Coyuntura crítica: colaboración rápida

May 09, 2023

La planta de energía de New Madrid es una instalación importante en la cartera de activos de Associated Electric Cooperative y es de fundamental importancia para la misión de la compañía de proporcionar energía asequible y confiable a los sistemas miembros. La planta y los terrenos cubren alrededor de 3900 acres en el río Mississippi, donde trabajan aproximadamente 175 personas.

Construidas originalmente en la década de 1970, las dos unidades de carbón de 600 MW utilizan alrededor de 400 000 galones por minuto (1 514 164 litros por minuto) de agua del río Mississippi para enfriar. Después de ser filtrada para eliminar los escombros, el 99 % del agua utilizada se devuelve al río en las mismas o mejores condiciones que antes, según lo permitido por las agencias reguladoras.

El sistema de agua potable es fundamental para las operaciones, por lo que cuando las fugas esporádicas comenzaron a comprometer la integridad del sistema, Associated Electric comenzó a evaluar opciones para realizar actualizaciones para mejorar la confiabilidad del sistema.

Durante décadas de uso, la tubería de acero al carbono para los sistemas de agua potable en las unidades generadoras de electricidad en el sitio de Nuevo Madrid había experimentado corrosión y degradación interna en la tubería aislada, lo que resultó en obstrucciones y, finalmente, fugas por orificios pequeños. Además de los problemas de las tuberías, debido a que la planta está situada en un área sísmica, hubo refuerzos para una mayor estabilidad en el sistema de agua que también se tuvo que considerar en la actualización de la planta. Además, el sistema utilizado para enfriar las unidades generadoras de electricidad también entrega el agua potable de la planta, por lo que era imperativo que las actualizaciones mejoraran la funcionalidad de todo el sistema.

El propietario quería una solución confiable que abordara las debilidades del sistema actual y brindara la fortaleza para brindar un servicio seguro continuo durante muchos años. Con estos objetivos del proyecto en mente, el plan de mejora inicial se desarrolló utilizando tubería galvanizada soldada.

Hubo dos desafíos bastante significativos con este enfoque. El uso de un sistema de bridas soldadas habría planteado muchos desafíos para los propietarios. El proceso de soldadura habría consumido mucho tiempo y no habría permitido que el proyecto se completara dentro del plazo extremadamente ajustado. Además, los requisitos para soldar tuberías galvanizadas, así como válvulas con bridas, habrían introducido posibles riesgos de seguridad para el proyecto.

La estrategia de construcción del proyecto tenía que cumplir con la cultura y los objetivos corporativos de Associated Electric, que colocan la seguridad como una prioridad principal para las personas y el medio ambiente. Este mandato llevó a Enerfab, la empresa contratista adjudicataria del proyecto de mejora del sistema de agua, a comenzar a buscar soluciones alternativas de unión para las tuberías galvanizadas y bridadas. Su objetivo era reducir el potencial de peligros en el sitio y brindar el rendimiento requerido sin agregar tiempo al apretado cronograma del proyecto.

Cordell Ballew, director de proyectos, Enerfab Midwest, Power and Industrial, optó por no soldar. “Si hubiéramos usado soldadura y bridado con tubería galvanizada hubiera sido horrible”, dijo, y explicó que independientemente de cómo se manejara el trabajo, los trabajadores estarían expuestos a humos tóxicos. Por otro lado, dijo, "si tuviéramos que usar acero negro en lugar de tubería galvanizada, no le estaríamos dando al propietario lo que quería".

Inicialmente, Enerfab consideró abordar el proyecto en dos fases, utilizando acero al carbono galvanizado soldado para tubería de hasta 18 pulgadas y buscando una alternativa para tubería de mayor diámetro. El problema con este plan era que el cronograma no tenía flexibilidad, por lo que no había tiempo suficiente para diseñar, fabricar e instalar la tubería. "Era evidente que necesitábamos una mejor opción", dijo Ballew.

Enerfab encontró la solución que necesitaba al asociarse con Victaulic. La relación de colaboración entre Enerfab y Victaulic fue valiosa y, en última instancia, contribuyó al éxito del proyecto.

El uso de acoplamientos ranurados mecánicamente que podrían entregarse prefabricados en el sitio de construcción (Figura 1) agilizaría el trabajo, permitiendo el uso de tubería galvanizada. Y al aprovechar la experiencia en modelado de información de edificios (BIM) del equipo de Diseño y Construcción Virtual (VDC) de Victaulic, Enerfab tendría acceso a recursos que ampliarían la base de conocimientos y las capacidades de su propia fuerza laboral.

La tubería del sistema de agua potable para ambas unidades tuvo que ser reemplazada por completo en un lapso de cuatro semanas, lo que significó que la solución para cada unidad debía ejecutarse en un lapso de dos semanas. Desde el momento de la adjudicación del contrato, Enerfab debía tener las tuberías en el sitio en solo dos semanas.

Ballew dijo: "Cumplir con el cronograma era vital porque el costo de una interrupción asciende a aproximadamente $ 1 millón por día".

El equipo de VDC de Victaulic inmediatamente comenzó a revisar los detalles del proyecto y descubrió que los planos de construcción no eran completamente precisos. Al identificar las discrepancias, el equipo pudo diseñar un sistema de tuberías usando un reemplazo similar, utilizando válvulas y acoplamientos ranurados mecánicos en lugar de uniones de tubería soldadas y válvulas de extremo con brida que permitieron a los diseñadores compensar la falta de coincidencia entre los dibujos y el Condiciones del sitio. Ballew dijo que este nivel de competencia permitió a Enerfab adelantarse al cronograma desde el principio.

"Con nuestra capacidad interna, los empleados de Enerfab habrían tenido que visitar el sitio para comparar los dibujos con las condiciones físicas", dijo. "Victaulic entregó un plan completo en tres o cuatro días. Ni siquiera habríamos logrado alinear los dibujos en esa cantidad de tiempo".

Los servicios BIM no solo brindaron experiencia, sino que eliminaron el retrabajo en el futuro. "De principio a fin, siguieron un proceso impecable y bien pensado", dijo Ballew, "proporcionando información sobre problemas potenciales y sugiriendo oportunidades de ingeniería de valor".

El equipo de VDC señaló los desafíos, incluidas las áreas donde el espacio era limitado, y en un caso identificó una obstrucción que no se capturó en los planos de construcción que requerían que se desviara el sistema de tuberías. Hubo varios casos en los que la longitud de la tubería existente era incorrecta, un problema que Victaulic resolvió usando piezas de carrete adicionales para extender la longitud (Figura 2).

"De repente, un espacio de 16 pulgadas no fue un problema", dijo Ballew. "Simplemente usamos las diferentes longitudes estándar de los acoplamientos de extremo plano Estilo 99 para conectar donde debía estar la junta en lugar de donde el dibujo mostraba que estaba". La funcionalidad introducida por estos acoplamientos condujo a la decisión de Enerfab de pedir acoplamientos adicionales de extremo plano Estilo 99 para tenerlos a mano en caso de que se necesitaran ajustes adicionales.

La capacidad de integrar componentes como salidas en T mecánicas también agregó valor a lo largo del proyecto. "Si nos preocupara que un punto de conexión no estuviera ubicado con precisión en el dibujo, podríamos usar codos o T mecánicos para evitar posibles interferencias con las salidas de tuberías existentes", dijo Ballew. "Las cosas no tenían que estar exactamente a plomo, lo que permitió que la construcción continuara incluso cuando las condiciones del sitio complicaban la instalación". Además, dijo que la instalación de una junta ranurada mecánica requería aproximadamente un 75 % menos de tiempo que un sistema soldado o con bridas.

Otro componente presentado por el equipo de VDC para agilizar la unión de tuberías con diámetros pequeños fue el acople listo para instalación Victaulic QuickVic de diámetro pequeño. Este fue otro ejemplo de ingeniería de valor que permitió al contratista lograr un ahorro de mano de obra del 50 % en comparación con el acero al carbono soldado por encastre.

El ranurado in situ fue una ventaja adicional. "Al tener una herramienta de ranurado en el sitio, de repente tuvimos la flexibilidad de construcción para ahorrar mucho tiempo", dijo Ballew. Después de la capacitación en el lugar brindada por Victaulic, el equipo de Enerfab pudo ranurar los acoples para realizar rápidamente las conexiones y garantizar que la construcción se mantuviera dentro del cronograma.

El uso del software BIM para proporcionar paquetes de fabricación fue otro valor agregado significativo a lo largo del proyecto, dijo Ballew. Los componentes de bobina fabricados en un entorno controlado permitieron mejorar el control de calidad y posibilitaron la programación y la entrega para optimizar el tiempo dedicado a la construcción. También minimizó los excedentes y aseguró que no hubiera escasez.

"Los carretes provistos tenían todas las piezas marcadas de una manera que mostraba dónde se instalaría cada sección, incluso en la pieza más larga utilizada en el trabajo", dijo Ballew. "Podíamos descargar todo y hacer las piezas en un área de estacionamiento en lugar de hacerlo en el campo, y eso ahorró mucho tiempo". Según Ballew, el equipo de VDC incluso ayudó con el abastecimiento y la gestión de la cadena de suministro para mejorar los plazos de entrega del proyecto y la gestión general del proyecto.

Lograr el éxito en este proyecto se debió en gran parte al papel de Victaulic como socio inversor, dijo Ballew. Si bien cualquier socio puede sugerir áreas en las que sus productos y servicios pueden agregar valor, se necesita un equipo fuerte y dedicado para hacer el esfuerzo de comprender completamente el proyecto para que puedan identificar problemas que podrían comprometer los objetivos del proyecto, comunicar los desafíos al contratista a medida que surjan. y trabajar para encontrar soluciones y ofrecer valor.

La asociación mejoró la velocidad de entrega de los materiales enviados al sitio y simplificó la resolución de problemas, con los miembros del equipo trabajando de manera cooperativa para encontrar soluciones prácticas que simplifiquen el proyecto, lo que resultó en una cantidad reducida de trabajo requerido para la gestión e instalación del proyecto.

"VDC estuvo muy comprometido con la ejecución del proyecto en todos los ámbitos, y las comunicaciones fueron excepcionales", dijo Ballew, y señaló que la experiencia y el compromiso del equipo de VDC, y su capacidad para identificar y resolver problemas, agregaron valor en cada paso del camino. Al final, dijo Ballew, la finalización anticipada de este proyecto por parte de Enerfab estuvo directamente relacionada con el entorno cooperativo que esta asociación hizo posible.

—y cristianoes ingeniero colegiado en energía y petróleo, y director del mercado global de energía en Victaulic, yChris Iasielo, PEes especialista en generación de energía en Victaulic.

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