Udržitelná tribologie

Starověká a neustále se vyvíjející věda na podporu technologických inovací s ohledem na environmentální a ekonomickou udržitelnost: příklad větrných elektráren.

"Ekologická transformace není volba, je to nutnost": tak zněl upřímný apel Maria Draghiho na konferenci PreCop26, která se konala od 28. září do 2. října v Miláně. Postoj, který se přidává k mnoha poselstvím, jež stále více naléhají na mezinárodní společenství.

Profesionální práce v oblasti obnovitelných zdrojů energie je skutečnou příležitostí, jak tento apel proměnit v aktivní poslání v každodenním provozu. Větrná energetika je zajímavá i pro neodborníky, protože je z definice vnímána jako ekologicky udržitelná a z historických důvodů inovativní. Pro subjekty působící v tomto odvětví je mnoho aspektů spojených s environmentální udržitelností neodmyslitelných: zajištění udržitelnosti také z ekonomického hlediska je logickým důsledkem a zároveň imperativem ve vizi společnosti. Podnikat v odvětví větrné energie však dnes není snadné, protože existuje nespočet politických, legislativních a technických překážek. Je třeba vyřešit mnoho konkrétních problémů: od povolení k instalaci nových elektráren nebo k rozšíření či rekonstrukci stávajících, přes problémy s řízením spojené s logisticky nevhodnými lokalitami; od přítomnosti infrastruktury, která neodpovídá standardům, až po obtíže s nalezením kompetentního a kvalifikovaného personálu pro řízení elektrárny na místě.

Všechny tyto případy s sebou nesou vysoké náklady, které se mohou stát nekontrolovatelnými, a tudíž neudržitelnými, pokud se neprovádějí podle přesně stanoveného plánu, který proto musí být vypracován a řízen technicky způsobilými odborníky. Kompetentní osobnosti v této oblasti totiž mohou identifikovat činnosti (souběžně s těmi, které můžeme definovat jako hlavní činnosti společnosti zabývající se větrnou energií, jako je řízení turbíny, parku a energie), které se mohou zdát druhořadé, ale jsou stejně důležité, protože představují základní klíč k úspěchu: mezi ně patří mazání.

Tribologie - obor, který se zabývá třením, mazáním a opotřebením, není exaktní vědou, protože žádná dvě mazací místa na světě nejsou identická; je to také vysoce technický obor, kde je nutné jednat na základě specifických hlubokých znalostí a zkušeností získaných v této oblasti. O to více to platí v oblasti větrné energie.

Standardní konfigurace turbíny zahrnuje mnoho mechanických částí, které je třeba mazat. V průměru se jedná o 10 mazacích míst: od ložisek lopatek přes ložisko generátoru, hlavní ložisko až po převodovky a hydraulický systém. Z tohoto důvodu můžeme obecně hovořit o nejméně 3 typech speciálního plastického maziva a 2 typech syntetického oleje. Ideální přístup k mazání je v zásadě veden snahou o snížení složitosti a nákladů - jak na samotné mazivo, tak na údržbu a servis. Kromě zajištění optimálního mazání je tedy třeba se zaměřit i na další aspekty:

  • co nejvíce snížit počet maziv a vždy používat nejvhodnější produkt pro každou aplikaci.
  • přejít na přístup prediktivní údržby a co nejvíce snížit jak počet plánovaných zásahů, tak riziko nutnosti provedení havarijních zásahů
  • sledovat stav aplikací prostřednictvím analýzy maziv

Výběr správného maziva, jeho správné používání a sledování jeho stavu po celou dobu životnosti větrné turbíny jsou základní prvky, které, jak jsme uvedli na začátku, mají také velký vliv na udržitelnost životního prostředí. Jsou to vlastně činnosti, které směřují k ideální optimalizaci provozu a spotřebního materiálu. Tento aspekt je bohužel často podceňován při běžné průmyslové údržbě a v případě větrných elektráren není vůbec samozřejmý. Je zřejmé, že tyto činnosti musí být integrovány se všemi ostatními stávajícími činnostmi, včetně běžné a mimořádné údržby a programu prodloužení životnosti turbín. Optimálních výsledků lze dosáhnout výběrem maziv se správnými chemickými a fyzikálními vlastnostmi a sledováním jejich stavu prostřednictvím pravidelných chemických analýz.

Mnoho zkušeností z praxe ověřilo funkčnost tohoto přístupu. Zde jsou tři praktické případy.

  • Prodloužení doby údržby: u větrné farmy složené z turbín, které byly podrobeny kampani na prodloužení životnosti, bylo možné pravidelným sledováním stavu aplikací prostřednictvím diagnostiky pomocí chemické analýzy maziv prodloužit mechanickou údržbu z 6 měsíců na 1 rok.
  • Prediktivní údržba: pomocí prediktivního přístupu prostřednictvím analýzy maziva bylo možné identifikovat vážný stav hlavního ložiska, které obsahovalo velké množství opotřebitelných prvků. Vyšetřování pomocí sofistikovaných měřicích přístrojů (včetně PQ indexu a rentgenové fluorescence), přesné měření typu pevných částic a nakonec interpretace výsledků umožnily zjistit, že největší opotřebení je v kleci ložiska. Díky tomu bylo možné přijmout všechna nezbytná opatření, aby stroj zůstal v provozu až do plánované výměny ložisek.
  • Odhalení anomálií: chemická analýza maziva používaného v ložisku lopatky odhalila, že omylem bylo použito nevhodné mazivo, protože bylo specifické pro jiný typ použití; rychlá výměna propláchnutím za vhodné mazivo umožnila zabránit vážným následkům a následnému nákladnému zásahu a výměně ložiska.

Existují proto důležité zkušenosti, kdy řízení mazání integrované s dalšími metodami zkoumání - jako je chemická nebo vibrační analýza - významně přispívá k environmentální udržitelnosti, kterou nelze oddělit od ekonomické udržitelnosti. První výše uvedený příklad je ve vší své jednoduchosti jasný: prodloužení životnosti oleje v provozu znamená nejen snížení provozních nákladů, ale také výrazné snížení dopadu jak složitých údržbářských prací, tak množství použitého maziva, které je třeba zlikvidovat.

Environmentálně uvědomělé řízení závodu musí být nutně také ekonomicky správné a dobře organizované. Věda o mazání může k dosažení cíle funkčního a, jak jsme právě viděli, plně udržitelného řízení přispět malým, ale zásadním dílem.

Luciano Peyron, Manlio Astolfi

Buďte v kontaktu

Těšíme se na vaši zprávu!

Další informace o zpracování vašich údajů zadaných pomocí kontaktního formuláře najdete v našich zásadách ochrany osobních údajů.