Mergulhadores instalam válvula de obturador excêntrica no túnel do reservatório
Uma equipa de mergulhadores especializados — a trabalhar num túnel exíguo e cheio de água, a 20 metros abaixo da superfície de um reservatório — acaba de concluir a instalação de uma válvula de tampão excêntrica para controlar o caudal de água.
A válvula e o equipamento associado foram fornecidos à United Utilities pela Viking Johnson, líder mundial no fornecimento de juntas para tubagens e produtos de reparação e controlo de caudal. A Viking Johnson faz parte da Crane Building Services & Utilities.
A válvula foi instalada na extremidade de um túnel que passa por baixo da barragem que retém 332 000 metros cúbicos de água no reservatório de Grizedale.
O reservatório foi construído em 1866 através da formação de um aterro de terra com 22 metros de altura e 120 metros de comprimento, que atravessa o vale do ribeiro Grizedale, para servir de parede da barragem.
Um túnel — com 1,8 metros de largura e 1,7 metros de altura — situado por baixo da barragem conduz a água do reservatório até uma casa de bombas, de onde é bombeada para o vizinho Reservatório de Barnacre North, antes de fluir por gravidade até às instalações de tratamento em Franklaw.
Uma válvula de guilhotina localizada perto da saída tem controlado, há muitos anos, o caudal de água através do túnel. No entanto, inspeções recentes revelaram que a válvula já não era adequada. A fim de melhorar o controlo operacional do caudal de água sem reduzir o nível da água no reservatório nem causar potencial poluição no curso de água a jusante, decidiu-se instalar uma válvula secundária.
A Viking Johnson foi selecionada para fornecer esta válvula de substituição que, em vez de ser do tipo guilhotina, é do tipo «válvula de obturador excêntrico». Isto permitirá à United Utilities não só isolar, mas também controlar o caudal durante a transferência de água para Barnacre.
A válvula de obturador excêntrica requer apenas um quarto de volta do eixo entre as posições totalmente aberta e totalmente fechada, o que torna relativamente fácil automatizar o seu funcionamento em condições de submersão.
Para além da válvula, a Viking Johnson forneceu uma solução completa, incluindo um sistema de acionamento personalizado, um grupo hidráulico especialmente concebido e um sistema de bomba manual de emergência para o sistema hidráulico, que permite o funcionamento da válvula em caso de falha no fornecimento de energia elétrica. O sistema inclui ainda cerca de 400 metros de tubagem hidráulica trançada em aço inoxidável de alta especificação, que liga a válvula à casa de bombas.
Uma equipa de dez mergulhadores transportou a válvula e o atuador, com um peso de quase três quartos de tonelada, ao longo do túnel num carrinho especialmente concebido para o efeito. A Viking Johnson forneceu à empresa de mergulho uma válvula «de treino» antes da instalação, para permitir que os mergulhadores praticassem a sua manobra em condições controladas, numa instalação de formação.
No local, em Grizedale, os mergulhadores utilizaram uma câmara de descompressão instalada num pontão flutuante acima da entrada submersa do túnel, a 20 metros abaixo da superfície, o que lhes permitiu trabalhar durante até 70 minutos de cada vez.
A válvula de obturador excêntrica Viking Johnson, com diâmetro interno de 450 mm, foi concebida para proporcionar um funcionamento fiável durante muitos anos neste local praticamente inacessível. Fabricada em ferro fundido através de técnicas de moldagem sob alta pressão, a válvula incorpora uma sede soldada com níquel para resistência à corrosão, com um perfil especial que garante um baixo binário e uma vida útil prolongada da válvula.
A válvula é suportada por munhões e totalmente encapsulada em polímero elastomérico, com o corpo da válvula totalmente revestido, tanto interna como externamente, com resina epóxi.
O design excêntrico do obturador garante que o obturador de ferro dúctil — montado em rolamentos de aço inoxidável austenítico lubrificados permanentemente — gire afastando-se da sede assim que o movimento começa, evitando o atrito e, consequentemente, prolongando a vida útil da válvula.
Graham Biggs, gestor de desenvolvimento de negócios da Viking Johnson, afirmou: «Este projeto único e complexo exigiu uma coordenação estreita com várias empresas e profissionais especializados, incluindo a Eric Wright Civil Engineering, a Shakespeare Engineering Supplies, a Rotork Fluid Systems, a Consortium Underwater Engineers Ltd, a empresa de mergulho Red 7 Marine e os consultores de projeto da MWH, que trabalharam em conjunto com as equipas de manutenção de capital, operações no local e gestão de projetos da United Utilities.»
«O design personalizado e a qualidade de engenharia da nova válvula de obturador excêntrica, bem como o seu sistema de automação e alimentação, significam que passarão muitos anos até que seja novamente necessária uma operação deste tipo para a substituir.»
James Tresnan, gestor de projeto da United Utilities, afirmou: «Grizedale foi um projeto particularmente desafiante. Instalar uma válvula com 450 mm de diâmetro ao longo de 50 metros num túnel em arco de tijolo com 1,7 metros de altura nunca deve ser considerado uma tarefa simples. Mas quando o túnel está submerso a 20 metros abaixo da superfície da água e o lodo no seu interior impede totalmente a visibilidade dos mergulhadores, o grau de dificuldade aumenta dez vezes.”
«Esta era a situação em Grizedale. Por conseguinte, foi fundamental trabalharmos com os nossos empreiteiros e fornecedores desde uma fase inicial do desenvolvimento do projeto, para garantir que simplificávamos as atividades de construção e, ao mesmo tempo, alcançávamos a funcionalidade necessária. A Viking Johnson fez parte da equipa sólida que foi constituída para este projeto e colaborou connosco para ajudar a concretizar com sucesso o projeto.»
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Vista da casa de bombas onde se encontram os comandos da válvula.
O pontão de mergulho posicionado no lago.
A válvula e o carrinho da Viking Johnson a serem baixados para o lago.
Fotografias cedidas pela United Utilities.