Mejora del rendimiento en los parques eólicos: Guía para controlar la precarga en las uniones atornilladas
Asegurar las uniones atornilladas es crucial en el funcionamiento y la seguridad de las infraestructuras, pero asegurarse de que dichas uniones estén apretadas, y que permanezcan como tal, con la precarga correcta puede suponer un gran reto. A medida que las turbinas eólicas son más grandes y operan en entornos cada vez más hostiles o en plataformas flotantes, las conexiones atornilladas llegan a exceder sus límites de capacidad y a menudo su diseño, instalación y mantenimiento es complejo.
Los métodos tradicionales para controlar la precarga, como el uso de llaves dinamométricas o mediciones ultrasónicas, pueden requerir mucho tiempo y ser imprecisos. Con el reciente avance de las tecnologías SMART, es posible instalar sensores en la unión y controlar la precarga de forma remota, transmitiendo datos a través de la nube y leyéndolos en un smartphone o en el panel de control de un ordenador. Por ejemplo, se puede lograr un control total de la precarga en conexiones de brida MP-TP.
En este artículo, nos centraremos en el papel de las soluciones SMART de Nord-Lock Group, el tensionador con sensor de carga Superbolt (LST) y la tuerca elástica con sensor de carga Superbolt (LSF), para controlar las uniones atornilladas en la industria eólica y cómo pueden ayudar a mejorar la seguridad, la eficiencia y el rendimiento de las turbinas eólicas.
Cómo funciona la supervisión de precarga SMART
LST Superbolt se basa en el conocido tensionador multi-jackbolt o multitornillo (MJT) con extensiómetros instalados alrededor de la sección inferior del cuerpo de la tuerca para medir su expansión a medida que la precarga aumenta o disminuye.
Las empresas interesadas en la monitorización remota de la precarga no necesitan habilidades adicionales ni conocimientos especializados para utilizar nuestros productos. Los sistemas plug-and-play pueden ser utilizados por un operario con un dispositivo portátil para leer la precarga durante las comprobaciones de instalación/mantenimiento y, a continuación, dejarlos instalados para transmitir datos durante la vida útil de la aplicación. A través de la Wi-Fi de una turbina eólica o las redes de radio mediante tarjetas SIM, los datos de precarga se pueden monitorizar desde un ordenador portátil o pantalla móvil en cualquier ubicación geográfica.
No existen límites sobre dónde instalar Superbolt LST, y Nord-Lock Group tiene la posibilidad de ofrecer asistencia a clientes de todo el mundo, incluida la concesión de licencias para supervisar en persona las instalaciones marinas.
Cómo usar los datos de precarga recopilados por LST/LSF Superbolt
Una ventaja clave es que las soluciones SMART de Nord-Lock Group pueden recopilar y almacenar gran cantidad de datos, que se pueden analizar para detectar patrones y tendencias.
1. Supervisión remota: obtenga actualizaciones de precarga en tiempo real a intervalos definidos por usted (con una frecuencia de hasta 100 veces por segundo), lo que resulta especialmente útil para aerogeneradores ubicados en sitios remotos o de difícil acceso. La precarga se puede monitorizar en tiempo real, en pantalla y desde cualquier ubicación geográfica.
2. Mantenimiento predictivo: utilice los datos para comprender los cambios en la precarga con el paso del tiempo, identificar posibles fallos y alertar al equipo de mantenimiento para que realice las tareas preventivas necesarias.
3. Alertas y notificaciones: configure notificaciones automáticas cuando la precarga esté fuera de un rango predefinido, permitiendo a los equipos de mantenimiento actuar rápidamente y prevenir daños.
4. Análisis histórico: además de los datos sobre el nivel del mar, la velocidad del viento y otras condiciones meteorológicas, utilice la información de precarga guardada para solucionar incidentes/hallazgos de tareas de mantenimiento anteriores.
5. Investigación y desarrollo: utilice los datos de precarga y las condiciones meteorológicas para ayudar en la planificación futura de parques eólicos o para innovar en nuevos diseños de aerogeneradores.
El uso de estos datos puede ayudarle a comprender mejor lo que sucede en las conexiones atornilladas, lo cual no se limita únicamente a la industria eólica, afirma Peter Clausen, ingeniero de Nord-Lock Group.
Dónde supervisar la precarga
Existen pocas restricciones y LST/LSF Superbolt se puede utilizar para monitorizar la precarga en la mayoría de las conexiones atornilladas en el interior de la turbina eólica. Por lo general se aplican a las conexiones de brida en la unión MP-TP dadas las fuerzas cada vez mayores a las que se someten los pernos de la torre eólica, en los pernos de la pala al buje, los cojinetes de orientación de la góndola, los pernos de anclaje, etc.
"Por supuesto que tiene sentido su aplicación en las conexiones de la pala del rotor, donde se ejercen altas cargas dinámicas durante su vida útil. El uso de LST es perfecto en áreas de difícil acceso donde los clientes experimentan elevados costes de mantenimiento", añade Clausen.
En concreto, este tipo de monitorización remota de la precarga basada en IoT se puede utilizar en cualquier industria donde el uso de uniones atornilladas es fundamental para el funcionamiento y la seguridad del equipo. Existe un enorme potencial en otras industrias de generación de energía, así como petróleo y gas, construcción, infraestructura ferroviaria, fabricación y minería, entre otros sectores.
¿Cuáles son las ventajas de utilizar LST/LSF Superbolt?
Precisión: las comprobaciones del par de apriete le indican si un perno está flojo o no. Las soluciones SMART le ofrecen valores de precarga precisos en un rango de ±5 % (LST Superbolt).
Seguridad: gracias a los tensionadores multi-jackbolt (MJT), inventados originalmente por Superbolt en 1984, las uniones atornilladas se pueden apretar con gran precisión sin necesidad de conocimientos especializados ni herramientas pesadas.
Rentabilidad: porque "más vale prevenir que curar". LST y LSF Superbolt se pueden espaciar periódicamente alrededor de una conexión de brida crítica, por ejemplo, y ofrecerle una visión fiable y actualizada de la integridad estructural a largo plazo de su infraestructura. Utilice este enfoque para planificar programas de mantenimiento más eficientes.
Escalable: evalúe las tecnologías SMART de Nord-Lock Group en asociación con ingenieros expertos. Pruebe el concepto en una muestra de sus aplicaciones y, a continuación, amplíelo para cubrir sus activos más importantes.
Productividad: amplíe el ciclo de vida operativo de su parque eólico, u otro, con una monitorización estructural fiable.
No invasivo para la estructura: la mayoría de los métodos de monitorización/medición son invasivos, pero LST Superbolt deja la conexión atornillada tal cual, sin modificar ni alterar los cálculos.
Facilidad de uso: los productos SMART de Nord-Lock Group son básicamente soluciones plug-and-play, y puede obtener asistencia completa en cualquier ubicación geográfica para comenzar con su instalación y supervisión.
Continuidad: LST y LSF siguen trabajando, incluso cuando usted está ausente. La monitorización dinámica de cargas evita la fatiga y la rotura del perno.
Caso práctico: supervisión de la precarga en el Mar del Norte
Escuche al ingeniero de Nord-Lock Group y especialista en aplicaciones marinas Peter Clausen hablar sobre el potencial mundial de la monitorización remota de la precarga y una instalación exitosa de LST Superbolt en el Mar del Norte alemán:
Para concluir, el uso de sistemas remotos de monitorización de la precarga puede ampliar las posibilidades de mantenimiento estructural y diseño de la infraestructura. Hoy en día, las soluciones SMART de Nord-Lock Group apoyan activamente a la industria eólica para mejorar la seguridad, planificar un mantenimiento más eficiente y mejorar el rendimiento general de las turbinas. Estos principios y nuestra experiencia son aplicables a industrias de todo el mundo.
Por lo tanto, si le interesa implementar la monitorización remota de la precarga, lea más sobre eltensionador con sensor de carga Superbolt y latuerca elástica con sensor de carga Superbolt o bien, contacte con un ingeniero de Nord-Lock Group hoy mismo: