Содержание страницы
«Невозможный» проект, завершенный в рамках бюджета, опережает график
Многие проекты по замене и восстановлению канализационных линий могут быть классифицированы как «рутинные», потому что они относительно просты с небольшими осложнениями.
Несмотря на это, нет двух одинаковых проектов, и у большинства из них есть проблемы и проблемы, которые необходимо решать. В некоторых случаях проблемы могут казаться невозможными.
Примером в категории «невозможно» был проект, который заменил 6700 футов сильно поврежденной канализационной магистрали, проходящей через нефтеперерабатывающий завод, работающий 24 часа в сутки, семь дней в неделю. Поэтому работы должны были быть выполнены без остановки или прерывания работы завода.
Участок трубы длиной более одной мили, проходящий через нефтеперерабатывающий завод, является критическим элементом в канализационной системе города Понка, штат Оклахома, и обслуживает водосборный бассейн, который включает 570 акров смешанной коммерческой и жилой земли, а также завод, офисный комплекс, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы и сам НПЗ.
«Почти 100-летняя секция стеклокерамической трубы была источником постоянных проблем в течение многих лет», — сказал президент компании проектной фирмы. «Это был большой источник проблем. Были сломанные и отсутствующие сегменты труб, а также большое количество притока и инфильтрации подземных вод. В течение десятилетий руководители городов, руководство нефтеперерабатывающего завода и местные жители были разочарованы тем, что разумное и доступное решение для строительства этой неисправной канализационной линии никогда не будет разработано».
Коммунальное управление города Понка призвало компанию разработать выполнимое решение для замены канализационной линии без вмешательства в работу завода. Проект стоимостью $1,6 млн, разработанный командой, был завершен в рамках бюджета и с опережением шестимесячного срока завершения.
Ограничения
Поскольку инженеры начали процесс проектирования, были очевидные ограничения для него.
«Один из вариантов, который не был доступен, — это запросить на нефтеперерабатывающем заводе закрыть и переместить перерабатывающие установки», — сказал глава проекта. «Ввиду того, что проект находился на нефтеперерабатывающем заводе, работающем на полную мощность, проект должен был учитывать строгие требования безопасности завода и эксплуатационные ограничения, с которыми столкнется строительство. Эта задача потребовала от нас установить жизнеспособную последовательность строительства в отношении круглосуточной работы завода.
«В рамках проекта также возникла проблема, связанная с оборудованием для нефтеперерабатывающего завода и вспомогательными компонентами нефтеперерабатывающего завода, которые были построены сверху и рядом с существующей канализационной магистралью».
Третья сложная задача заключалась в восстановлении части существующей канализационной сети, которая проходила под несколькими высокоактивными железнодорожными путями Северного Санта-Фе Берлингтон внутри нефтеперерабатывающего завода.
Первым шагом в планировании было найти существующие колодцы и определить соединительные канализационные сети. Обследование было дополнено подробными чертежами оборудования нефтеперерабатывающего завода, известных трубопроводов и резервуаров, подземных коммуникаций и мониторинга уровня грунтовых вод, проведенного компанией завода. Предыдущий отчет о проверке, предоставленный заводом, и расспросы с персоналом завода и различным персоналом города Понка, помогли завершить исходную информацию о проекте.
Мониторинг потока существующей канализационной линии вверх и вниз по течению от границ проекта был проведен, чтобы подтвердить среднесуточные потоки и пиковые потоки сточных вод. Эта информация проливает свет на два важных элемента, которые должны были быть учтены при разработке проекта: фактические потоки, поступающие из полностью развитого водосборного бассейна, и пиковые потоки, которые включали ливневых и подземных вод в пределах границ собственности завода.
Во время разработки необходимого предварительного технического отчета Оклахомского совета по водным ресурсам (OWRB) и Департамента качества окружающей среды штата Оклахома (ODEQ) команда быстро исключила две альтернативы проекта: прямое захоронение трубы ниже уровня грунта в открытом желобе и строительство обводная насосную станцию.
«Прямое захоронение трубы в открытом желобе было исключено из-за числа неизвестных, ожидаемых конфликтов из-за подземных трубопроводов, а также из-за возможности воздействия на неизвестные, экологически чувствительные районы в результате почти столетней работы нефтеперерабатывающего завода», — сказал глава проекта. «Другим фактором стали возросшие затраты на строительство этих методов на территории завода.
«Несмотря на то, что новая станция будет заниматься канализационными потоками города, она покинет НПЗ для борьбы с остающимися проблемами существующей канализации. Кроме того, первоначальные капитальные затраты и долгосрочные затраты на техническое обслуживание станции канализационных перевозок также не позволили выбрать этот вариант».
Почему было так необходимо именно бестраншейное строительство
«После оценки проектных альтернатив был разработан инновационный бестраншейный подход к восстановлению, который сочетал в себе использование разрыва и отвержденной трубы (CIPP)»
Разрыв трубы обеспечил наилучшую возможность протянуть новую трубу из-за количества смещенных стыков, отсутствующей или сломанной трубы и выступающих из трубы препятствий. Там, где доступ к существующей канализационной канализационной линии был ограничен из-за близости существующих нефтеперерабатывающих трубопроводов или чувствительного к вибрации нефтеперерабатывающего оборудования, использовался CIPP.
Подготовка к разрыву трубы из 12-дюймового HDPE под существующим технологическим блоком нефтеперерабатывающего завода.
Временная откачка была частью общего плана строительства, что делает ненужной отдельную обводную систему.
Исследования стока показали, что существующий канализационный трубопровод (размером от 12 дюймов, 18 дюймов и 24 дюйма) немного увеличен для ожидаемых среднесуточных и пиковых расходов.
«Благодаря разрыву трубы меньшего наружного диаметра внутри существующей трубы риск разрыва головки или ее зависания был практически исключен», — сказал руководитель проекта. «Несмотря на то, что конструкция уменьшила внутренний диаметр новой трубы, существенное улучшение коэффициента трения трубы, наряду с сокращением расчетных потоков сточных вод, подтвердили эту инновационную конструкцию. Новая установленная труба была диаметром 12, 16 и 20 дюймов».
В то время как большая часть проекта была выполнена разрывом трубы, CIPP использовался в областях, где подземная вибрация разрушения трубы представляла риск повреждения чувствительного оборудования нефтеперерабатывающего завода над трубой.
Основной подрядчик Оклахома-Сити, произвел разрыв трубы, а также строительство новых колодцев и восстановление существующих колодцев.
В связи с многочисленными не задокументированными системами трубопроводов, ожидаемыми на площадке нефтеперерабатывающего завода, которому почти 100 лет, ямы для разрыва труб были гидро-выкопаны одобренным НПЗ субподрядчиком до начала строительства, что позволило проекту остаться в графике. В трех известных случаях существующие колодцы были захоронены в результате расширений и улучшений нефтеперерабатывающего завода. Несколько других колодцев были расположены, но недоступны для строительства.
В дополнение к недоступным люкам в процессе проектирования были обнаружены и другие препятствия потоку, в том числе молниезащитные заземляющие стержни, проходящие через существующую канализацию, водосливы из стальных пластин, построенные внутри существующих люков, несколько кусков сломанной трубы, создающих проходные заграждения, выступ защитного бетона заглушки в стыках труб, выступающие сервисные соединения и глухая распределительная коробка.
Статические всплески
При наличии доступа к канализационным люкам статический разрыв трубы обеспечивал наилучший результат. Это устранило два основных источника проникновения подземных вод и упростило систему канализации для будущего обслуживания.
«Средняя длина разрыва трубы составляла около 300 футов», — сказал представитель подрядчика. «В некоторых случаях у нас были тяги, которые расширялись почти до 500 футов из-за местоположения колодцев и существующих зданий нефтеперерабатывающего завода, а также другого оборудования и перерабатывающих установок».
Команда подрядчика из 10 человек осуществил 14 взрывных работ по проекту, используя специальное оборудование для таких работ.
При разработке проекта требовалось, чтобы труба выдерживала выпадения из загрязненных углеводородами почв, созданных нефтеперерабатывающими предприятиями в прошлые десятилетия.
«Нефтеперерабатывающий завод очистил и смягчил большую часть, если не все, районы, прилегающие к существующей канализации, и эта территория была в хорошем состоянии», — сказал подрядчик. «Следовательно, мы тесно сотрудничали с заводом и регулирующими органами, чтобы обеспечить соблюдение необходимых протоколов и процедур в случае обнаружения каких-либо загрязненных углеводородами почв».
Труба была спаяна в заранее определенных местах подготовки за пределами действующих блоков нефтеперерабатывающего завода и была доставлена в район строительства с особого разрешения и координации со стороны персонала завода.
Был привлечен субподрядчик для сегментов CIPP. Указанный вкладыш имел специальную смолу CIPP, инертную к углеводородам. Прогоны CIPP проходили от люка до люка, и футеровка была отверждена стандартными процедурами горячей воды.
«Завершение проекта реабилитации канализации в течение установленного шестимесячного периода строительства имело решающее значение для непрерывной работы завода 24 часа в сутки, семь дней в неделю».
Крайний срок
«Как это получилось, — продолжил он, — городские подрядчики закончили почти на два месяца раньше срока. Большая часть кредита за досрочное завершение строительства достается строительным бригадам и руководству подрядчика, представителям на местах в городе и на нефтеперерабатывающем заводе, а также представителям нашей команды разработчиков на местах, которые работают вместе для общего блага проекта.
«Устранение бестраншейным строительством уменьшило фактический поток сточных вод в канализационной магистрали, уменьшило количество сточных вод, очищаемых на городской станции очистки сточных вод, и сэкономило на очистительном заводе примерно $254 000 в год на затратах на очистку сточных вод, а также затраты на замену всей потерянной воды из пожарных водоемов из их глубоких подземных колодцев.
«Кроме того, в рамках проекта были устранены основные резервные копии канализационных коллекторов города во всем водосборном бассейне. Это не только спасло городские деньги, но и принесло облегчение жителям, которые постоянно подвергались воздействию. Действительно, это была беспроигрышная ситуация для жителей, нефтеперерабатывающего завода и города Понка-Сити ».
После завершения проекта, директор экологических служб города Понка, высоко оценил программу.
«Многие люди в нашем сообществе, сотрудники нефтеперерабатывающего завода и даже наше собственное городское правительство в течение многих лет полагали, что для этого важного и столь необходимого проекта не было жизнеспособного или финансово осуществимого решения.
«Различные проекты реабилитации были не только тщательно проанализированы, но и бюджет проекта, и график строительства были полностью сохранены, как и планировалось, и никогда не подвергались риску. Все это было реализовано командой инженеров регулярно посещающей рабочую площадку, чтобы предложить инновационные решения для проектирования и строительства и помочь координировать любые необходимые изменения в полевых условиях по мере их обнаружения»
«Город Понка Сити рад, что подрядчик является нашим инженером-рекордсменом для этого проекта, предоставляя столь необходимую концепцию и технические знания для решения этой когда-то считавшейся неразрешимой проблемы».
Безопасность на сложной строительной площадке
С общей канализационной линией, пересекающей очень безопасную и чувствительную частную собственность нефтеперерабатывающего завода, инженеры-проектировщики и строительный персонал столкнулись с необычными трудностями на рабочих местах.
«Безопасность имела первостепенное значение для строительных бригад, инспекционного персонала и сотрудников завода», — сказал президент нефтеперерабатывающего завода.
Застройщик предложил руководству нефтеперерабатывающего завода и руководству города Понка, чтобы все, кто участвует в проекте, приняли политику безопасности строительства завода, эксплуатационные процедуры и принятые методы строительства завода.
«Политика безопасности строительства на заводе, — сказал представитель застройщика, — более жесткая, чем обычные муниципальные проекты, по очевидным причинам. Мы чувствовали себя как команда дизайнеров, нам нужно было уважать уникальную строительную среду и делать все возможное, чтобы каждый человек благополучно возвращался домой каждую ночь после работы».
Весь персонал проекта, в том числе команда проектировщиков, представители владельцев и строительные подрядчики, должны были пройти обучение технике безопасности для конкретного участка и соответствовать специальным требованиям, предъявляемым к средствам индивидуальной защиты, на месте.
«Никаких исключений в отношении безопасности не будет», — сказал он. «Любой случай несоблюдения может привести к немедленному исключению этого человека из проекта.
«Перед подачей заявок все строительные подрядчики прошли предварительную квалификацию, документально подтвердив, что они прошли соответствующую подготовку по технике безопасности, имеют опыт и знания в области строительства, а также имели все необходимое строительное оборудование для обеспечения максимально безопасной работы».
Другие требования проекта включали отдельное — координатор по безопасности на месте и руководитель проекта, чтобы обеспечить соблюдение всех протоколов безопасности и выполнение ежедневных процедур выдачи разрешений на строительство НПЗ, чтобы гарантировать, что все операторы НПЗ были осведомлены о строительных работах и персонале, которые находились на площадке.
Проект был завершен без каких-либо нарушений безопасности или несчастных случаев.