Tribologie sustenabilă

O știință străveche și în continuă evoluție pentru a sprijini inovarea tehnologică în ceea ce privește durabilitatea ecologică și economică: exemplul parcurilor eoliene

"Tranziția ecologică nu este o alegere, ci o necesitate": acesta a fost apelul sincer al lui Mario Draghi la PreCop26, care a avut loc între 28 septembrie și 2 octombrie la Milano. O luare de poziție care se adaugă la numeroasele mesaje care presează tot mai mult comunitatea internațională.

Lucrul profesional în domeniul energiilor regenerabile reprezintă o oportunitate reală de a transforma această atracție într-o misiune activă în operațiunile de zi cu zi. Sectorul energiei eoliene prezintă interes și pentru nespecialiști, deoarece este perceput ca fiind durabil din punct de vedere ecologic prin definiție și inovator din motive istorice. Pentru cei care activează în acest sector, multe aspecte legate de sustenabilitatea mediului sunt evidente: asigurarea sustenabilității și din punct de vedere economic este o consecință logică a acestui fapt, precum și un imperativ în viziunea unei companii. Cu toate acestea, nu este ușor să faci afaceri în industria energiei eoliene în Italia în prezent, deoarece există nenumărate obstacole politice, legislative și tehnice. Există multe probleme concrete care trebuie rezolvate: de la autorizațiile pentru instalarea de noi centrale sau pentru extinderea sau renovarea celor existente, la problemele de gestionare legate de locațiile incomode din punct de vedere logistic; de la prezența unor infrastructuri care nu sunt la standarde, la dificultatea de a găsi personal competent și calificat pentru a gestiona o centrală la fața locului.

Toate aceste cazuri implică costuri mari, care riscă să devină incontrolabile și, prin urmare, nesustenabile, dacă nu sunt realizate în conformitate cu un plan bine definit, care, prin urmare, trebuie să fie elaborat și gestionat de profesioniști competenți din punct de vedere tehnic. Personajele competente în acest domeniu pot, de fapt, să identifice activități - în paralel cu cele pe care le putem defini ca fiind activitățile de bază ale unei întreprinderi de energie eoliană, cum ar fi gestionarea turbinelor, a parcurilor și a energiei - care pot părea secundare, dar care sunt la fel de importante, deoarece constituie o cheie fundamentală a succesului: printre acestea se numără lubrifierea. Tribologia - disciplina care se ocupă cu frecarea, lubrifierea și uzura - nu este o știință exactă, deoarece nu există două puncte de lubrifiere identice în lume; este, de asemenea, un domeniu extrem de tehnic, în care este necesar să se acționeze pe baza unor cunoștințe specifice aprofundate și a experienței dobândite în domeniu. Acest lucru este cu atât mai adevărat în domeniul energiei eoliene.

Configurația standard a unei turbine include multe piese mecanice care trebuie lubrifiate. În medie, există 10 puncte de lubrifiere: de la rulmenții lamei la rulmentul generatorului, prin rulmentul principal la cutiile de viteze și sistemul hidraulic. Din această cauză, putem vorbi în general de cel puțin 3 tipuri de unsori speciale de lubrifiere și 2 tipuri de ulei sintetic. Abordarea ideală a lubrifierii este, în principiu, ghidată de reducerea complexității și a costurilor - atât a lubrifiantului în sine, cât și a întreținerii și service-ului. Prin urmare, pe lângă asigurarea unei lubrifieri optime, există și alte aspecte asupra cărora trebuie să ne concentrăm:

  • reduceți pe cât posibil numărul de lubrifianți, utilizând întotdeauna produsul cel mai potrivit pentru fiecare aplicație în parte
  • trecerea la o abordare predictivă a întreținerii, reducând pe cât posibil atât numărul de intervenții planificate, cât și riscul de a fi nevoiți să facă intervenții de urgență
  • monitorizați starea aplicațiilor prin analiza lubrifianților

Alegerea lubrifiantului potrivit, utilizarea adecvată a acestuia și monitorizarea stării sale pe toată durata de viață a turbinei eoliene sunt toate elemente fundamentale care, așa cum am precizat la început, au un impact puternic asupra sustenabilității mediului; de fapt, sunt acțiuni care tind spre optimizarea ideală a operațiunilor și a consumabilelor. Din nefericire, acest aspect este adesea subestimat în cadrul întreținerii industriale standard și deloc luat în considerare în cazul parcurilor eoliene. În mod evident, aceste acțiuni trebuie integrate cu toate celelalte activități existente, inclusiv întreținerea curentă și extraordinară și programul de prelungire a duratei de viață a turbinelor. Rezultatele optime pot fi obținute prin alegerea unor lubrifianți cu caracteristici chimice și fizice adecvate și prin monitorizarea stării acestora folosind analize chimice periodice.

Numeroase experiențe de pe teren au verificat funcționalitatea acestei abordări. Iată trei cazuri practice.

  • Prelungirea duratei de întreținere: pentru un parc eolian alcătuit din turbine supuse unei campanii de prelungire a duratei de viață, prin monitorizarea periodică a stării aplicațiilor cu ajutorul diagnosticului realizat în urma analizei chimice a lubrifianților, a fost posibilă prelungirea lucrărilor de întreținere mecanică de la 6 luni la 1 an.
  • Întreținerea predictivă: prin utilizarea unei abordări predictive bazate pe analiza lubrifianților, a fost posibilă identificarea stării grave a unui rulment principal care conținea o cantitate mare de elemente de uzură. Investigarea cu ajutorul unor instrumente de măsurare sofisticate (inclusiv indicele PQ și fluorescența cu raze X), măsurarea precisă a tipului de particule și, în cele din urmă, interpretarea rezultatelor, au făcut posibilă identificarea faptului că cea mai mare uzură se afla în cușca rulmentului. Acest lucru a făcut posibilă luarea tuturor măsurilor necesare pentru a menține utilajul operațional până la înlocuirea programată a rulmenților.
  • Detectarea anomaliilor: analiza chimică a unsorii utilizate într-un rulment de lamă a relevat faptul că fusese utilizat din greșeală un lubrifiant nepotrivit, deoarece era specific pentru o altă aplicație; înlocuirea promptă prin spălare cu unsoarea adecvată a permis evitarea unor repercusiuni grave, a intervenției și a înlocuirii costisitoare a rulmentului care a urmat.

Există, prin urmare, experiențe importante în care managementul lubrifierii integrat cu alte metode de investigare - cum ar fi analiza chimică sau vibrațională - contribuie semnificativ la durabilitatea mediului, care nu poate fi separată de durabilitatea economică. Primul exemplu citat mai sus, în toată simplitatea sa, este clar: prelungirea duratei de viață utilă a unui ulei în exploatare înseamnă nu numai reducerea costurilor de exploatare, ci și reducerea semnificativă atât a impactului lucrărilor complexe de întreținere, cât și a cantității de lubrifiant uzat care trebuie eliminat.

Un management al instalațiilor conștient de mediu trebuie să fie în mod necesar și sănătos din punct de vedere economic și bine organizat. Știința lubrifierii poate aduce o contribuție mică, dar fundamentală, la atingerea obiectivului unui management funcțional și, după cum tocmai am văzut, pe deplin durabil.

Luciano Peyron, Manlio Astolfi

Intrați în legătură

Așteptăm cu nerăbdare mesajul dumneavoastră!

Pentru informații suplimentare despre prelucrarea datelor dvs. utilizând formularul de contact, vă rugăm consultați Politica de Confidențialitate.