Rüzgar türbinlerinin varlık yöneticileri, işletmecileri ve operatörlerinin iki temel hedefi vardır: 1) rüzgar türbinlerinin kullanılabilirliğini optimize etmek ve 2) mümkün olan en maliyet etkin bakım stratejisini uygulamak. Bu makalede, titreşim izlemenin rüzgar türbinlerinin kullanılabilirliğini ve bakım verimliliğini optimize etmeye nasıl katkıda bulunduğunu açıklıyoruz.
Titreşim izleme, rüzgar türbini tahrik sistemine ilişkin içgörü sağlar
Her endüstriyel döner makine titreşimlere maruz kalır, ancak makinenin bir veya daha fazla yerinde titreşimler arttığında, bunun nedenini belirlemek önemlidir. Aşırı titreşimlerin sonuçları, insanlar, çevre ve makinenin kendisi için felaketle sonuçlanabileceğinden hafife alınmamalıdır.
Bu nedenle rüzgar türbinleri söz konusu olduğunda, tahrik sisteminin tüm bileşenlerini (düşük hızlı mil, yüksek hızlı mil, dişli kutusu ve jeneratör) titreşim açısından izlemek önemlidir; zira artan titreşimlerin erken tespit edilmesi ve nedenlerinin belirlenmesi, kazaların, beklenmedik yüksek maliyetlerin ve ömür kısalmasının olasılığını önemli ölçüde azaltır.
Güç aktarma sistemindeki titreşim sensörleri
Tüm tahrik sistemi, tüm bileşenlerin titreşimlerini sürekli olarak ölçen ve bunları bir veri toplama sistemine gönderen titreşim sensörleriyle donatılmıştır. Veriler daha sonra işlenip depolanır ve ileri düzey analiz yazılımları kullanılarak titreşim uzmanları tarafından periyodik olarak analiz edilir. Rüzgar türbinlerinin periyodik olarak analiz edilmesi sayesinde bir eğilim ortaya çıkar ve bu da titreşim uzmanının eğilim analizi yoluyla tahrik sisteminin durumu hakkında bilgi edinmesini sağlar.
Rüzgar türbinlerinin operasyonel kullanılabilirliğinin optimizasyonu
Öncelikle ilk hedefe, yani 1) rüzgar türbinlerinin kullanılabilirliğini optimize etmeye bakalım. Optimum operasyonel kullanılabilirlik, beklenmedik downtime olasılığını en aza indirerek, ömrü en üst düzeye çıkararak ve performansı optimize ederek elde edilir.
Beklenmedik downtime'ı en aza indirmek; verimi en üst düzeye çıkarmak
Dönen bileşenlerin titreşim davranışına ve dolayısıyla makinenin durumuna ilişkin iyi bir periyodik içgörü olmadan, beklenmedik downtime olasılığı yüksektir. Örneğin, rulman hasarı meydana gelir ve rulman durumuna ilişkin içgörü eksikliği nedeniyle zamanında fark edilmezse, bu rulmanı değiştirmek için kısa vadede tüm bir operasyon başlatılması gerekir. Periyodik titreşim izleme ve analizi ile bu tür arızalı bir rulman daha erken tespit edilebilir ve daha iyi öngörülebilir, bu da onarım maliyetlerini önemli ölçüde düşürür.
Ayrıca, yukarıda bahsedilen trend analizi verim optimizasyonuna katkıda bulunur. Trend analizi, hasar görmeye başlayan bir rulmanın rüzgâr potansiyelinin en yüksek olduğu mevsimde (sonbahardan ilkbahara kadar) hâlâ maliyet etkin bir şekilde çalışıp çalışamayacağını veya genellikle rüzgârın daha az olduğu yaz aylarına kadar ilgili rüzgâr türbininin maksimum hızının geçici olarak sınırlandırılması gerekip gerekmediğini belirleyebilir.
Titreşim ölçümleriyle ömrü uzatma
Tahrik sistemindeki artan titreşim seviyeleri hakkında erken bilgi sağlayarak, titreşim izleme, rüzgar türbininin ömrünü etkileyebilecek faktörlerin belirlenmesine yardımcı olabilir. Bu, sahiplerin ve operatörlerin türbinlerin ömrünü uzatmak ve genel kullanılabilirliği artırmak için önlemler almasına olanak tanır.
Performansı optimize etme
Titreşim izleme sistemleri, rüzgâr türbinlerinin performansını optimize etmek için de kullanılabilir. Mühendisler, verileri analiz ederek, güvenliği tehlikeye atmadan enerji üretimini en üst düzeye çıkarmak için türbin çalışmasını ayarlayabilir. Bu, rüzgâr türbinlerinin verimini artırarak daha yüksek kullanılabilirliğe katkıda bulunur.
Rüzgar türbini bakım verimliliğinin optimize edilmesi
Şimdi ikinci hedefe, 2) mümkün olan en maliyet etkin bakım stratejisini uygulamaya bakalım. Etkin bir bakım stratejisi, bakımı planlanabilir hale getirerek veya öngörücü bakım stratejisini izleyerek elde edilir.
Maliyetle ilgili birçok nedenden ötürü, rüzgar türbinlerinin bakımının planlanabilir hale getirilmesi, verimli bakım için hayati önem taşır. Odak noktası, tahrik sistemi çalışmalarının kule üstünde gerçekleştirilmesine yöneliktir; zira bu çalışmaların kule altında yapılması gerektiğinde maliyetler önemli ölçüde artar. Ne yazık ki, tahrik sistemi çalışmalarının kule altında yapılması bazen kaçınılmazdır. Bu durumda, lojistik sürecin karmaşıklığı nedeniyle bakımın planlanabilir hale getirilmesi için makinenin durumuna ilişkin erken bilgi edinilmesi hayati önem taşır. Bu süreç, en az 12 hafta süren doğru izinlerin alınmasıyla başlar; ardından mevcut az sayıdaki uzman ekipten birinin programının ayarlanması, yine kıt olan ve yaklaşık 40 kamyonla taşınan özel bir vincin planlanması, tahrik sisteminin geri kalan kısmını yerinde tutmak için gerekli olan ve yine kıt olan doğru aletlerin planlanması ve doğru makine parçasının temin edilmesi adımlarını içerir.
Ek olarak, yakındaki çiftçilerin rüzgar türbinlerine erişim izni vermek için hasatlarının bir kısmından fedakarlık etmek zorunda kaldıkları durumlara ilişkin tazminat maliyetleri gibi dikkate alınması gereken ek maliyetler olabilir. Ayrıca hendeklerin üstünden köprüler inşa edilmesi gerekebilir ve yüksek rüzgar hızları veya çamurlu zeminler nedeniyle vinçle yapılan inşaat çalışmalarını engelleyen mevsimsel ve hava koşullarının etkileri de göz önünde bulundurulmalıdır.
Tüm bunlar, titreşim izleme ve periyodik titreşim analizi (ve ek teknikler) yoluyla bakımın planlanabilir hale getirilebildiği durumlarda, bakımın daha verimli bir şekilde gerçekleştirilebileceği anlamına gelir.
