Gestionarea apelor pluviale: New Orleans, Louisiana

Proiectul:

S.U.A. Modernizări ale stației de pompare ale Corpului Inginerilor Armatei
New Orleans, Louisiana

New Orleans este înconjurat de Lacul Pontchartrain la nord, de Golful Mexic la sud și de râul Mississippi care traversează orașul. Fără stații de pompare, zona s-ar putea inunda cu doar un centimetru de precipitații.

De la uraganul Katrina din 2005, miliarde de euro au fost investite în stații de pompare noi și renovate pentru a preveni o nouă inundație catastrofală. Philadelphia Gear de la Timken aplică 130 de ani de experiență în transportul de energie pentru a personaliza soluțiile pentru 200 de stații de pompare care protejează cei 1,3 milioane de locuitori ai regiunii.

Provocările

Sistemele Philadelphia Gear transmit puterea între un șofer – cum ar fi un motor electric, un motor pe benzină sau diesel – și o pompă. Mișcarea apei pluviale necesită o putere mare la viteze mari, apoi o reducere a puterii și viteze mai mici, astfel încât apa să poată fi sifonată în siguranță acolo unde trebuie.

Stațiile mari de pompare din New Orleans sunt fiecare configurate diferit, în funcție de topografie, cerințele de pompare și tehnologia disponibilă la momentul instalării inițiale. Deși acest lucru necesită modele personalizate pentru fiecare sistem de antrenare cu angrenaje, provocările comune sunt:

#1: Presiuni ridicate de operare. În multe cazuri, altitudinea joasă din New Orleans înseamnă că stațiile trebuie să pompeze apă pentru a sfida gravitația, mișcând apa orizontal sau vertical, în sus. Acest lucru crește cuplul, vibrațiile și uzura.

#2: Cerințe extreme privind ciclul de viață și factorul de serviciu. Pompele nu funcționează continuu – funcționează intermitent numai în timpul ploilor abundente și furtunilor care creează condiții de inundații. Cu toate acestea, operatorii trebuie să păstreze populația orașului în siguranță și să conteze pe profituri bune ale investițiilor. Deci, angrenajele trebuie să fie supraproiectate pentru a putea funcționa timp de 50 până la 70 de ani.

#3: Coroziune și defecțiune prematură dacă transmisiile de viteze sunt scufundate. Deteriorările cauzate de coroziune pot apărea în decurs de 24 de ore de la uscarea unui angrenaj după ce a fost scufundat în apele de inundații.

Solutiile:

Philadelphia Gear a echipat pentru prima dată stațiile de pompare din New Orleans în anii 1920 și a ajutat la modernizarea rețelei de stații de pompare a orașului din anii 1960 până în anii ’80 și din nou imediat după Katrina. Astăzi, compania proiectează transmisii de viteze originale, personalizate pentru noi instalații de pompe și realimentează transmisiile de viteze existente pentru a îndeplini criteriile de proiectare în evoluție ale Corpului de Ingineri ale Armatei SUA.

„Avem toate desenele noastre originale și datele tehnice de acum 100 de ani”, spune Gayle Quinlan, director de vânzări de echipamente originale pentru piața de management al apei. „Suntem singurul furnizor de transmisii de viteze care poate prelua acest tip de informații și le poate folosi pentru a crea o actualizare bazată pe cele mai recente cerințe ale motorului și pompei.”

Quinlan numără următoarele exemple printre cele mai semnificative contribuții ale Philadelphia Gear la atenuarea inundațiilor din New Orleans:

#1: Reductoare personalizate pentru proiectul Harahan Pump to the River. Înainte ca acest proiect să fie finalizat în 2017, apa pluvială din cartierele adiacente râului a trebuit să parcurgă șapte mile înainte de a fi pompată în Lacul Pontchartrain. Corpul de Ingineri al Armatei SUA a comandat un sistem mai eficient, primul de acest fel, pentru a pompa apa direct peste un dig și în râu. Sistemul gestionează până la nouă inci de ploaie într-o perioadă de 24 de ore.

Philadelphia Gear a proiectat personalizat trei reductoare cu reducție dublă, în unghi drept, cu sisteme redundante de lubrifiere, monitorizare și instrumentare pentru a proteja sistemul în caz de defecțiune a echipamentului – și a oferit asistență tehnică în timpul unei perioade extinse de pornire.

#2: Transmisiile de înaltă performanță au funcționat în timp ce erau scufundate în urma uraganului Katrina. Pompele echipate cu echipamente Philadelphia Gear de la Stația 19, construite cu 16 ani mai devreme, au fost ultimele în funcțiune după furtună. „Au alergat cu unitățile noastre complet sub apă timp de trei săptămâni pentru a ajuta la drenarea orașului”, își amintește Quinlan. „Au fost supuși unor presiuni mari fiind situate în unul dintre cele mai joase puncte de drenaj natural și încă funcționau fără probleme.”

Philadelphia Gear a ajutat la sifonarea și inspectarea unităților, iar ulterior le-a recondiționat în stare ca noi. Aceste unități sunt încă în funcțiune astăzi și au rezistat uraganului Ida în 2021.

#3: Actualizări de sistem pentru a sprijini proiecte mari de repower. Stația de pompare Elmwood, una dintre cele mai vechi și mai mari din New Orleans, a fost modernizată în 2019. Philadelphia Gear a modernizat toate angrenajele, rulmenții și sistemele de lubrifiere pentru a îndeplini noile cerințe privind viteza și raportul motorului pentru toate cele opt pompe.

Inginerii companiei continuă să ajute Corpul de Ingineri al Armatei SUA cu fortificarea stațiilor de pompare împotriva daunelor catastrofale provocate de furtuni. „Facem upgrade-uri ca urmare a upgrade-urilor lor”, spune Quinlan. „Dacă prelungesc conductele de refulare, este nevoie de o capacitate de pompare mai mare, ceea ce înseamnă motoare mai puternice și angrenaje diferite. De obicei, putem face upgrade-uri în cadrul designului existent.”

Beneficiile

#1: Fiabilitatea. Quinlan, care plănuiește să se pensioneze anul viitor, a inspectat recent transmisiile originale instalate la o stație de pompare construită înainte de a se naște. Unitățile încă au funcționat corect, dar au fost programate pentru o reputere. Unitățile de transmisie pentru gestionarea apei sunt proiectate în mod obișnuit pentru a funcționa fără defecțiuni timp de până la 70 de ani.

#2: Eficiență. În timpul unui uragan, fiecare secundă contează. Pompele trebuie să miște apa rapid pentru a preveni inundațiile și pentru a menține accesul rutier pentru primii care răspund. „Putem îndoi puterea în orice direcție cu angrenaje în unghi drept, orizontale și verticale pentru un design și o funcționare mai eficiente”, spune Quinlan. „Nu suntem limitați de rating, putere sau direcție. Acest lucru este unic pentru afacerea noastră.”

#3: Rentabilitate. Transmisiile eficiente și fiabile reduc costurile de întreținere și ajută la prevenirea daunelor costisitoare cauzate de inundații. Deoarece unitățile Philadelphia Gear își păstrează integritatea chiar și după decenii de funcționare, repararea și modernizarea acestora este o alternativă economică la achiziționarea de noi unități.

Rezultatele

Philadelphia Gear continuă să lucreze cu Corpul de Ingineri al Armatei SUA la modernizarea stației de pompare. Cu o astfel de rețea de stații de pompare atât de vastă și de capital intensiv, realimentările necesită timp, resurse și finanțare semnificativă.

În unele cazuri în care alți furnizori de transmisii de viteze au gestionat proiecte de realimentare, Corpul de Ingineri al Armatei SUA a cerut în cele din urmă Philadelphia Gear să înlocuiască echipamentul, din nou.

„Avem un caz în care înlocuim echipamentul care a fost folosit doar de trei ani”, spune Quinlan. „Ne-au sunat pentru că știu că avem istoria și capacitățile pentru a face totul corect. Și odată cu adăugarea competențelor noastre electrice, am extins domeniul de aplicare a ceea ce putem face pentru Corpul de Armată și baza noastră instalată municipală.”

________________________________________________________________________________

Aflați mai multe despre expertiza Philadelphia Gear în gestionarea apei Aici.

Gayle Quinlan explică modul în care mașinile Philadelphia Gear de la Timken ajută la conservarea unuia dintre cele mai mari ecosisteme de zone umede din lume: Everglades din Florida.

Published: 2022/03/17