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大吨位不锈钢水箱放在屋顶应用研究

近年来在一些建筑成套化改造或者加层时,经常碰到砼水箱自重大,建筑结构无法承受,且施工周期长,影响正常供水等情况。我们在某幢12层高层住宅结合大修加层至14层时,就遇到了这一问题。在拆除2只屋顶砼水箱后续建时发现需再建的砼水箱自重30t,装满水后总重达90余t,墙体结构难以承受。为此,我们设计了两组圆柱型高强度薄壁不锈钢水箱组,每组3只并列安装,单只水箱容水量为12m3,但每只水箱重仅1.5t,有效地减轻了自重,解决了这个难题。 

 

   该屋顶水箱实际运行两年来,一切技术状况良好,体现出安装便捷,清洁卫生,管理方便,使用周期长等特点,运行中还可灵活切换投入水箱的个数,既增加了供水安全可靠性,又避免了水质二次污染,且造价低,与同容积砼水箱造价相比,节约经费19.80万元。现将超薄型大吨位不锈钢屋顶水箱组设计应用有关问题归纳如下。 

 

1 薄壁不锈钢屋顶水箱钢种选择与强度质量、理化稳定性的要求

  以较大容量的薄壁不锈钢水箱组,取代传统的钢筋砼水箱,首先着眼点是自重轻,强度大。另一个关键则为确保一个储水容器自身不污染水质,钢种在长期运行中,必须具备对人体卫生、安全、无害。

  1.1 不锈钢水箱的强度质量

  由于我们设计的不锈钢水箱组,选用的板厚为0.8mm~1.0mm,如此厚度,贮存大容量液体后能否达到强度上的要求,引起一些人的怀疑,有关技术资料和设计数据表明,用料厚度虽然较薄,但材料具有强度高,韧性大,延伸性好的特点,只要把握好生产制作中的关键,设计制作大容量不锈钢储水容器无可非议,可以获得成功。

  1.2 不锈钢种的理化稳定性

  高层建筑不锈钢屋顶水箱,作为几百家住户的一个储水容器,水质的污染与否直接影响到人民身体健康,应在长期的运行过程中,不氧化、不生化,免于锈蚀和重金属铬、镍离子的生成析出。为此,我们设计制作不锈钢种日本牌号为SUS304(相当于国产OCi18Ni9牌号),从SUS304资料说明可以看出,该类钢种属奥氏体不锈耐酸钢,有良好的耐腐蚀性能和金属压延性能,对强氧化酸有耐腐蚀性。由此可见,以此作水箱体材料,完全可以抵御运行中低浓度氯酸(HCl),次氯酸(HClO),弱氧化性碳酸(H2CO3)等酸的作用,保障了水容器不污染水质的前提条件。