Moment critique : collaboration rapide

Oct 08, 2023

La centrale électrique de New Madrid est une installation importante dans le portefeuille d'actifs de l'Associated Electric Cooperative et est d'une importance fondamentale pour la mission de l'entreprise de fournir une alimentation abordable et fiable aux systèmes membres. L'usine et les terrains couvrent environ 3 900 acres sur le fleuve Mississippi, où environ 175 personnes sont employées.

Construites à l'origine dans les années 1970, les deux unités au charbon de 600 MW utilisent environ 400 000 gallons par minute (1 514 164 litres par minute) d'eau du fleuve Mississippi pour le refroidissement. Après avoir été filtrée pour éliminer les débris, 99 % de l'eau utilisée est renvoyée à la rivière dans un état aussi bon ou meilleur qu'auparavant, comme le permettent les organismes de réglementation.

Le système d'eau potable est essentiel aux opérations, alors lorsque des fuites sporadiques ont commencé à compromettre l'intégrité du système, Associated Electric a commencé à évaluer les options pour effectuer des mises à niveau afin d'améliorer la fiabilité du système.

Au cours de décennies d'utilisation, les tuyaux en acier au carbone des systèmes d'eau potable des unités de production d'électricité du site de New Madrid avaient subi de la corrosion et une dégradation interne sur les tuyaux isolés, entraînant des blocages et éventuellement des fuites d'épingle. En plus des problèmes de tuyauterie, étant donné que la centrale est située dans une zone sismique, il y avait des contreventements pour une stabilité accrue du système d'eau qui devaient également être pris en compte lors de la mise à niveau de la centrale. De plus, le système utilisé pour refroidir les groupes électrogènes fournit également l'eau potable de l'usine, il était donc impératif que les mises à niveau améliorent la fonctionnalité de l'ensemble du système.

Le propriétaire voulait une solution fiable qui répondrait aux faiblesses actuelles du système et fournirait la force nécessaire pour fournir un service sûr et continu pendant de nombreuses années. Avec ces objectifs de projet à l'esprit, le plan de mise à niveau initial a été développé en utilisant des tuyaux galvanisés soudés.

Il y avait deux défis assez importants avec cette approche. L'utilisation d'un système à brides soudées aurait posé de nombreux défis aux propriétaires. Le processus de soudage aurait été extrêmement chronophage et n'aurait pas permis de terminer le projet dans le délai extrêmement serré. De plus, les exigences relatives au soudage des tuyaux galvanisés, ainsi que des vannes à brides, auraient introduit des risques potentiels pour la sécurité du projet.

La stratégie de construction du projet devait être conforme à la culture et aux objectifs d'entreprise d'Associated Electric, qui placent la sécurité comme une priorité absolue pour les personnes et l'environnement. Ce mandat a amené Enerfab, l'entreprise contractante chargée du projet de mise à niveau du système d'eau, à commencer à rechercher des solutions alternatives d'assemblage pour la tuyauterie galvanisée et à brides. Son objectif était de réduire les risques potentiels sur le site et de fournir les performances requises sans ajouter de temps au calendrier serré du projet.

Cordell Ballew, directeur de projet, Enerfab Midwest, Power and Industrial, a opté contre le soudage. "Si nous avions utilisé des soudures et des brides avec des tuyaux galvanisés, cela aurait été horrible", a-t-il déclaré, expliquant que quelle que soit la manière dont le travail était géré, les travailleurs seraient exposés à des fumées toxiques. D'un autre côté, il a dit: "Si nous devions opter pour de l'acier noir au lieu de tuyaux galvanisés, nous ne donnerions pas au propriétaire ce qu'il voulait."

Au départ, Enerfab a envisagé d'aborder le projet en deux phases, en utilisant de l'acier au carbone galvanisé soudé pour les tuyaux jusqu'à 18 pouces et en trouvant une alternative pour les tuyaux de plus grand diamètre. Le problème avec ce plan était que le calendrier n'avait aucune flexibilité, de sorte qu'il n'y avait pas suffisamment de temps pour concevoir, fabriquer et installer le tuyau. "Il était évident que nous avions besoin d'une meilleure option", a déclaré Ballew.

Enerfab a trouvé la solution dont elle avait besoin en s'associant à Victaulic. La relation de collaboration entre Enerfab et Victaulic a été précieuse et a finalement contribué au succès du projet.

L'utilisation de raccords mécaniquement rainurés qui pourraient être livrés préfabriqués sur le chantier (figure 1) rationaliserait les travaux, permettant l'utilisation de tuyaux galvanisés. Et en tirant parti de l'expertise en modélisation des informations du bâtiment (BIM) de l'équipe Victaulic Virtual Design and Construction (VDC), Enerfab aurait accès à des ressources qui élargiraient la base de connaissances et les capacités de sa propre main-d'œuvre.

La tuyauterie du système d'eau potable des deux unités a dû être complètement remplacée en l'espace de quatre semaines, ce qui signifiait que la solution pour chaque unité devait être exécutée dans un délai de deux semaines. À partir du moment de l'attribution du contrat, Enerfab devait avoir la tuyauterie sur place en seulement deux semaines.

Ballew a déclaré: "Le respect du calendrier était vital car le coût d'une panne s'élève à environ 1 million de dollars par jour."

L'équipe Victaulic VDC a immédiatement commencé à examiner les détails du projet et a découvert que les dessins conformes à l'exécution n'étaient pas tout à fait exacts. En identifiant les écarts, l'équipe a pu concevoir un système de tuyauterie en utilisant un remplacement similaire, en utilisant des raccords mécaniques rainurés et des vannes au lieu de joints de tuyauterie soudés et de vannes d'extrémité à bride qui ont permis aux concepteurs de compenser l'inadéquation entre les dessins et les conditions du site. Ballew a déclaré que ce niveau de compétence a permis à Enerfab de devancer le calendrier dès le départ.

"Avec notre capacité interne, les employés d'Enerfab auraient dû visiter le site pour comparer les dessins avec les conditions physiques", a-t-il déclaré. « Victaulic a réalisé un plan complet en trois ou quatre jours. Nous n'aurions même pas réussi à aligner les dessins dans ce laps de temps.

Les services BIM ont non seulement fourni une expertise, mais ils ont éliminé les retouches en cours de route. "Du début à la fin, ils ont suivi un processus transparent et bien pensé", a déclaré Ballew, "en fournissant des informations sur les problèmes potentiels et en suggérant des opportunités d'ingénierie de valeur".

L'équipe du VDC a souligné les défis, y compris les zones où l'espace était limité, et dans un cas a identifié une obstruction non capturée dans les plans d'exécution qui nécessitait le réacheminement du système de canalisations. Il y a eu plusieurs cas où la longueur de tuyau existante était incorrecte, un problème que Victaulic a résolu en utilisant des pièces de bobine supplémentaires pour étendre la longueur (Figure 2).

"Soudain, un écart de 16 pouces n'était plus un problème", a déclaré Ballew. "Nous avons simplement utilisé les différentes longueurs standard des raccords à bout lisse Style 99 pour connecter là où le joint devait être plutôt que là où le dessin l'indiquait." La fonctionnalité introduite par ces accouplements a conduit à la décision d'Enerfab de commander des accouplements à extrémité lisse Style 99 supplémentaires à avoir sous la main si des ajustements supplémentaires étaient nécessaires.

La possibilité d'intégrer des composants tels que des sorties mécaniques en T a également ajouté de la valeur tout au long du projet. "Si nous craignions qu'un point de connexion ne soit pas localisé avec précision sur le dessin, nous pourrions utiliser des T ou des coudes mécaniques pour éviter les interférences potentielles avec les sorties de tuyauterie existantes", a déclaré Ballew. "Les choses n'avaient pas besoin d'être d'aplomb précis, ce qui a permis à la construction de se poursuivre même lorsque les conditions du site compliquaient l'installation." De plus, il a déclaré que l'installation d'un joint rainuré mécanique nécessitait environ 75 % de temps en moins qu'un système soudé ou à brides.

Un autre composant introduit par l'équipe VDC pour accélérer l'assemblage des tuyaux de petits diamètres était le raccord Victaulic QuickVic Small Diameter Installation-Ready. Il s'agissait d'un autre exemple d'ingénierie de la valeur qui a permis à l'entrepreneur de réaliser des économies de main-d'œuvre de 50 % par rapport à l'acier au carbone soudé par emboîtement.

Le rainurage sur place était un avantage supplémentaire. "En ayant un outil de rainurage sur le site, nous avons soudainement eu la flexibilité de construction pour gagner beaucoup de temps", a déclaré Ballew. Après une formation sur site dispensée par Victaulic, l'équipe d'Enerfab a pu rainurer les raccords pour établir rapidement des connexions et s'assurer que la construction respectait le calendrier.

L'utilisation du logiciel BIM pour fournir des packages de fabrication a été une autre valeur ajoutée importante tout au long du projet, a déclaré Ballew. Le bobinage des composants fabriqués dans un environnement contrôlé a permis d'améliorer le contrôle de la qualité et a permis la planification et la livraison pour optimiser le temps consacré à la construction. Il a également minimisé les excédents et assuré qu'il n'y avait pas de pénurie.

"Les bobines fournies avaient toutes les pièces marquées d'une manière qui indiquait où chaque section serait installée, même sur la pièce la plus longue utilisée pour le travail", a déclaré Ballew. "Nous pouvions tout décharger et rattraper les pièces dans une zone de stationnement plutôt que de le faire sur le terrain, et cela nous a fait gagner beaucoup de temps." Selon Ballew, l'équipe VDC a même aidé à la gestion de l'approvisionnement et de la chaîne d'approvisionnement pour améliorer les délais de réalisation des projets et la gestion globale du projet.

Le succès de ce projet est dû en grande partie au rôle de Victaulic en tant que partenaire investi, a déclaré Ballew. Bien que n'importe quel partenaire puisse suggérer des domaines dans lesquels ses produits et services peuvent ajouter de la valeur, il faut une équipe dévouée et solide pour faire l'effort de bien comprendre le projet afin qu'ils puissent identifier les problèmes qui pourraient compromettre les objectifs du projet, communiquer les défis à l'entrepreneur au fur et à mesure que les problèmes surviennent et travailler pour trouver des solutions et apporter de la valeur.

Le partenariat a amélioré la vitesse de livraison des matériaux expédiés sur le site et simplifié la résolution des problèmes, les membres de l'équipe travaillant en coopération pour trouver des solutions pratiques qui rationalisent le projet, ce qui réduit la quantité de travail nécessaire pour la gestion du projet et l'installation.

"VDC était très engagé dans l'exécution du projet à tous les niveaux, et les communications étaient exceptionnelles", a déclaré Ballew, notant que l'expérience et l'engagement de l'équipe VDC, ainsi que sa capacité à identifier et résoudre les problèmes, ajoutaient de la valeur à chaque étape du processus. En fin de compte, a déclaré Ballew, l'achèvement rapide de ce projet par Enerfab était directement lié à l'environnement coopératif rendu possible par ce partenariat.

—Et chrétienest ingénieur agréé en énergie et pétrole et directeur du marché mondial de l'énergie chez Victaulic, etChris Iasielo, PEest un spécialiste de la production d'énergie chez Victaulic.

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