Cómo Atten2 prolonga la vida útil de los parques eólicos

Una de las preocupaciones más extendidas en el sector de la energía eólica es el de evitar el desgaste de maquinaria en aerogeneradores en los parques eólicos. Tradicionalmente se estimaba en 20 los años de rendimiento de una flota de aerogeneradores, mientras que hoy en día ya se espera que su vida útil se prolongue en diez años más, hasta alcanzar los 30.

La longevidad de estas instalaciones para la obtención de energía ha propiciado que en el mercado actual coexistan aerogeneradores grandes y más modernos con otros de tamaño medio o pequeño, consistentes en turbinas de entre 1 y 3 megas. En el caso de estos parques eólicos más antiguos, la necesidad  de prolongar su vida útil implica realizar algunas modificaciones en su diseño y la adopción de medidas para minimizar riesgos de averías.

En este sentido, la monitorización en tiempo real de la máquina a través del análisis de la  condición del aceite lubricante que realizan los sensores ópticos de Atten2 permite diagnosticar el estado de la maquinaria crítica y anticiparse a fallos.

Tecnología de ATTEN2 para evitar el desgaste de maquinaria en aerogeneradores

En procesos industriales, la gravedad de los fallos que pueden producirse en maquinaria se mide en términos de riesgo, un concepto para la ponderación de averías que combina la probabilidad o frecuencia con la que pueden producirse y su impacto, es decir, el alcance económico y el tiempo que supone su reparación.

En un aerogenerador existen diferentes elementos críticos: la parte eléctrica, la parte mecánica y la parte de control. En la parte eléctrica es donde se produce la mayor recurrencia de fallos, pero son rápidamente subsanables, mientras que en lo relativo al control la probabilidad de averías es sensiblemente menor. Es en la parte mecánica donde reside el riesgo mayor, ya que a pesar de que los fallos sean menos frecuentes, el tiempo de reparación y su alcance económico es notablemente superior.

Sensores ópticos de ATTEN2 para prolongar la vida de las multiplicadoras

Entre los elementos mecánicos de un aerogenerador, el más crítico es la multiplicadora, un mecanismo que centraliza muchos esfuerzos de mantenimiento con el objetivo de atajar potenciales averías de alto riesgo.

En este sentido, los sensores ópticos de Atten2 son capaces de anticipar un fallo a través de la monitorización en tiempo real de la condición del lubricante. La tecnología de Atten2 detecta, cuantifica y clasifica las partículas presentes en el fluido, lo que permite realizar un diagnóstico del estado de la máquina y adoptar las medidas correctoras que eviten una avería o minimicen su impacto.

Aumento de visibilidad de los posibles fallos

Las soluciones de Atten2 aportan visibilidad a un porcentaje de posibles fallos de las multiplicadoras que resultan indetectables a través del mantenimiento preventivo.

Del conjunto de posibles averías que esta maquinaria puede sufrir durante su vida útil, se estima que un porcentaje elevado, de hasta un 35%, no son observables en las revisiones periódicas. El mantenimiento predictivo a través del condition monitoring de Atten2 mejora en un 25% la visibilidad de estos ‘problemas invisibles’, por lo que su capacidad de diagnóstico engloba el 85% de las posibles incidencias, lo que supone una notable disminución del riesgo de sufrir averías inesperadas.

Entre las anomalías que los sensores de Atten2 son capaces de detectar frente a otras soluciones de monitorización del mercado, figura la detección inequívoca de la presencia de aire dentro del sistema de lubricación. Este fallo, que podría ser debido a  un fallo en el montaje o del sistema de lubricación, ocasiona oxidación en el lubricante, lo que puede derivar en fallos mecánicos como consecuencia de un desgaste por deslizamiento. El valor añadido principal delos sistemas de Atten2 es que son capaces de distinguir entre presencia de partículas o burbujas de aire en el fluido de lubricación.

Un paso por delante de la ferrografía analítica

Los sensores ópticos de Atten2 identifican la tendencia al desgaste de una máquina y la forma en la que se está produciendo este desgaste. El sistema no sólo mide el número de partículas que están circulando a través del aceite, sino que, en base a su forma, puede identificar el tipo de fallo que está originando su presencia y realizar así un diagnóstico preciso del estado de la máquina.

En este sentido, un elemento mecánico puede fallar por diferentes causas, como por ejemplo por fatiga mecánica, esfuerzos de corte, esfuerzos de deslizamiento o problemas de corrosión. Todos estos tipos de desgaste dejan una marca muy particular tanto en el componente como en las partículas que se desprenden, formas que son identificadas en tiempo real con la monitorización de sensores ópticos de Atten2.

Tradicionalmente los estudios sobre el estado del aceite se realizan en laboratorios empleando una técnica denominada ferrografía analítica. Un proceso manual en el que se coloca una muestra bajo un microscopio y un especialista, con una guía de formas, realiza y establece a qué categoría corresponde cada partícula. Estos análisis, además de poder dar lugar a imprecisiones, resultan muy costosos e implican una inversión importante de tiempo.

Diagnósticos precisos y vinculados a la condición de operación

Gracias al sistema online de los sensores de Atten2, la identificación se realiza en tiempo real, lo que implica una inversión de tiempo y recursos menor, además de aportar mayor precisión al diagnóstico.

Además, la tecnología de Atten2, a diferencia de los análisis en laboratorio, permite vincular las condiciones de trabajo de la multiplicadora con el estado del aceite lubricante, aspecto determinante para realizar su diagnóstico, ya que el comportamiento de desgaste está íntimamente relacionado con las condiciones de funcionamiento de la máquina.

Los patrones de normalidad que se registran en el sistema on-line de Atten2 permiten distinguir cuándo el desgaste del aceite es elevado por anomalías en la máquina o si este desgaste obedece a las condiciones de carga bajo las que está operando.

Datos para adoptar medidas proactivas

Los datos en tiempo real que se obtienen a través de los sensores ópticos de Atten2 permiten anticipar un fallo en la maquinaria crítica, pero también aportan información útil para adoptar medidas de mantenimiento proactivo que inciden positivamente en la vida útil de la máquina.

En un parque eólico en el que se implementó el sistema de sensórica de Atten2, la monitorización del estado del aceite reveló una presencia alta de partículas metálicas en el aceite que retornaba a la multiplicadora, partículas que generaban un alto desgaste por abrasión. Estos datos permitieron determinar que la maquinaria precisaba de una mayor limpieza del aceite en retorno para evitar este desgaste acelerado de componentes. Con una mínima inversión, la instalación de un filtro off-line adicional, el porcentaje de desgaste de la maquinaria se vio reducido en un 20%, con lo que el cliente consiguió prolongar de forma exponencial la vida útil de la máquina y minimizar la posibilidad de registrar fallos en el futuro.