Los aerogeneradores suelen contener más de 6.000 pernos. La inspección de los pernos críticos de mayor tamaño es necesaria a intervalos regulares – estas inspecciones consumen mucho tiempo y por lo tanto son caras, y a menudo los resultados obtenidos pueden variar, dependiendo del método de inspección actual.
Hinnerup, Dinamarca, 8 de julio de 2021. – Todas las uniones atornilladas de un aerogenerador se ajustan a la tensión de carga adecuada durante el proceso de ensamblaje, pero luego requieren inspecciones periódicas de tensión en servicio. Esto se debe a que un tornillo puede perder tensión con el tiempo debido a las fuerzas y vibraciones a las que está sometido, una situación que, en el peor de los casos, podría provocar el fallo de toda la turbina.
Par de apriete, tensión y herramientas de última generación
La inspección periódica de los pernos se lleva a cabo de acuerdo con el programa de mantenimiento del fabricante para garantizar un funcionamiento seguro y óptimo. Normalmente se realiza con herramientas de par o tensión, pero recientemente se han desarrollado nuevos métodos que utilizan ultrasonidos, sensores de carga o indicadores mecánicos.
“Hay muchos factores que hay que tener en cuenta a la hora de elegir la herramienta correcta para este trabajo vital”, dice Flemming Selmer Nielsen, especialista principal de la empresa danesa de ingeniería R&D.
“Quienes emprendan esta labor de supervisión hacen bien en elegir una solución que no sólo sea rápida y fácil de manejar, sino también confiable a largo plazo y disponible a un precio adecuado. Muchos de estos sistemas de control requieren una preparación especial en los pernos, lo que supone mayores costes y desafíos logísticos”, añade.
Las herramientas de tensión de pernos utilizan cada vez más los ultrasonidos
R&D, una empresa de ingeniería con sede en Dinamarca que suministra sistemas de prueba y consultoría para el sector de la energía eólica, ha desarrollado el sistema Bolt-Check, una herramienta de medición de la tensión de los pernos que ofrece un equilibrio óptimo entre facilidad de uso, precisión, fiabilidad y coste. Diseñado para ser utilizado en pernos estandarizados, el sistema Bolt-Check ofrece a los fabricantes de aerogeneradores y a las empresas de servicios una serie de ventajas que normalmente sólo están disponibles a precios mucho más elevados.
Cada vez más, las herramientas de tensión de pernos utilizan métodos de detección electrónicos como por ejemplo los ultrasonidos. El principio de funcionamiento se basa en el uso de ondas sonoras para medir la longitud del tornillo, que se estira durante el tensado. A continuación, se puede calcular la tensión. Por otro lado, los métodos mecánicos para medir la tensión de los pernos suelen utilizar un calibrador que mide mecánicamente el cambio de longitud.
Una forma de controlar la tensión de un tornillo mientras está en servicio es utilizar tornillos especialmente diseñados con indicadores de tensión incrustados. Estos pernos indicarán una pérdida de tensión, pero el problema es que tienen un coste de inversión inicial considerable.
Costes hasta 50 veces inferiores para los perno individuales
El “Bolt-Check Advanced“, una herramienta desarrollada por R&D para medir la tensión de los pernos instalados, ofrece una solución rentable para determinar fácilmente la fuerza de apriete real en los pernos.
“Este sistema Bolt-Check puede implementarse con un coste de 3-4 euros por perno, lo que representa una ventaja de costes para los fabricantes de aerogeneradores, ya que los sistemas alternativos que utilizan pernos especializados pueden aumentar el coste de 10 a 50 veces por perno, o incluso más, dependiendo del tamaño del perno”, comenta Selmer.
Esta herramienta no requiere aflojar y volver a tensar miles de pernos para medir la carga en las juntas. En su lugar, utiliza un método propio basado en la combinación de una medición de longitud por ultrasonidos con una medición mecánica. Para ello se utiliza una herramienta personalizada que incluye un micromedidor y un sensor ultrasónico que puede utilizarse para comprobar cualquier perno estándar.
Cientos de pernos comprobados con precisión en cuestión de horas
Gracias al método patentado de R&D, que incluye mediciones mecánicas y ultrasónicas, y a la uniformidad de las propiedades de los distintos lotes de pernos, Bolt-Check puede alcanzar una precisión de aproximadamente el 10%. También hay una gran ventaja de ahorro de tiempo, ya que el sistema permite comprobar cientos de tornillos en unas pocas horas.
“Estamos ofreciendo una solución que ofrece un alto nivel de precisión a un precio muy competitivo y, lo que es más importante, ahorra una enorme cantidad de tiempo”, comenta Selmer.
“Las herramientas tradicionales son pesadas y potencialmente peligrosas, ya que funcionan a alta presión hidráulica. Bolt-Check es fácil de usar y se maneja con la mano, por lo que también supone una importante mejora para la salud, la seguridad y el medio ambiente”, concluye Selmer.
Etiquetas de identificación en pernos normalizados
El sistema Bolt-Check viene con etiquetas de identificación únicas que se añaden fácilmente a los pernos en la fase de instalación o en la primera inspección. El etiquetado de los tornillos garantiza la trazabilidad y una documentación detallada. Esto facilita el diagnóstico previo a los fallos, y los datos que se recogen y almacenan de forma segura en la red incluyen la ubicación de cada tornillo, así como su programa de servicio y mantenimiento.
El galardonado sistema Bolt-Check ha obtenido el certificado de producto DNV-GL que permite utilizar la solución Bolt-Check para las inspecciones de servicio y mantenimiento como alternativa a las herramientas de torsión o tensión. El certificado proporciona una verificación independiente de que Bolt-Check cumple las estrictas normas de las herramientas y servicios para aerogeneradores. Todos los servicios de certificación de tipo DNV-GL están acreditados por el organismo de acreditación alemán DAkkS.
R&D ofrece soluciones Bolt-Check tanto para pernos nuevos como para pernos ya en funcionamiento. La herramienta “Bolt-Check Standard” se utiliza cuando se instalan pernos nuevos, mientras que la herramienta “Bolt-Check Advanced” mide la tensión de los pernos ya instalados.
Bolt-Check, que se fabrica en Dinamarca y se suministra a clientes de aerogeneradores de varios continentes, se presentará en la feria Husum Wind del 14 al 17 de septiembre de 2021.
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