KSB equipa nueva estación de bombeo de agua para Calgary

Los requisitos para Shaganappi involucraron el suministro de tres bombas grandes RDLO 600-600 con capacidad nominal de 80 ML/d y tres bombas Omega 300-560 más pequeñas con capacidad nominal de 30 ML/d. (Fuente de la imagen: KSB SE & Co. KGaA)

La ciudad es quizás mejor conocida internacionalmente por su rodeo anual de julio y su espectáculo al aire libre, el Calgary Stampede. Originalmente fundada en torno a la agricultura, Calgary es ahora el corazón del sector energético de Canadá, con gran parte de la economía actual impulsada por la producción de petróleo y gas.

Con una población en expansión de más de tres millones y una continua diversificación de la industria y el comercio, se debe satisfacer la demanda cada vez mayor de agua potable de los habitantes de Calgary. Para satisfacer las demandas actuales y futuras de agua potable segura y confiable, la ciudad de Calgary se ha embarcado recientemente en un proyecto de $35 millones de dólares canadienses para reemplazar la estación de bombeo de agua más importante de la ciudad. La estación de bombeo Shaganappi existente, construida originalmente en 1978, suministra agua potable a más de 200 000 residentes de Calgary y las comunidades circundantes. La estación de bombeo de Shaganappi es la estación de bombeo más grande de Calgary y es un componente vital de la red de transmisión de agua de la ciudad, que consta de 41 estaciones de bombeo y 23 depósitos de almacenamiento, conectados por más de 4500 km de tuberías subterráneas. Esta gran cantidad de estaciones de bombeo y depósitos es necesaria debido a la topografía variable y, a menudo, accidentada de Calgary, que divide la ciudad en muchas zonas de presión de agua más pequeñas según la elevación.

El proyecto La ciudad de Calgary posee y opera dos plantas de tratamiento de agua: la planta de tratamiento de agua Bearspaw y la planta de tratamiento de agua Glenmore. Estas instalaciones de tratamiento de última generación obtienen su fuente de agua del río Bow y el río Elbow, respectivamente. Ambas plantas de tratamiento combinadas pueden producir un total de 950 ML de agua potable limpia por día. El agua tratada se almacena in situ en las plantas de tratamiento antes de ser bombeada a la red de transmisión para su distribución por toda la ciudad. La planta Bearspaw, ubicada en el cuadrante noroeste de la ciudad, bombea agua a tres alimentadores principales subterráneos separados. Uno de estos alimentadores principales es el Alimentador Sur de 1950 mm de diámetro, el alimentador principal más grande y crítico de Calgary. La estación de bombeo de Shaganappi extrae agua directamente del alimentador sur y luego divide el flujo de manera efectiva, agrega energía hidráulica a través del bombeo y redirige el agua hacia el norte y el sur de Calgary.

La estación de bombeo de Shaganappi existente tiene más de 40 años y ha superado su expectativa de vida útil. Muchos de los componentes mecánicos y eléctricos dentro de la estación de bombeo existente ahora están obsoletos, lo que genera desafíos operativos y de mantenimiento. Dada la naturaleza crítica de esta estación de bombeo y las extensas mejoras que serían necesarias para garantizar la eficiencia y la confiabilidad, se tomó la decisión de reemplazar la estación de bombeo existente con una nueva estación de bombeo.

La nueva estación de bombeo de Shaganappi, que actualmente se encuentra en construcción, se ubicará aproximadamente a 200 m al oeste de las instalaciones existentes. Esto permitirá que la Ciudad reutilice gran parte de la infraestructura subterránea existente, incluida la conexión de tubería original al Alimentador Sur de 1950 mm de diámetro. Se eligió esta ubicación para reducir los costos de construcción, minimizar la interrupción del sistema de agua y las comunidades circundantes y para facilitar una transición sin problemas entre las instalaciones existentes y las nuevas.

Las estaciones de bombeo de agua de Calgary se consideran infraestructura crítica y están diseñadas con redundancia para permitirles continuar operando en una situación de emergencia. La estación de bombeo de Shaganappi existente utiliza motores de gas natural para impulsar bombas de respaldo en caso de un corte de energía. La nueva estación de bombeo utilizará un generador de gas natural de 944kW que será capaz de arrancar y hacer funcionar una o más bombas en caso de un apagón. El uso de generadores de gas natural en las nuevas estaciones de bombeo ofrece una solución eficiente, flexible y segura que cumple con los requisitos de infraestructura crítica de la Ciudad.

El desafío para KSB Establecer una sólida relación de trabajo entre KSB Canadá y la Ciudad de Calgary ha sido ventajoso para ambas partes. La Ciudad emitió una Solicitud de Propuesta (RFP) a fines de 2017, en busca de un proveedor para suministrar bombas y controladores para estaciones de bombeo de agua existentes y nuevas. KSB Canadá fue el proponente exitoso en este estricto proceso de RFP, que vio adjudicado el contrato en mayo de 2018. El contrato incluía el suministro de bombas y controladores para el nuevo proyecto de la estación de bombeo Shaganappi, junto con otros proyectos como la modernización de la estación de bombeo Palliser Drive. .

"El proyecto Palliser Drive nos permitió demostrar a la ciudad de Calgary las capacidades y los beneficios de nuestras bombas Omega", informa Pasha Barazandeh, gerente regional de ventas de KSB Canadá. "Para este proyecto, suministramos dos bombas impulsadas eléctricamente y una bomba impulsada por un motor de gas natural para cumplir con un requisito de bombeo de hasta 60 ML/d. La ciudad quedó satisfecha con esta instalación y después de 12 meses sigue funcionando bien".

Mientras el proyecto de la estación de bombeo de Palliser Drive estaba en marcha, se ultimaban los detalles de la nueva estación de bombeo de Shaganappi y se ponía en marcha el suministro de bombas. Los requisitos para Shaganappi involucraron el suministro de tres bombas grandes RDLO 600-600 con capacidad nominal de 80 ML/d y tres bombas Omega 300-560 más pequeñas con capacidad nominal de 30 ML/d para dar una capacidad de diseño de estación de 220 ML/d. Esto permite una capacidad total de más de 300 ML/d con las seis bombas en funcionamiento. Sin embargo, no se prevé que tal situación suceda. "Durante el 80% del tiempo, solo uno de cada tipo de bomba puede estar funcionando al mismo tiempo, dando servicio a dos zonas de presión diferentes para el sistema de suministro de agua", explica Pasha Barazandeh.

Uno de los desafíos clave para KSB Canada fue el tamaño del generador de gas natural en la estación de bombeo de Shaganappi. "Tuvimos que modificar la configuración de las bombas y sus requisitos de potencia para cumplir y superar la condición de servicio. Para cumplir con esta condición, fue necesario que modificáramos el sistema hidráulico de la bomba para maximizar la eficiencia en las condiciones de funcionamiento más frecuentes", afirma Barazandeh. . "Esto llevó a ofrecer los costos de ciclo de vida más bajos y una confiabilidad operativa óptima".

Las especificaciones de la ciudad de Calgary establecían que requerían bombas centrífugas de caja dividida axialmente entre rodamientos. Otros requisitos específicos incluyeron boquillas de succión y descarga provistas con bridas fundidas integralmente según ANSI/ASME B16.1, el diámetro interior del impulsor no debe ser mayor al 98 % del tamaño completo y anillos de desgaste removibles en el impulsor y la carcasa. También hubo una serie de requisitos materiales específicos para satisfacer las normas nacionales e internacionales pertinentes al manejo del agua potable.

La solución Probadas en muchas aplicaciones de agua en todo el mundo, las bombas RDLO y Omega fueron identificadas como más que capaces de satisfacer las demandas específicas del cliente. Las bombas RDLO y Omega de carcasa de voluta simple dividida axialmente de KSB cuentan con un impulsor radial de doble entrada y son ideales para los requisitos de las estaciones de bombeo de agua. Transportan fluidos con un mínimo de resistencia al flujo, lo que reduce los costos de energía y ciclo de vida de los sistemas en los que se instalan. Los sistemas hidráulicos optimizados por CFD brindan el mejor punto de trabajo y brindan niveles de eficiencia operativa superiores al 86%. El impulsor de doble entrada equilibra las fuerzas axiales para que la carga sobre los cojinetes libres de mantenimiento sea mínima. La combinación de soportes de cojinetes sólidos, un eje corto y rígido y cojinetes precargados garantiza una baja vibración y una vida útil prolongada para los cojinetes, los sellos y el acoplamiento. Al ser bombas de carcasa dividida axialmente, se simplifican los procedimientos de mantenimiento, lo que permite un fácil acceso a todas las piezas para una inspección minuciosa. El accionamiento se puede colocar tanto a la izquierda como a la derecha de la bomba sin que sean necesarias piezas adicionales o modificaciones en la carcasa.

Resumen Desde el proceso RFP original hasta la construcción de la nueva instalación, KSB Canada ha trabajado en estrecha colaboración con la ciudad de Calgary, el ingeniero consultor (Ingeniería asociada) y el contratista (Graham Infrastructure LLP). La respuesta rápida, la asistencia técnica y la gestión de proyectos fueron contribuciones clave de KSB Canadá. "Nos enfrentamos a una RFP muy exigente emitida por la ciudad de Calgary", explica Barazandeh. "Identificamos los tipos de bombas más apropiados y probados y los personalizamos según las especificaciones de la ciudad. Proporcionar un sistema hidráulico óptimo para cumplir o superar estos requisitos, junto con configurar las bombas para cumplir con las condiciones de servicio, fueron factores importantes para entregar un proyecto exitoso".

Fuente: KSB SE & Co. KGaA