Gli operatori delle turbine eoliche devono monitorare le proprie apparecchiature per garantire prestazioni ottimali. Spesso questo viene fatto con installazioni di monitoraggio delle condizioni permanenti, ma a volte non sono adatte. In questi casi, un sistema mobile a volte può portare a termine il lavoro a un costo inferiore e con meno sforzo.
Un sistema permanente di monitoraggio delle condizioni (CMS) per le turbine eoliche utilizza misurazioni delle vibrazioni per valutare le condizioni meccaniche della trasmissione della turbina. Le migliori pratiche e gli standard si sono sviluppati negli ultimi 15 anni e i risultati sono generalmente affidabili per gli operatori di parchi eolici.
Ma cosa succede se le turbine di un parco eolico non sono state dotate di un CMS permanente? È possibile un’installazione di retrofit, ma l’operatore potrebbe non essere in grado di giustificare l’investimento di capitale necessario perché l’azienda è troppo vecchia o il sito è troppo fragile. In tal caso, un concetto di CMS mobile di SKF potrebbe essere la soluzione giusta.
Ciò significa che un dispositivo CMS online personalizzato per un utilizzo temporaneo verrà installato per un periodo di tempo limitato – da un’ora a pochi giorni, seguendo un processo adeguato – garantendo risultati di un discreto livello qualitativo in termini di rilevamento dei problemi e identificazione.
Ridurre il rischio di fermate non pianificate
Il CMS mobile raccoglie dati come le vibrazioni utilizzando un tachimetro. I dati vengono ottimizzati tramite una connessione dati mobile al centro diagnostico remoto della SKF. Le informazioni contestuali sui parametri selezionati vengono compilate e analizzate dai dati. Sulla base di questi risultati, al gestore del parco eolico vengono forniti rapporti sugli eventi e raccomandazioni proattive per la manutenzione. Ciò riduce il rischio di fermate non pianificate e perdita di ricavi dall’operazione.
Il dispositivo mobile CMS è lo stesso di quelli installati nei sistemi permanenti, ma viene fornito in una robusta custodia industriale con connettori a prova di schizzi, una scheda SIM integrata e uno slot per antenna per i segnali mobili.
Alcuni operatori hanno provato a utilizzare un dispositivo portatile standard, come un raccoglitore di dati sulle vibrazioni, per monitorare l’apparecchiatura, ma questo approccio presenta alcuni inconvenienti. All’operatore di solito non è consentito rimanere nella turbina mentre viene avviata e il dispositivo standard può generare risultati scadenti a causa della variazione del vento mentre lo strumento viene spostato attraverso il macchinario. Sebbene entrambe le opzioni consentano misurazioni in un breve lasso di tempo, il concetto di CMS mobile di SKF presenta molti vantaggi.
Garantire una corretta valutazione
Ci sono alcuni aspetti chiave per garantire una corretta valutazione CMS mobile di una turbina. Casi tipici che il concetto di CMS mobile può affrontare includono l’esecuzione di una valutazione di fine garanzia della turbina, il controllo dello stato di un nuovo parco eolico, il follow-up di un problema meccanico specifico, l’ottimizzazione di un’ispezione video con un boroscopio, l’affinamento di un’analisi o pianificazione del lubrificante attività di arresto per manutenzione.
Certamente, non ci si può aspettare le stesse prestazioni da poche ore di registrazione con un CMS mobile come con il monitoraggio 24/7 a lungo termine di un CMS permanente. Il monitoraggio permanente può garantire che tutte le piccole deviazioni vengano rilevate, consentendo un follow-up preciso e qualsiasi degrado meccanico possa essere rilevato e inviato al personale interessato tramite una funzione di allarme automatico.
Come per il monitoraggio permanente, un CMS mobile deve raccogliere una quantità minima di informazioni per limitare l’incertezza dell’analisi. Queste informazioni devono includere dati cinematici come modelli di asset, rapporti di velocità del cambio, riferimento del cuscinetto e curva di potenza della turbina. Idealmente, dovrebbe includere anche record tecnici come l’età della risorsa, le revisioni dei componenti e l’analisi del lubrificante, nonché i parametri chiave selezionati come il monitoraggio della temperatura e dei detriti.
Il posizionamento dei sensori è idealmente adattato alle zone di carico, a seconda del design della trasmissione della turbina. Quindi è richiesta una quantità minima di carico del vento sui componenti meccanici per essere in grado di rilevare e valutare possibili problemi e determinarne la gravità. La SKF propone una sonda induttiva con un supporto magnetico collegato al sistema mobile CMS.
Necessità di una gamma di velocità più ampia
Un CMS permanente consente all’operatore di essere selettivo in termini di acquisizione dei dati in relazione alla velocità e alla potenza attiva di prelievo dei campioni in condizioni di carico simili, determinando un trend coerente. Con il CMS mobile è un po’ più impegnativo. In considerazione della finestra di misurazione limitata, è necessaria una gamma di velocità più ampia. La classificazione di record di condizioni di carico simili verrà eseguita successivamente con il software CMS. Tuttavia, è ancora necessario utilizzare il parametro della velocità delta massima consentita, che protegge dal degrado dei dati CMS che potrebbe verificarsi quando il vento fluttua.
Seguendo il processo CMS mobile, è anche possibile confrontare i valori CMS di particolari macchine, fornendo una panoramica delle condizioni di ciascun componente.
Inoltre, il CMS mobile fornisce misurazioni cinematiche e qualitative accurate, rafforzando di conseguenza l’accuratezza diagnostica e le decisioni operative e di manutenzione.
Conclusione
Un CMS mobile può essere un’ottima operazione vantaggio-rischio, tenendo presente i casi d’uso per cui è adatto e può essere un prezioso complemento al protocollo O&M esistente.
Va inoltre notato che le attività di installazione e misurazione possono essere eseguite senza richiedere competenze specifiche. Tuttavia, la creazione del database, l’analisi dei dati e il reporting dei dati sono poi gestiti dal partner specializzato. Le conclusioni possono essere fornite durante la campagna di misura, poiché i dati vengono inviati direttamente al cloud di diagnostica remota.