Visão geral do projeto

Localizado em uma área montanhosa a uma altitude superior a 2,000 metros , o parque eólico opera 80 turbinas eólicas , cada uma com uma capacidade nominal de 3 MW e pás com aproximadamente 68 metros de comprimento.

A inspeção dessas grandes pás de turbina em um ambiente de grande altitude apresenta desafios significativos para a inspeção manual convencional. Os trabalhadores precisam subir até o topo das turbinas e inspecionar as pás em altura, o que gera preocupações tanto em termos de eficiência quanto de segurança.

Uma inspeção manual tradicional leva aproximadamente 2 horas por turbina.

Para melhorar a eficiência das inspeções e reduzir a exposição dos funcionários aos riscos do trabalho em altura, o parque eólico introduziu a inspeção das pás com drones.

Equipados com câmeras de zoom de alta definição e equipamentos de detecção de falhas ultrassônicas , os drones podem realizar uma inspeção completa de uma única pá de turbina em aproximadamente 15 minutos.

Os dados de inspeção permitem que as equipes de manutenção identifiquem pequenas fissuras nas pás, defeitos no revestimento e outros danos potenciais em um estágio inicial, possibilitando a manutenção oportuna antes que os defeitos se transformem em falhas mais graves.

O Desafio

Ambiente operacional em grandes altitudes

O parque eólico está localizado a uma altitude superior a 2,000 metros , o que cria desafios adicionais para o pessoal de inspeção e manutenção.

Trabalhar em um ambiente como esse exige uma análise cuidadosa tanto da eficiência operacional quanto da segurança do pessoal.

Grandes pás de turbina

Cada turbina possui pás com aproximadamente 68 metros de comprimento , o que dificulta uma inspeção manual completa.

Os inspetores devem acessar estruturas elevadas de turbinas e examinar as grandes superfícies das pás em busca de possíveis defeitos.

Longos períodos de inspeção manual

A inspeção tradicional requer aproximadamente 2 horas para cada turbina.

Para um parque eólico com 80 turbinas , inspeções manuais repetidas podem exigir tempo e mão de obra consideráveis.

Riscos de segurança no trabalho em altura

A inspeção manual exige que os trabalhadores subam até o topo das turbinas e trabalhem em altura, criando um risco potencial de quedas e aumentando a complexidade das operações de inspeção.

Dificuldade na detecção de danos em estágio inicial

Pequenas fissuras, defeitos no revestimento e outros danos iniciais nas lâminas podem ser difíceis de identificar apenas por meio de inspeção visual convencional.

A detecção precoce desses defeitos é essencial para evitar falhas mais graves nas pás e paradas não planejadas da turbina.

A solução para inspeção com drones

Para enfrentar esses desafios, o parque eólico introduziu um sistema de inspeção de pás de turbinas baseado em drones.

Os drones estão equipados com:

• Câmeras de zoom de alta definição
• Equipamento de detecção de falhas ultrassônicas
• Capacidades de voo aéreo para inspeção de pás de turbina
• Aquisição de imagens de alta resolução
• Coleta de dados de inspeção

O drone consegue se aproximar e inspecionar as grandes pás das turbinas sem que seja necessário que os trabalhadores subam na turbina.

Uma inspeção completa de uma única pá de turbina pode ser concluída em aproximadamente 15 minutos , reduzindo significativamente o tempo de inspeção em comparação com os métodos manuais tradicionais.

Como funciona a inspeção com drones

1. Preparar a missão de inspeção

A equipe de inspeção identifica a turbina a ser inspecionada e estabelece a área de inspeção e o plano de sobrevoo necessários.

2. Implante o drone de inspeção

O drone é posicionado ao redor da turbina e se aproxima das pás, mantendo uma posição de inspeção segura.

3. Capturar imagens de alta resolução

A câmera de zoom de alta definição captura imagens detalhadas da superfície da lâmina.

Isso permite que a equipe de inspeção examine áreas que podem ser difíceis de avaliar a partir do solo.

4. Realizar a detecção de falhas

Os equipamentos de detecção de falhas por ultrassom fornecem dados de inspeção adicionais que ajudam a identificar possíveis defeitos que podem não ser óbvios apenas por meio de inspeção visual.

5. Identificar defeitos na lâmina

As imagens de alta resolução coletadas e os dados de detecção de falhas são analisados ​​para identificar problemas como:

• Pequenas rachaduras
• Dano de superfície
• defeitos de revestimento
• Outras possíveis anormalidades da lâmina

6. Apoiar a manutenção preventiva

Ao identificar defeitos, as equipes de manutenção podem providenciar os reparos antes que o dano se transforme em um problema mais sério. Isso favorece uma abordagem mais proativa na manutenção de turbinas eólicas.

Tecnologias-chave

Câmera de zoom de alta definição

Imagens de alta resolução permitem a inspeção detalhada de grandes superfícies de pás a partir de uma posição aérea. Isso fornece às equipes de manutenção dados visuais que podem ser revisados ​​e analisados ​​após a inspeção.

Detecção ultrassônica de falhas

A tecnologia de inspeção ultrassônica fornece dados adicionais para detecção de falhas, auxiliando na identificação de possíveis defeitos nas pás, além da inspeção visual convencional.

Inspeção aérea com drones

O drone proporciona acesso flexível às pás da turbina sem exigir que os inspetores subam fisicamente até o topo da turbina. Isso ajuda a reduzir a necessidade de trabalho em altura durante a inspeção de rotina das pás.

Dados de inspeção de alta resolução

A combinação de imagens de alta resolução e dados de detecção de falhas fornece às equipes de manutenção informações mais detalhadas para avaliar a condição das pás.

Resultados do Projeto

A implementação da inspeção por drones proporcionou melhorias significativas na eficiência da manutenção de turbinas eólicas.

Tempo de inspeção reduzido de 2 horas para 15 minutos.

Uma inspeção completa de uma única pá de turbina pode ser concluída em aproximadamente 15 minutos , em comparação com cerca de 2 horas usando métodos tradicionais de inspeção manual.

Isso melhora significativamente a eficiência das operações de inspeção de turbinas em grande escala.

23 danos em lâminas identificados em 2023

Inspeções com drones identificaram um total de 23 danos nas pás em 2023. A detecção precoce permitiu que o parque eólico providenciasse reparos em tempo hábil e reduzisse o risco de falhas nas pás se transformarem em incidentes mais graves.

120 horas a menos de tempo de inatividade por turbina

Cada turbina reduziu o tempo de inatividade em aproximadamente 120 horas por ano , contribuindo para melhorar a disponibilidade geral do equipamento.

Aproximadamente 360,000 kWh a mais de geração de energia.

A redução do tempo de inatividade contribuiu para uma geração de energia adicional de aproximadamente 360,000 kWh por turbina ao ano.

Mais de 2 milhões de RMB em benefícios econômicos anuais

A melhoria na disponibilidade das turbinas e na geração de energia gerou mais de 2 milhões de RMB em benefícios econômicos adicionais anuais.

Da inspeção manual à manutenção preditiva

A inspeção tradicional de turbinas eólicas geralmente exige muita mão de obra, longos períodos de inspeção e trabalho em altura.

A inspeção por drones oferece uma alternativa mais flexível, levando o equipamento de inspeção diretamente às pás da turbina.

Neste projeto, a combinação de imagens aéreas de alta definição e detecção ultrassônica de falhas permitiu que o parque eólico identificasse defeitos nas pás mais cedo e respondesse antes que pequenos danos se transformassem em falhas mais graves.

Isso cria uma mudança da manutenção reativa para uma abordagem mais proativa e orientada por dados na gestão de ativos de turbinas eólicas.

Uma maneira mais inteligente de inspecionar as pás das turbinas eólicas

Para parques eólicos em grandes altitudes e regiões montanhosas, a manutenção eficiente das pás das turbinas é essencial tanto para a segurança operacional quanto para a geração de energia.

Este projeto demonstra como a inspeção com drones pode ajudar os operadores de parques eólicos:

• Inspecione pás de turbinas grandes mais rapidamente.
• Reduzir a exposição dos funcionários aos riscos do trabalho em altura.
• Identificar pequenos defeitos numa fase inicial.
• Reduzir o tempo de inatividade da turbina
• Aumentar a geração anual de energia.
• Melhorar o valor económico dos ativos dos parques eólicos.

Ao combinar inspeção aérea com drones, imagens de alta definição e detecção ultrassônica de falhas , os operadores de parques eólicos podem obter uma abordagem mais eficiente e proativa para a manutenção das pás das turbinas.