O planejamento de acesso inteligente permite manutenção eficiente da torre de resfriamento

Duas torres de resfriamento hiperbólicas se elevam a 130 metros sobre a Byron Generating Station da Exelon Corp., cerca de 180 quilômetros a oeste de Chicago, Illinois. As torres ajudam a resfriar os dois reatores de água pressurizada da Westinghouse, capazes de gerar até 2.346 MW no local.

Como todas as torres de resfriamento hiperbólicas de transferência úmida clássicas (Figura 1), a Byron Generating Station usa pacotes de preenchimento para aumentar a área de superfície exposta da água, bem como para aumentar o tempo de contato ar-água. Essas ações aumentam a taxa de transferência de calor e a quantidade de transferência de calor, respectivamente. Em um pacote de preenchimento do tipo filme, a água flui em um filme fino sobre pilhas de folhas de plástico orientadas verticalmente espaçadas de cerca de 0,75 polegada. As folhas apresentam um padrão ondulado ou em forma de V para aumentar ainda mais a área de superfície e o tempo de contato.

Desenvolvimentos recentes de preenchimento de filme criaram corrugações cruzadas angulares, abertas e de baixo entupimento que permitem a passagem de detritos e crescimento biológico. No entanto, esse projeto não existia quando as torres de Byron foram construídas. Ao longo dos anos, os pacotes de preenchimento da estação desenvolveram excesso de crescimento biológico e lodo acumulado. Como resultado, os pacotes de preenchimento aumentaram de menos de 100 libras para mais de cinco vezes seu peso original.

Normalmente, os pacotes de enchimento ficam pendurados de 30 a 35 pés acima da bacia de água fria (Figura 2). No entanto, eles são projetados para se desprender e cair de suas fixações quando ficam muito pesados, uma característica que evita danos à estrutura da torre.

Quando vários dos pacotes de preenchimento conectados às torres de resfriamento da estação geradora de Byron ficaram sobrecarregados e caíram na bacia de água fria, os engenheiros da Exelon decidiram substituir todos os pacotes de preenchimento em ambas as torres. Também decidiram substituir os eliminadores de deriva, componentes de PVC tipo favo de mel (Figura 3) que ficam pendurados acima do sistema de distribuição de água para capturar e limitar a quantidade de gotas de água contidas na corrente de ar que sai da torre de resfriamento. Ao todo, mais de 5.000 componentes precisariam ser substituídos.

Para realizar a manutenção, a Exelon consultou a SPX Cooling Technologies Inc., fabricante de torres de resfriamento. O trabalho tinha que ser feito dentro de duas janelas de três semanas, com intervalo de seis meses, enquanto os reatores eram desligados para reabastecimento programado de rotina. O planejamento era crítico. Surpresas, atrasos ou complicações afetariam a capacidade da Exelon de fornecer eletricidade ao norte de Illinois.

O primeiro desafio da SPX foi obter acesso aos pacotes de enchimento de uma forma que permitisse que sua equipe trabalhasse com rapidez e segurança. Conforme observado, os pacotes de preenchimento estão acima da bacia de resfriamento, que contém 8,5 pés de água. Os eliminadores de gotas estão acima dos pacotes de enchimento, com componentes para a distribuição de água localizados entre eles. A própria bacia também contém uma rede de tubos para circulação de água. Durante a operação, a água cai dentro da torre de resfriamento a uma taxa próxima à de uma tempestade. Resumindo, obter acesso aos pacotes de preenchimento e eliminadores de resíduos exigia planejamento extensivo, eficiência extrema e atenção à segurança.

A SPX tem um relacionamento de longa data com a Safway Services, uma empresa de acesso e serviços industriais com sede em Waukesha, Wisconsin. A Safway é especializada em ambientes industriais complexos onde planejamento, eficiência e segurança são essenciais para o sucesso.

"Sabemos que a Safway tem o equipamento certo e sabemos que eles têm os serviços de design (engenharia) de que precisamos para um ambiente como este", disse Duane Krehbiel, diretor da MCT Services Construction na SPX e gerente de projeto da obra Exelon. "Com um trabalho como este, há muito trabalho pela frente e sabemos que a Safway fará isso direito."

O "equipamento certo" que Krehbiel mencionou é o Systems Scaffold da Safway, que é projetado para fornecer montagem rápida e fácil. Para montá-lo, os trabalhadores prendem membros horizontais ou diagonais (tubos de aço galvanizado) a anéis nos postes verticais. Usando um martelo, eles cravam uma cunha até que um pino retentor caia e trave o membro no lugar.

Para desmontar, os trabalhadores levantam o pino de retenção com um martelo Safway e afrouxam a cunha com um movimento rápido do martelo. O design permite a colocação de 360 ​​graus em torno dos anéis de postes verticais, e os anéis são espaçados a cada 21 polegadas em postes verticais para fácil ajuste de altura (Figura 4). Macacos de componentes especiais, estruturas de suporte, braçadeiras e comprimentos variados dos membros horizontais permitem que o andaime se adapte a superfícies inclinadas (como na cavidade de uma caldeira) e todos os componentes podem passar por pequenas aberturas.