Pęknięcia przekładni turbin wiatrowych. Inżynierowie mają rozwiązanie

WEC – czyli białe wytrawione pęknięcia stali widoczne pod mikroskopem – od wielu lat są przedmiotem gorących dyskusji wśród ekspertów z branży energetyki wiatrowej. Pojawienie się WEC to sygnał ostrzegawczy, zapowiadający kosztowne naprawy przekładni turbin. Zespół inżynierów Mobil postanowił dokładniej zbadać zjawisko WEC i opracować skuteczne rozwiązanie tego problemu. Dzięki kontrolowanym zmianom w składzie formulacji smarnej, opartym na rygorystycznych badaniach i rozwoju, udało się stworzyć produkt, który zbiera bardzo dobre opinie wśród specjalistów z sektora energetyki wiatrowej.

Bliskie spojrzenie na zjawisko WEC

WEC objawia się jako mikrostrukturalne zmiany w stalach łożyskowych, charakteryzujące się jasnymi, białymi wytrawionymi obszarami widocznymi pod mikroskopem. Zmiany te są pierwszymi zwiastunami fizycznego pęknięcia elementu przekładni i kosztownych napraw.

Jak wynika z dotychczasowych badań, WEC pojawia się w konsekwencji naprężeń podpowierzchniowych, spowodowanych dużym zmęczeniem kontaktowym, przy czym kluczową rolę w kruszeniu stali przypisuje się atomom wodoru.

Kluczowe jest zrozumienie interakcji na poziomie molekularnym między dodatkami do smarów a materiałami do produkcji łożysk przekładni. Nasze badania skupiają się między innymi na tym, jak te interakcje mogą sprzyjać wnikaniu wodoru, co znacząco przyczynia się do powstania WEC – wyjaśnia Przemysław Szczepaniak, Field Engineer, ExxonMobil.

Rola dodatków smarnych

Badania zespołu inżynierów Mobil doprowadziły do lepszego zrozumienia tribochemicznych procesów przyczyniających się do powstawania WEC. Obejmuje to szczegółowe badania nad reakcjami dodatków do smarów oraz ich mechanicznymi i chemicznymi interakcjami w przekładniach turbin wiatrowych.

Odpowiedni dobór dodatków do produktów smarnych jest kluczowy w formulacjach mających na celu eliminowanie WEC. Badania firmy Mobil nad tradycyjnymi dodatkami, takimi jak ZDDP (diakiloditiofosforan cynku), potwierdziły ich potencjał do sprzyjania wnikaniu atomów wodoru w określonych warunkach. Proces ten może destabilizować ochronną warstwę tribofilmu, która jest niezbędna dla długiej i bezawaryjnej pracy łożysk w przekładniach turbin wiatrowych.

Nasze badania doprowadziły do opracowania nowych formulacji, które minimalizują wspomniane ryzyka poprzez użycie zaawansowanych pakietów dodatków. Udało nam się osiągnąć zamierzone cele – ustabilizować warstwę tribofilmu i znacząco zmniejszyć przenikanie wodoru do stali łożyskowej – podkreśla specjalista Mobil.

Zaawansowane formulacje olejów do przekładni turbin wiatrowych mają na celu zwiększenie ochronnych zdolności środków smarnych, zapewniając, że tribofilm pozostaje stabilny i spełnia swoje zadania nawet w ekstremalnych warunkach, jakie występują podczas pracy turbin wiatrowych.

Skuteczna odpowiedź wobec WEC oraz 10 lat gwarancji

Efektem prac zespołu inżynierów jest olej Mobil SHC™ Gear 320 WT. Został on zaprojektowany w celu zapewnienia optymalnej ochrony przekładni turbin wiatrowych i przedłużenia trwałości eksploatacyjnej środka smarnego nawet w skrajnych warunkach. Szeroko zakrojone testy laboratoryjne, w tym z użyciem protokołów testowych FE8 i MTM-SLIM, potwierdziły skuteczność Mobil SHC™ Gear 320 WT w zakresie ograniczania WEC.

Zastosowanie oleju Mobil SHC™ Gear 320 WT w farmach wiatrowych na całym świecie nie tylko spowodowało ograniczenie liczby incydentów WEC, ale także znaczący wzrost wydajności i trwałości przekładni. Pojawiła się możliwość wydłużenia interwałów serwisowych i zmniejszenia czasu przestoju, które są kluczowe dla skutecznej kontroli kosztów eksploatacji farm wiatrowych.

Informacje zwrotne, jakie otrzymaliśmy z farm wiatrowych, były niezwykle pozytywne, ponieważ wskazywały na znaczący wzrost efektywności operacyjnej i oszczędności. Jesteśmy przekonani co do trwałości i jakości oleju przekładniowego Mobil SHC™ Gear 320 WT i dlatego podjęliśmy decyzję o wydłużeniu gwarancji z siedmiu do dziesięciu lat – mówi Przemysław Szczepaniak z ExxonMobil i podkreśla, że to jeden z najdłuższych okresów gwarancyjnych na rynku.

Rozszerzona gwarancja na Mobil SHC™ Gear 320 WT obowiązuje przez okres 10 lat od daty napełnienia i obejmuje środek smarny oraz najważniejsze smarowane elementy przekładni turbiny wiatrowej.

Projekty badawczo-rozwojowe

Trwające projekty badawcze inżynierów Mobil mają na celu dalsze zrozumienie i złagodzenie zjawiska WEC poprzez rozwój nowej generacji syntetycznych olejów bazowych i technologii dodatków. Proaktywne podejście inżynierów Mobil do rozwiązywania problemu WEC za pomocą zaawansowanych formulacji smarnych wniosło istotny wkład dla branży oraz tworzenia dobrych praktyk pozwalających ograniczać występowanie awarii przekładni turbin wiatrowych.

Więcej informacji o zjawisku WEC oraz olejach i smarach opracowanych specjalnie z myślą o wymaganiach występujących w sektorze energetyki wiatrowej znajdziesz na stronie internetowej Mobil oraz w sieci autoryzowanych dystrybutorów: DEXOL, Ekonaft, Mobipol, SmarTPlus.

ExxonMobil – materiał sponsorowany