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Herramientas especiales revolucionarias para el mantenimiento de los frenos de aerogeneradores

James Woods, Senior Project Manager en Svendborg Brakes

Algunos aerogeneradores grandes están dotados de un sistema de freno de orientación. Pesados y difíciles de mantener sobre el terreno, elevar y posicionar los frenos presenta dificultades considerables en espacios reducidos, pero el mantenimiento es crítico a la hora de minimizar las paradas de producción. Una vez instalados y funcionando en el aerogenerador, no hay vuelta atrás, por lo que los proveedores de servicios técnicos están en la actualidad introduciendo unas herramientas innovadoras para realizar el mantenimiento de los frenos de orientación, con ventajas tanto para los equipos de mantenimiento, como para los operadores de los aerogeneradores.


 

James Woods, responsable senior de proyectos de Svendborg Brakes, un importante proveedor de servicios en el sector eólico, una de las empresas de la división Altra Renewable Energy y una marca del grupo Altra Industrial Motion Corporation, presenta en este artículo un nuevo tipo de herramienta de mantenimiento para los frenos de orientación, con sus ventajas para las operaciones de campo.

En este sector, lo normal es que un cambio de frenos de orientación –cinco o más pinzas de freno– en un aerogenerador marino conlleve tres días de parada de producción. En esta operación, hay que desmontar todas las pinzas y bajarlas al suelo de la sección de orientación para poder examinarlas. Después de cambiar las zapatas de freno, se eleva cada pinza de freno, de unos 200 kg de peso, para volver a instalarlas en el aerogenerador.

Con aerogeneradores de potencias superiores a 3,6 MW, los operadores no sólo tienen que asumir los costes de la mano de obra correspondiente, sino que sufren también pérdidas de ingresos. Además, las dificultades se acrecientan cuando se trata del mantenimiento de varios aerogeneradores y el personal de mantenimiento tiene que realizar largas jornadas, con grandes esfuerzos físicos, para cumplir plazos reducidos. Para minimizar las paradas de producción y proteger al personal de la fatiga, los proveedores de servicios de mantenimiento están desarrollando nuevos métodos para mejorar la eficacia del mantenimiento de los frenos de orientación.

Un método para mejorar esta eficacia consiste en realizar el trabajo de mantenimiento in situ. Éste es el concepto que la herramienta de elevación del freno de orientación LBS de Svendborg Brakes ofrece. La herramienta se monta en el disco de freno, lo que permite extraer la pinza de freno de su montaje en el disco, para elevarla y depositarla en el suelo de la sección de orientación, con mínimo esfuerzo, empleando un equipo de dos operarios. Con el cambio de zapatas y la inspección de la pinza realizados ahí mismo, se puede entonces elevar e instalar de nuevo la pinza con ayuda de la herramienta.

El sistema ya ha sido probado sobre el terreno en parques eólicos terrestres y marinos. En un caso particular, el operador necesitaba cambiar los frenos de orientación de centenares de aerogeneradores marinos, pero minimizando las paradas de producción del parque. Para este trabajo se obtuvo la herramienta de elevación del freno de orientación LBS, lo que agilizó el trabajo de un proyecto de año y medio. Como resultado de ello, las paradas de producción se redujeron al 50% y el trabajo de mantenimiento se realizó con mayor eficacia.

Además de cambiar las zapatas de freno, el desgaste del disco de freno es otro problema que genera gastos importantes y paradas de producción largas. En general, el disco de freno de un aerogenerador tiene unas dimensiones aproximadas de 2,5 m de diámetro y 40 mm de espesor. Debido a ello, hay que desmontar completamente las palas y la góndola para cambiar el disco, una operación que, en función de la ubicación, puede llegar a costar 800 000 euros.

En otro caso, el operador necesitaba que se reacondicionara la superficie del disco de freno, pero que también se pudiera operar el aerogenerador durante la noche, lo cual exigía montar de nuevo los frenos del aerogenerador al final de la jornada. Esto no tenía precedentes, pero, después de un estudio de las opciones disponibles, el equipo técnico decidió que se podía emplear la herramienta de elevación del freno de orientación LBS. La operación consistió en desmontar dos frenos y montar en la bancada una herramienta de control numérico especialmente diseñada y construida por Svendborg Brakes para reacondicionar la superficie del disco de freno. Con los frenos desmontados, se pudo mecanizar con esta herramienta la superficie del disco hasta obtener un acabado óptimo sin necesidad de desmontar la góndola. El reacondicionamiento del disco pudo realizarse en una jornada con un coste inferior al 50% del coste normal. Además, la eficacia del procedimiento permitió que se pudiera reinstalar los frenos para que el aerogenerador funcionara esa misma noche.

Las energías renovables van camino de aportar el 30% del suministro mundial de electricidad en 2040. En 2018, la energía eólica ya cubría el 6% de la demanda mundial de electricidad. Para una industria basada en los principios de alto rendimiento, es esencial que los procedimientos de mantenimiento se optimicen para mantener los costes de la energía bajos para el consumidor. Éste es un sector en el que la innovación es norma, por lo que su posventa y los servicios de mantenimiento, reparación y explotación reflejan este hecho.

Por su naturaleza, los parques eólicos se ubican en lugares remotos y de muy difícil acceso. Las innovaciones como el sistema de elevación LBS y la herramienta de reacondicionamiento de la superficie del disco ayudan a los equipos de mantenimiento a realizar sus trabajos más rápidamente, con menos personal, permitiendo que los aerogeneradores sigan funcionando más tiempo.

 

Artículos sobre eólica | 21 de febrero de 2020

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