Sommozzatori installano una valvola a otturatore eccentrico nel tunnel del serbatoio
Una squadra di sommozzatori specializzati – operante in un tunnel angusto e allagato a 20 metri sotto la superficie di un bacino idrico – ha appena completato l’installazione di una valvola a maschio eccentrica per il controllo della portata d’acqua.
La valvola e le attrezzature correlate sono state fornite a United Utilities da Viking Johnson, leader mondiale nella fornitura di giunti per tubazioni e prodotti per la riparazione e il controllo del flusso. Viking Johnson fa parte di Crane Building Services & Utilities.
La valvola è stata installata all’estremità di un tunnel che corre sotto la diga che trattiene 332.000 metri cubi d’acqua nel bacino idrico di Grizedale.
Il bacino idrico fu costruito nel 1866 realizzando un terrapieno alto 22 metri e lungo 120 metri che attraversava la valle del Grizedale Brook e fungeva da parete della diga.
Una galleria – larga 1,8 metri e alta 1,7 metri – situata sotto la diga convoglia l’acqua dal bacino idrico a una stazione di pompaggio, da dove viene pompata fino al vicino bacino idrico di Barnacre North, prima di scorrere per gravità verso l’impianto di trattamento di Franklaw.
Una valvola a saracinesca situata vicino allo scarico ha controllato per molti anni il flusso d’acqua attraverso il tunnel. Tuttavia, recenti ispezioni hanno evidenziato che la valvola non era più adeguata. Al fine di migliorare il controllo operativo del flusso d’acqua senza ridurre il livello dell’acqua nel bacino idrico né rischiare di inquinare il corso d’acqua a valle, si è deciso di installare una valvola secondaria.
Viking Johnson è stata scelta per fornire questa valvola di ricambio che, anziché essere del tipo a saracinesca, è del tipo a «tappo eccentrico». Ciò consentirà a United Utilities non solo di isolare, ma anche di controllare la portata durante il trasferimento dell’acqua a Barnacre.
La valvola a otturatore eccentrico richiede solo un quarto di giro dell’albero tra la posizione di completa apertura e quella di completa chiusura, il che rende relativamente facile automatizzarne il funzionamento in condizioni di immersione.
Oltre alla valvola, Viking Johnson ha fornito una soluzione completa che include un sistema di azionamento su misura, un gruppo idraulico appositamente progettato e un sistema di pompaggio manuale di emergenza per l’impianto idraulico, che consente l’azionamento della valvola in caso di interruzione dell’alimentazione elettrica. Il sistema comprende inoltre quasi 400 metri di tubi flessibili idraulici intrecciati in acciaio inossidabile di alta qualità che collegano la valvola alla sala pompe.
Una squadra di dieci sommozzatori ha trasportato la valvola e l’attuatore, del peso di quasi tre quarti di tonnellata, lungo il tunnel su un carrello appositamente progettato. Viking Johnson ha fornito alla società di immersioni una valvola “fittizia” prima dell’installazione, per consentire ai sommozzatori di esercitarsi a manovrarla in condizioni controllate all’interno di una struttura di addestramento.
Sul sito di Grizedale, i sommozzatori hanno utilizzato una camera di decompressione alloggiata su un pontone galleggiante sopra l’ingresso sommerso del tunnel, a 20 metri sotto la superficie, che ha permesso loro di lavorare per un massimo di 70 minuti alla volta.
La valvola a maschio eccentrica Viking Johnson con diametro interno di 450 mm è progettata per garantire un funzionamento affidabile per molti anni in questa posizione quasi inaccessibile. Realizzata in ghisa mediante tecniche di stampaggio ad alta pressione, la valvola incorpora una sede saldata al nichel per garantire resistenza alla corrosione, appositamente profilata per ridurre la coppia e prolungare la durata della valvola.
La valvola è supportata da perni ed è completamente incapsulata in polimero elastomerico, con il corpo della valvola interamente rivestito, sia internamente che esternamente, con resina epossidica.
Il design eccentrico dell’otturatore garantisce che l’otturatore in ghisa sferoidale – montato su cuscinetti in acciaio inossidabile austenitico lubrificati in modo permanente – ruoti allontanandosi dalla sede non appena inizia il movimento, evitando così l’usura da sfregamento e prolungando di conseguenza la durata operativa della valvola.
Graham Biggs, responsabile dello sviluppo commerciale di Viking Johnson, ha dichiarato: “Questo progetto unico e complesso ha richiesto uno stretto coordinamento con numerose aziende specializzate e personale qualificato, tra cui Eric Wright Civil Engineering, Shakespeare Engineering Supplies, Rotork Fluid Systems, Consortium Underwater Engineers Ltd, gli appaltatori subacquei Red 7 Marine e i consulenti di progetto MWH, che hanno lavorato a fianco dei team di manutenzione straordinaria, operazioni in cantiere e gestione dei progetti di United Utilities.
«Grazie al design su misura e alla qualità ingegneristica della nuova valvola a otturatore eccentrico, nonché al suo sistema di automazione e alimentazione, passeranno molti anni prima che sia nuovamente necessario un intervento di questo tipo per sostituirla.»
James Tresnan, responsabile di progetto di United Utilities, ha dichiarato: “Grizedale è stato un progetto particolarmente impegnativo. Installare una valvola del diametro di 450 mm a 50 metri di profondità lungo un tunnel ad arco in mattoni alto 1,7 metri non dovrebbe mai essere considerato un’operazione semplice. Ma quando il tunnel è sommerso a 20 metri di profondità e il limo al suo interno impedisce completamente la visibilità ai subacquei, il grado di difficoltà aumenta di dieci volte.
“Questa era la situazione a Grizedale. Di conseguenza, era fondamentale collaborare con i nostri appaltatori e fornitori sin dalle prime fasi di sviluppo del progetto per garantire la semplificazione delle attività di costruzione, ottenendo al contempo la funzionalità richiesta. Viking Johnson ha fatto parte del solido team costituito per questo progetto e ha collaborato con noi per contribuire alla realizzazione di successo del progetto.”
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Vista della stazione di pompaggio in cui si trovano i comandi della valvola.
Il pontone per le immersioni in posizione sul lago.
La valvola e il carrello Viking Johnson vengono calati nel lago.
Foto per gentile concessione di United Utilities.