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Ben il 40% delle condutture delle centrali elettriche sono condotte di servizi a terra. La scelta del giusto metodo di connessione può aiutare a massimizzare l'efficienza e avere un enorme
impatto sui benefici economici dell'intero progetto.
L'industria della generazione di energia negli Stati Uniti si sta sviluppando rapidamente e anche le società che costruiscono e gestiscono centrali elettriche stanno cambiando. Il numero di centrali elettriche a gas naturale è in aumento e la percentuale di centrali elettriche nel paese è in aumento. Le fonti di energia rinnovabile come eolica, solare e idroelettrica utilizzano il gas naturale come fonte di combustibile.
Oggi, i costi inferiori delle materie prime hanno creato un modello in cui più fonti di carburante sono relativamente uguali e le fonti di energia rinnovabile stanno gradualmente diventando popolari. L'ovvio risultato della transizione al gas naturale e alle energie rinnovabili è che gli Stati Uniti hanno molte meno centrali elettriche a carbone rispetto a prima. Alcuni anni fa, il carbone alimentava circa il 75% degli impianti. Oggi meno del 35% delle centrali elettriche utilizza il carbone.
Anche gli aspetti architettonici della produzione di energia hanno subito modifiche e questi cambiamenti hanno influenzato l'implementazione delle nuove generazioni e le ristrutturazioni. Dieci anni fa, i contratti di ingegneria, approvvigionamento e costruzione (EPC) sono appena apparsi nel settore della generazione di energia. Al giorno d'oggi, i contratti EPC sono molto comuni e sempre più aziende forniscono la consegna di progetti EPC a prezzo fisso in un ambiente più competitivo.
Trovare modi per ridurre i tempi di lavoro in loco e aumentare l'efficienza della costruzione è diventato parte di questa nuova normalità. EPC sta creando un design chiavi in mano che può "tagliare e incollare" nel lavoro futuro per fornire soluzioni convenienti. Il successo nell'attuazione di queste misure ha portato a una significativa riduzione della tempistica del progetto, che ha modificato in modo permanente le aspettative dei proprietari degli asset. Oggi è possibile completare una centrale a gas in due anni e mezzo, rispetto a cinque anni fa solo pochi anni fa. Ciò significa che la fabbrica può produrre elettricità e generare entrate nella metà del tempo.
Dal punto di vista del proprietario, la decisione di premiare spesso i progetti si basa su quale azienda può costruire la fabbrica più velocemente e con la migliore qualità, passando così rapidamente alla produzione e alla generazione di entrate. Per le società di costruzioni, ciò aumenta la posta in gioco e fornisce un vantaggio competitivo per le aziende che possono soddisfare i piani urgenti.
Sebbene siano avvenuti molti cambiamenti nel settore della generazione di energia, alcune cose molto importanti sono rimaste le stesse. Per le imprese di costruzione, le persone sperano sempre di fornire sicurezza, efficienza, affidabilità e qualità. Indipendentemente dalle sfide che il progetto deve affrontare, i proprietari sperano che la società di costruzioni raggiunga i risultati nei tempi e nel budget senza compromettere nessuno di questi requisiti chiave.
I proprietari di centrali elettriche stanno prendendo decisioni di investimento per progetti nuovi e di retrofit e molte centrali elettriche tendono a utilizzare il gas naturale come combustibile. Secondo i dati della US Energy Information Administration, che ha raccolto una serie di dati dal settore energetico statunitense, il costo medio di costruzione delle centrali elettriche a gas naturale nel 2017 è stato di circa 920 dollari USA / kW. Questo è leggermente superiore al costo di costruzione di una centrale elettrica alimentata da liquidi petroliferi, ma molto più economico rispetto alla costruzione di una fabbrica alimentata da energia rinnovabile.
Collegamento di tubazioni fuori terra è sinonimo di saldatura. Chiunque abbia mai partecipato a progetti, compresa la saldatura, sa che la saldatura comporta sfide. Un permesso di lavoro a caldo deve essere ottenuto prima di iniziare il lavoro e la saldatura richiede lavoratori qualificati, che non sono sempre facili da ottenere, soprattutto nell'odierno mercato del lavoro ristretto. Inoltre, poiché la saldatura dipende dalle condizioni meteorologiche, condizioni difficili rallenteranno il progresso. In condizioni asciutte e ventose, la saldatura di solito richiede il monitoraggio del fuoco, il che significa che i lavoratori aggiuntivi devono essere inviati sul posto e possono causare lesioni.
Piuttosto che attenersi al lavoro eseguito più frequentemente, può essere vantaggioso allungare la rete più ampia e considerare l'utilizzo di giunti a fessura meccanica invece della saldatura. Per i tubi di servizio utilizzati in acqua di rubinetto, acqua di raffreddamento, sistemi d'aria, glicole e sistemi di azoto, questi tubi possono rappresentare dal 30% al 40% dei componenti del tubo di questo lavoro e l'uso di giunti meccanici a fessura (Figura 1) può essere Porta a risparmi sui costi.
1. I giunti meccanici a fessura possono far risparmiare un sacco di costi e migliorare l'efficienza delle condotte pubbliche sul terreno. Cortesia: Victaulic
I giunti meccanici scanalati sono molto familiari alla maggior parte di EPC e alle società di costruzioni. Nel corso degli anni, molte persone hanno utilizzato questa tecnologia nei sistemi di protezione antincendio, riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC). Gli appaltatori tendono a utilizzare questi giunti per aumentare la velocità e l'affidabilità e migliorare la sicurezza. L'installazione del giunto non richiede l'uso di permessi di lavoro ad alta temperatura o di combustione, quindi l'installatore non sarà esposto a fumo o fiamme e non è necessario confrontarsi con il serbatoio dell'acqua, la torcia o il cavo durante il processo di installazione.
La gestione della forza lavoro è una parte importante di ogni progetto di costruzione e tutti nel settore edile devono affrontare la carenza di lavoratori qualificati. In Nord America, trovare le persone giuste con le competenze richieste è stato difficile e la mancanza di lavoratori ha un impatto negativo sulla pianificazione del progetto.
Oggi, la carenza di lavoratori in Nord America è più grave che mai e non esiste una soluzione a questo problema. Il fatto è che se un progetto manca di manodopera per attività chiave come la saldatura, l'impatto sul progetto sarà ampio.
L'uso di giunti scanalati meccanici è un metodo innovativo ed economico. Rispetto alla saldatura, questa tecnologia presenta dei vantaggi perché non richiede trattamento termico, nessun permesso di combustione, nessun orologio antincendio e raggi X, e il design semplice del dispositivo di accoppiamento può essere installato utilizzando utensili manuali standard.
In un progetto recente, più di 120 installatori di tubi sono stati formati per installare giunti scanalati meccanici in meno di 20 minuti. Questo team di installatori di tubi può eseguire rapidamente l'intero progetto senza incidenti. In media, anche per i principianti, l'installazione del sistema meccanico di scanalatura è dal 50% al 60% più veloce rispetto alla saldatura (Figura 2).
2. Rispetto alla saldatura, il tempo di installazione dei giunti meccanici scanalati è più veloce ed efficiente. Cortesia: Victaulic
Un altro vantaggio dell'utilizzo di un accoppiamento meccanico scanalato è che il sistema può essere prefabbricato, il che non solo fornisce la consistenza del prodotto, ma consente anche di risparmiare tempo perché la bobina può essere installata in cantiere. Rispetto all'assemblaggio in loco, la prefabbricazione può far risparmiare maggiore produttività e migliorare la sicurezza.
L'installazione precisa è essenziale per i componenti nelle centrali elettriche, motivo per cui è così importante garantire la formazione e la qualifica dei saldatori. È difficile distinguere la qualità delle saldature finite mediante l'osservazione e anche i test oi raggi X non possono sempre identificare saldature deboli. Una saldatura eseguita in modo improprio può essere molto costosa, con conseguenti gravi perdite fisiche e finanziarie nel tempo.
L'aspetto dei giunti meccanici a fessura può essere ispezionato, semplificando il controllo di qualità e consentendo agli installatori di avere anche competenze di base per verificare che ogni giunto sia installato correttamente. Ciò elimina altra documentazione di controllo qualità richiesta per le ispezioni di saldatura, inclusi i test con raggi X e / o liquidi penetranti.
Anche i giunti meccanici sono più facili da mantenere. Tradizionalmente, le riparazioni ai giunti saldati richiedono più tempo e sono costose. Tuttavia, la sostituzione dei giunti scanalati meccanici è facile come installarli e poiché quasi tutti coloro che lavorano in una centrale elettrica possono essere addestrati a sostituirli in pochi minuti, è possibile ottenere significativi risparmi sui costi nel tempo (Figura 3). Considerando che una tipica centrale elettrica da 1.000 MW può generare 1 milione di dollari di entrate al giorno, limitare il tempo in cui la centrale può essere offline o a piena capacità può portare enormi vantaggi.
3. Rispetto alle soluzioni di saldatura, l'uso delle soluzioni Victaulic può rendere i lavoratori più efficienti. Cortesia: Victaulic
I giunti meccanici scanalati sono stati utilizzati per molti anni in numerose applicazioni di centrali elettriche in diverse centrali elettriche di alto profilo. Questa tecnologia è stata utilizzata per più di 100 anni e ha un record affidabile.
Durante un periodo di chiusura di un impianto per una centrale idroelettrica nel New Jersey, la soluzione di fessurazione meccanica ha consentito l'installazione di nuove acque di raffreddamento e sistemi di protezione antincendio entro severi vincoli di tempo. In uno stabilimento in Pennsylvania, giunti scanalati meccanici sono stati utilizzati per comprimere le linee d'aria e le linee d'aria strumentali per soddisfare il programma di costruzione accelerato; allo stesso modo, una fabbrica in Arkansas utilizzava aria per strumenti, aria compressa per lo stesso motivo. Questa tecnologia viene utilizzata nelle linee dell'aria, dell'acqua deionizzata e dell'acqua di raffreddamento. Nel progetto di trasformazione di una centrale elettrica in Alaska, il lavoro ad alta temperatura non è consentito in loco e manca manodopera qualificata. Il sistema utilizza un sistema di connessione di tubi meccanici scanalati per l'aggiornamento a un sistema supplementare per l'approvvigionamento idrico della turbina a vapore, fornendo così una soluzione Non solo soddisfa il requisito di non eseguire operazioni ad alta temperatura, ma consente anche di risparmiare migliaia di dollari in manodopera e programma.
Come molti altri settori, anche il settore delle costruzioni è sotto pressione per aumentare l'efficienza e risparmiare sui costi. Ciò pone requisiti più elevati al proprietario, all'EPC e all'appaltatore. Ora più che mai, è necessario valutare e utilizzare metodi innovativi per eseguire con successo progetti a budget o fuori budget.
Quando le condizioni di mercato sono limitate e turbolente, fornire soluzioni affidabili diventa particolarmente importante. Sebbene possa sembrare controintuitivo adottare un approccio diverso in queste situazioni rigorose, in realtà, in questo caso, le soluzioni tradizionali possono diventare l'ostacolo maggiore. Non c'è momento migliore di adesso per pensare di utilizzare i sistemi di accoppiamento meccanico scanalato Victaulic all'esterno del telaio. ■
—Dan Christian è un ingegnere specializzato nel settore dell'energia e del petrolio Victaulic e direttore del mercato energetico globale, mentre Chris Iasielo, PE è un esperto della generazione di energia Victaulic.
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Tempo post: Sep-02-2020