Buenas prácticas para el cuidado y mantenimiento de turbinas eólicas

En diferentes industrias y aplicaciones, las turbinas de generación de energía son una parte esencial de la maquinaria. Estas turbinas se pueden clasificar, desde el punto de vista de la generación de energía, en dos grandes grupos: las turbinas de energía no renovable, como las turbinas de vapor, de gas o de ciclo combinado, y las turbinas de energía renovable, como las turbinas hidráulicas y las turbinas eólicas.

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 de las cajas multiplicadoras es un componente clave de la estructura de costos operacionales de las turbinas eólicas. En primer lugar, porque los insumos y tiempos asociados conllevan un factor económico clave. En segundo lugar, porque las fallas, reparaciones y reposiciones también impactan en el cuadro de resultados de la organización. En tercer lugar, porque cualquier parada de la turbina, sea por fallas de funcionamiento, para repararla o para cambiarla, implica un impacto significativo en la continuidad operativa y la productividad.

En toda estrategia de cuidado y mantenimiento de turbinas, el uso de lubricantes industriales es un aspecto fundamental. Esto se conoce como ingeniería líquida, que comprende las prácticas, productos y parámetros vinculados a la lubricación.

Es importante tener en cuenta que la política de mantenimiento del sistema debe establecerse antes de elegir el lubricante adecuado. Esto se debe a que el lubricante debe cumplir con los requisitos específicos de la turbina y el entorno en el que opera.

Una práctica ineficaz de mantenimiento puede generar los siguientes inconvenientes:

• Reducción de la vida útil de los engranajes y rodamientos

• Intervalos de parada más frecuentes

• Menores ingresos por kilowatt

• Menor vida útil del lubricante

• Mayores desechos de lubricantes

Estos inconvenientes pueden traducirse en un aumento de los costos y una reducción de la productividad. Por lo tanto, es fundamental planificar el mantenimiento meticulosamente y tomar una serie de resguardos respecto a la selección y mantenimiento de los aceites que lubrican los componentes críticos de las turbinas eólicas.

El caso de las turbinas eólicas

Cada tipo de turbina tiene sus propias características. En promedio, las pequeñas turbinas eólicas tienen un período de recuperación de la inversión de alrededor de 6 a 15 años, dependiendo de factores como el recurso eólico, las tarifas eléctricas y los incentivos disponibles.

Asimismo, las pequeñas turbinas eólicas pueden proporcionar un retorno de la inversión constante durante su vida útil operativa, que normalmente oscila entre 20 y 25 años. En términos económicos, este retorno puede llegar al 15% o más, dependiendo de los factores antes mencionados.

Indudablemente, estos indicadores varían en función de la efectividad del mantenimiento y la vida útil de los componentes más críticos del equipo.

OPTIMIZAR LOS SISTEMAS DE LUBRICACIÓN

La lubricación es un factor clave para el funcionamiento y la vida útil de las turbinas eólicas. Un sistema de lubricación optimizado puede ayudar a reducir el desgaste, mejorar el rendimiento y prolongar la vida útil de los componentes críticos de la turbina.

El agua es uno de los principales contaminantes del aceite lubricante. Los niveles de humedad deben mantenerse al mínimo para evitar que el agua desplace la película de aceite y provoque microfisuras subsuperficiales en los rodamientos. Estas microfisuras pueden evolucionar con el tiempo y provocar el picado y el descascarado de piezas, lo que reduce significativamente la vida útil del rodamiento.

Para eliminar el agua del aceite se pueden utilizar diversos métodos, como la deshidratación por vacío o la purificación centrífuga.

Las partículas son otro contaminante importante del aceite lubricante. Pueden causar desgaste abrasivo en los rodamientos y engranajes, así como la formación de espuma que afecta la lubricación.

Para mantener el aceite limpio es importante inspeccionar los mecanismos, los repositorios de lubricante y mantener el sistema de filtración a su máxima efectividad. Los niveles de partículas deben ser controlados de acuerdo con los lineamientos de la norma ISO 4406.

El análisis periódico del aceite es una práctica esencial para garantizar su buen estado.

Las inspecciones visuales deberían ser diarias. Los análisis de laboratorio de rutina pueden realizarse en forma mensual, mientras que otros estudios para una determinación más profunda de la vida futura del aceite pueden realizarse en forma semestral o cuando se requiera determinar el origen de una potencial falla y se realice una inspección boroscópica¹ de rodamientos y dientes de engranajes.

El objetivo de todas estas prácticas es detectar tempranamente el inicio del deterioro, la contaminación y otros potenciales inconvenientes para tomar acciones correctivas de manera rápida y eficaz que eviten paradas inesperadas y costosas. Por supuesto, todas estas prácticas deben quedar documentadas y sistematizadas en una base de conocimiento que esté siempre accesible para quien sea que esté a cargo de las tareas de mantenimiento.

MÁS PREVENCIÓN

Otra manera de remover el agua o reducir la probabilidad de su acumulación en la caja multiplicadora es asegurar una adecuada ventilación. Cuando se usa un venteo por vacío, la presión negativa sobre el aceite en el sistema debe ser cuidadosamente controlada. En sistemas a presión atmosférica, hay que asegurarse que el venteo de aire esté dimensionado correctamente y utilice un buen filtro, de ser posible con un disecante.

Las fugas de aceite son un verdadero Talón de Aquiles en muchos sistemas, incluso en las cajas multiplicadoras que utilizan las turbinas eólicas. Localizarlas y neutralizarlas es vital para la seguridad y la confiabilidad de todo el mecanismo; además, ese control reduce los desechos y el consumo de aceite. Típicamente, las fugas se dan en los sellos de los rodamientos, en las líneas de provisión de aceite, en las juntas y en las conexiones de las válvulas. Hay que recordar que la presión de alimentación de aceite no debe ser excesiva.

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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