ダイバーが貯水池トンネルに偏心プラグ弁を設置
貯水池の水面下20メートルの、狭く水に満たされたトンネル内で作業を行っていた専門ダイバーチームが、水流を制御するための偏心プラグ弁の設置を完了した。
このバルブおよび関連機器は、配管継手、補修、流量制御製品の供給において世界をリードするバイキング・ジョンソン社から、ユナイテッド・ユーティリティーズ社に納入されました。バイキング・ジョンソン社は、クレーン・ビルディング・サービス＆ユーティリティーズの一部門です。
このバルブは、グリズデール貯水池で332,000立方メートルの水をせき止めているダムの下を走るトンネルの終端に設置されました。
この貯水池は1866年、グリズデール・ブルックの渓谷を横切る高さ22メートル、長さ120メートルの土盛りを築き、それをダムの壁として機能させる形で建設されました。
ダムの下にある幅1.8メートル、高さ1.7メートルのトンネルは、貯水池からポンプ場へ水を運び、そこから近くのバーナクレ・ノース貯水池へ汲み上げられた後、重力によってフランクローの浄水場へと流れ込みます。
長年にわたり、出口付近に設置されたゲートバルブが、トンネルを通る水流を制御してきました。しかし、最近の点検の結果、このバルブではもはや不十分であることが判明しました。貯水池の水位を下げたり、下流の水路を汚染するリスクを招いたりすることなく、水流の制御性を向上させるため、補助バルブを設置することが決定されました。
バイキング・ジョンソンは、この交換用バルブの供給業者として選定されました。このバルブはゲート式ではなく、「偏心プラグ」式を採用しています。これにより、ユナイテッド・ユーティリティーズ社は、バーナクレへの送水時に、配管を遮断するだけでなく、流量を制御することも可能になります。
この偏心プラグバルブは、全開位置から全閉位置までシャフトを4分の1回転させるだけで済むため、水中での運用においても、その操作を比較的容易に自動化することができます。
バイキング・ジョンソン社は、バルブに加え、特注の作動システム、特別に設計された油圧パワーパック、および停電時でもバルブを操作できるようにする油圧システム用の緊急用手動ポンプ設備を含むトータルソリューションを提供しました。 また、このシステムには、バルブとポンプハウス間を接続する、約400メートルの高仕様ステンレス鋼編組油圧ホースラインも含まれています。
10人のダイバーからなるチームが、重量が約3/4トンにも及ぶバルブとアクチュエータを、特別に設計されたトロリーに乗せてトンネル内をウィンチで引き込みました。バイキング・ジョンソン社は、設置に先立ち、ダイビング会社に「ダミー」バルブを提供し、ダイバーたちが訓練施設内で管理された環境下でバルブの操作練習を行えるようにしました。
グリズデール現場では、ダイバーたちは水面下20メートルの水没したトンネル入口上方に設置された浮き桟橋上の減圧室を利用し、1回の作業で最大70分間作業を行うことが可能となった。
内径450 mmのバイキング・ジョンソン製偏心プラグバルブは、このほぼアクセス不可能な場所においても、長年にわたり信頼性の高い性能を発揮するよう設計されています。高圧成形技術を用いて鋳鉄で製造されたこのバルブは、耐食性を高めるためにニッケル溶接されたシートを採用しており、低トルク化とバルブ寿命の延長を図るために特別に成形されています。
このバルブはトラニオン支持式で、エラストマー系ポリマーで完全に被覆されており、バルブ本体は内側・外側ともにエポキシ樹脂で全面ライニングされています。
この偏心プラグの設計により、恒久潤滑されたオーステナイト系ステンレス鋼製ベアリングに装着されたダクタイル鋳鉄製プラグは、動きが始まるとすぐにシートから離れるように回転するため、スクラッチを防止し、その結果、バルブの耐用年数を延ばすことができます。
バイキング・ジョンソンの事業開発マネージャー、グラハム・ビッグス氏は次のように述べた。 「このユニークかつ複雑なプロジェクトでは、エリック・ライト・シビル・エンジニアリング、シェイクスピア・エンジニアリング・サプライズ、ロトルク・フルイド・システムズ、コンソーシアム・アンダーウォーター・エンジニアズ社、レッド7マリン（潜水請負業者）、MWHプロジェクトコンサルタントといった数多くの専門企業や担当者との緊密な連携が必要でした。これらは、ユナイテッド・ユーティリティーズの設備維持管理、現場運営、およびプロジェクト管理チームと協力して作業を進めました。」
「この新しい偏心プラグバルブの特注設計と高い技術品質、そしてその自動化・動力システムにより、交換作業が必要になるのは、今後何年も先のことになるでしょう。」
ユナイテッド・ユーティリティーズのプロジェクトマネージャー、ジェームズ・トレスナン氏は次のように述べた。「グリズデールは特に困難なプロジェクトでした。高さ1.7メートルのレンガ造りのアーチ型トンネル内を50メートルにわたって、直径450 mmのバルブを設置する作業は、決して単純な作業とは言い難いものです。 しかし、そのトンネルが水深20メートルの水中に沈んでおり、内部の沈泥によってダイバーの視界が完全に遮られている状況では、その難易度は10倍にも跳ね上がります。」
「グリズデールでは、このような状況でした。そのため、計画の策定段階から早期に請負業者やサプライヤーと連携し、必要な機能性を確保しつつ、施工作業を簡素化することが極めて重要でした。 バイキング・ジョンソン社は、このプロジェクトで結成された強力なチームの一員として、計画の成功裏な遂行を支援するために私たちと協力してくれました。」
関連情報：『Water Active』2009年6月号の記事をダウンロード。
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関連情報：『Water Briefing』の記事はこちらからダウンロードできます。
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バルブ制御装置が設置されているポンプ場の様子。
湖上に設置された潜水用ポンツーン。
湖底へと降ろされるバイキング・ジョンソンのバルブとトロリー。
写真はユナイテッド・ユーティリティーズ社より提供。