Améliorer les performances des fermes éoliennes : guide pour la surveillance du serrage des boulons

Les assemblages boulonnés sécurisés sont essentiels au bon fonctionnement et à la sécurité de l’infrastructure, mais il peut être difficile de s’assurer que ces assemblages sont serrés et le restent à la précharge adaptée. Tandis que les éoliennes deviennent plus grandes, dans des environnements de plus en plus difficiles ou sur des plateformes flottantes, les assemblages boulonnés atteignent leurs limites de capacité et sont souvent complexes à concevoir, à installer et à entretenir. 

Les méthodes traditionnelles de surveillance de la précharge, telles que l’utilisation de clés dynamométriques ou la mesure par ultrasons, peuvent être fastidieuses et imprécises. Désormais, grâce aux avancées des technologies connectées, il est possible d’installer des capteurs sur l’assemblage et de surveiller la précharge à distance, en transmettant des données via le cloud et en les consultant à partir d’un tableau de bord sur un smartphone ou un ordinateur. Vous pouvez, par exemple, obtenir un contrôle total de la précharge sur les brides de raccordement MP-TP. 

Dans cet article, nous nous concentrerons sur le rôle des solutions connectées de Nord-Lock Group, l’écrou connecté Superbolt (Superbolt Load-Sensing Tensioner, LST) et le Superbolt Load-Sensing Flexnut (LSF), pour surveiller les assemblages boulonnés dans l’industrie éolienne et sur la façon dont elles peuvent contribuer à renforcer la sécurité, l’efficacité et les performances des éoliennes. 

Comment fonctionne la surveillance à distance du serrage ?

Le Superbolt LST est basé sur le fameux tensionneur à vis multiples Superbolt (MJT), avec des jauges de contrainte installées autour de la section inférieure du corps de l’écrou pour mesurer son expansion lorsque la précharge augmente ou diminue. 

Les entreprises intéressées par la surveillance à distance de la précharge n’ont pas besoin de compétences supplémentaires ou de connaissances spécialisées pour utiliser nos produits. Ces systèmes prêts à l'emploi peuvent être utilisés par un opérateur disposant d’un appareil portable pour lire la précharge pendant les contrôles d’installation/maintenance, puis installés pour transmettre les données pendant la durée de vie de l’application. En utilisant le Wi-Fi d’une éolienne, ou des réseaux radio via des cartes SIM, les données de précharge peuvent être surveillées à partir d’un ordinateur portable ou d’un écran mobile partout dans le monde. 

Il n’y a pas de limites à l’endroit où vous pouvez installer le Superbolt LST, et Nord-Lock Group a la possibilité d’aider des clients dans le monde entier, y compris en leur délivrant l'autorisation de superviser en personne les installations offshore.

Comment utiliser les données de précharge collectées par les Superbolt LST et LSF ?

Un avantage clé des solutions connectées de Nord-Lock Group est sa capacité à collecter et stocker des grandes quantités de données. Ensuite, elles peuvent être analysées pour détecter des schémas et des tendances. 

1 : Surveillance à distance : obtenez des mises à jour de précharge en direct à des intervalles que vous définissez (jusqu’à 100 fois par seconde). Ceci est particulièrement utile pour les éoliennes situées dans des zones éloignées ou difficiles d’accès. La précharge peut être surveillée en temps réel, sur un écran depuis n’importe quel endroit dans le monde. 

2 : Maintenance prédictive : utilisez les données pour comprendre les changements de précharge au fil du temps, identifier une défaillance potentielle et alerter l’équipe de maintenance pour une maintenance préventive. 

3 : Alertes et notifications : configurez des notifications automatiques lorsque la précharge sort d’une plage prédéfinie, afin de permettre aux équipes de maintenance d’agir rapidement et d’éviter les dommages. 

4 : Analyse de l’historique : outre les données relatives au niveau de la mer, à la vitesse du vent et autres conditions météorologiques, utilisez les données de précharge enregistrées pour résoudre les incidents/découvertes de maintenance passés. 

5 : Recherche et développement : utilisez les données de précharge et les conditions météorologiques pour faciliter la planification des futurs développements de fermes éoliennes ou pour innover dans les nouvelles conceptions d’éoliennes. 

L’utilisation de ces données peut vous aider à mieux comprendre ce qui se passe dans vos assemblages boulonnés : « cela ne se limite pas à l’industrie éolienne » a précisé Peter Clausen, ingénieur pour Nord-Lock Group.

Où surveiller la précharge ? 

Il existe peu de restrictions et les Superbolt LST/LSF peuvent être utilisés pour surveiller la précharge sur la plupart des assemblages boulonnés à l’intérieur de l’éolienne. Ils sont couramment utilisés sur les fixations de bride dans la fixation MP-TP en raison des forces de plus en plus importantes que les boulons subissent (assemblage pale/moyeu, roulements d’orientation, boulons d’ancrage, etc). 

« C’est logique dans les connexions des pales de rotor où nous voyons des charges dynamiques élevées tout au long de leur durée de vie. L’utilisation du LST est parfaite dans toutes les zones difficiles d’accès où les clients subissent des coûts de maintenance élevé », a ajouté Peter Clausen.

Plus généralement, ce type de surveillance à distance de la précharge basée sur l’IdO peut être utilisé dans n’importe quel secteur où l’utilisation d’assemblages boulonnés est essentielle au fonctionnement et à la sécurité de l’équipement. Il existe un énorme potentiel dans d’autres secteurs de la production d’électricité, ainsi que dans le pétrole et le gaz, la construction, l’infrastructure ferroviaire, la fabrication et l’exploitation minière, pour n’en citer que quelques-uns. 

Quels sont les avantages de l’utilisation des Superbolt LST/LSF ? 

Précision : les vérifications de couple vous indiquent si un boulon est desserré ou non. Les solutions connectées vous donnent des valeurs de précharge précises dans une plage de ±5% (Superbolt LST). 

Sécurité : Basés sur les tensionneurs à vis multiples (MJT), inventés à l’origine par Superbolt en 1984, vos assemblages peuvent être serrés avec une grande précision sans compétences spécifiques ou d’outils lourds. 

Économie : De fait, « mieux vaut prévenir que guérir ». Les Superbolt LST et LSF peuvent être espacés périodiquement autour d’un raccord à bride essentiel par exemple. Ceci vous donne une vue fiable et actualisée de l’intégrité structurelle à long terme de votre infrastructure. Utilisez-le pour planifier des programmes de maintenance plus efficaces. 

Adaptabilité : testez les technologies connectées de Nord-Lock Group en partenariat avec des ingénieurs experts. Démontrez le concept dans un échantillon de vos applications, puis faites-le évoluer pour couvrir vos installations les plus critiques. 

Rentabilité : prolongez le cycle de vie des opérations de votre parc éolien, ou autre, grâce à une surveillance structurelle fiable. 

Non invasive pour la structure : la plupart des méthodes de surveillance/mesure sont invasives, mais le Superbolt LST laisse l’assemblage boulonné tel quel, sans rien détruire ni altérer les calculs. 

Facilité d’utilisation : Les produits connectés de Nord-Lock Group sont essentiellement des solutions prêtes à l'emploi. En supplément, vous pouvez obtenir une assistance complète partout dans le monde pour commencer l’installation et la surveillance. 

Constance : Le LST et le LSF sont au travail, même lorsque ce n’est pas le cas, la surveillance dynamique des charges évite la fatigue et les fractures des boulons. 

Étude de cas : surveillance de la précharge en mer du Nord 

Regardez Peter Clausen, ingénieur et spécialiste offshore chez Nord-Lock Group, parler du potentiel mondial de surveillance à distance de la précharge et d’une installation réussie de Superbolt LST en mer du Nord allemande : 

En conclusion, l’utilisation de systèmes de surveillance à distance de la précharge peut élargir les possibilités de maintenance structurelle et de conception d’infrastructure. Aujourd’hui, les solutions connectées de Nord-Lock Group aident activement l’industrie éolienne à améliorer la sécurité, à planifier une maintenance plus efficace et à améliorer les performances globales des éoliennes. Ces principes et notre expérience sont applicables dans les industries du monde entier.

Pour conclure, si vous souhaitez mettre en œuvre une surveillance à distance de la précharge, lisez-en davantage sur l’écrou connecté (LST) et le Flexnut Superbolt (LSF), ou encore contactez l'un de nos commerciaux dès aujourd’hui :