HOBAS Replaces Wood Stave Penstock in New Hampshire, US

Project ID: [014487]
Country: USA
City: New Hampshire
Year: 2007
Application:
Hydropower
Installation: Above Ground
Total Length [m]: 311
Nominal Diameter DN [mm]: 2100
Nominal Pressure PN [bar]: 4
Nominal Stiffness SN [N/m²]: 64000
Key Words: Penstock

GRP Pipes for the Granite State

Public Service of New Hampshire (PSNH), the Granite State‘s largest electric utility, serves more than 475,000 homes and businesses by means of nine hydroelectric plants. One of them is the Jackman Hydro Station in Hillsborough. Built in 1926, the station was supplied by a 1.52 km long wood stave penstock with a diameter of 2300 mm. After serious leakage problems and constant maintenance works, a significant rupture of the wooden pipe in 2003 lead PSNH to opt for a new pipeline.

 

Kleinschmidt, a company headquartered in Maine and specialized in energy and water resource projects, was employed to engineer a replacement pipeline. They evaluated five pipe material options: wood stave, concrete, HDPE plastic, steel and fiberglass reinforced polymer (GRP). The materials were compared regarding their structural reliability, corrosion resistance, hydraulic capacity, ease of installation (pipe weight) and performance history. The fiberglass option proved the most favorable. “The corrosion resistance and relative stiffness of GRP meant the pipes could be supported on the existing grade and half buried, rather than completely placed on saddles or covered in a buried trench,” stated Keith Martin, engineer with Kleinschmidt’s.

 

The pipe design flexibility, combined with a long projected service life made the client purchase CC-GRP pipes manufactured by HOBAS PIPE USA. The low frictional resistance of HOBAS CC-GRP Pipes allowed the replacement pipe to be reduced to a 2100 mm diameter.

 

The job site posed some challenges as it was a remote area and the installation point could not be accessed by truck. “More than 300 m of HOBAS Pipes were unloaded near the roadside. The individual pipe sections were then carried to the point of installation with an excavator,” said Newell Porter of the building contractor CCB. The first part of the installation was through a curve where 3 m joint sections were connected by a HOBAS FW Coupling and then deflected. After assembly, each single joint was successfully tested for tightness.
 
Most of the pipe was half buried in the shallow trench of the existing penstock, minimizing excavation costs and environmental disturbance. Approximately 91 m of the new penstock were supported above ground on steel saddles to minimize the impact to the wetlands that the penstock crossed. To achieve the higher axial strength necessary for the aboveground installation, additional reinforcement had been placed in the pipe during the centrifugal casting process.

 

The pipeline was put into service two weeks ahead of schedule and PSNH was more than satisfied. Once the line was in operation, the leak-tightness of the joints was checked once again and reconfirmed. Butch Lane from JML Trucking and Excavating, the installation sub-contractor for CCB, echoed the general contractor’s sentiments: “It really is a good pipe. We’ve had people come by and look at the project, and they are all happy.”


HOBAS ersetzt Holzleitung in New Hampshire, USA

Als größter Stromproduzent des amerikanischen Bundesstaates New Hampshire versorgt Public Service of New Hampshire (PSNH) über 475.000 Haushalte und Betriebe des „Granit-Staates” mit Energie aus neun Wasserkraftwerken. Eines davon ist das Jackman Wasserkraftwerk in Hillsborough. Die Anlage wurde 1926 erbaut und über lange Zeit durch eine 1,52 km lange Holz-Druckrohrleitung mit 2300 mm Durchmesser versorgt. Nach gravierenden Leckagen und kontinuierlichen Wartungsarbeiten gab ein großer Riss im Jahr 2003 den Anstoß, die Holzrohrleitung zu erneuern.

 

Kleinschmidt, ein auf Energie- und Wasserprojekte spezialisierter Betrieb mit Hauptsitz in Maine, wurde mit der Planung der Ersatzleitung beauftragt. Fünf Rohrmaterialien wurden dafür evaluiert: Holz, Beton, PE-HD, Stahl und glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK). Verglichen wurden die strukturelle Zuverlässigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hydraulische Leistung, Einfachheit der Verlegung (Gewicht der Rohre) und Leistungsbilanz der Materialien. GFK schnitt dabei am besten ab. „Dank ihrer Korrosionsbeständigkeit und hohen Steifigkeit konnten die Rohre auf dem bestehenden Gefälle halb vergraben statt auf Auflagern montiert oder komplett eingegraben werden“, so Keith Martin von Kleinschmidt. 

 

Aufgrund der Flexibilität im Design sowie der Aussicht auf eine lange Lebensdauer entschied sich der Kunde für geschleuderte GFK-Rohre von HOBAS Pipe USA. Dank des niedrigen Reibungswiderstandes der HOBAS Rohre konnte der Durchmesser der neuen Rohre bei gleichbleibendem Druck auf 2100 mm reduziert werden. 

 

Die Baustelle brachte einige Herausforderungen mit sich, da sie sehr abgelegen und mit dem Lastwagen nicht erreichbar war. „Über 300 m HOBAS Rohre wurden neben der Straße abgeladen und anschließend mit einem Bagger zum Verlegeort transportiert“, sagt Newell Porter vom Bauunternehmen CCB. Der erste Teil der Rohrleitung sollte in einer Kurve verlaufen. Dazu wurden 3 m lange Abschnitte durch eine HOBAS FW-Kupplung verbunden und in der Kupplung abgewinkelt. Nach der Montage wurde die Dichtheit jeder einzelnen Kupplung erfolgreich überprüft.

 

Der größte Teil der neuen Leitung konnte im flachen Graben der alten Druckrohrleitung verlegt werden, was sowohl die Grabungskosten als auch die Umweltbelastungen minimierte. Rund 91 m der neuen Rohrleitung montierte man oberirdisch auf Stahlträgern, um den Einfluss auf die umliegenden Sumpfgebiete so klein wie möglich zu halten. Für eine höhere axiale Festigkeit, wie sie für oberirdische Verlegungen notwendig ist, wurden die Rohre beim Schleuderprozess steifer gefertigt.

 

Die Druckleitung konnte zwei Wochen früher als geplant in Betrieb genommen werden und PSNH zeigte sich überaus zufrieden. Nach Inbetriebnahme wurde die Dichtheit der Kupplungen durch eine neuerliche Überprüfung bestätigt. Butch Lane von JML Trucking and Excavating, dem Unterauftragnehmer von CCB, stimmte in das Lob des Auftragnehmers ein: „Das ist ein wirklich gutes Rohr. Alle Personen, die das Projekt bisher besichtigt haben, waren sehr begeistert.“