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Optimiser la lubrification des parcs éoliens

20. juillet 2017

Optimiser la lubrification des parcs éoliens

Les engrenages les plus importants d’une éolienne, tels que les engrenages principaux, de génératrice, d’azimut ou de pale, fonctionnent dans des conditions différentes, entrainant ainsi des exigences différentes pour…

  • Du fait que chaque engrenage du multiplicateur d’éolienne fonctionne dans des conditions différentes, il est souvent admis que l’utilisation de plusieurs lubrifiants est essentielle à la lubrification de chacun d’eux. Pour les opérateurs, cela implique non seulement des efforts logistiques supplémentaires et une manutention onéreuse, mais également un risque plus élevé de mélanger les produits.
  • Certaines graisses récemment développées peuvent être utilisées pour tous les engrenages d’éolienne. La plupart d’entre elles répondent non seulement aux exigences des engrenages principaux, de la génératrice, des paliers d’azimut et des pales, mais elles permettent également d’augmenter considérablement la fiabilité de fonctionnement de l’éolienne. Associées à un lubrifiant sec blanc adhérent utilisé pour les couronnes ouvertes et engrenages de pales, seuls deux lubrifiants spéciaux sont nécessaires à la lubrification de tous les points de frottement d’éoliennes.

 

Lubrification des parcs éoliens

Les engrenages les plus importants d’une éolienne, tels que les engrenages principaux, de génératrice, d’azimut ou de pale, fonctionnent dans des conditions différentes, entrainant ainsi des exigences différentes pour le lubrifiant. Les opérateurs des parcs éoliens doivent fréquemment utiliser différents types de graisses pour répondre à chacune de ces exigences. De plus, les entreprises de services doivent prendre en compte les recommandations de lubrifiants différentes en fonction de chaque fabricant et de chaque modèle. Cela résulte en une augmentation des dépenses logistiques, de manutention et de traitement des graisses usées, ainsi que des risques de mélanges de lubrifiants. Certains lubrifiants peuvent même ne pas être disponibles dans certaines régions du monde.

 

Une solution unique

Les différentes exigences de chaque engrenage peuvent être satisfaites par un seul produit sans pour autant compromettre la performance du lubrifiant. Un lubrifiant à usage unique, consistant en un mélange spécial d’huiles de base et d’un pack d’additifs spécialement développé, permet d’atteindre une gamme de températures de service allant de -40 à +150 °C. Ceci est rendu possible par le mélange d’huiles de base synthétiques et minérales, permettant au lubrifiant de rester stable à des températures plus élevées et d’atteindre une durée de vie des engrenages plus longue. Tout produit contenant uniquement des huiles minérales serait probablement en dessous de ces exigences. Avec une gamme de températures de services plus large que les températures réelles des éoliennes, le produit apporte des capacités de réserves rassurantes entraînant un ralentissement du vieillissement de la graisse et, donc, des intervalles de relubrification plus longues.

L’usure apparait également quand les éoliennes sont à l’arrêt ou tournent à des vitesses très lentes étant donné qu’un film lubrifiant hydrodynamique suffisant ne peut pas se former sous ces conditions. Pour contrer cet effet, un lubrifiant à usage unique avec les additifs adaptés peut être appliqué pour prévenir les dommages éventuels, même si ces dommages sont simplement causés par les vibrations.

D’autres facteurs critiques pour un fonctionnement sans défaillance d’une éolienne incluent une bonne pompabilité en quantité adéquate dans les systèmes de lubrification centralisés ainsi qu’une bonne distribution de la graisse et de l’huile.

Les lubrifiants à usage unique offrent une bonne compatibilité avec tous les élastomères de joints commercialisés. De nombreux tests ont montré que grâce à sa combinaison spéciale d’huile de base et d’épaississant, aucun mélange avec d’autres graisses pour engrenages ne cause de réaction critique, ce qui rend le changement de lubrifiant beaucoup plus facile.

 

Lubrification d'engrenage de pale d'éolienne  Lubrification d'engrenage principal d'éolienne  Lubrification de roulements de génératrice d'éolienne

 

 

Comparaison des prix

Les coûts engendrés par les défaillances d’engrenages ne doivent pas être sous estimés. En plus des coûts de main d’œuvre et de matériel pour le remplacement d’un engrenage défaillant, les opérateurs doivent également prendre en considération les délais de livraison des pièces et outils et la perte de production. Tous ces facteurs combinés peuvent contribuer à une augmentation des coûts considérable. Par exemple, si un engrenage de génératrice endommagé cause des défaillances à la génératrice elle-même, les coûts de réparation et de remplacement se chiffreront en milliers d’euros. En comparaison, le coût d’un lubrifiant à usage unique aidant à l’amélioration de la fiabilité du parc éolien et à éviter les temps d’arrêts imprévus est tout sauf négligeable.  

 

Le travail de multiples graisses

D’autres composants exigeants pour le lubrifiant dans les éoliennes sont les engrenages d’azimut et de pales avec les engrenages ouverts. Sur de nombreux sites, une seule direction de vent prédomine et les angles d’inclinaison longitudinale restent relativement similaires. Ceci implique donc que la plupart du temps, seule une petite partie de la denture  subit un contact. La transmission de puissance pour ajuster la nacelle et les pales est souvent limitée à un petit nombre de dentures. Les lubrifiants dotés de bonnes capacités de résistance aux charges extrêmes offrent une protection anti-usure plus élevée et plus fiable. De plus, les dentures d’engrenage ne s’engrenant pas doivent être protégées contre la corrosion.

La plupart des engrenages des parcs éoliens sont toujours lubrifiés à la main. Cependant, les opérations de maintenance doivent être réduites afin de maintenir de minimums temps d’arrêt. Dans ce but, les systèmes de lubrification centralisés sont de plus en plus utilisés pour la relubrification des engrenages ouverts. Ces lubrifiants adhérents, qui sont visqueux par nature, doivent assurer une bonne pompabilité même en cas de faibles températures de fonctionnement.

 

Valeur ajoutée

Bien que le frottement ne soit jamais complètement éliminé, les lubrifiants à usage unique peuvent suffisamment couvrir les points de frottement principaux lubrifiés à la graisse d’une éolienne. Ce concept de valeur ajoutée s’est montré particulièrement efficace dans de nombreux parcs éoliens depuis plusieurs années. Cela permet aux opérateurs de faciliter les opérations de maintenance quotidiennes et de réduire les coûts logistiques. Grâce aux hautes performances des lubrifiants à usage unique, les temps d’arrêts peuvent être réduits et l’efficacité, et donc le rendement, des parcs éoliens peuvent être augmentés.

Contacts
Klüber Lubrication France S.A.S.
10 à 16 Allée E. Ducretet
Z.I. des Auréats
26014 VALENCE Cedex
Tel.: +33 (0)800 840 153
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