Rüzgar türbinlerinin varlık yöneticileri, operatörleri ve işletmecilerinin iki temel hedefi vardır: 1) rüzgar türbinlerinin kullanılabilirliğini optimize etmek ve 2) mümkün olan en uygun maliyetli bakım stratejisini uygulamak. Bu makalede, titreşim izlemenin rüzgar türbinlerinin kullanılabilirliğini ve bakım verimliliğini optimize etmeye nasıl katkıda bulunduğunu açıklıyoruz.
Titreşim izleme, rüzgar türbini aktarma organları hakkında fikir veriyor
Her endüstriyel döner makine titreşimlere maruz kalır, ancak makinenin bir veya daha fazla yerinde titreşimler arttığında, nedenini belirlemek önemlidir. İnsanlar, çevre ve makinenin kendisi için yıkıcı sonuçlar doğurabileceğinden, aşırı titreşimlerin sonuçları hafife alınmamalıdır.
Rüzgar türbinleri söz konusu olduğunda, artan titreşimlerin erken tespiti ve nedenlerinin belirlenmesi kaza olasılığını, beklenmedik yüksek maliyetleri ve kullanım ömrünün kısalmasını önemli ölçüde azalttığından, aktarma organlarının tüm bileşenlerinin (düşük hızlı şaft, yüksek hızlı şaft, dişli kutusu ve jeneratör) titreşim açısından izlenmesi önemlidir.
Aktarma organlarında titreşim sensörleri
Aktarma organlarının tamamı, tüm bileşenlerin titreşimlerini sürekli olarak ölçen ve bunları bir veri toplama sistemine gönderen titreşim sensörleriyle donatılmıştır. Veriler daha sonra işlenip saklanır ve gelişmiş analiz yazılımları kullanılarak titreşim uzmanları tarafından periyodik olarak analiz edilir. Rüzgar türbinlerinin periyodik olarak analiz edilmesiyle bir trend oluşturulur ve titreşim uzmanının trend analizi yoluyla aktarma organlarının durumu hakkında fikir edinmesi sağlanır.
Rüzgar türbinlerinin operasyonel kullanılabilirliğinin optimizasyonu
Öncelikle ilk hedefe bakalım, 1) rüzgar türbinlerinin kullanılabilirliğini optimize etmek. Optimum operasyonel kullanılabilirlik downtime beklenmedik arıza olasılığını en aza indirerek kullanım ömrünü en üst düzeye çıkararak ve performansı optimize ederek elde edilir.
Beklenmedik downtime en aza indirmek; verimi en üst düzeye çıkarmak
Dönen bileşenlerin titreşim davranışı ve dolayısıyla makinenin durumu hakkında iyi bir periyodik öngörü olmadan, beklenmedik downtime olasılığı yüksektir. Örneğin, rulman hasarı meydana gelirse ve rulman durumuna ilişkin içgörü eksikliği nedeniyle zamanında fark edilmezse, bu rulmanı değiştirmek için kısa vadede tüm bir operasyonun başlatılması gerekir. Periyodik titreşim izleme ve analizi ile bu tür arızalı bir rulman daha erken tespit edilebilir ve daha iyi öngörülebilir, böylece onarım maliyetleri önemli ölçüde azaltılabilir.
Ayrıca, yukarıda bahsedilen trend analizi verimin optimize edilmesine katkıda bulunur. Trend analizi, hasar başlangıcı olan bir yatağın en yüksek rüzgar potansiyeline sahip sezonda (sonbahardan ilkbahara kadar) hala uygun maliyetli bir şekilde çalışıp çalışamayacağını veya ilgili rüzgar türbininin maksimum hızını genellikle daha az rüzgarın olduğu yaza kadar geçici olarak sınırlamanın gerekli olup olmayacağını belirleyebilir.
Titreşim ölçümleriyle ömrü uzatma
Titreşim izleme, aktarma organlarında artan titreşim seviyeleri hakkında erken bilgi edinerek 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 rüzgar türbinlerinin performansını optimize etmek için de kullanılabilir. Mühendisler verileri analiz ederek, güvenlikten ödün vermeden enerji üretimini en üst düzeye çıkarmak için türbin çalışmasını ayarlayabilirler. Bu, rüzgar türbinlerinin verimini artırarak daha yüksek kullanılabilirliğe katkıda bulunur.
Rüzgar türbini bakım verimliliğini optimize etme
Şimdi de ikinci hedefe bakalım, 2) mümkün olan en uygun maliyetli bakım stratejisini uygulamak. Verimli bir bakım stratejisi, bakımı planlanabilir hale getirerek veya kestirimci bir bakım stratejisi 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 altından yapılması bazen kaçınılmazdır. Bu durumda, lojistik sürecin karmaşıklığı nedeniyle bakımı planlanabilir hale getirmek 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 teslim edilen özel bir vincin programının yapılması, tahrik sisteminin geri kalan kısmını yerinde tutmak için gerekli olan ve yine kıt olan doğru aletlerin temin edilmesi ve doğru makine parçasının temin edilmesi adımlarını içerir.
Ayrıca, yakındaki çiftçilerin rüzgar türbinlerine erişim sağlamak için hasatlarının bir kısmını feda etmek zorunda kaldıkları durumlar için tazminat maliyetleri gibi dikkate alınması gereken ek maliyetler olabilir. Ayrıca hendeklerin kapatılması gerekebilir ve yüksek rüzgar hızları veya çamurlu zeminler nedeniyle vinç yapımını engelleyen mevsimsel ve hava durumu etkileri de göz önünde bulundurulmalıdır.
Tüm bunlar, titreşim izleme ve periyodik titreşim analizi (ve ek teknikler) yoluyla bakım planlanabilir hale getirildiğinde, bakımın daha verimli bir şekilde gerçekleştirilebileceği anlamına gelir.
