풍력 발전 단지 성능 개선: 볼트 조인트 체결력 모니터링 가이드
안전한 볼트 체결부는 인프라의 운영과 안전을 위해 매우 중요하지만, 이러한 체결부를 올바른 체결력으로 조이고 유지하는 것은 어려운 일입니다. 풍력 터빈이 커짐에 따라 점점 더 가혹한 환경이나 부유식 플랫폼에서 볼트로 고정된 연결부는 체결 용량 한계에 도달하고 있으며, 설계, 설치 및 유지 보수가 복잡해지는 경우가 많습니다.
토크 렌치 또는 초음파 측정을 사용하는 것과 같은 기존의 체결력 모니터링 방법은 시간이 많이 걸리고 정확하지 않을 수 있습니다. 이제 SMART 기술의 발전으로 체결부에 센서를 설치하고 체결력을 원격으로 모니터링할 수 있으며, 클라우드를 통해 데이터를 전송하고 스마트폰이나 컴퓨터 대시보드에서 데이터를 읽을 수 있습니다. 예를 들어, MP-TP 플랜지 연결부의 체결력을 완전히 제어할 수 있습니다.
이 특집에서는 풍력 산업에서 볼트 체결부를 모니터링하기 위한 노드락 그룹의 SMART 솔루션, Superbolt 로드 센싱 텐셔너(LST) 및 Superbolt 로드 센싱 플렉스너트(LSF)의 역할과 이 솔루션이 풍력 터빈의 안전성, 효율성 및 성능을 개선하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지에 대해 중점으로 다룹니다.
SMART 체결력 모니터링 작동 방식
Superbolt LST는 잘 알려진 Superbolt 멀티 잭볼트 텐셔너(MJT)를 기반으로 하며, 체결력 증가 또는 감소에 따른 팽창 정도를 측정하기 위해 너트 바디의 하단부에 스트레인 게이지가 설치되어 있습니다.
원격 체결력 모니터링에 관심 있는 고객사에서는 당사 제품을 사용하기 위해 추가적인 기술이나 전문 지식이 필요하지 않습니다. 플러그 앤 플레이 시스템은 작업자가 휴대용 장치를 사용하여 설치/유지 보수 점검 중에 체결력을 판독하는 데 사용할 수 있으며, 적용처의 수명 기간 동안 데이터를 전송하기 위해 설치된 상태로 둘 수 있습니다. 풍력 터빈의 Wi-Fi 또는 SIM 카드를 통한 무선 네트워크를 사용하여, 전 세계 어디에서나 노트북 또는 모바일 화면에서 체결력 데이터를 모니터링할 수 있습니다.
Superbolt LST를 설치할 수 있는 장소에는 제한이 없으며, 노드락 그룹에서는 해상 설치 현장 감독을 위한 라이선스를 포함하여 전 세계 고객을 지원할 수 있습니다.
Superbolt LST/LSF에서 수집한 체결력 데이터 사용 방법
노드락 그룹 SMART 솔루션의 주요 이점은 대량의 데이터를 수집하고 저장할 수 있으며, 이를 분석하여 패턴과 추세를 파악할 수 있습니다.
1: 원격 모니터링: 사용자가 정의한 간격으로(최대 초당 100회) 실시간 체결력 업데이트를 제공하며, 이는 특히 원격지나 접근이 어려운 위치에 있는 터빈에 유용합니다. 체결력은 전 세계 어디에서나 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.
2: 예측 가능한 유지 보수: 데이터를 사용하여 시간 경과에 따른 체결력 변화를 파악하고, 잠재적 고장을 식별하여, 예방적 유지 보수를 위해 유지 보수 팀에 알립니다.
3: 경고 및 알림: 체결력이 사전 정의된 범위를 벗어나면 자동으로 알리도록 설정하여, 유지 보수 팀이 신속하게 조치를 취하고 손상을 방지할 수 있습니다.
4: 히스토리 분석: 해수면 데이터, 풍속 및 기타 기상 조건과 함께 저장된 체결력 데이터를 사용하여, 과거의 유지 보수 사고/문제를 해결할 수 있습니다.
5: 연구 개발: 체결력 데이터 및 기상 조건을 활용하여, 향후 풍력 발전 개발 계획을 수립하거나 새로운 혁신적인 터빈을 설계할 수 있습니다.
“이 데이터를 사용하면 볼트 체결부에서 어떤 일이 발생하는지 더 잘 파악할 수 있습니다. 이는 풍력 산업에만 국한되지 않습니다”라고 노드락 그룹 엔지니어 Peter Clausen은 이야기합니다.°
체결력 모니터링 위치
제약이 거의 없으며, Superbolt LST/LSF를 사용하여 풍력 터빈 내부의 대부분의 볼트 연결부에 대한 체결력을 모니터링할 수 있습니다. 점점 더 큰 힘을 받는 타워 볼트를 고려할 때, MP-TP 연결의 플랜지 연결부를 일반적으로 모니터링하며, 블레이드-허브 간 볼트, 요 베어링, 앵커 볼트 등도 모니터링할 수 있습니다.
"이는 수명 기간 동안 높은 동하중이 발생하는 로터 블레이드 연결부에 적용하는 것이 효과적입니다. LST 사용은 많은 유지 보수 비용이 요구되는 모든 접근이 어려운 지역에 적합합니다"라고 Clausen은 덧붙입니다.
보다 일반적으로, 이러한 종류의 IoT 기반 원격 체결력 모니터링은 볼트 체결부 사용이 장비의 운영 및 안전에 중요한 모든 산업에서 사용할 수 있습니다. 다른 발전 산업뿐만 아니라 오일 및 가스, 건설, 철도 인프라, 제조 및 광업 분야에서도 엄청난 잠재력이 있습니다.
Superbolt LST/LSF를 사용하면 어떤 이점이 있을까요?
정확성: 토크 점검으로 볼트가 느슨한지 여부를 알 수 있습니다. SMART 솔루션은 ±5%(Superbolt LST 경우) 오차 범위 내에서 정확한 체결력 값을 제공합니다.
안전성: 1984년 Superbolt에서 최초로 발명한 멀티 잭볼트 텐셔너(MJT)를 기반으로, 볼트 체결부를 전문 기술이나 무거운 공구 없이도 높은 정확도로 체결할 수 있습니다.
비용 효율성: ‘예방이 치료보다 저렴’하기 때문입니다. Superbolt LST 및 LSF는 예를 들어 중요한 플랜지 연결부 주위에 주기적으로 간격을 두고 배치할 수 있고, 인프라의 장기적인 구조적 무결성에 대하여 신뢰할 수 있고 업데이트된 보기를 제공합니다. 이를 통해 보다 효율적인 유지 보수 일정을 계획할 수 있습니다.
확장성: 노드락 그룹의 SMART 기술을 전문 엔지니어와 협력하여 테스트합니다. 애플리케이션 샘플 테스트로 개념을 입증한 다음 가장 중요한 자산까지도 포함하도록 확장합니다.
수익성: 신뢰할 수 있는 구조 모니터링을 통해 풍력 발전 단지 운영 등의 수명 주기를 연장할 수 있습니다.
구조물에 대한 비침습성: 대부분의 모니터링/측정 방법은 침습적이지만, Superbolt LST는 아무것도 파괴하거나 계산을 변경하지 않고 볼트 연결부를 그대로 유지합니다.
사용하기 쉬운: 노드락 그룹 SMART 제품은 기본적으로 플러그 앤 플레이 솔루션이며, 전 세계 어디에서나 설치 및 모니터링을 시작할 수 있도록 모든 지원을 받을 수 있습니다.
지속성: LST 및 LSF는 운영자가 부재하더라도 계속 작동하며, 하중을 동적으로 모니터링하여 볼트 피로와 파손를 방지합니다.
사례 연구: 독일 북해에서의 체결력 모니터링
노드락 그룹의 엔지니어이자 해양 전문가인 Peter Clausen이 원격 체결력 모니터링의 전 세계적인 잠재력과 독일 북해에서 Superbolt LST의 성공적인 설치에 대해 이야기하는 영상을 시청해보십시오.
결론적으로, 원격 체결력 모니터링 시스템을 사용하면 구조적 유지 보수 및 인프라 설계의 가능성을 확장할 수 있습니다. 오늘날 노드락 그룹 SMART 솔루션은 안전성을 개선하고 보다 효율적으로 유지 보수를 계획하며 터빈의 전반적인 성능을 개선하도록 풍력 산업을 적극적으로 지원하고 있습니다. 이러한 원칙과 당사의 경험은 전 세계 산업에서 적용할 수 있습니다.