مخازن هوایی
مقدمه:
امروزه کمبود آب باعث ذخیره‌سازی آن با راه‌کارهای پیشرفته شده است. یکی از این راه‌کارها استفاده از مخازن هوایی میباشد که از سه قسمت عمده پی (شالوده)، پایه و خود مخزن تشکیل شده است. مخازن هوایی آب از جمله اجزاء اصلی شبکه‌های آبرسانی جهت ذخیره، نگهداری و تامین فشار مورد نیاز می‌باشند. لذا برخورداری از شکل پذیری مناسب، ظرفیت جذب و استهلاک انرژی زلزله و حفظ پایداری کلی سازه از اهم موارد در طرح مناسب اینگونه مخازن می‌باشند. با توجه به اینکه در زلزله‌های اخیر، مخازن هوایی از جمله آسیب پذیرترین سازه‌ها بوده‌اند، لذا مطالعه بیشتر و دقیق‌تر رفتار این سازه‌ها تحت شرایط لرزه‌ای ضروری می‌نماید.
مزایای مخازن هوایی کامپوزیتی:
مخازن هوایی آب عموما از فولاد یا بتن آرمه ساخته می‌شوند. با توجه به اینکه در سازه‌های هوایی وزن به عنوان یک پارامتر مهم به شمار می‌رود؛ در نتیجه مخازن به کار رفته علی رغم مقاومت بالا باید سبک باشند. علاوه بر این موضوع حیاتی مخازن بتنی یا فلزی مشکلات دیگری نیز دارا می‌باشند. که خوردگی و لجن گرفتگی مخزن از دیگر معایب آن میباشد. شرکت فراپاکش شیراز جهت رفع این مشکلات مخازن کامپوزیتی را ارائه داده است. این مخازن هوایی با وجود آنکه مقاومت مکانیکی بالایی دارند از وزن سبکی برخوردارند. همچنین از لحاظ شیمیایی هیچ واکنشی با آب نداده و با آزمایشات انجام شده در واحد کنترل کیفی از نظر بهداشتی هیچ گونه تغییری در بو٬ رنگ و مزه آب نمی‌دهند. ضمنا مخازن هوایی آب را دیگر نمی‌توان صرفا به عنوان یک تانکر ذخیره آب تلقی نمود بلکه در صورت استفاده از یک طرح زیبا برای مخازن هوایی می‌تواند یک لوگوی تبلیغاتی یا به عنوان یک تابلوی تبلیغاتی بزرگ مورد استفاده قرار گیرد و موجبات هویت بخشی به مجموعه‌های استفاده کننده گردد به همین دلیل طراحی مخازن هوایی کامپوزیتی به گونه‌ای است که از نظر ظاهر دارای شکل و شمایل زیبا میباشد. با وجود تمام ویژگی‌ها و مزایایی که در مورد مخازن هوایی کامپوزیتی بیان شد، ساخت آنها از لحاظ اقتصادی به صرفه‌تر از مخازن بتنی و فولادی می‌باشند.
طراحی مخازن هوایی آب :
ما برای طراحی مخازن هوایی به حجم مخزن هوایی نیاز داریم و برای تعیین حجم مفید مخازن هوایی آب تصفیه شده می توان از پارامترهای های پیشنهادی زیر استفاده کرد: حجم مورد نیاز آب مصرفی، حجم مورد نیاز برای جبران نوسانات ساعتی، حجم مورد نیاز برای تامین آب در مواقعی که آب ورودی به مخازن در اثر صدمات وارده به خط لوله و از کار افتادن پمپ‌ها بایستی در مخزن موجود باشد، در صورتی که میزان آسیب پذیری تاسیسات آبرسانی بالا باشد و احتمال زیاد قطع برق و نداشتن سیستم برق اضطراری باشد، در مواردی که از پمپ استفاده می‌شود و یا محدودیت امکانات و اجرای تعمیرات سریع خطوط و یا سایر تاسیسات آبرسانی باشد و … عواملی هستند که می توانند موجبات افزایش ظرفیت مخازن آب هوایی باشند.
انواع مخازن هوایی و کاربرد آنها:
مخازن هوایی کامپوزیتی از نظر شکل ظاهری به چهار دسته تقسیم‌بندی می‌شوند که شامل: مخازن مخروطی، مخازن استوانه‌ای، مخازن کروی و مخازن مکعب مستطیلی همانطور که گفته شد طراحی مخازن هوایی بستگی زیادی به حجم مخزن دارد. رفتار مخازن مکعبی اساسا خمشی است و در نتیجه در حجم‌های بالا نمی‌توان از آنها استفاده کرد و استفاده از آنها در حجم‌های پایین اقتصادی است. رفتار مخازن استوانه‌ای در امتداد محور استوانه خمشی و در امتداد عمود بر آن غشایی میباشد. رفتار مخازن کروی عمدتا غشایی میباشد. با توجه به اینکه کره شکل ملایمی دارد و فاقد گوشه‌های تیز میباشد، در نتیجه ضخامت دیواره‌های مخازن کروی به مراتب کمتر از مخازن استوانه‌ای و مکعبی میباشد.
عوامل موثر در انتخاب ابعاد و شکل مخازن هوایی:
در انتخاب حجم مخازن هوایی برخلاف مخازن زمینی بلند، باید صرفه‌جویی کرد زیرا اضافه شدن حجم در این مخازن بر هزینه ساخت آن بسیار می‌افزاید و حتی در حجم‌های بسیار زیاد ساخت آنها را با اشکلات فنی و اقتصادی زیادی مواجه می‌سازد. قابل ذکر است که هزینه ساخت مخازن هوایی سه تا پنج برابر مخازن زمینی هم‌حجم آنها میباشد. بدین جهت طرح مخازن هوایی آب تنها وقتی درست است که دسترسی به بلندی‌های طبیعی در نزدیکی منطقه امکان‌پذیر نباشد.
