なエポキシ。 3 回のコーティングを隙間なく塗布することで、修復されたサポートが浸漬条件に何年も耐えることが保証されます。
ステップ 2 - 新しいプレートの製造と組み立て
交換用のプレートは、304 ステンレス鋼、各寸法 1,250 mm × 1,000 mm × 0.8 mm。プレート表面は幅30mmの垂直プレス三角溝で補強されており、1プレートあたり3本の補強リブを設けています。両方の垂直エッジを曲げて幅 20 mm の強化エッジ - を形成し、重量を追加することなく剛性を大幅に向上させます。
プレート支持フレームは以下から製造されました。50 mm 山形鋼、厚さ 4 mm、同じく 304 ステンレス鋼。 25 mm × 3 mm のステンレス鋼ストリップを使用して、プレートの上下端を補強および固定しました。これらのストリップは、プレート間隔に一致するように 100 mm 間隔でスロットが付けられています -。これは、すべてのプレートが設計ギャップに正確に配置されることを保証する精密な詳細です。
ステップ 3 - 溶接と現場での物流-
浮選沈殿槽の内部には製造作業に十分なスペースがなかったため、すべての溶接とプレートの組み立ては工場敷地内のオープンエリアで行われました。組み立てられた各ユニットは、クレーンで所定の位置に吊り上げられる- このシーケンスは慎重な計画を必要としましたが、密閉空間での溶接の安全性と品質のリスクを排除しました。-
組み立て中に、各プレートはフレームに溶接されます。60度傾斜、プレート間隔100mm。上端と下端はステンレス鋼ストリップに溶接されました。それぞれのプレートが届きました6つの固定ポイント：四隅と上下の両側。この 6 点システムにより、プレート アレイ全体にわたって均一な間隔と平坦な真の表面が保証されます。第 1 層（下部）を設置して検証した後、第 2 層、第 3 層を順次完成させました。
検証結果: 57 パラメータ、すべて合格
改修完了後、完成した水のテストが行われました。57 パラメータ5 つのカテゴリにまたがる:
| カテゴリ | 範囲 | 結果 |
| 微生物学的 | 総大腸菌群、耐熱性大腸菌群、大腸菌、総細菌数 | 合格 |
| 毒物学的な | ヒ素、カドミウム、クロム (VI)、鉛、水銀、セレン、シアン化物、フッ化物、硝酸塩、その他 10+ | 合格 |
| 感覚と身体 | 色、濁度、臭気、味、目に見える物質、pH、総硬度、TDS、その他 10+ | 合格 |
| 消毒剤 | 遊離残留塩素、全塩素、亜塩素酸塩、塩素酸塩 | 合格 |
| 型破りな | 硫化物、ナトリウム、アルミニウム、鉄、マンガン、銅、亜鉛など | 合格 |
57 個のパラメーターすべてが、「飲料水の水質基準」(GB 5749-2006)。この改修により、材料のアップグレードだけでなく、検証された水質の結果も得られました。
ステンレス鋼が PVC - に勝る理由とそれがプラントにとって何を意味するか
1. 層流の安定性。304 SS プレートは、時間が経ってもその形状と間隔を保持します。反った PVC プレートは不均一なチャネルを作成し、Re < 500 のフローレジームを破壊します。硬質ステンレス鋼は油圧設計を無期限に維持します。
2. 損傷のない洗浄。-高圧水洗浄 - は脆い PVC - では問題となっていましたが、ステンレス鋼では日常的かつ安全です。プレートは機械的衝撃に耐え、圧力がかかっても亀裂が入りません。
3. 耐酸化性と耐食性。304 ステンレス鋼は本質的に水処理タンクの酸化環境に対して耐性があります。 PVCとは異なり、経年劣化が起こりません。炭素鋼と違い錆びません。
4. 耐用年数。PVC 傾斜プレートの設置は通常、材料の劣化が顕著になるまで 10 ～ 15 年間持続します。 304 SS の代替品は、- のサイクルを数倍上回るように設計されており、元の PVC プレートは洪水によって破損が加速するまですでに 25 年間使用されていました。
5. コンプライアンスを確認しました。改造が機能するとは想定されていませんでした - テストされました。 GB 5749-2006 に基づく 57 個のパラメータすべてが合格しました。これは理論上の改善ではありません。測定結果です。
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Juntai は、PVC/PP と 304 ステンレス鋼の両方の傾斜プレートおよびチューブセトラー媒体 - を供給しており、プレートのサイジング、間隔の計算、フレーム設計、設置計画を含む完全な油圧設計サポートを提供しています。古くなったプレートを交換する場合でも、新しい沈降ステージを設計する場合でも、当社は水質目標に合わせて適切な材料と形状を指定するお手伝いをします。
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