墨西哥湾沿岸水务局(GCWA)通过工业泵站(IPS)和两条源自IPS的输电线向德克萨斯城工业综合体提供原水。这两条生产线横跨工业园区，分支机构为五大客户提供产品——陶氏化学、BP、瓦莱罗、马拉松石油公司和伊士曼化学公司。
IPS最初建于1949年，有三个垂直涡轮泵。BETVICTOR体育官网随后在1952年、1957年和1965年进行了扩建，增加了6个泵，总容量约为9600万加仑/天。BETVICTOR体育官网虽然水泵保养良好，功能充分BETVICTOR体育官网，但大多数基础设施需要修复或更换。这些阀门状况很差，基本上无法操作。可见的部分钢排放管道显示出严重的腐蚀。整个排放管道和集管的完整性和可靠性都受到影响。泵站建筑的砖墙覆层、屋顶系统、门窗也有几处缺陷。
2010年，GCWA聘请了一家国家规划、工程和项目管理公司来评估现有泵站的状况，并开发修复替代方案。IPS具有长期不间断地为工业用户提供服务的历史。供水的任何中断都意味着这些用户每天将损失数百万美元的收入。因此，维持泵站的运行并确保在施工期间向GCWA的工业用户持续供水是至关重要的。
在评估各种修复方案时，该公司认为修复相关的风险远远超过在现有场地上建造新泵站的风险。因此，GCWA决定在现有场地上设计和建造一个新的96mg / d泵站，同时在整个施工过程中保持现有的IPS运行。在获得资金后，GCWA于2013年2月聘请该公司为新泵站提供设计和施工工程服务。
工作范围包括进行瞬态计算以设计浪涌缓解设施;场地排水及公用设施改善的土建设计;设计新的进气道结构，以容纳三个现有的5英尺宽的移动屏幕和三个新的8英尺宽的移动屏幕;重新安置现有的9台立式涡轮泵;BETVICTOR体育官网新的钢泵排放和集管，包括泵控制阀，隔离阀和其他附件;埋地金属管道及其附件的阴极保护;一座新的泵房;拆除现有泵房及以上水泵排放管道;电气仪表和控制;伟德体育娱乐以及卡车通道和其他杂项场地改进。
2017年6月，新泵站开工建设。2020年12月，一旦实现实质性完工，GCWA启用了价值2040万美元的Joseph A. Willhelm工业泵站，以其第一任总经理的名字命名。2021年7月1日，整个项目完成。
创新设计
通常，当一个新的泵站建成后，就会安装新的泵。BETVICTOR体育官网在过去的几十年里，GCWA几乎以全新的状态保持了现有的垂直涡轮泵。BETVICTOR体育官网因此，水务当局想在新的泵站安装这些水泵。BETVICTOR体育官网虽然现有的泵有一个地板以下的排放，但GBETVICTOR体育官网CWA还希望在未来安装替代泵，在泵房地板以上的排放。这种安排可以方便拆卸泵进行维护，并且无需进入湿井进行泵拆卸。BETVICTOR体育官网为了满足这一要求，排料管道的设计包括了新的规定，可以通过最小的修改来连接板上或板下。
定制设计的316L型不锈钢泵底座，可以轻松修改而无需拆卸，使GCWA可以选择在未来安装现有的低级排放泵以及高级排放泵。BETVICTOR体育官网设计了两种不同类型的泵底座，以适应现有的变频驱动(VFD)和恒速电机。恒速泵不锈钢底座设计与地面齐平安装，而变频器底座必须嵌入地面以下约10英寸。这两种类型的底座在未来都可以进行现场改装，用于以上等级的排放泵。BETVICTOR体育官网
现有泵的泵排放管道和控制阀连接到42英寸的排放集管，并通过直管连接到一个24英寸× 42英寸的三通。BETVICTOR体育官网这九个三通的每个分支都安装在水平位置。然而，当安装了上层排污泵后，这种直管连接将不能容纳新的上层排污管。BETVICTOR体育官网为了应对这一挑战，该公司采用了创新的管道连接方式，以促进未来的连接，最大限度地降低成本和安装时间。
通常，泵排泄管道与螺栓和垫圈法兰连接。然而，这种类型的接头不容易拆卸，不能精确旋转90度，以允许未来的垂直连接。因此，该设计采用了刚性滚槽接头和联轴器，而不是法兰接头。42英寸排气管的各部分可以用阀门隔离，这样泵就可以退出使用，而低于等级的24英寸泵排气管和控制阀可以作为一个完整的组装件拆卸。然后通过松开4个螺栓，安装长半径90度弯头，将24英寸× 42英寸三通旋转到垂直位置，重新安装排气管和控制阀管段。
为了支撑这种新型的水泵排放管道，在施工阶段安装了定制设计的碳钢管道支架，并嵌入螺栓。钢支架被设计成部分焊接在未来的碳钢管上，因此它可以抵抗泵启动和关闭时的瞬态变化，并且仍然可以拆卸以进行维护和维修。
复杂的挑战
该项目的规模和复杂性带来了许多设计和施工挑战。其中最主要的工作是在兴建新泵站期间维持现有泵站的运作，为水务公司的工业用户提供不间断的供水。在新泵站的新进气结构、湿井、厂房、排放集箱和堆场管道完成后，现有的泵将逐个搬迁，直至完全转移到新泵站。BETVICTOR体育官网
在某些时期，新车站和现有车站仍在同时运作。除了重复使用泵外，现有的三个5英尺宽的移动筛管也得到了BETVICTOR体育官网良好的重复使用。从现有建筑中拆除一个屏幕意味着相关的泵不能再运行了。BETVICTOR体育官网解决这一复杂的搬迁需要具体的施工顺序、详细的调度和广泛的协调。
通常情况下，在新建泵站时，会为新泵布置泵座。BETVICTOR体育官网由于现有的泵是重复使用的，泵底座需要定BETVICTOR体育官网制钻地脚螺栓。在泵搬迁过程中，GCWA和公司与millwright合作，在这些定制设计的钢泵底座上安装地脚螺栓。该公司提供了如何转移泵并将其安装在泵底座上的设计，以及安装地脚螺栓的钻井位置。BETVICTOR体育官网
在招标前，GCWA将项目分为四个阶段，以确保新泵站尽快建成并运行，并为承包商设定项目里程碑。第一阶段包括为新泵站安装地下管道，建造和初始调试泵房，使泵站为安装新泵做好准备。BETVICTOR体育官网第二阶段涉及现有泵的重新安置。BETVICTOR体育官网第三阶段包括拆除旧泵站，回填现有运河的一部分，以及建造新的停车场。第四阶段涉及项目收尾。
在投标过程中，承包商对重新安置现有泵的成本/风险表示担忧，因为它们已经使用了很长时间。BETVICTOR体育官网为了解决这个问题，GCWA承担了实施第二阶段泵搬迁的责任。BETVICTOR体育官网然而，承包商在第一阶段落后于计划，在业主搬迁泵时继续工作。BETVICTOR体育官网这增加了另一层复杂性。此外，当承包商没有在正确的位置安装一些管道时，也存在挑战。在这种情况下，该公司与GCWA的工作人员一起进行设计更改，以修改管道和连接。
为未来而建
新泵站是GCWA几十年来最大的一笔投资，通过良好的维护，预计至少可以使用75年。使用现有的泵也使GCWA推迟了一些前期BETVICTOR体育官网资本成本。随着时间的推移，GCWA将逐步用新的泵替换现有的泵。BETVICTOR体育官网一旦这些新泵安装完毕，GCWABETVICTOR体育官网将能够将其输送能力扩大近25%，以适应未来的工业增长。
新泵站采用不锈钢、玻璃纤维和混凝土等可持续材料建造，可提高能源效率，寿命周期长，寿命周期成本低，且不易腐蚀。新的泵站建筑采用了隔热结构预制混凝土板和钢框架。所有低于等级的结构都采用现浇混凝土建造，以保证长期耐久性。该建筑配备了强大的通风系统，以消除电机的热量和声音衰减板，以减少操作噪音。
此外，原来的泵站并不是防飓风的，由于其年龄和状况恶化，可能容易受到极端天气事件的影响。新设施的设计可以承受每小时140英里的飓风(4级风力等级)-比所需的风载荷要求高20英里。该设施的设计使其更具弹性，并允许在未来极端天气事件中持续运行。