Buenas prácticas para el cuidado y mantenimiento de turbinas eólicas

En diversas industrias y aplicaciones, las turbinas de generación de energía desempeñan un papel esencial en la maquinaria. Desde el punto de vista de la fuente de energía utilizada, estas turbinas se pueden clasificar en dos grandes grupos:

1. Turbinas de energía no renovable, que incluyen:

   • Turbinas de vapor, impulsadas por la combustión de carbón, gas natural o petróleo.

   • Turbinas de gas, que funcionan con combustibles fósiles y se utilizan ampliamente en plantas de ciclo simple.

   • Turbinas de ciclo combinado, que combinan turbinas de gas y de vapor para mejorar la eficiencia energética.

2. Turbinas de energía renovable, que incluyen:

   • Turbinas hidráulicas, utilizadas en centrales hidroeléctricas para transformar la energía del agua en electricidad.

   • Turbinas eólicas, que aprovechan la energía del viento para generar electricidad de forma sostenible.

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En este artículo, nos centraremos en las buenas prácticas de mantenimiento y cuidado de las turbinas eólicas, con especial atención a los componentes más críticos. En particular, nos enfocaremos en los engranajes de las cajas multiplicadoras, que son componentes altamente costosos.

Mantenimiento de engranajes: confiabilidad y costos

El mantenimiento de los engranajes en las cajas multiplicadoras es un factor clave en la estructura de costos operacionales de las turbinas eólicas. Esto se debe a tres razones principales:

1. Costo de insumos y tiempos asociados: El mantenimiento requiere recursos significativos que impactan el presupuesto operativo.

2. Impacto de fallas y reparaciones: Las averías, reparaciones y reposiciones afectan directamente los resultados financieros de la organización.

3. Pérdida de continuidad operativa: Cualquier parada de la turbina—ya sea por fallas, mantenimiento o reemplazo de piezas—repercute en la productividad y en la generación de energía.

Dentro de una estrategia de mantenimiento eficaz, el uso de lubricantes industriales desempeña un papel fundamental. Este enfoque, conocido como ingeniería líquida, abarca las prácticas, productos y parámetros relacionados con la lubricación de los componentes críticos.

Es crucial definir una política de mantenimiento antes de seleccionar el lubricante adecuado, ya que este debe cumplir con los requisitos específicos de la turbina y el entorno de operación.

Consecuencias de un mantenimiento ineficaz

Una gestión deficiente del mantenimiento puede generar los siguientes problemas:

• Reducción de la vida útil de engranajes y rodamientos.

• Aumento en la frecuencia de paradas operativas.

• Menores ingresos por kilovatio generado.

• Disminución de la vida útil del lubricante.

• Incremento en la generación de residuos lubricantes.

Estos factores no solo elevan los costos operativos, sino que también disminuyen la productividad de la turbina. Por ello, es esencial planificar el mantenimiento de manera meticulosa y prestar especial atención a la selección y conservación de los lubricantes que protegen los componentes clave del sistema.

El caso de las turbinas eólicas

Cada tipo de turbina tiene sus propias características. En el caso de las turbinas eólicas de menor tamaño, el período de recuperación de la inversión suele oscilar entre 6 y 15 años, dependiendo de factores como el recurso eólico, las tarifas eléctricas y los incentivos disponibles.

Además, estos sistemas pueden generar un retorno de inversión constante durante su vida útil operativa, que normalmente se sitúa entre 20 y 25 años. En términos económicos, dicho retorno puede alcanzar el 15% o más, según las condiciones previamente mencionadas.

Por supuesto, estos indicadores varían en función de la efectividad del mantenimiento y la durabilidad de los componentes más críticos del equipo.

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OPTIMIZAR LOS SISTEMAS DE LUBRICACIÓN

La lubricación es un factor clave en el funcionamiento y la vida útil de las turbinas eólicas. Un sistema de lubricación optimizado no solo reduce el desgaste y mejora el rendimiento, sino que también prolonga la vida útil de los componentes críticos.

Principales contaminantes del aceite lubricante

1. Humedad y agua
   El agua es uno de los principales contaminantes del aceite lubricante, ya que puede desplazar la película de aceite y provocar microfisuras subsuperficiales en los rodamientos. Con el tiempo, estas microfisuras pueden evolucionar y causar picado o descascarado en las piezas, reduciendo drásticamente su vida útil.

   Para eliminar el agua del aceite, se pueden emplear métodos como la deshidratación al vacío o la purificación centrífuga, asegurando así la integridad del sistema de lubricación.

2. Partículas y suciedad
   La contaminación por partículas es otra amenaza significativa. Estas pueden generar desgaste abrasivo en rodamientos y engranajes, así como favorecer la formación de espuma, lo que compromete la lubricación.

   Para minimizar la presencia de partículas, es fundamental:

   • Inspeccionar regularmente los mecanismos y los depósitos de lubricante.

   • Mantener el sistema de filtración en óptimas condiciones.

   • Controlar los niveles de contaminación de acuerdo con la norma ISO 4406.

Importancia del análisis del aceite

El monitoreo regular del aceite lubricante es esencial para garantizar su buen estado y prevenir fallas prematuras. Para ello, se recomienda:

• Inspecciones visuales diarias para detectar signos evidentes de contaminación o degradación.

• Análisis de laboratorio mensual, que permite evaluar la calidad del aceite y su capacidad de lubricación.

• Estudios semestrales o puntuales, enfocados en determinar la vida útil restante del aceite o en investigar el origen de una posible falla. En estos casos, se pueden realizar inspecciones boroscópicas en rodamientos y dientes de engranajes.

El objetivo de todas estas prácticas es detectar de manera temprana el deterioro, la contaminación y otros posibles problemas para tomar acciones correctivas de forma rápida y eficaz, evitando así paradas inesperadas y costosas.

Por último, todas estas actividades deben documentarse y sistematizarse en una base de datos accesible para el equipo de mantenimiento, asegurando la continuidad y eficiencia en la gestión de la lubricación.

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MÁS PREVENCIÓN

Una forma efectiva de reducir la acumulación de agua en la caja multiplicadora es garantizar una ventilación adecuada. En los sistemas con venteo por vacío, es crucial controlar con precisión la presión negativa ejercida sobre el aceite. En los sistemas que operan a presión atmosférica, se debe verificar que el venteo de aire tenga el tamaño adecuado y cuente con un buen filtro, preferiblemente con un desecante para minimizar la humedad.

Las fugas de aceite representan un verdadero Talón de Aquiles en muchos sistemas, incluidas las cajas multiplicadoras de las turbinas eólicas. Detectarlas y eliminarlas es esencial para garantizar la seguridad y confiabilidad del mecanismo, además de reducir el consumo y desperdicio de lubricante.

Las fugas suelen ocurrir en:

• Sellos de rodamientos.

• Líneas de suministro de aceite.

• Juntas y conexiones de válvulas.

Es importante recordar que la presión de alimentación del aceite no debe ser excesiva, ya que un sobrepresurizado puede aumentar el riesgo de fugas y acelerar el desgaste de los componentes.

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PAUTAS GENERALES

El cuidado y mantenimiento de lubricantes en turbinas eólicas es crucial para garantizar un rendimiento óptimo y una vida útil prolongada del equipo. Aquí hay algunas pautas generales que pueden ayudar en el manejo adecuado de los lubricantes en turbinas eólicas:

• Análisis de aceite

• Filtración

• Control de la humedad

• Control de la temperatura

• Reposición de lubricante

• Almacenamiento y Manipuleo de lubricantes

• Entrenamiento del personal

• Inspección visual o boroscópica de ser necesario

• Control de vibraciones

Sigue siempre las recomendaciones y especificaciones del fabricante en cuanto a lubricantes, intervalos de mantenimiento y procedimientos de manejo.

Recuerda que las turbinas eólicas pueden estar ubicadas en entornos desafiantes, como áreas marinas o desiertos, lo que puede aumentar la importancia de un mantenimiento adecuado de los lubricantes. Adaptar las prácticas de mantenimiento a las condiciones específicas del sitio también es esencial

Nota de página:

1. Contáctese con su asesor de lubricación Castrol para más información sobre el servicio de Boroscopia.

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