Dopo dieci o vent'anni di funzionamento, le turbine eoliche raggiungono spesso il punto in cui i componenti centrali raggiungono i loro limiti di usura. I componenti di grandi dimensioni come i riduttori, i cuscinetti di banco, i generatori o le pale del rotore sono particolarmente colpiti. La loro sostituzione pone sfide tecniche, logistiche ed economiche per gli operatori, ma allo stesso tempo offre l'opportunità di prolungare significativamente la durata e l'economicità dei sistemi esistenti.
Il seguente articolo spiega quali componenti sono tipicamente interessati, come funziona una sostituzione di componenti di grandi dimensioni, quali rischi e quali sono i requisiti di pianificazione e perché questa misura sta diventando sempre più un fattore chiave per il funzionamento sicuro e sostenibile delle turbine eoliche.
1. Introduzione
Le turbine eoliche sono soggette a un
Durata della vita di circa 20-25 anni. Ma come ogni complesso
sistema tecnico, sono soggetti a usura naturale. Particolarmente forte
le grandi assemblee centrali – le cosiddette
Componenti di grandi dimensioni. Se non riescono o mostrano chiari segni di
affaticamento del materiale, gli operatori hanno un ruolo importante da svolgere
Decisione prima: riparare, sostituire o spegnere l'impianto?
La sostituzione di componenti di grandi dimensioni è solitamente dispendiosa in termini di tempo, costosa e logistica
esigente. Allo stesso tempo, può aumentare la durata di una turbina eolica di
molti anni e la disponibilità viene ripristinata ad un livello elevato
portare. Per molti operatori, la borsa è quindi una questione chiave per continuare a funzionare
e la gestione della durata dei loro sistemi.
Questa guida spiega in modo pratico quando si tratta di sostituire un componente di grandi dimensioni
quali componenti sono interessati, come si presenta il processo,
Quali sfide possono sorgere e quando tale intervento
Ha valore.
2. Cosa significa "sostituzione di componenti di grandi dimensioni"?
Per sostituzione di un componente di grandi dimensioni si intende
sostituzione di una o più centrali meccaniche o elettriche
Assemblaggi principali di una turbina eolica. Questi componenti sono grandi, pesanti,
costoso e spesso solo con gru speciali, veicoli di trasporto e personale specializzato.
maneggiare.
In genere, le sostituzioni di componenti di grandi dimensioni non sono manutenzione ordinaria, ma parte del
importanti misure di manutenzione, che di solito vengono eseguite dopo un difetto,
usura o nel contesto di prolungamenti della vita utile.
L'obiettivo di una sostituzione di componenti di grandi dimensioni è:
- garantire la prontezza operativa dell'impianto,
- prolungare la durata,
- e danni consequenziali causati dal funzionamento continuato con difetti o
parti usurate.
3. Quali componenti sono interessati?
I seguenti componenti sono considerati
classici "componenti di grandi dimensioni", la cui sostituzione richiede in genere il più grande
sforzo e i costi più elevati:
Lame: Sono tra i componenti più grandi e costosi. Danni
sono causati da crepe, fulmini o erosione.
Cuscinetto principale: Trasporta l'intera massa del rotore. Danni tipici: vaiolatura,
Usura, vibrazioni.
Trasmissione: Ingranaggio – soggetto a scheggiature dei denti, danni ai cuscinetti,
Contaminazione da olio.
Generatore: Converte l'energia meccanica in energia elettrica, spesso influenzata
a causa di surriscaldamento e danni all'isolamento.
Albero rotore: Trasmette il moto rotatorio, fortemente sollecitato dalla torsione.
Trasformatore / elettronica di potenza: danni causati da stress termico o
Sovratensione.
Telaio e mozzo della gondola: Scambio raro, ma rilevante per le
Danni.
4. Cause tipiche e modelli di danno
Raramente si verificano danni a componenti di grandi dimensioni
improvviso. Cause comuni:
- Affaticamento del materiale dovuto a variazioni di carico e turbolenza
- Usura e invecchiamento dei lubrificanti
- Vibrazioni e squilibri
- Sbalzi di temperatura
- Corrosione e umidità
- Fulmine
- Manutenzione impropria
I segni sono vibrazioni, aumento della temperatura, particelle d'olio nell'olio della trasmissione o
rumori evidenti. I sistemi di monitoraggio delle condizioni (CMS) aiutano a prevenire i danni
in una fase precoce.
5. Sfide della sostituzione di componenti di grandi dimensioni
Una sostituzione di componenti di grandi dimensioni è tecnicamente
complesso. Le sfide includono:
- Logistica: trasporto di pezzi di peso fino a 60 tonnellate
- Lavori con gru: costosi, dipendenti dalle condizioni atmosferiche, sensibili al vento
- Accessibilità: i percorsi devono essere sostenibili
- Disponibilità di pezzi di ricambio per sistemi più vecchi
- Coordinamento di molte operazioni
- Requisiti di sicurezza e problemi assicurativi
6. Procedura per la sostituzione di un componente di grandi dimensioni
Tipico svolgimento degli eventi in sei fasi:
- Diagnosi e pianificazione: analisi dei danni, approvvigionamento dei pezzi di ricambio, programmazione.
- Preparazione: spegnimento, fusibile, attrezzature da cantiere.
- Smontaggio: Rimozione del componente difettoso con gru.
- Trasporto: Rimozione e consegna.
- Installazione: Assemblaggio e calibrazione.
- Messa in servizio: Test funzionale, documentazione, accettazione.
Vantaggi di una sostituzione professionale di componenti di grandi dimensioni
Uno scambio professionale offre:
- Prolungamento della durata di 5-10 anni
- Ripristino della disponibilità
- Controllo dei costi attraverso misure pianificate
- Sostenibilità grazie ai componenti ricondizionati
- Ottimizzazioni tecniche grazie a nuovi assemblaggi
8. Per quali sistemi è la sostituzione del componente di grandi dimensioni
significativo?
Di solito vale la pena sostituire un componente di grandi dimensioni
per investimenti tra i 10 e i 20 anni con buona sostanza ed economia
Operazione. Ideale per l'opzione di funzionamento continuato o la vendita sul mercato secondario.
9. Produttori e tipologie di impianti – esempi pratici
Enercon: gearless, sostituzione di
Cuscinetti del generatore, sistemi di passo, pale del rotore. (Enercon E40, Enercon E44, Enercon E48, Enercon E58, Enercon E66, Enercon E70, Enercon E82)
Vestas: frequenti cambi di cambio o cuscinetto di banco (Vestas V52, Vestas V80, Vestas V90).
Siemens / Gamesa: design modulare, cambi di cambio tipici,
Sistemi di imbardata.
Nordex: frequenti sostituzioni di cuscinetti e riduttori (Nordex N60, Nnordex N80, Nordex N117).
GE: Necessità di sostituzione dei riduttori (serie da 1,5 MW, 2,5 MW).
10. Conclusione
La sostituzione di componenti di grandi dimensioni è un
Parte della gestione del ciclo di vita delle turbine eoliche. Estende il
vita utile, aumenta la disponibilità e contribuisce all'efficienza in termini di costi e
sostenibilità dei parchi eolici esistenti.
