Estudo de caso de construção Flatiron - Remoção de lodo de estação de tratamento de clima úmido

Por EDDY Pump Corporation

Acessório de bomba de dragagem de escavadeira personalizável fornece solução criativa para nova construção de estação de tratamento de clima úmido

Aproveitando a diversidade de um acessório de bomba de dragagem de escavadeira modular e um anel de jato de água, a Flatiron Construction , com sede em Boulder, foi capaz de projetar e construir criativamente uma bacia de equalização em profundidades de mais de 80 pés para dragar uma estação de tratamento de clima úmido em áreas históricas. Georgetown, Colorado.

O desafio

Como parte de uma grande estação de tratamento de clima úmido, o projeto Flatiron exigiu a construção de uma bacia de equalização. A bacia foi construída com a instalação de 104 eixos secantes individuais adjacentes um ao outro em uma circunferência que criou um grande eixo de 100 pés de diâmetro. O grande poço então teve que ser escavado em profundidades de mais de 80 pés, com aproximadamente 25.000 jardas cúbicas de material.

O principal desafio era que os atuais documentos contratuais não permitiam que o poço fosse desaguado durante a escavação. O lençol freático foi encontrado aproximadamente 10 pés abaixo da superfície. Os métodos convencionais de equipamentos de escavação não foram capazes de atingir a profundidade de 80 pés. Outro desafio foi que o guindaste no local não foi capaz de suportar a escavação tipo concha normalmente implantada para aplicações semelhantes.

A escavação com garras é um método mecânico para transportar material para caminhões ou outros locais de descarte. Normalmente implantada por guindaste via cabo, a escavação em concha é usada em várias indústrias em todo o mundo para recuperação e transporte de materiais.

A Solução – Nova Implantação Inovadora

O acessório de bomba de dragagem para escavadeira de bomba EDDY de 6 polegadas com acionamento hidráulico pode ser implantado de várias maneiras, tornando-o personalizável para aplicações desafiadoras. Como o acessório da escavadeira é modular, ele pode ser implantado de várias maneiras para atender às necessidades do usuário final. Por exemplo, pode ser montado em uma escavadeira, pendurado em um cabo/guindaste ou usado como unidade submersível operada por mergulhador, entre outras possibilidades. Um equipamento pode lidar com vários trabalhos.

Essa situação exigia uma nova implantação inovadora por meio de cabos de cravação de estacas.

Com base nas características do solo e nas opções limitadas de equipamentos, a Flatiron trabalhou com a EDDY Pump para escolher uma bomba de dragagem com o acessório modular como método para escavar a profundidade de 80 pés.

A bomba de dragagem original exigia três linhas para operar:
1. Energia (que originalmente se pensava ser elétrica)
2. Fonte de água
3. Linha de descarga

Durante o desenvolvimento da solução, muitas perguntas surgiram. “Precisávamos determinar como todas essas linhas poderiam ser suportadas na profundidade de 80 pés. Também precisávamos saber como poderíamos saber a profundidade atual em qualquer ponto da escavação”, disse Ken Horton, gerente de construção da Flatiron Construction.

A Flatiron usou um acessório de bomba de dragagem de escavadeira de bomba EDDY de 6 polegadas com um anel de jato de água, que foi implantado de uma maneira diferente para enfrentar os desafios específicos desta aplicação. Em vez de implantá-lo de uma escavadeira, todo o equipamento foi preso a cabos, suspenso por um guindaste e depois submerso no poço.

Os anéis de jato de água são um sistema de agitação de material que utiliza bicos acoplados à sucção de uma bomba que dispara jatos de água de alta pressão para quebrar o material consolidado, aumentando assim a quantidade de material alimentado à bomba ou draga. Os sistemas de jato de água geralmente vêm equipados com vários bicos que podem soprar água a várias centenas de psi.

“Usamos cabos de cravação de estacas para atuar tanto como uma estrutura para suportar as três linhas, e eles se tornaram uma ferramenta gigante de medição de profundidade”, disse Horton. “Apenas um guindaste era necessário para segurar todo o aparato. Usamos energia hidráulica em vez de elétrica, o que permitiu que a bomba e o cabo de alimentação fossem submersos sem nenhuma preocupação de choque elétrico. Para a fonte de água, usamos a água de dentro do eixo secante para alimentar a bomba a jato. A água foi coletada da descarga e direcionada de volta para o poço secante, reciclando assim a água da bomba de jato e não introduzindo uma fonte adicional externa.”

Como funciona a tecnologia de bomba EDDY

O EDDY Pump Excavator Dredge Pump Attachment é um sistema de dragagem de última geração que é exclusivo no mercado e melhora o processo de bombeamento de alto teor de sólidos ao usar a potência hidráulica da escavadeira existente. Essa tecnologia se encaixa facilmente na articulação da caçamba existente e é desligada do sistema hidráulico auxiliar das escavadeiras. Em condições adversas que demandam mais potência e produção, uma HPU (Hydraulic Power Unit) é utilizada para atender as necessidades do projeto.

A bomba e o equipamento são construídos e projetados pela EDDY Pump, garantindo o encaixe perfeito junto com o suporte de manutenção. A tecnologia pode ser usada para descarga de barcaças hidráulicas, tanques de rejeitos de mineração, tanques de chorume, dragagem segura, construção pesada, desaguamento, descarga de vagões e outras aplicações.

Usando uma cabeça de corte ou anéis de jato de água de alta pressão (dependendo da aplicação de dragagem), a tecnologia de bomba patenteada supera todas as bombas centrífugas, de vórtice e de deslocamento positivo em uma variedade das aplicações de bombeamento mais difíceis.

A Flatiron criou soldas que foram montadas na bomba EDDY, permitindo que ela fosse montada e fixada nos cabos de cravação de estacas, disse Horton.

“Tradicionalmente, um martelo de bate-estacas desliza verticalmente dentro dos cabos durante a cravação da estaca”, explicou ele. “Neste caso, os cabos foram usados como estrutura para suportar todos os aparelhos de bomba.”

A draga de sucção da bomba e da cabeça de corte trabalham em conjunto para tornar este o sistema de dragagem ideal para o manuseio de materiais compactos, materiais altamente viscosos e para bombear altos sólidos. Este sistema de bombeamento pode bombear facilmente polpas de até 4.500 pés sem a necessidade de uma bomba de reforço.

Para rochas grandes e distâncias de mais de 2.000 pés, uma HPU (unidade de energia hidráulica) é recomendada para produção máxima. Todas as dragas de sucção da bomba EDDY e as cabeças de corte da escavadeira são alimentadas por bombas de polpa industriais comprovadas em campo, construídas nos EUA.

O núcleo deste projeto é a tecnologia patenteada EDDY Pump e redefine a indústria de bombeamento por ser a única bomba que utiliza os princípios de um tornado para criar uma corrente parasita sincronizada. Esta bomba não é uma bomba centrífuga, de deslocamento positivo ou de vórtice, mas sim a bomba de alto teor de sólidos e alta gravidade específica mais eficiente do mercado. Isso se traduz na capacidade de bombear maior porcentagem de sólidos de material com menos água.

A Bomba EDDY consiste em:

(1) rotor gerador de energia  anexado ao final de um
(2) eixo de acionamento  e colocado dentro de um
(3) voluta.  . À medida que o rotor começa a girar, ele põe em movimento o fluido ambiente presente dentro da voluta e
(4) câmara de admissão adjacente. Na velocidade de operação normal, esse fluido giratório é forçado para baixo, no centro oco da câmara de admissão, onde cria uma coluna de fluido sincronizada e giratória de alta velocidade
(5) que agita o material
(6) a ser bombeado (lodo, areia, argila etc.) Esta coluna de fluido rodopiante cria um
(7) efeito “redemoinho” que faz com que o material agitado viaje por fluxo reverso, subindo ao longo dos lados da câmara de admissão, para dentro da voluta . Aqui o material, sob pressão de baixo, é forçado a entrar no
(8) tubo de descarga.

Resultados do Projeto

O uso de um guindaste em vez de dois ajudou a Flatiron a economizar dinheiro significativo neste projeto.

“Além disso, foi significativo que pudéssemos evitar o uso de uma fonte de água externa para alimentar a bomba a jato”, disse Horton. “A bomba de dragagem produziria aproximadamente 150 jardas cúbicas por hora, independentemente da profundidade da escavação, que é a produção de concha dupla em profundidades rasas e produção de concha tripla em profundidades profundas.”

O uso da bomba de dragagem forneceu material de entulho contínuo para a área de estoque/carregamento.

“Conseguimos colocar o guindaste em uma posição longe da área de entulho, o que aumentou a mobilidade do local”, disse Horton. “A escavação com garras é tipicamente muito confusa. Além do guindaste não ser capaz de suportar uma garra, a bomba de dragagem é uma operação muito mais limpa.”

Sobre a Flatiron Construction

A Flatiron Construction desenvolve soluções inovadoras para construir infraestrutura crítica e projetos de referência. A Flatiron constrói estradas, pontes, ferrovias, aeroportos, barragens, projetos industriais, hídricos e subterrâneos de trabalhos comuns a complexos e de grande escala. Entregando projetos bem-sucedidos sob uma variedade de métodos de contratação, a Flatiron possui experiência e experiência incomparáveis em projetos de construção e parcerias público-privadas. Fundada em Boulder, Colorado, em 1947, e nomeada devido às formações rochosas únicas de lá, a Flatiron agora opera nos EUA e no Canadá. A Flatiron é uma subsidiária da HOCHTIEF, com sede na Alemanha, um dos maiores fornecedores internacionais de serviços de construção do mundo. www.flatironcorp.com

Sobre a EDDY Pump Corporation

Sobre a EDDY Pump Corporation
Fundada em 1984, a Eddy Pump Corporation oferece a seus clientes a tecnologia e os serviços mais inovadores que a indústria tem a oferecer. Atendendo a vários setores, incluindo a Marinha dos EUA, petróleo e gás, mineração, águas residuais, papel/celulose, dragagem, fraturamento, química e outros, o núcleo da empresa é a tecnologia patenteada EDDY Pump. A bomba EDDY não é uma bomba centrífuga, de vórtice ou de deslocamento positivo. Em vez disso, é um design patenteado construído para aproveitar o poder de um tornado em dinâmica de fluidos, criando uma corrente parasita sincronizada. Este design permite que a bomba EDDY manipule materiais antes considerados impossíveis ou de custo proibitivo. A bomba EDDY não possui um impulsor, mas sim um rotor giratório de desenho geométrico que cria uma corrente parasita. Com base neste projeto, uma sucção mais alta é criada sem ser restringida pelas tolerâncias críticas necessárias para outras bombas. www.eddypump.com