スマート アクセス プランニングにより、冷却塔の効率的なメンテナンスが可能になります

イリノイ州シカゴの約 110 マイル西にあるエクセロン社のバイロン発電所の上には、高さ 495 フィートの 2 つの双曲形冷却塔がそびえ立っています。これらの塔は、敷地内で最大 2,346 MW を発電できるウェスチングハウス製加圧水型原子炉 2 基の冷却に役立っています。

すべての古典的な湿式移送双曲冷却塔 (図 1) と同様に、バイロン発電所では充填パックを使用して水の露出表面積を増やし、空気と水の接触時間を長くしています。 これらの作用により、それぞれ熱伝達率と熱伝達量が増加します。 フィルムタイプの充填パックでは、水は約 0.75 インチの間隔で垂直に配向されたプラスチック シートの積み重ねの上を薄いフィルムで流れます。 シートは波形または V 字型のパターンを特徴としており、表面積と接触時間をさらに増やします。

最近のフィルムフィルの開発により、詰まりが少なく、開いた角張った交差波形が形成され、破片や生物の増殖が通過できるようになりました。 しかし、バイロンの塔が建設されたときには、このデザインは存在しませんでした。 長年にわたり、ステーションの充填パックでは過剰な生物増殖が発生し、沈泥が蓄積しました。 その結果、充填パックの重量は 100 ポンド未満から元の重量の 5 倍以上に増加しました。

通常、充填パックは冷水盆地から 30 ～ 35 フィート上に吊り下げられます (図 2)。 ただし、重くなりすぎるとアタッチメントから外れて落下するように設計されており、タワー構造への損傷を防ぐことができます。

バイロン発電所の冷却塔に取り付けられたいくつかの充填パックに過剰な負荷がかかり、冷水槽に落ちたとき、エクセロンのエンジニアは両方の塔の充填パックをすべて交換することにしました。 また、冷却塔から出る気流に含まれる水滴の量を捕捉して制限するために配水システムの上に吊り下げられているハニカム状の PVC コンポーネントであるドリフトエリミネーター (図 3) を交換することも決定しました。 合計で 5,000 個を超えるコンポーネントの交換が必要になります。

メンテナンスを行うために、Exelon は冷却塔のメーカーである SPX Cooling Technologies Inc. に相談しました。 作業は、定期的な燃料補給のために原子炉が停止している間、6か月の間隔をあけて3週間の2回の枠内で完了する必要があった。 計画は非常に重要でした。 予期せぬ事態、遅延、または複雑な事態が発生した場合、イリノイ州北部に電力を供給するイクセロン社の能力に影響が出る可能性があります。

SPX の最初の課題は、スタッフが迅速かつ安全に作業できる方法で充填パックにアクセスできるようにすることでした。 前述したように、充填パックは、8.5 フィートの水を保持する冷却槽の上にあります。 ドリフトエリミネーターは充填パックの上にあり、それらの間に水分配用のコンポーネントが配置されています。 盆地自体にも、水を循環させるためのパイプのネットワークが含まれています。 運転中、水は雷雨に近い速度で冷却塔内に落下します。 つまり、充填パックとドリフトエリミネーターにアクセスするには、綿密な計画、極めて効率的な作業、そして安全性への注意が必要でした。

SPX は、ウィスコンシン州ワウキシャに本拠を置くアクセスおよび産業サービス会社である Safway Services と長年の関係を持っています。Safway は、計画、効率、安全性がすべて成功に不可欠な複雑な産業環境を専門としています。

「私たちは、Safway が適切な機器を持っていることを知っています。また、このような環境に必要な設計 (エンジニアリング) サービスを彼らが提供していることも知っています」と、SPX の MCT サービス建設担当ディレクターであり、Exelon の仕事のプロジェクト マネージャーである Duane Krehbiel 氏は述べています。 「このような仕事では、事前に多くの作業が必要ですが、サフウェイがそれを正しくやってくれると私たちは知っています。」

クレビール氏が言及した「適切な機器」は、迅速かつ簡単に組み立てられるように設計された Safway の Systems Scaffold です。 これを組み立てるには、作業者が水平または斜めの部材 (亜鉛メッキ鋼管) を垂直支柱のリングに引っ掛けます。 ハンマーを使用して、保持ピンが落ちて部材が所定の位置にロックされるまで、くさびを打ち込みます。

分解するには、作業者がサフウェイのプライバーハンマーで固定ピンを持ち上げ、ハンマーを軽く叩いてウェッジを緩めます。 この設計により、垂直ポスト リングの周囲に 360 度配置できるようになり、リングは垂直ポスト上に 21 インチごとに配置され、高さの調整が容易になります (図 4)。 特別なコンポーネントのジャッキ、支持フレーム、ブレース、およびさまざまな長さの水平部材により、足場を傾斜面 (ボイラーキャビティなど) に適合させることができ、すべてのコンポーネントを小さな開口部に通すことができます。

「冷却塔には複雑なアクセス状況があり、給油停止の時間的制約内での作業にはスピードが求められます。Systems Scaffoldはその適応性により、この種の環境で優れています」と、Safway東部部門のSafway追跡システムコーディネーターでSPXの窓口であるジム・ワイチュナス氏は述べています。プロジェクトのために。

Exelon プロジェクトのあらゆる側面を監視するために、Waichunas 氏は、プロジェクトのすべてのリソースを管理する独自のソフトウェア プログラムである Safway Tracking System を使用しました。

「Safway Tracking System は、コストとボトルネックを明確に把握し、他の重要な業績指標をリアルタイムで把握するのに役立ちます」と Wachunas 氏は述べています。

Safway は 3 週間の停止期間を考慮して、SPX 従業員にタスクを実行するためのできるだけ多くの時間を与えたいと考えていました。 計画には、塔の外輪から始まり、放物線の内側に向かって進む 4 つのセクションの足場を構築することが含まれていました。 完成すると、足場の各セクションは幅約 21 フィート、長さ 90 フィート、高さ 45 フィートになり、SPX 乗組員がドリフトエリミネーターに到達できるようになります。 SPX の乗組員が 1 つのセクションでの作業を終了した後、サフウェイ チームは足場を解体し、新しいエリアに到達するために横に移動します (絵時計の針が文字盤の周りを一周する様子)。

「冷水盆地の8.5フィートの水深と、放物線の内側の絶え間ない『暴風雨』が、スケジュールを立てる上で最大の課題となった」とワイチュナス氏は語った。 「エクセロン社は停電が始まるまで、洗面器の水を抜くことも、冷却水の噴霧を止めることもできなかった。」

計画停止の 2 週間前に、エクセロン社はダイバーを連れてきました。 サフウェイチームの指揮により、ダイバーはシステム足場ベース（標準的なネジジャッキと木製ブロック）と 1 レベルの足場を水中に組み立てました。

「かなり強い流れが水の中を流れていたので、綿密な計画が必要でした」とワイチュナスさんは振り返る。

基地を所定の位置に設置した後、サフウェイの乗組員は冷却塔の外輪にできる限り多くの足場を組み立て、暴風雨の端まで作業を続けました。 原子炉の停止が始まると、サフウェイチームはすぐに足場を最大の高さまで組み立て、SPXの職員が引き継ぎました。

クレービール氏は、SPXとサフウェイは、作業が3週間を超えた場合にスプレーシステムを部分的に停止して湿潤地域での作業を許可する「プランB」を策定したと述べた。 結局のところ、彼らはそれを必要としませんでした。 実証された成功により、Safway チームと SPX チームは、同様のスケジュールで約 6 か月後に 2 番目のタワーの作業を完了しました。

どちらの場合も、SPX チームは割り当てられた 3 週間で大きな事故もなく任務を達成しました (図 5)。 メンテナンスが完了すると、サフウェイの乗組員は足場の撤去を完了しました。これは約 2 週間の作業でした。

「私たちの作業員が材料の交換が終わった足場の部分を解体したため、撤去は実際には段階的に行われました」とワイチュナス氏は語った。 「Systems Scaffold は撤去も簡単なので、作業がより効率的になります。」 ■

—POWER アソシエイトエディターのアーロン・ラーソンが編集。

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