VIDEOSCOPI PER L’ISPEZIONE DELLE TURBINE EOLICHE: TUTTI I VANTAGGI PER LA MANUTENZIONE

Il tema della “transizione energetica” è ormai all’ordine del giorno. La stessa Unione Europea si è posta una serie di obiettivi importanti che entro il 2050 dovrebbero portare alla completa decarbonizzazione del Vecchio Continente. Il cammino verso un orizzonte sostenibile passa soprattutto dalle fonti rinnovabili, tra cui annoveriamo anche l’energia prodotta dalle turbine eoliche.

La loro capacità di trasformare il vento in energia pulita le rende protagoniste nel tentativo di ridurre le emissioni di CO2 del nostro pianeta. Tuttavia, le turbine eoliche sono infrastrutture complesse ed in quanto tali richiedono una manutenzione continua per fornire prestazioni ottimali. 

Anche in questo caso i controlli non distruttivi offerti dall’endoscopia industriale vengono in nostro aiuto grazie ai videoscopi. Infatti, questi dispositivi rappresentano una soluzione tecnologica avanzata ai fini della manutenzione predittiva: consentono di ispezionare e monitorare i componenti interni delle turbine senza la necessità di smontaggi complessi.

Come funzionano le turbine eoliche?

Per comprendere quanto sia importante l’utilizzo dei videoscopi per l’ispezione delle turbine, è importante conoscere la complessità dei sistemi a pala eolica.

Il funzionamento delle pale è relativamente semplice: la loro movimentazione sospinta dal vento attiva il rotatore a cui sono collegate. L’energia meccanica prodotta da questo componente viene inviata ad un albero di trasmissione, che a sua volta è connesso ad un generatore elettrico. Per generare energia il vento deve presentare una velocità minima di 3-5 m/s. 

Ogni impianto può tollerare una soglia massima di potenza. Qualora questa dovesse essere raggiunta in presenza di venti eccessivamente forti, il generatore si blocca e al tempo stesso si attiva un sistema frenante per evitare che le componenti meccaniche delle turbine eoliche possano essere danneggiate.

Abbiamo visto come il sistema di trasmissione sia in pratica il cuore pulsante dell’impianto eolico. Si articola in tre principali moduli:

• modulo satellite: contiene gli ingranaggi satelliti, il portasatellite e i relativi cuscinetti. Questi componenti lavorano insieme per trasferire il movimento dalle pale verso il generatore;
• moduli paralleli: ospitano gli alberi a bassa, intermedia e alta velocità, ciascuno dotato di cuscinetti a rulli cilindrici e conici;
• ingranaggi e pignoni: essenziali per garantire la trasmissione fluida del movimento rotatorio. Tali elementi sono soggetti a sollecitazioni costanti che nel lungo periodo possono provocare usura e danni.

Una turbina eolica di media potenza (circa 2 MW) può includere fino a 20 cuscinetti e 9 ingranaggi. Un sistema così articolato necessita controlli periodici e regolari. L’utilizzo dei videoscopi è pensato per identificare in tempi rapidi possibili problematiche come scheggiature, sfaldamenti o deformazioni.

Come avviene l’ispezione delle turbine eoliche?

Dopo aver appreso il funzionamento di un impianto eolico, osserviamo come avviene nella pratica l’ispezione delle turbine.

Prima di iniziare qualunque attività di manutenzione è doveroso assicurarsi che gli ambienti delle turbine eoliche siano agibili. Infatti, i vapori d’olio caldi, rilasciati durante l’apertura dei portelli del sistema di trasmissione, possono essere molto pericolosi. Di conseguenza, è fondamentale aprire le aperture della carlinga e attendere il raffreddamento del sistema, in quanto la temperatura interna può raggiungere anche i 70°.

Una volta prese le dovute precauzioni l’operatore può entrare in azione. Gli ingranaggi e i cuscinetti del modulo satellite vengono ispezionati attraverso portelli laterali posizionati strategicamente, attraverso i quali si farà passare la sonda con il videoscopio per analizzare i vari elementi.

L’utilizzo di ottiche a messa a fuoco ravvicinata e di guide flessibili consente di navigare con precisione tra le componenti, evitando il contatto con superfici oleose. 

L’ispezione dei moduli paralleli, i quali ospitano gli alberi ed i relativi cuscinetti, è resa possibile dai portelli superiori delle turbine eoliche. Questi ultimi presentano dimensioni più ampie rispetto ai portelli laterali visti in precedenza e consentono di utilizzare guide rigide pensate per raggiungere le aree più profonde.

Gli alberi a bassa, intermedia e alta velocità devono essere attenzionati con particolare attenzione, poiché i loro cuscinetti sono soggetti a sollecitazioni continue.

I vantaggi dei videoscopi per l’ispezione degli impianti eolici

L’utilizzo dei videoscopi facilita le operazioni di manutenzione delle turbine eoliche. Gli strumenti, grazie alle tecnologie avanzate che li caratterizzano, restituiscono immagini ad alta risoluzione. L’applicazione di sorgenti di luci a led sulle sonde assicura una buona visibilità anche nelle aree più buie, rendendo possibile l’identificazione precoce di difetti come microfessure, pitting o abrasioni sui denti degli ingranaggi e sui rulli dei cuscinetti.

I componenti delle turbine eoliche sono caratterizzati da dimensioni variabili. Per esaminarli tutti accuratamente bisogna affidarsi a dispositivi flessibili, proprio come i videoscopi. I loro diametri di pochi millimetri sono ideali per raggiungere le aree più ostiche. Inoltre, i loro sistemi ottici sono studiati per offrire la migliore messa a fuoco ravvicinate, fondamentale per effettuare un’ispezione dettagliata.

Le dimensioni dei componenti variano notevolmente all’interno di una turbina eolica, richiedendo strumenti flessibili. I videoscopi offrono scopi intercambiabili di diametro variabile (4 mm per spazi ristretti, 6 mm o più per superfici più grandi) e ottiche a messa a fuoco ravvicinata per analisi dettagliate. Questa flessibilità consente di adattare l’ispezione alle esigenze specifiche di ogni componente.

Tra i punti di forza di questi strumenti c’è indubbiamente l’adattabilità all’ambiente di lavoro. Le ispezioni delle turbine eoliche avvengono spesso in ambienti difficili, come alte torri e spazi ristretti all’interno della carlinga. 

I videoscopi portatili sono leggeri, resistenti agli urti e progettati per resistere a vibrazioni e temperature elevate. Insomma, hanno tutte le caratteristiche per svolgere al meglio le operazioni di manutenzione. 

La tecnologia nel campo dell’endoscopia industriale ha fatto negli ultimi decenni passi da gigante. Ormai tutti i videoscopi sono correlati da software, utili a catalogare le immagini raccolte per creare report e storici delle ispezioni, in maniera tale da avere sempre sotto controllo lo stato di usura delle turbine eoliche.

Tutto il panorama di funzioni offerto da tali strumenti si traduce nella possibilità di identificare qualunque sorta di difetto in una fase precoce evitando interventi di emergenza molto più complessi e difficoltosi. Di conseguenza, l’efficacia fornita dalla manutenzione predittiva nelle ispezioni delle turbine eoliche comporta ovviamente anche una riduzione dei tempi di fermo degli impianti, che potranno continuare a produrre energia pulita contribuendo sempre più ad un futuro ecosostenibile. 

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