Sel Suyu yönetimi: New Orleans, Louisiana

Proje:

ABD Ordusu Mühendisler Birliği Pompa İstasyonu Yenilemeleri
New Orleans, Louisiana

New Orleans, kuzeyde Pontchartrain Gölü, güneyde Meksika Körfezi ve şehrin içinden geçen Mississippi Nehri ile çevrilidir. Pompa istasyonları olmazsa, bölge sadece bir inçlik yağışla sular altında kalabilir.

2005’teki Katrina Kasırgasından bu yana, başka bir sel felaketini önlemek için yeni ve yenilenmiş pompa istasyonlarına milyarlarca dolar yatırım yapıldı. Timken Philadelphia Gear , 130 yıllık güç aktarım uzmanlığını kullanarak bölgenin 1,3 milyon sakinini koruyan 200 pompa istasyonuna yönelik çözümleri özelleştiriyor.

Zorluklar

Philadelphia Gear sistemleri, bir elektrik motoru, gaz veya dizel motor gibi bir tahrik elemanı ile bir pompa arasında güç iletimi yapar. Yağmur suyunun taşınması için yüksek hızlarda büyük güç girişi, ardından gücün azaltılması ve daha düşük hızlar gerekir, böylece su, gitmesi gereken yere güvenli bir şekilde akabilir.

New Orleans’ın büyük pompa istasyonlarının her biri, orijinal kurulum sırasında mevcut olan topografya, pompalama gereksinimleri ve teknolojiye göre farklı şekilde yapılandırılır. Bu, her dişli tahrik sistemi için özelleştirilmiş tasarımlar gerektirse de, ortak zorluklar şunlardır:

1: Yüksek çalışma basınçları. Çoğu durumda, New Orleans’ın alçak rakımı, istasyonların yerçekimine meydan okumak için suyu pompalayarak yatay veya dikey olarak yukarı doğru hareket ettirmesi gerektiği anlamına gelir. Bu da torku, titreşimi ve aşınmayı artırır.

2: Ekstrem yaşam döngüsü ve hizmet faktörü gereksinimleri. Pompalar sürekli çalışmaz; yalnızca şiddetli yağmurlar ve sel koşulları yaratan fırtınalar sırasında aralıklı olarak çalışırlar. Yine de operatörler şehir nüfusunu güvende tutmalı ve iyi yatırım getirilerine güvenmelidir. Bu nedenle, dişli tahrikler, potansiyel olarak 50 ila 70 yıl boyunca çalışacak şekilde tasarlanmalıdır.

3: Dişli tahriklerinin suya batması halinde korozyon ve erken arıza. Dişli tahrikinin sel suyua daldıktan sonra kurumasını izleyen 24 saat içinde korozyon hasarı meydana gelebilir.

Çözümler:

Philadelphia Gear ilk olarak 1920’lerde New Orleans pompa istasyonlarını donattı ve 1960’lardan 80’lere ve yine Katrina’nın hemen ardından şehrin pompa istasyonu ağının modernize edilmesine yardımcı oldu. Bugün şirket, yeni pompa kurulumları için orijinal, özel dişli tahrikler tasarlıyor ve ABD Ordu Mühendisler Birliğinin gelişen tasarım kriterlerini karşılamak için mevcut dişli tahriklerine güç veriyor.

Su yönetimi piyasası orijinal ekipman satış direktörü Gayle Quinlan, “100 yıl öncesine ait tüm orijinal çizimlerimiz ve teknik verilerimiz var” diyor. “Bu tür bilgileri alıp kullanarak ve en son motor ve pompa gereksinimlerine dayalı bir yükseltme tasarlayabilen tek dişli tahrik tedarikçisi biziz.”

Quinlan, aşağıdaki örnekleri Philadelphia Gear’ın New Orleans’ın sel azaltımına yaptığı en önemli katkılar arasında sayıyor:

1: Harahan Pump to the River projesi için özel dişli redüktörleri. Bu proje 2017’de tamamlanmadan önce, nehir kenarındaki mahallelerdeki yağmur suyunun Pontchartrain Gölü’ne pompalanması için yedi mil yol kat etmesi gerekiyordu. ABD Ordusu Mühendisler Birliği, suyu doğrudan bir set üzerinden nehre pompalamak için daha verimli, türünün ilk örneği bir sistemi devreye aldı. Sistem, 24 saatlik bir süre içinde dokuz inçe kadar yağmurla başa çıkabiliyor.

Philadelphia Gear, ekipman arızası durumunda sistemi korumak için yedekli yağlama, izleme ve enstrümantasyon sistemlerine sahip üç adet çift redüksiyonlu, dik açılı dişli redüktörü özel olarak tasarladı ve uzun bir başlatma süresi boyunca teknik destek sağladı.

2: Katrina Kasırgasının ardından, yüksek performanslı dişli tahrikler suya batmışken bile çalıştı. 16 yıl önce inşa edilen İstasyon 19’daki Philadelphia Gear donanımlı pompalar, fırtınadan sonra çalışan son pompalardı. Quinlan, “Şehirdeki suyun tahliye edilmesine yardımcı olmak için ünitelerimizle birlikte üç hafta boyunca tamamen su altında çalıştılar” diye hatırlıyor. “En düşük doğal drenaj noktalarından birine yerleştirilerek büyük baskılara maruz kaldılar ve hala sorunsuz çalışıyorlar.”

Philadelphia Gear, ünitelerin sifonlanmasına ve denetlenmesine yardımcı oldu ve daha sonra onları yeni gibi olacak şekilde yeniledi. Bu üniteler bugün hala kullanılıyor ve 2021’de Kasırga Ida’ya dayandı.

3: Büyük güç yenileme projelerini destekleyen sistem yükseltmeleri. New Orleans’ın en eski ve en büyüklerinden biri olan Elmwood Pompa İstasyonu, 2019’da modernize edildi. Philadelphia Gear, sekiz pompanın tümünde yeni motor hızı ve oran gereksinimlerini karşılamak için tüm dişli, rulman ve yağlama sistemlerini yükseltti.

Şirket mühendisleri, ABD Ordusu Mühendisler Birliğine pompa istasyonlarını yıkıcı fırtına hasarına karşı güçlendirme konusunda yardım etmeye devam ediyor. Quinlan, “Onların yükseltmelerinin bir sonucu olarak yükseltmeler yapıyoruz” diyor. “Drenaj borularını uzatırlarsa daha fazla pompalama kapasitesi gerekir, bu da daha güçlü motorlar ve farklı dişliler anlamına gelir. Genellikle mevcut tasarım zarfı içinde yükseltmeler yapabiliriz.”

Avantajlar

1: Güvenirlik. Gelecek yıl emekli olmayı planlayan Quinlan, kısa süre önce, o doğmadan önce inşa edilmiş bir pompa istasyonuna kurulan orijinal dişli çarkları inceledi. Üniteler hâlâ düzgün çalışıyordu ancak yeniden güç verilmesi planlandı. Su yönetimine yönelik dişli tahrikleri, 70 yıla kadar arızasız çalışacak şekilde rutin olarak tasarlanmıştır.

2: Verimlilik. Kasırga anında her saniye önemlidir. Pompalar, sel baskınını önlemek ve ilk müdahale ekipleri için yol erişimini sürdürmek adına suyu hızlı bir şekilde hareket ettirmelidir. Quinlan, “Daha verimli tasarım ve kullanım için dik açılı, yatay ve dikey dişlilerle gücü her yöne bükebiliriz” diyor. “Derecelendirmeler, güç veya yön ile sınırlı değiliz. Bu bizim şirketimize özgü bir şey.”

3: Uygun Maliyet. Verimli ve güvenilir dişli tahrikleri bakım maliyetlerini düşürür ve pahalı sel hasarlarını önlemeye yardımcı olur. Philadelphia Gear üniteleri, onlarca yıllık kullanımdan sonra bile bütünlüklerini korudukları için, bunları onarmak ve yükseltmek, yeni üniteler satın almaya göre ekonomik bir alternatiftir.

Sonuçlar

Philadelphia Gear, pompa istasyonu yükseltmeleri konusunda ABD Ordusu Mühendisler Birliği ile çalışmaya devam ediyor. Böylesine geniş ve sermaye yoğun bir pompa istasyonu ağıyla güç yenilemeleri için zaman, kaynak ve önemli düzeyde finansman gerekir.

Diğer dişli tahrik tedarikçilerinin yeniden güçlendirme projelerini yönettiği bazı durumlarda, ABD Ordusu Mühendisler Birliği, Philadelphia Gear’dan ekipmanı tekrar değiştirmesini istedi.

Quinlan, “Yalnızca üç yıldır kullanılan ekipmanı değiştirdiğimiz bir örneğimiz var.” diyor. “Bizi aradılar çünkü geçmişimizi ve bunu düzeltecek kapasiteye sahip olduğumuzu biliyorlar. Elektrik konusundakş uzmanlığımızın da eklenmesiyle, Ordu Birliği ve belediye kurulu üssümüz için yapabileceklerimizin kapsamını genişlettik.”

___________________________________________________________________

Philadelphia Gear’ın su yönetimi uzmanlığı hakkında daha fazla bilgi almak için buraya tıklayın.

Gayle Quinlan, Timken’in Philadelphia Gear tahrik elemanlarının dünyanın en büyük sulak alan ekosistemlerinden birinin korunmasına nasıl yardımcı olduğunu açıklıyor: Florida Everglades.

Published: 2022/03/17