Mejora del rendimiento del parque eólico: Una guía para monitorear la precarga en uniones atornilladas
Las uniones atornilladas seguras son fundamentales para el funcionamiento y la seguridad de la infraestructura, pero garantizar que estas uniones estén apretadas y permanezcan apretadas con la precarga correcta puede ser una tarea desafiante. A medida que las turbinas eólicas son más grandes, en entornos cada vez más hostiles o en plataformas flotantes, las conexiones atornilladas alcanzan sus límites de capacidad y, con frecuencia, son complejas de diseñar, instalar y mantener.
Los métodos tradicionales para monitorear la precarga, como el uso de llaves dinamométricas o la medición ultrasónica, pueden requerir mucho tiempo y ser inexactos. Ahora, con el avance de las tecnologías SMART, es posible instalar sensores en la articulación y monitorear la precarga de forma remota, transmitiendo datos a través de una nube y leyéndolos desde un teléfono inteligente o la pantalla de una computadora. Por ejemplo, puede lograr un control total de la precarga en conexiones de brida MP-TP.
Para esta función, nos centraremos en el papel de las soluciones SMART del Grupo Nord-Lock, el tensionador con sensor de carga (LST) de Superbolt y la contratuerca Flexnut con medición de precarga (LSF) de Superbolt, 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 el monitoreo de precarga SMART
El LST Superbolt se basa en el conocido tensionador multi-jackbolt (MJT) Superbolt, con medidores de tensión instalados alrededor de la sección inferior del cuerpo de la tuerca para medir su expansión a medida que aumenta o disminuye la precarga.
Las empresas interesadas en el control remoto de la precarga no necesitan habilidades adicionales ni conocimientos especializados para utilizar nuestros productos. Los sistemas listos para funcionar pueden ser utilizados por un operador con un dispositivo portátil para leer la precarga durante las verificaciones de instalación/mantenimiento y luego dejarlos instalados para transmitir datos durante la vida útil de la aplicación. Usando el Wi-Fi de una turbina eólica o redes de radio a través de tarjetas SIM, los datos de precarga se pueden monitorear desde una computadora portátil o pantalla móvil en cualquier parte del mundo.
No hay límites en cuanto a dónde instalar LST de Superbolt, y Grupo Nord-Lock tiene la posibilidad de brindar asistencia a clientes de todo el mundo, incluida la concesión de licencias para supervisar las instalaciones en alta mar en persona.
Cómo usar los datos de precarga recopilados por LST/LSF de Superbolt
Una ventaja clave es que las soluciones SMART del Grupo Nord-Lock pueden recopilar y almacenar grandes cantidades de datos, que pueden analizarse para detectar patrones y tendencias.
1: Monitoreo remoto: obtenga actualizaciones de precarga en tiempo real a intervalos definidos por usted (con una frecuencia de hasta 100 veces por segundo), lo que es especialmente útil para turbinas ubicadas en lugares remotos o de difícil acceso. La precarga se puede monitorear en tiempo real, en pantalla y desde cualquier lugar del mundo.
2: Mantenimiento predictivo: use los datos para comprender los cambios en la precarga a lo largo del tiempo, identificar una falla potencial y alertar al equipo de mantenimiento para que realice el mantenimiento preventivo.
3: Alertas y notificaciones: configure notificaciones automáticas cuando la precarga se encuentre fuera de un rango predefinido, lo que permite a los equipos de mantenimiento actuar con rapidez y evitar daños.
4: Análisis histórico: junto con los datos del nivel del mar, la velocidad del viento y otras condiciones climáticas, use los datos de precarga guardados para solucionar problemas de incidentes/descubrimientos de mantenimiento anteriores.
5: Investigación y desarrollo: utilice los datos de precarga y las condiciones climáticas para ayudar con la planificación de futuros desarrollos de parques eólicos o para innovar diseños de turbinas más nuevos.
El uso de estos datos puede ayudarle a comprender mejor lo que sucede en sus conexiones atornilladas, lo que no se limita solo a la industria eólica, afirma Peter Clausen, ingeniero del Grupo Nord-Lock.
Dónde supervisar la precarga
Existen pocas restricciones y LST/LSF de Superbolt se puede utilizar para monitorear la precarga en la mayoría de las conexiones atornilladas dentro de la turbina eólica. Se aplican comúnmente a las conexiones de brida en la conexión MP-TP dadas las fuerzas cada vez mayores a las que se someten los pernos de la torre, en los pernos de la pala al buje, los rodamientos de orientación, los pernos de anclaje y más.
"Seguro que tiene sentido en las conexiones de las palas del rotor, donde vemos altas cargas dinámicas a lo largo de su vida útil. El uso de LST es perfecto en áreas de difícil acceso en las que los clientes experimentan muchos costos de mantenimiento", añade Clausen.
De manera más general, este tipo de monitoreo remoto de precarga basado en IoT se puede usar en cualquier industria donde el uso de uniones atornilladas sea fundamental para la operación y la seguridad del equipo. Hay un enorme potencial en otras industrias de generación de energía, así como en petróleo y gas, construcción, infraestructura ferroviaria, manufactura y minería, por nombrar algunas.
¿Cuáles son las ventajas de utilizar LST/LSF de Superbolt?
Precisión: las revisiones de par le indican si un perno está flojo o no. Las soluciones SMART le ofrecen valores de precarga precisos dentro de un rango de ±5 % (LST de Superbolt).
Seguridad: Basados en los tensionadores multi-jackbolt (MJT), inventados originalmente por Superbolt en 1984, sus uniones atornilladas se pueden apretar con alta precisión sin necesidad de conocimientos especializados ni herramientas pesadas.
Rentable: porque “prevenir es más barato que curar”. Los LST y LSF de Superbolt se pueden espaciar periódicamente alrededor de una conexión de brida crítica, por ejemplo, y brindarle una visión fiable y actualizada de la integridad estructural a largo plazo de su infraestructura. Use esto para planificar programas de mantenimiento más eficientes.
Escalable: probar las tecnologías SMART del Grupo Nord-Lock en colaboración con ingenieros expertos. Pruebe el concepto en una muestra de sus aplicaciones, luego amplíe para cubrir sus activos más importantes.
Rentabilidad: extienda el ciclo de vida de las operaciones de su parque eólico, u otro, con un monitoreo estructural confiable.
No invasivo para la estructura: la mayoría de los métodos de monitoreo/medición son invasivos, pero LST de Superbolt deja la conexión atornillada como está, sin destruir nada ni alterar los cálculos.
Fácil de usar: Los productos SMART de Grupo Nord-Lock son esencialmente soluciones listas para funcionar, puede obtener soporte completo en cualquier parte del mundo para comenzar con la instalación y el monitoreo.
Modo continuo: LST y LSF trabajan, incluso cuando usted no está, el monitoreo dinámico de cargas evita la fatiga y fractura del perno.
Caso de Estudio: Supervisión de la precarga en el Mar del Norte
Vea al ingeniero del Grupo Nord-Lock y al especialista en alta mar Peter Clausen hablar sobre el potencial mundial para el monitoreo remoto de la precarga y una instalación exitosa del LST de Superbolt en el Mar del Norte alemán:
En conclusión, el uso de sistemas de monitoreo remoto de precarga puede ampliar las posibilidades de mantenimiento estructural y diseño de infraestructura. Hoy, las soluciones SMART de Grupo Nord-Lock 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 en industrias de todo el mundo.