شرکت کارآفرینان نیرومند باد شرقشرکت کارآفرینان نیرومند باد شرقشرکت کارآفرینان نیرومند باد شرق
05135412558
niroumandbad@rahnoa.com
مشهد, شهرک صنعتی توس فاز ۲

نگهداری توربین بادی

نگهداری توربین بادی

تعمیر و نگهداری توربین بادی

عملکرد و طول عمر توربین های بادی به طور بسیار تنگاتنگی تابعی از چگونگی راه اندازی و نگهداری این سیستم های می باشد. مفهوم راه اندازی بیشتر مربوط به اعمالی می شود که می بایست به صورت روزانه در ارتباط با عملکرد توربین ها صورت پذیرد. در حالی که نگهداری خود یا شامل نگهداری پیشگیرانه(preventive maintenance) است که چگونگی آن توسط سازنده توربین بیان میشود و یا شامل تعمیرات خرابی(Break down maintenance) است که در زمان توقف و یا عدم کارکرد این توربین ها در اثر انفاقات غیر منتظره صورت می پذیرد.

تعمیر و نگهداری توربین به منظور افزایش بازدهی و تشخیص مشکلات سیستم انجام می شود. فعالیت تعمیر و نگهداری شام بازرسی های روزانه تکنسین ها از توربین ها به منظور تشخیص نقص در سیستم می باشد. اگر مزرعه بادی از وسعت زیادی برخوردار باشد، این بازرسی با استفاده از وسایل نقلیه صورت می گیرد.

بیشتر فعالیت های تعمیر و نگه داری در قسمت ناسل توربین بادی صوت می پذیرد که در اکثر مواقع این امر بدون نیاز به جرثقیل می باشد و با دسترسی تکنسین ها به داخل ناسل از طریق آسانسور برج و یا نردبان انجام می شود. استفاده از جرثقیل جهت حمل تجهیزات سنگین ناسل، تمیزکاری، تنظیم و یا جایگزینی تجهیزات به ندرت اتفاق می افتد. لازم به ذکر است که جرثقیلی که برای اهداف تعمیر و نگهداری مورد استفاده قرار می گیرد به مراتب کوچک تر از جرثقیلی است که برای نصب توربین مورد استفاده قرار می گیرد.

نگهداری توربین بادی
جرثقیل برای تعمیر و نگهداری توربین بادی

مانیتورینگ نحوه عملکرد هر توربین یا از ساختمان کنترل مرکزی و یا از رایانه هایی که در پایین هر یک از توربین ها قرار داده شده است صورت می پذیرد. در طول عمر عملکرد یک توربین بادی ممکن است احتیاج به تعویض روغن و یا سیالات موجود در توربین و یا رنگ کاری بخش های از دکل باشد که این امر باید توسط پیمانکار های مجاز و بر اساس آیین نامه های اجرایی صورت پذیرد.

به جز تکنسین های توربین که به صورت دوره ای باید در تمام روز های هفته در سایت حضور داشته باشند. انتظار می رود، بیشتر کارگران تمام وقت  از افراد محل باشند تا بتوانند در هر موقعی از شبانه روز در محل سایت حضور داشته باشند.

نگهداری پیشگیرانه

همانطور که میدانیم در بسیاری از سیستم های مکانیکی هزینه های لازم برای تعمیر یک سیستم بسیار بیشتر از آنچه که انتظار می رود می باشد. بسیاری از این هزینه ها در نتیجه تاخیر در تعمیرات انجام شده و مشکلات ناشی از این تاخیر می باشند. بنابراین به نظر می رسد نگه داری و انجام سرویس های به موقع دارای هزینه و اتلاف وقت کمتری در مقایسه با هزینه های مربوط به تعمیرات است.

یکی از اصلی ترین روش های نگهداری پیشگیرانه، انجام بازرسی ها و سرویس متناوب دستگاه ها بر اساس دستور العمل سازنده می باشد. به منظور عملکرد بهینه ژنراتور ها و توربین های بادی عملیات مربوط به نگهداری پیشگیرانه می بایست، به صورت منظم و در فاصله زمانی مشخص انجام پذیرد. باید همواره به خاطر داشت که نگهداری پیشگیرانه توربین بادی در عملکرد بهینه آن، از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. چراکه به راحتی می توان فهمید که توربین، مرکز و اساس تولید انرژی است در حالی که ترانسفورماتور ها و سیستم توزیع برقی، تجهیزاتی هستند که برق تولیدی از توربین بادی، در آنها جریان می یابد و اساسا ریشه تولید این نیروی الکتریکی، گردش توربین ها می باشد البته در صورتی که هر کدام از این سیستم ها به نحو ایده آلی عمل نکند، کارایی سیستم پایین آمده و در مواردی منجر به توقف کامل این توربین ها می شود. در این مواقع لازم است تا سیستم به طور کامل از چرخه خارج شده و بنابراین سبب ایجاد ضرر های مالی برای کل نیروگاه خواهد شد. همچنین عمر سیستم در اثر توقف های پی در پی به میزان بسیار زیادی کاهش خواهد یافت. نتایج حاصل از اغماض عملیات نگهداری اگرچه ممکن است در آینده ای نزدیک مشهود نباشد لیکن باعث ایجاد خسارت در طول عملکرد سیستم می شود.

دو عامل بسیار مهم روغن کاری و بازرسی قطعات در زمینه نگهداری توربین ها می بایست شدیدا مد نظر قرار گیرد که در این قیمت به آن پرداخته می شود.

حفاظت در برابر خوردگی

توربین های بادی که در خشکی نصب می شوند اکثرا فقط در معرض خوردگی حاصل از اتمسفر و آلاینده های اتمسفریک قرار دارند و بر خلاف توربین های فراساحلی در معرض رطوبت شدید و یا مواد محلول در آب نیستند. استاندارد های مهمی که در زمینه حفاظت از خوردگی توربین های بادی نصب شده در خشکی مورد استفاده قرار می گیرد و به قرار ذیل می باشد:

EN ISO 12944, paint and varnishes- corrosion protection of steel Structure by protective paint system (1998)

NORSOK M501,Surface Preparation and Protective Coating(5 Revision 2004)

نگهداری توربین بادی
خوردگی توربین بادی
نگهداری توربین بادی
خوردگی توربین بادی

استاندارد EN ISO 12944 تعمیر و نگهداری توربین بادی

این استاندارد به صورت گسترده در زمینه استفاده از پوشش ها و رنگ های پوششی مورد استفاده قرار می گیرد. این استاندارد تمام موارد خورنده از قبیل موارد زیست محیطی، آب و هوایی و اجسام خارجی را در بر می گیرد. در مواردی که فولاد با جریان های دریایی نیز در ارتباط می باشد. این استاندارد آیین نامه ها و دستورالعمل هایی را ارائه می دهد. این استاندارد شامل 9 بخش می باشد که بخش های آن عبارتند از:

ISO 12944-1 Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 1 General introduction

ISO 12944-1 Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 1 General introduction

ISO 12944-2 Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 2 Classification of environments

ISO 12944-3 Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 3 Design considerations

ISO 12944-4 Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 4 type of surface and surface preparation

ISO 12944-5 Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 5 Protective paint systems

ISO 12944-5 Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 5 Protective paint systems

ISO 12944-6 Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 6 Laboratory performance test methods

ISO 12944-7-Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 7 Execution and supervis ion of paint work

ISO 12944-8 Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 8 Development of specifications for new work and maintenance

ISO 12944-9- Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 9 Protective paint systems and laboratory performance test methods for offshore and related

 

نگهداری توربین بادی
خوردگی جعبه دنده توربین بادی
نگهداری توربین بادی
خوردگی جعبه دنده توربین بادی
نگهداری توربین بادی
خوردگی جعبه دنده توربین بادی

روغنکاری توربین بادی

عملیات روغن کاری به صورت صحیح و بی نقص می تواند عمر عملکردی اجزا توربین های بادی را افزایش دهد. بسیاری از گزارش های تعمیرات و نگهداری در ارتباط با نقص عملکرد قطعات ناشی از عدم روغنکاری صحیح اجزائ این سیستم ها بوده است.

اهداف اصلی روغنکاری اجزای توربین های بادی را می تواند به صورت زیر خلاصه کرد:

  • کاهش اصطکاک: با کاهش اصطکاک انرژی لازم برا عملکرد قطعات و سایش میان اجزا کاهش می یابد.
  • کاهش فرسایش: با کاهش فرسایش، عمر مفید اجزائ افزایش یافته و اطمینان از صحت عملکرد و کیفیت تولید بالا می رود.
  • عملیات خنک کاری: خنک کاری بهینه خود باعث افزایش عمر روغن ها شده و از شکست ناگهانی جلوگیری می کند.
  • جلوگیری از خوردگی: وجود روغن ها باعث کاهش خوردگی اجزا شده و بدین صورت از ایجاد شکست در قطعات جلوگیری می شود.
  • تصفیه اجزای ریز گرد و غبار: عملیات روغنکاری می تواند ذرات ریز و یا حتی گرد و غبار را از روی قطعات پاک کند و همراه خود به جریان در بیاورد.
  • دمپ شوک های وارد به سیستم: یکی دیگر از اهداف روغن کاری دمپ شوک های وارده به سیستم می باشد. بار وارده در نتیجه شوک به وسیله روغن کاری کاهش یافته و عمر تجهیزات بدین وسیله افزایش می یابد. ارتعاشات و صدا ایجاد شده در سیستم نیز به وسیله عملیات روغنکاری می تواند کاهش پیدا کند.

از سوی دیگر باید توجه داشت که در بسیاری از موارد، شکست قطعات و یا عدم عملکرد بهینه این اجزا مربوط به عدم استفاده از روغن مناسب با توجه به قطعه مورد نظر می باشد. شرایط آب و هوایی از جمله دمای محیط، بیشینه تغییرات دما در طول سال و وجود ذرات ریز همچون گرد و غبار در انتخاب روغن مناسب باید در نظر گرفته شود.

نگهداری توربین بادی
دستگاه تعویض روغن جعبه دنده توربین بادی
نگهداری توربین بادی
دستگاه تعویض روغن جعبه دنده توربین بادی
نگهداری توربین بادی
تعویض روغن جعبه دنده توربین بادی
نگهداری توربین بادی
تعویض روغن جعبه دنده توربین بادی

بازرسی قطعات

در بازرسی قطعات باید موارد زیر همواره کنترل شود.

  • سطح مایع در درون جعبه دنده و سایر مخازن ثابت بوده و به اندازه لازم باشد.
  • اتصال میان اجزا به خوبی برقرار باشد.
  • فشار هیدرولیکی کافی موجود باشد.
  • بازرسی چشمی انجام گرفته و اجزایی که در معرض خرابی قرار دارند قبل از رسیدن به مرحله شکست تعویض شوند.
  • سنسور هایی که به منظور مانیتور قطعات بسیار مهم توربین در سیستم موجودند به درستی عمل نمایند.

بازرسی سطح مایع

باید همواره به خاطر داشت که بازرسی سطح مایع درون جعبه دنده و همچنین دیگر مخازن موجود در سیستم بسیار مهم و ضروری است. در صورتی که سطح مایع در درون مخازن همیشه به اندازه کافی باشد سیستم می تواند به نحو احسن به کار خود ادامه دهد. همچنین برخی از مشکلات به وجود آمده در سیستم می تواند به وسیله بررسی روغن قبل از رسیدن به مرحله شکست عیب یابی شود. مثلا کف کردن بیش از اندازه و یا ته نشین شدن ذرات روغن جعبه دنده نشان دهنده نقصی در سیستم عملکرد توربین می باشد.

بازرسی اتصالات

بازرسی هایی که در ارتباط با اتصالات و میزان استحکام آنها انجام می شود، احتمال بروز شکست در برخی از قطعات را به شدت کاهش می دهد. احتمال بسیاری از شکست های ناگهانی قطعات با انجام این بازرسی ها به حداقل خود می رسد.

تنظیم فشار

بازرسی های انجام شده در زمینه فشار دستگاه و تنظیم درست آن در بسیاری از مواقع، خسارت به دستگاه ها و سیستم های عامل را کاهش می دهد.

بازرسی چشمی

در بسیاری از موارد بازرسی چشمی قطعات قبل از رسیدن به مرحله شکست بسیار مهم و الزامی است. مشخص کردن و تعویض قطعاتی که به نظر میرسد در مرحله شکست قرار دارند سبب صرفه جویی در بسیاری از هزینه های مربوط به تعمیرات و یا توقف توربین بادی خواهد شد.

قطعاتی که در معرض خرابی قرار دارند درصورتی که در کمترین زمان ممکن، تعویض و یا تعمیر نشوند، سبب ایجاد خسارت به اجزا و قطعاتی خواهد شد که در نزدیکی آنها قرار دارند.

لازم به تذکر است که بازرسی های چشمی نباید فقط محدود به برنامه تعمیرات باشد. در واقع این بازرسی در هر بار مراجعت به سمت توربین های بادی و به وسیله پرسنل می تواند انجام شوند. گزارش حاصل از بازرسی چشمی نیز در پایان هر بار بازرسی لازم است تا ثبت شود و بدین صورت رویه ای از چگونگی عملکرد توربین در طی سال به دست می آید.

بازرسی سنسور ها

یکی از کار هایی که در حین بازرسی باید صورت گیرد، بازرسی و کنترل سنسور های متصل به قطعات بسیار مهم توربین های بادی می باشد. به هنگام بازرسی باید اطمینان حاصل کرد که این سنسور ها به درستی عمل می کنند. در واقع یکی از عواملی که به شدت احتمال بروز شکست های ناگهانی را کاهش می دهد اطمینان از صحت کارکرد سنسور های توربین های بادی می باشد.

تجربه نشان داده است که 90 درصد تمامی قطعات تعویض ژنراتور ها در نتیجه گزارش های تهیه شده توسط تکنسین ها در نتیجه بررسی صدا و یا دیگر شرایط غیر نرمال می باشد. بسیاری از این تعویض قطعات قبل از بروز شکست های ناگهانی اتفاق افتاده و بنابراین سبب صرفه جویی در بسیاری از هزینه های مربوطه شده است.

درصورتی که میزان سطح مایع در درون جعبه دنده و مخازن کنترل نشود ممکن است خسارت های جبران ناپذیری به توربین ها وارد شده و عملا در برخی از مواقع، باعث توقف عملکرد این توربین ها شود. به عنوان مثال در صورتی که سطح روغن در درون جعبه دنده پایین تر از حد معمول باشد، کارایی روغن کاری کاهش یافته و خساراتی که چرخ دنده ها و یاتاقان ها وارد می شود. درصورتی که سطح روغن بیار پایین باشد در مواردی ممکن است در نتیجه دمای بالای ایجاد ده در یاتاقان توربین متوقف شود.

بازرسی و کنترل پره ها در زمینه احتمال وجود ترک ها بر روی آن بسیار ضروری می باشد در صورتی که این بازرسی ها انجام نگیرد این ترک ها به مرور زمان گسترش یافته و ممکن است به اندازه ای برسد که دیگر قابل تعمیر نباشد. در این صورت لازم است پره ها جایگزین شود که این عمل با احتساب زمان توقف توربین ها منجر به ایجاد هزینه های فراوانی است. درصورتی که انجام بازرسی های ساده بر روی پره ها به میزان زیادی  از بروز  چنین مشکلاتی جلوگیری می نماید.

بازرسی چشمی اتصالات از دیگر بازرسی هاست که باید به دقت انجام شود. اتصالات در صورتی که شکسته شده باشند باعث می شوند که اجزای متصل شده کم کم از یکدیگر جدا شوند و حتی منجر به تخریب کل توربین بادی شود. شکسته شدن اتصالات همچنین علائمی از وجود برخی نواقص دیگر در سایر قسمت ها می باشد درصورتی که بازرسی های انجام شده بر اساس برنامه یا به درستی صورت نپذیرد، شل شدن و یا شکست این اتصالات ممکن است منجر به ایجاد صدمات بسیار عظیمی شود.

از طرفی تجربه نشان داده است که یکی از اجزای که معمولا در انجام بازرسی ها مورد اغماض قرار می گیرد ترانسفورماتور ها هستند. انجام بازرسی های سالانه بر روی ترانسفوماتور ها، خطوط انتقال قدرت و سخت افزار های مربوطه در عملیات تعمیر و نگهداری بیار مهم و ضروری است. هزینه مربوط به بازرسی این قطعات در مقایسه با هزینه لازم برای تعمیر این قطعات بسیار اندک و قابل چشم پوشی است. آنالیز سالیانه روغن ترانسفوماتور از نظر مقدار رطوبت، گاز های تولید شده و اجزای تشکیل دهنده حتما باید صورت گیرد. مقدار زیاد گاز های تولید شده نشان از ایجاد جرقه ها در سیستم می باشد. در این صورت لازم است تا ترانسفورماتور پیش از خرابی از سیستم خارج شود و تعمیرات لازم بر روی آن صورت پذیرد. وجود رطوبت در داخل روغن نیز باید طی تکنیک های آزمایشی خاصی که به صورت متناوب بر روی ان انجام می گیرد تعیین شود. همچنین اتصالات الکتریکی ترانسفوماتورها باید کنترل شده و در صورت لزوم سفت و تمیز شود. عایق ها نیز باید به طور متناوب تمیز شود تا از جرقه زنی و یا به عبارتی نشت برق جلوگیری شود. از دیگر قطعات الکتریکی که باید عملیات نگهداری، سرویس و کنترل بر روی آنها انجام گیرد می توان کلید های هوایی (Air Switches) را نام برد.

در صورتی که عملیات تعمیرات و نگهداری ترانسفورماتور ها به درستی انجام نود منجر به کاهش تولید، کاهش درآمد، افزایش هزینه های تعمیرات و تعویض خواهد شد. لازم به ذکر است که عملیات نگهداری باید با برنامه منظم صورت گیرد.

نگهداری توربین بادی
بازرسی چشمی توربین بادی به وسیله کوادکوپتر
نگهداری توربین بادی
تعمیر و نگهداری توربین بادی
نگهداری توربین بادی
بازرسی جعبه دنده توربین بادی

تعمیرات خرابی

تعمیرات خرابی به هنگامی که قطعاتی از سیستم دچار نقص فنی می شوند صورت می پذیرد. البته در صورتی که نگهداری پیشگیرانه و مانیتورینگ قطعات به خوبی و درستی انجام گیرد، تعمیرات خرابی به ندرت انجام می پذیرد. تعدادی از این خرابی ها ممکن است در نتیجه وقوع رعد و برق، توفان ها، نقص در ساخت قطعات، شرایط نامساعد شبکه و استفاده از قطعاتی که استاندارد نیستند صورت پذیرد. در این مواقع لازم است که گروه تعمیرات در کمترین زمان ممکن دست به کار شده و قطعه آسیب دیده را تعمیر نماید. از طرفی همواره باید به یاد داشت که دسترسی به قطعات یدکی نیز از دیگر عواملی است که در تعمیرات خرابی همواره باید لحاظ کرد. باید به خاطر داشت که قطعات الکتریکی خراب شده سریعا پس از تعویض به آزمایشگاه فرستاده شوند تا علت آسیب آن مشخص شود.

کنترل عملکرد توربین ها بادی

همان طور که قبلا هم ذکر شد. راهبرد توربین های بادی عمدتا شام تمامی کارهای روزانه در ارتباط با راهاندازی ماشین آلات و بررسی اجزا مختلف آن است. به طور کی فعالیت های مربوط به راه اندازی شامل موارد زیر می باشد:

توجه به خطا های موجود و راه اندازی هشدار دهنده ها(آلارم ها)

  • بازرسی سطح روغن و کنترل نشت روغن از سیستم
  • بررسی و کنترل عملکرد سنسور ها و تنظیم آن ها در صورت لزوم
  • مانیتورینگ عملکرد ژنراتور و دستگاه های مربوطه
  • ارتباط مدام با واحد های دیگر در مزرعه بادی
  • استفاده و هماهنگی لازم با گروه تعمیرات و نگهداری برای تعمیر و یا تعویض قطعات در صورت لزوم
  • توجه به هشدار های هشدار دهنده و صدا های ایجاد شده و گزارش مشکلات به وجود آمده در اسرع وقت به گروه تعمیرات برای انجام تعمیرات لازم

هزینه های نگهداری توربین بادی

هزینه های مربوط به عملیات راه اندازی و نگه داری بستگی به پارامتر ها و فاکتور هایی دارد که به صورت زیر می باشد:

  • مکانی که مزارع بادی در آن قرار دارند.
  • تعداد توربین ها بادی که در یک مزرعه ی بادی نصب شده و مورد استفاده واقع می شوند.
  • نوع توربین های بادی نصب شده در منطقه
  • وظایف در نظر گرفته شده بری گروه راه اندازی و نگهداری بر اساس قرارداد
  • دسترسی به سیستم مانیتورینگ مرکزی

متوسط هزینه های مربوط به عملیات راه اندازی و نگهداری هر کدام از توربینهای بادی تقریبا بین 1 درصد تا 1.25 درصد هزینه احداث توربین باد می باشد. این هزینه در بر گیرنده هزینه ی مربوط به قطعات یدکی بوده ولی هزینه ی بیمه ی این قطعات را در بر نمی گیرد. برای کسب اطلاعات بیشتر مقاله هزینه توربین بادی را مطالعه بفرماید.

نگهداری توربین بادی
تعمیر و نگهداری پره توربین بادی
نگهداری توربین بادی
تعمیر و نگهداری توربین بادی
نگهداری توربین بادی
ترانسفوماتور توربین بادی
پست قبلی

پیام بگذارید