풍력 터빈 체결 문제 해결

wind_wind-1.jpg문제점

먼 거리에서는 명확하게 확인되지 않지만, 풍력 터빈 타워는 유연하고 구부러지게 설계되어 있어 날개에서 발생하는 강한 힘을 소멸시킵니다. 그러나 북미의 한 전력 대기업은 이 유연성과 굽힘성으로 인해 타워 내부에 있는 요덱(Yaw deck)과 새들 덱(Saddle deck)을 고정시키는 볼트 체결부가 고장이 증가하여 비용 발생으로 이어지는 문제를 경험하고 있었습니다.

회사에서 본 설계가 적용된 6,000개의 타워가 있고 북미 전역의 모든 회사에는 이러한 유형의 타워가 최대 35,000개 있었습니다. 이 풍력 타워를 제작한 OEM 업체는 다양한 해결책을 제시했지만 주로 더 강한 볼트를 L형 앵글 덱 브래킷에 사용하는 방식이었습니다. 하지만 이 방식은 복잡하고 비용이 많이 들었으며 유지 보수 작업자가 24시간 또는 그 이상의 시간 동안 작업이 필요하였습니다. 새로운 솔루션을 도입한 이후에도 고장은 계속 발생하였습니다. 

수년동안 이 문제로 씨름한 이후 전력회사에서 일하는 한 엔지이너가 볼트 문제가 아닌 브래킷 문제임을 밝혀냈습니다. 이 엔지어니는 관절형 체결부가 성공적인 솔루션이 될 가능성이 가장 높다고 판단하여 올바른 부품을 찾기 위해 시장을 조사했습니다. 그러나 적합한 사용 하드웨어 제품을 찾을 수 없어 지역의 Fastenal 매장에 OEM 브래킷을 대체할 수 있는 장비를 문의하였습니다.

솔루션

전력 회사 엔지니어와 Fastenal 사의 기술 전문가 간의 실증적인 토의가 이루어졌고, 마침내 노드락 쐐기형 풀림방지 와셔로 고정되는 관절형 체결부를 활용하는 솔루션이 풍력 타워 두곳에 시범 설치 되었습니다.

노드락 와셔는 이 터빈에서 중요한 역할을 담당합니다. 관절형 체결부의 볼트가 풀리자 않도록 방지하여 풍력 타워 운영 기간 동안 덱이 견고하게 제자리를 유지하도록 보호합니다.  이전 방식은 이 역할을 제대로 수행하지 못하였으나 변경된 설계로 인해 풍력 타워가 바람에 의해 변형될 때 덱은 여러 방향으로 조금씩 움직여도 문제가 발생하지 않게 되었습니다. 

결과

풍력 터빈에서 1년 이상 동안 요/새들덱에 설치된 20개의 시험용 브래킷을 확인하였고, 마모 징후는 발견되지 않았습니다. 이러한 긍정적인 결과를 바탕으로 노드락그룹의 지원을 받은 전력회사 Fastenal은 간단한 덱 브래킷 교체 키트를 개발하였습니다.  

교체 작업을 위해 풍력 발전 현장으로 공급된 이 키트는 노드락 와셔와 함께 5개의 관절형 체결부와 볼트로 구성됩니다. 이 솔루션은 체결부의 3-4시간의 빠른 설치도 보장하며 작업자의 안전, 유지보수 비용 및 장기적인 운영을 통한 비용 절감을 보장합니다.wind_wind-2.png

고객사
북미 전력회사 

최종 고객
풍력 발전 산업

위치
미국 및 캐나다의 35,000개 이상의 Up to 35,000 풍력 터빈

적용처
요덱(Yaw deck) / 새들덱(Saddle deck) 

Solution
노드락 와셔는 응력과 진동으로 인한 볼트 풀림 문제를 해결

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