لدى مديري الأصول ومشغلي ومشغلي توربينات الرياح هدفان رئيسيان: 1) تحسين توافر توربينات الرياح، و2) تنفيذ استراتيجية الصيانة الأكثر فعالية من حيث التكلفة. في هذه المقالة، نوضح كيف تساهم مراقبة الاهتزازات في تحسين توافر توربينات الرياح وكفاءة صيانتها.
Vibration توفر المراقبة نظرة ثاقبة على نظام دفع توربينات الرياح
كل آلة دوارة صناعية معرضة للاهتزازات، ولكن عندما تزداد الاهتزازات في مكان واحد أو أكثر في الماكينة، فمن المهم تحديد السبب. لا ينبغي الاستهانة بعواقب الاهتزازات المفرطة، حيث يمكن أن يكون لها عواقب كارثية على الأشخاص والبيئة والآلة نفسها.
في حالة توربينات الرياح، من المهم بالتالي مراقبة جميع مكونات مجموعة الدفع (عمود السرعة المنخفضة وعمود السرعة العالية وعلبة التروس والمولد) بحثاً عن الاهتزازات، حيث أن الاكتشاف المبكر للاهتزازات المتزايدة وتحديد أسبابها يقلل بشكل كبير من فرصة وقوع الحوادث والتكاليف المرتفعة غير المتوقعة وانخفاض العمر الافتراضي.
Vibration المستشعرات على مجموعة الحركة
تم تجهيز مجموعة الحركة بأكملها بمستشعرات اهتزاز تقيس اهتزازات جميع المكونات بشكل مستمر وترسلها إلى نظام الحصول على البيانات. ثم تتم معالجة البيانات وتخزينها وتحليلها بشكل دوري من قبل متخصصين في الاهتزازات باستخدام برنامج تحليل متقدم. من خلال التحليل الدوري لتوربينات الرياح، يتم بناء اتجاهات الاهتزاز، مما يسمح لأخصائي الاهتزازات باكتساب نظرة ثاقبة لحالة مجموعة الحركة من خلال تحليل الاتجاهات.
تحسين التوافر التشغيلي الأمثل لتوربينات الرياح
لننظر أولاً إلى الهدف الأول، 1) تحقيق التوافر الأمثل لتوربينات الرياح. يتم تحقيق التوافر التشغيلي الأمثل من خلال تقليل فرصة حدوث downtime غير المتوقع، وزيادة العمر الافتراضي إلى أقصى حد، وتحسين الأداء.
تقليل downtime غير المتوقع؛ وتعظيم الإنتاجية
بدون وجود رؤية دورية جيدة لسلوك الاهتزاز للمكونات الدوارة وبالتالي حالة الماكينة، تكون فرصة حدوث downtime غير متوقعة عالية. على سبيل المثال، إذا حدث تلف في المحمل ولم يتم ملاحظته في الوقت المناسب بسبب عدم وجود رؤية لحالة المحمل، فيجب البدء في عملية كاملة على المدى القصير لاستبدال هذا المحمل. مع المراقبة والتحليل الدوري للاهتزاز، يمكن اكتشاف مثل هذا المحمل المعيب في وقت مبكر وتوقعه بشكل أفضل، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الإصلاح.
علاوة على ذلك، يساهم تحليل الاتجاهات المذكور أعلاه في تحسين العائد. يمكن لتحليل الاتجاهات أن يحدد ما إذا كان المحمل الذي يعاني من بداية التلف لا يزال بإمكانه العمل بفعالية من حيث التكلفة خلال الموسم الذي يتمتع بأعلى إمكانات الرياح (من الخريف إلى الربيع)، أو ما إذا كان من الضروري الحد مؤقتًا من السرعة القصوى لتوربينات الرياح المعنية حتى فصل الصيف، عندما تكون الرياح أقل عمومًا.
إطالة العمر التشغيلي من خلال قياسات الاهتزاز
من خلال الحصول على رؤية مبكرة لمستويات الاهتزازات المتزايدة في مجموعة القيادة، يمكن أن تساعد مراقبة الاهتزازات في تحديد العوامل التي يمكن أن تؤثر على العمر الافتراضي لتوربينات الرياح. وهذا يسمح للمالكين والمشغلين باتخاذ التدابير اللازمة لإطالة عمر التوربينات وتحسين التوافرية الإجمالية.
تحسين الأداء
Vibration يمكن أيضًا استخدام أنظمة المراقبة لتحسين أداء توربينات الرياح. ومن خلال تحليل البيانات، يمكن للمهندسين تعديل تشغيل التوربينات لزيادة إنتاج الطاقة إلى أقصى حد دون المساس بالسلامة. وهذا يساهم في زيادة التوافر من خلال تحسين إنتاجية توربينات الرياح.
تحسين كفاءة صيانة التوربينات الهوائية
والآن لننظر إلى الهدف الثاني، 2) تنفيذ استراتيجية الصيانة الأكثر كفاءة من حيث التكلفة. تتحقق استراتيجية الصيانة الفعالة من خلال جعل الصيانة قابلة للتخطيط، أو باتباع استراتيجية الصيانة التنبؤية.
لأسباب متعددة تتعلق بالتكلفة، يعد جعل صيانة توربينات الرياح قابلة للتخطيط أمرًا ضروريًا لضمان كفاءة الصيانة. ينصب التركيز بشدة على إجراء أعمال نظام الدفع أعلى البرج، حيث ترتفع التكاليف بشكل كبير عندما يتعين إجراء أعمال نظام الدفع أسفل البرج. لسوء الحظ، يكون من الضروري أحيانًا إجراء أعمال نظام الدفع أسفل البرج. في هذه الحالة، يُعد الفهم المبكر لحالة الماكينة أمرًا ضروريًا لتخطيط الصيانة نظرًا لتعقيد العملية اللوجستية. ويبدأ الأمر بالحصول على التصاريح اللازمة، وهو ما يستغرق 12 أسبوعًا على الأقل، ثم تحديد موعد مع أحد الفرق المتخصصة القليلة المتاحة، وتحديد موعد لاستخدام رافعة خاصة، وهي أيضًا نادرة ويتم نقلها بواسطة حوالي 40 شاحنة، وتحديد موعد لتوفير الأدوات المناسبة لإبقاء بقية أجزاء نظام نقل الحركة في مكانها، وهي أيضًا نادرة، والحصول على قطعة الغيار المناسبة للآلة.
وبالإضافة إلى ذلك، قد تكون هناك تكاليف إضافية يجب أخذها في الاعتبار، مثل تكاليف التعويض في الحالات التي يضطر فيها المزارعون القريبون إلى التضحية بجزء من محصولهم لمنح إمكانية الوصول إلى توربينات الرياح. وقد يكون من الضروري أيضاً سد الخنادق، كما يجب مراعاة التأثيرات الموسمية والطقس التي تعيق بناء الرافعات بسبب سرعة الرياح العالية أو الأراضي الموحلة.
كل هذا يعني أنه عندما يمكن جعل الصيانة قابلة للتخطيط من خلال مراقبة الاهتزازات والتحليل الدوري للاهتزازات (وتقنيات إضافية)، يمكن إجراء الصيانة بطريقة أكثر كفاءة.
