17 sij.

ODRŽAVANJE OBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE

Vjetroelektrana

ODRŽAVANJE OBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE

NOVI VAL OBNOVLJIVIH ENERGETSKIH IZVORA

2016. je obilježila niz važnih prekretnica za obnovljive izvore energije u odnosu na konvencionalna fosilna goriva. Svakako je jedan od najznačajnijih bio globalno ulaganje u novu infrastrukturu obnovljivih izvora energije koja je nadmašivala potrošenu na novu fosilnu infrastrukturu. Ova financijska potpora pojačava kako se poboljšala konkurentnost cijena obnovljivih tehnologija, što ih čini znatno pristupačnijim i dostupnijim.

ODRŽAVANJE U INDUSTRIJI OBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE

OSIGURAVANJE POVRATA ULAGANJA

Osiguranje kontinuiranog povrata ulaganja od presudne je važnosti. Posebice, budući da financiranje i potpora projektima obnovljivih izvora energije nadilaze prednost tradicionalnim energetskim izvorima. To se može postići učinkovitim održavanjem obnovljivih dobara i upravljanjem problemima koji na njih utječu.

Bilo da kroz uranjanje u korozivnu morsku vodu, kontakt s visokim geotermalnim temperaturama ili agresivnom abrazijom koju nameću sile vjetrova, metode iskorištavanja “zelenije” energije nisu bez komplikacija. Po svojoj naravi, hvatanje obnovljivih izvora energije uključuje izlaganje elementima. Neki od njih mogu uništiti strojeve, opremu i strukture koje se koriste u cijeloj industriji.

Širenje sektora obnovljivih izvora energije zasigurno je pozitivno za planet, no održavanje ove “zelene imovine” predstavlja problem s kojim se suočavaju mnoge energetske tvrtke.

Po svojoj naravi, hvatanje obnovljivih izvora energije uključuje izlaganje elementima

Po svojoj naravi, hvatanje obnovljivih izvora energije uključuje izlaganje elementima

RJEŠENJA POLIMERIČKIH ODRŽAVANJA

Vlasnici i operateri zahtijevaju troškovno učinkovno rješenja koja se mogu brzo i jednostavno provesti, ali i osiguravaju dugoročne rezultate. Polimerna rješenja dokazano udovoljavaju tim zahtjevima, dok se bore protiv korozije, erozije i kemijskih napada. Stoga su oni idealni izbor za razne probleme održavanja u većini tržišta električne energije.

Prijelaz na popravak i zaštitu obnovljivih dobara bio je osobito uspješan. Zapravo, najveći napredak postignut je u industriji vjetroelektrana, gdje su polimerni materijali mogli riješiti probleme održavanja od podnožja turbine do samog vrha noževa.

OBNOVLJIVA ENERGIJA – VJETROELEKTRANA

INVESTIRANJE U VJETROELEKTRANE

Od ogromnih investicija u novu obnovljivu infrastrukturu koje su se pojavile u proteklih 24 mjeseci, najveći dio investicija je odlazio u offshore vjetroelektrane.

  • Potrošnja kapitalnih izdataka za ovaj oblik zelene energije dosegla je rekordnih 30 milijardi dolara u 2016. godini.

  • U europskim vodama u izgradnji su projekti na moru koji su jednaki kapacitetu od 27GW.

  • To značajno doprinosi globalnom vjetru kapaciteta 433GW prijavljenom u 2015.

Unatoč tome što je jedan od vodećih oblika obnovljivih izvora energije, izgradnja vjetroturbina i okruženja u kojima djeluju predstavljaju različite probleme iz perspektive održavanja.

Polimerna rješenja mogu se primijeniti na različita područja na vjetrenim turbinama

Polimerna rješenja mogu se primijeniti na različita područja na vjetrenim turbinama

PROBLEMATIKA

Prepoznato je da su najveći problem u industriji vjetroelektrana oštećenja vodećeg ruba. Vrhovi oštrice mogu se okretati i do 300 km / h u izrazito promjenjivim temperaturama, razinama vlažnosti i brzinama izloženosti UV zračenju. Zajedno s oštećenjima od različitih udaraca i čimbenika abrazije, uključujući kišu, prašinu, led, insekte, ptice i munje, to može uzrokovati znatnu eroziju podloge.

Dokazi ukazuju na to da oštećenje vodećeg ruba može smanjiti AEP (godišnju energetsku proizvodnju) vjetroagregata, pri čemu se gubici energije procjenjuju između 4% i 20%, ako je oštećenje erozije značajno. Ovo smanjenje aerodinamičke učinkovitosti ne utječe samo na energiju već također uzrokuje i oštećenja ostalih komponenti turbine. Neravnoteža između noževa može uzrokovati trošenje i oštećenje vratila i mjenjača, uz dodatno opterećenje tornja i podnožja. Sveukupno, ovo smanjuje operativni životni vijek tornja.

Održavanje lopatica turbine

Održavanje lopatica turbine

POPRAVAK I ZAŠTITA LOPATICA

Studije pokazuju da novi set lopatica može koštati ekvivalent od 20-25% izvorne cijene vjetroagregata, dok će manje popravka lopatica koštati samo 10% zamjenskE lopaticE. Među rješenjima za manje popravke lopatica su punila, veziva i trake. Ipak, niti jedan od njih neće pružiti opsežan, dugoročan popravku i zaštitu. U ovim scenarijima, popravak oštećene podloge može se bolje postići s Belzona rekonstruktivnim kompozitnim materijalima i zaštitnim premazima.

Erodirane lopatice mogu se obnoviti na izvornu specifikaciju te premazati sustaviom otpornosti na eroziju i koroziju koji istodobno nudi visoku razinu trajnosti i fleksibilnosti u odnosu na prijetnje od abrazije i udaraca. Umjesto jednostavne reaktivne opcije, ova se rješenja mogu primijeniti proaktivno u OEM stadiju. Ovo štiti najugroženija područja prije puštanja u pogon.

Taj je pristup preuzela japanska, vodeća inženjerska tvrtka u industriji, koja je tijekom proizvodnje specificirala zaštitni polimerni premaz za vodeće rubove lopatica turbine. Tijekom procijenjenih 10 godina od njihove izvorne ugradnje na mjestima diljem SAD-a, ove lopatice su se izdržale učinke erozije izvan očekivanog životnog vijeka.

Obnova i zaštita vodećeg ruba od oštećenja erozije

Obnova i zaštita vodećeg ruba od oštećenja erozije

KOMPLETNO ODRŽAVANJE TURBINE

Neki od preostalih važnih problema koja se odnose na ove strukture uključuju komponente u tornju. Specifično, zaštita kočnih bubnjeva, brtvenih kabela, kao i popravak istrošenih i oštećenih vratila, može se lako izvesti polimernim rješenjima. U međuvremenu, cjelovitost tornja, kule i platforme može se sve zaštititi pomoću nepropusnih, vremenskootpornih i vodootpornih zaštitnih premaza.

Osim toga, neophodno je osigurati stabilne temelje tih struktura. Trendovi pokazuju da su lopatice sve veće i veće, budući da su promjeri rotora u posljednjih dvadesetak godina stalno u porastu u skladu s zahtjevima za sve većim kapacitetima. Specifično, procjena povečanja promjera za offshore lopatice iznosi 190 m  do 2030 g., gotovo dvostruko veći od lopatica današnjice, zahtjevajući čvršće temelje koji će održavati turbinu uspravno. Stoga se bilo kakvi nedostaci na betonskoj podlozi moraju brzo otkloniti uporabom kompozita za brze popravake betonskih površina.

Popravak osovine 01

Elektroliza koja uzrokuje štetu

Popravak osovine 02

Belzona 1111 se koristi za popravak podešavanja na osovini

Popravak osovine 03

Kalup na mjestu oko osovine tijekom stvrdnjavanja

Popravak osovine 04

Dovršeno popravljanje osovine pomoću Belzona 1111

OSTALI IZVORI OBNOVLJIVE ENERGIJE

UTJECAJ NA GEOTERMALNU, HYDRO I PLIMNU ENERGIJU

Iako postoje brojna rješenja za održavanje vjetroagregata, to ne znači da su ostale obnovljive energije zanemarene. Zapravo, polimerni materijali za popravak i zaštitu pokazali su se prikladnima za rješavanje mehanizama oštećenja koji utječu na geotermalnu, hidro i plimnu energiju.

Na primjer, karakteristike geotermalne tekućine mogu značajno varirati, uključujući temperaturu, kemiju i ne-kondenzirani sadržaj plina (NCG). Svi ovi mogu imati iznimno korozivno djelovanje na komponente elektrana kao što su cijevi, kućišta turbina, izmjenjivači topline i spremnici, strojevi i opreme, u kojima ima iskustva u zaštiti polimernm tehnologijama.

Prema objavljenim statistikama o stanju geotermalne tehnologije, upotreba materijala otpornih na koroziju, kao što su zaštitni premazi, možgu se  smanjiti troškovi proizvodnje za procjenjenih 0,25 centi(USD) po kWh 6. Kada se to ekstrapolira na globalnu proizvodnju električne energije geotermalnih resursa u 2015. godini (71 TWh ), ušteda kroz smanjenje korozije može premašiti više od 100 milijuna USD, a također pomaže u poboljšanju učinkovitosti pogoršane opreme.

casing00 casing01 casing02 casing03

Štoviše, popravak i zaštita lopatica turbina nije izolirana u industriji vjetroelektrana. Na razini mora, voda je 784 puta gušća od zraka, tako da plimni turbinski rotori mogu biti mnogo manji, ali još uvijek stvaraju ekvivalentne količine električne energije. Kavitacija, problem koji se očituje zbog razlike u tlaku u tekućini, istaknuta je u ovoj situaciji i može ugroziti cjelovitost lopatica, poput erozije na vjetroagregatima. Koristeći rješenje otporno na kavitaciju i eroziju, životni vijek plimnih turbina može se produžiti, čime se štiti od pogoršanja koji nastaje zbog turbulentnog protoka.

POLIMERINI MATERIJALI POKREĆU ZELENE NAMJENE

Uz brzo rastuću prisutnost obnovljivih izvora energije u zemljama poput Brazila i Kenije, jasno je da svjetska gospodarstva u nastajanju pokazuju sličan interes za transformaciju globalnog energetskog izvora s niskom razinom ugljika. Zapravo, oni se podudaraju s mnogim svojim boljie opremljenim kolegama. Ovo naglašava da val potpore zelene energije uistinu raste i privlači svjetsku pozornost. Kako se ovaj sektor širi, tako će se povečavati i veličina ulaganja; međutim, bitno je da se ova imovina održava i ostaje operativna, pružajući učinkovit povrat ulaganja.

Polimerni popravci i rješenja zaštite već su dokazali uspjeh u energetskoj industriji i do danas su na tržištu obnovljivih izvora učinili značajne dojmove. Opsežna ispitivanja i dugoročna angažiranost s vodećih tvrtki u industriji, svakako pokazuju da ti sustavi mogu učinkovito upravljati pitanjima poput erozije, korozije i abrazije.

Bez sumnje, obnovljive energije predstavljaju budući krajobraz energetskih resursa. Krajolik koji se može učinkovito održavati kroz razvoj sustava popravaka i zaštite za globalnu obnovljivu imovinu.

12 sij.

ZAGRLJAJ HLADNOĆE: HLADNO VEZIVANJE VS ZAVARIVANJE

Hladno ljepljenje

ZAGRLJAJ HLADNOĆE: HLADNO VEZIVANJE VS ZAVARIVANJE

Oštećenja industrijske opreme su uobičajena i troškovi popravaka mogu biti masivni, ovisno o veličini opreme. Da bi se obnovila sposobnost opreme, nakon oštećenja koja ugrožavaju strukturalni integritet metalnog elementa, tradicionalno su privilegirani određeni načini popravka. Ipak, napredak u tehnologiji promijenio je način na koji se mogu vratiti izvorni uvjeti rada, a istodobno se pridržavajući važećih zdravstvenih i sigurnosnih standarda. Kroz ovaj post raspravljamo o prednostima hladnog lijepljenja u odnosu na tradicionalnu vruću radnu opciju zavarivanja.

Nova era tehnike popravaka

Među popravcima strukture metalne opreme, zavarivanje je priznata metoda popravljanja vrućeg rada koja se prakticira širom svijeta. Unatoč tome što je to znanje dugo postojalo, vlasnici imovine nedavno su tražili brže i sigurnije metode dobivanja učinkovitog popravka. Vrući rad potreban za zavarivanje, brušenje i rezanje sve prisutne potencijalne opasnosti ako se provodi u potencijalno eksplozivnim i zapaljivim okolinama. Kako bi se smanjio rizik, tehnike hladnog lijepljenja koje uključuju materijale koji se primjenjuju i stvrdnjavaju na sobnoj temperaturi mogu ponuditi alternativno rješenje za popravke i nove gradnje na metalnim površinama.

proboj_metala

Očigledan defekt proboja

Stresovi vrućeg rada

Razlog zbog kojeg vlasnici traže alternativu je zbog toga što ti zavareni popravci često uzrokuju probleme kasnije u životnom vijeku opreme, kao rezultat procesa i ograničenja zavarivanja. Najčešći problemi povezani s ovim oblikom vrućeg rada uključuju: 

  • Promjena mikrostrukture supstrata zbog primjene topline
  • Šupljine iza zavarenih zakrpa i zagrada
  • Bi-metalna korozija
  • Postojeći premazi / obloge osjetljive na toplinu

Procjena rizika potrebnih prije izvođenja bilo kakvog vrućeg rada čini zavarivanje vrlo dugotrajnim procesom pa stoga sigurnije i vremenske uštede alternativnih opcija postaju popularne među stručnjacima iz industrije. U scenariju zapaljivih i eksplozivnih sredina, proces zavarivanja je ograničen, jer iskre i vrući metal mogu letjeti u svim smjerovima i mogu padati, stvarajući opasne situacije.

U osnovi, sam zavar može uzrokovati izobličenje podloge zbog topline. Češće poznat kao TZZ (toplinski zahvaćene zone), intenzivan proces zagrijavanja i naknadnog hlađenja podloge može stvoriti slabosti u metalu i ograničiti strukturni integritet na točki zavarivanja. U nekim se primjenama metal mora podvrgnuti oslobađanju stresa kako bi se osiguralo da se rizik naknadnih promjena metala minimizira. Ovisno o tehnici grijanja i uključenim metalima, naprezanja vrućeg rada mogu utjecati i na mala i velika područja, što slabi opreme kasnije tijekom njegovog vijeka trajanja.

Štoviše, veliki broj zavarenih zakrpa i zagrada ima šupljine. Ti praznini jednostavno predstavljaju područja izloženih metalnih radova, što može dovesti do početka komplikacija korozije; koja se u početku pojavljuje kao pitting, ali potencijalno dovodi do oštećenja kroz zid. Sveukupno, zavar stvara ograničeni kontakt s metalnim radom, što uzrokuje naprezanja postavljena na zavarivanje / popravak da se usredotoče na ograničeno područje. Time se povećava vjerojatnost pucanja naprezanja zbog neujednačene ekspanzije i kontrakcije podloge.

ljepljenje_zavarivanje

Kako bi se izbjegli ovi problemi, hladno vezivanje pomoću polimerne paste ili materijala tipa tekućine postaje sve uobičajenije. Značajno, ova tehnika učinkovito uklanja vrući rad i povezane opasnosti. Kada uzmete u obzir propise o zdravlju i sigurnosti koji su trenutno na snazi, gdje je sigurnost od najveće važnosti, smanjenje opasnih radnih procesa uvijek će biti dobro. Ne samo to, već je metoda popravka relativno jednostavna.

ljepljenje

Jednostavne tehnike hladno vezivanja

Istraživanje hladnog lijepljenja

Hladna veza može se izvesti sa pastoznim ili tekućim materijalima na osnovi polimera koji pokazuju visoku adheziju i svojstva tlačne čvrstoće. Postupak lijepljenja stupnja paste uključuje pripremu površine kako bi se dobio grubi profil. Obje suprotne površine komponente i izvornog podloge su “navlažene” s odabranim proizvodom, a veći sloj je izgrađen do vrha u sredini komponente. Kada se pritisne na mjesto, to će uzrokovati da se proizvod silazi prema van, uzimajući zajedno sa zrakom zarobljen ispod.

Korištenje tekućeg materijala slijedi vrlo sličnu metodologiju. Branu se može stvoriti pomoću brtvila i materijal za tekućinu se ubrizgava, bilo ručno ili mehanički, u prazninu. Ova metoda je osobito korisna kada je potrebno pokriti veliko područje. Više ulaznih priključaka mogu se istodobno koristiti kako bi se osigurala velika pokrivenost površine i na površini složene geometrije (kao što su oštećenja uslijed pittinga). Potrebna su najmanje dva ulaza, jedan za prolazak proizvoda, a drugi za izbacivanje zraka.

Use of a fluid grade follows very similar methodology. A dam can be created using a sealant and the fluid grade material is injected, either by hand or mechanical means, into the void. This method is especially useful when it is necessary to cover a large area. Multiple entry ports can be used simultaneously to provide a wide coverage of the surface, whilst also taking up complex geometries on the surface (such as damage due to pitting). A minimum of two ports are required, one for the product to flow through and the other for air to escape.

injektiranje_kompozita

Značajnije, u usporedbi s zavarivanjem, hladno povezivanje nudi sloj zaštite između podloge i popravka materijala. Odvajanje metala u ovom slučaju uklanja potencijal za bi-metalnu koroziju zbog materijala koji je otporan na koroziju. Pokrivenost zaštićene površine će u tim slučajevima biti 100%, osiguravajući da nema praznina. Ovaj kontakt osigurava da nema mjesta za koroziju, a istodobno se širi bilo kakvo opterećenje na cijeloj površini. S druge strane, to olakšava visoku adheziju koja, kada je povezana s velikom čvrstoćom pritiska, znači da se popravci često smatraju jednakima popravljanju temeljenom na toplini s obzirom na  vijeka trajanja i čvrstoću.

Pronalaženje ravnoteže između vruće i hladne

Tehnike koje uključuju vrući rad, poput zavarivanja, sveprisutne su i uvijek će igrati ulogu u održavanju svjetskog industrijskog sektora. Međutim, zahtjevi za održavanje i zavarivanje građevina koji bi povijesno uključivali vrući rad mogu se dovršiti upotrebom polimernih hlapljivih kompozita, nanesenih i obrađenih na sobnoj temperaturi. Kao što je pokazano laboratorijsko testiranje i iskustvo na terenu, polimerni hlapljivi spojevi mogu se nanositi za popravak metalne opreme, kao i za nove gradnje. Značajno, obje metode imaju svoje prednosti, no ove nove tehnike i metode definitivno nude klijentima mnogo veći izbor u smislu izvođenja popravaka.

12 tra.

Zaštita oštećenog koljena cijevi na plovnom bageru

1-0-Zatečeno-stanje

Fotografija:

Pregled koljena nakon 600 radnih sati

Pregled koljena nakon 600 radnih sati

Refernca: IGM Šljunčara Trstenik.

Situacija: Koljeno cijevi za transport šljunka podnosi jake udarce i abraziju. Konvencionalna metoda navarivanja oštećenih zona oduzima mnogo vremena i kratkog je radnog vijeka, ali Belzona 1812 Ceramic Carbide i Belzona 2111 D&A Fluid Elasomer pružaju dvije snažne karakterisike: čvrstu površinu otpornu na udarce (Belzona 1812) i gumenu površinu koja odbija veće granulacije (Belzona 2111). Pregledom kolljena nakon 600 radnih sati došlo je do zaključka kako je ovo vrlo otporna i dugoročna zaštita koljena uz veliku uštedu.

Proizvodi: Belzona 1812 i Belzona 2111

20 ožu.

Popravak usisnog zvona oštećenog kavitacijom

Popravak usisnog zvoda

Fotografija:

Popravak usisnog zvoda

Popravak usisnog zvoda

Popravak usisnog zvoda

Popravak usisnog zvoda

Refernca: TETO Zagreb.

Situacija: Ljudska pogreška dovela je do povećanog protoka, jakih vrtlogai visoke kavitacije na unutarnjoj površini usisnog zvona. Belzonom 1311 keramičkim kitom površina se nadograđuje na originalnu mjeru te se Belzonom 1321 keramičkim premazom površina štiti od utjecaja kavitacije, erozije i korozije uz povećanja protoka fluida.

Proizvodi: Belzona 1311 i Belzona 1321

28 velj.

Zaštita od abrazije koljena cijevi za transport ugljene prašine

Fotografije:

Popravak koljena cijevi za transport ugljene prašine

Popravak koljena cijevi za transport ugljene prašine

Popravak koljena cijevi za transport ugljene prašine

Popravak koljena cijevi za transport ugljene prašine

Refernca: TE Plomin

Situacija: Belzona premaz protiv abrazije pridonosi duljem vijeku trajanja opreme i smanjenju troškova zamjenskih dijelova, pogotovo na dijelovima pod utjecajem jakih udara ugljene prašine kao što su koljena cijevi za prijenos ugljene prašine.

Proizvodi: Belzona 1812