YCE: un provider di ingegneria strutturale applicata

Le pale dei generatori eolici subiscono molti eventi atmosferici: da ordinari fenomeni di erosione a straordinari eventi di fulminazione.

YCE Repair System garantisce che il ripristino dei danni soddisfi i migliori criteri di intervento:

Durata: La riparazione deve essere capace di offrire una durata di vita al manufatto almeno pari alla struttura originaria, mantenendo la sua integrità sotto gli stessi carichi di fatica e condizioni ambientali. Riparazioni per saldatura adesiva non si devono degradare significativamente nel tempo.

Rigidità: La riparazione deve permettere alla struttura composita originaria di mantenere la sua ottimale rigidezza e robustezza. La riparazione deve dare solo minime variazioni ai percorsi di carico.

Finitura superficiale: La finitura della riparazione superficiale deve mantenere l’apparenza estetica, la resistenza agli UV, la resistenza agli agenti chimici e le proprietà aerodinamiche del manufatto originario.

Tutte le attività di riparazione effettuate secondo YCE Repair System rispettano le seguenti normative tecniche:

– Deutsches Institut für Bautechnik – DIBt -, Berlin Richtlinie für Windenergieanlagen, März 2004
– Det Norske Veritas – Design and manufacture of wind turbine blades, offshore and onshore wind turbines, October 2010
– Germanischer Lloyd – Guideline for the Certification of Wind Turbines, Edition 2010

YCE Repair System = Priorità del progetto di riparazione

Perfetto ripristino in quota della pala, sia dal punto di vista
strutturale che di profilo aerodinamico

Rispetto dei pesi
Velocità di esecuzione del lavoro

Progettiamo e costruiamo i ricambi strutturali necessari alle riparazioni di pale:
– In assenza di dati as-built effettuiamo il reverse engineering del piano di laminazione delle pale
– Costruiamo gli stampi necessari
– Produciamo in stabilimento i ricambi necessari alle nostre attività

Effettuiamo attività di R&D specifica:
– Tecniche avanzate di ricostruzione strutturale
– Retrofit per LPS di pale di diversi modelli di generatore
– Applicazione vernice anti-ghiaccio

Danni straordinari agli Shell e techiche di riparazione YCE

I fulmini catturati dal LPS generano un shock termico che raggiunge, per alcuni decimi di secondo, temperature nell’ordine di alcune migliaia di gradi. La presenza di cricche e lesioni (anche minime) sulla superficie della pala causa l’infiltrazione di acqua all’interno della pala: la vaporizzazione di quest’acqua e la rapida espansione dei gas risultanti comportano una vera e propria esplosione della pala.

Poiché l’evento atmosferico avviene usualmente in condizioni di esercizio del generatore, il danno viene immediatamente aggravato dal fatto che la pala fulminata è in presa al vento, aggiungendo danni meccanici (strappo delle parti danneggiate) ai danni termici.

Le soluzioni di YCE consentono il perfetto ripristino in quota con tempi d’intervento medi pari a 5 giorni.

YCE ha sviluppato procedure di riparazione specifiche per pale costruite con tecniche “tradizionali” e per le più innovative pale “one-shot”.

E’ inoltre possibile prevenire simili danni:
il monitoraggio e una corretta valutazione consentono di individuare le criticità e con una idonea programmazione di interventi, si riduce la probabilità del verificarsi di danni straordinari.

Le procedure adottate per la riparazione delle pale consistono nella ricostruzione in opera della stessa tramite applicazione di shell di ricambio.

Nel dettaglio la procedura YCE:

– Rimozione parti danneggiate, pulizia e rettifica della zona di applicazione
– Ricostruzione della pala con gli shell di ricambio
– Rifinitura della pala, del profilo aerodinamico e dello strato sacrificale (Gelcoat)
– Test NDT per la verifica delle saldature in adesione

Danni strutturali allo Spar e ai laminati Sandwich

Secondo procedure YCE, conformi alle norme tecniche di settore, la ricostruzione di una parte strutturale parzialmente danneggiata di una pala avviene sostituendo il volume mancante di fibre nel rispetto dell’orientatamento e del volume.

Particolare attenzione viene quindi rivolta al rispetto delle caratteristiche originarie della pala nella zona dell’intervento soprattutto quando l’estensione del danno risulta importante.

Secondo procedure aziendali, le operazioni vengono svolte all’interno di un range dipendente dai materiali e dalle tecniche utilizzate, in relazione alle condizioni meteo del periodo.

I principali dati meteo monitorati comprendono temperatura e umidità.
I materiali utilizzati, vengono previsti dalle specifiche istruzioni operative dello strutturista.

Danni da erosione e danni cosmetici

Secondo procedure aziendali, le operazioni vengono svolte all’interno di un range dipendente dai materiali e dalle tecniche utilizzate, in relazione alle condizioni meteo del periodo.

I principali dati meteo monitorati comprendono temperatura e umidità.
I materiali utilizzati, vengono previsti dalle specifiche istruzioni operative dello strutturista.

Una “puntuale” manutenzione e l’applicazione di adeguata protezione garantiscono una maggiore durata delle pale del generatore.

LPS Retrofit

Molti modelli di pala, anche molto moderni, hanno accusato negli anni una facile danneggiabilità alle fulminazioni.  Oltre al danno implicito alla fulminazione (formazione di plasma che “brucia” lo stato sacrificale esterno delle pale), il surriscaldamento causa la vaporizzazione dell’acqua penetrata nella pala e la sua immediata espansione sotto forma di gas, causando il danneggiamento meccanico del tip.

YCE ha studiato il problema elaborando una soluzione migliorativa delle tecniche di Lightining Protection oggi applicate alle pale: YCE LPS RETROFIT®.

YCE LPS RETROFIT® prolunga la vita utile delle pale.

YCE LPS RETROFIT® migliora il sistema di protezione da fulmini (Lightning Protection System).

Download Brochure LPS Retrofit

Anti-Icing Coating

Perchè l’Anti-Icing?

Il ghiaccio sulle pale è dovuto all’adesione di microscopiche goccioline d’acqua ultrafredde alle pale.
L’accumulo di tali cristalli di ghiaccio forma un sostrato freddo sul quale aderiscono cristalli di sempre di maggiore dimensione.
Dopo un certo periodo di tempo, l’accumulo diviene rilevante, causando la riduzione o la perdita totale della produzione.

Alcuni potenziali danni al generatore

Inizialmente il deterioramento delle prestazioni per inerzia da sovrappeso, e successivamente lo sbilanciamento del rotore, quindi fatalmente una forzata usura dei sistemi trasmissione.

Il ghiaccio stesso inolte causerà cracking (fessurazione meccanica) del gelcoat sulle pale.

L’intervento di YCE

Le operazioni previste dal YCE Repair System, consistono nella applicazione di una vernice idrofobica che impedisca o riduca l’adesione delle goccioline ultrafredde sulla pala.L’anti-Icing Coating è una vernice che sia adatta a resistere all’azione meccanica degli agenti atmosferici, impedendo l’accumulo di ghiaccio e i conseguenti danni potenziali.

L’anti-Icing Coating inotre protegge anche adeguatamente il bordo d’attacco delle pale, incrementando il rendimento del generatore.