Chapitre 1 : La particularité et les défis de la lubrification éolienne

1,1 Caractéristiques de l'environnement d'exploitation de l'énergie éolienne

L'environnement d'exploitation des éoliennes impose des exigences uniques et strictes au système de lubrification. Les caractéristiques spécifiques comprennent : Plage de température extrêmement large : de -40 ° C dans les zones très froides à + 60 ° C à l'intérieur de la salle des machines en été, avec une différence de température allant jusqu'à 100 ° C. Violentes fluctuations de charge : Les changements aléatoires de la vitesse du vent provoquent de grandes fluctuations de la charge du système de transmission en peu de temps, et il ne faut que quelques minutes pour passer de vide à pleine charge. Fonctionnement continu et ininterrompu : Les éoliennes sont conçues pour fonctionner 24 / 7. La maintenance préventive ne peut être effectuée qu'à une fenêtre de vitesse du vent spécifique, et le coût des temps d'arrêt est extrêmement élevé. Restrictions sur le travail en hauteur : La salle des machines est située à une altitude de 80 à 150 mètres. Les opérations de maintenance sont limitées par les conditions météorologiques. L'entretien de la lubrification doit être efficace et fiable. Choc de démarrage et d'arrêt fréquents : Les changements de vitesse du vent entraînent un démarrage et un arrêt fréquents des exigences de conception à longue durée de vie : Les équipements éoliens sont généralement conçus pour durer de 20 à 25 ans, ce qui nécessite que les lubrifiants aient une longue durée de vie et une stabilité.

1,2 Trois systèmes clés pour la lubrification éolienne

Boîte de vitesses principale : Convertit la faible vitesse de la pale (10-20 tr / min) en la vitesse élevée requise par le générateur (1000-1800 tr / min), qui est le composant central le plus complexe techniquement et le plus lubrifiant. Roulements principaux et roulements de lacet : résistent à d'énormes charges radiales et axiales et sont souvent exposés au risque de contamination. Roulements du générateur : fonctionnent à des vitesses élevées, avec des exigences extrêmement élevées pour l'élévation de température et la durée de vie de la graisse.

Chapitre 2 : Principales solutions de lubrification de la boîte de vitesses

2,1 Exigences particulières pour la lubrification de la boîte de vitesses

Pression extrême et résistance à l'usure : Il doit être capable de résister à la pression de contact élevée générée lors de la transmission de mégawatts de puissance pour éviter l'usure et le collage de la surface des dents. Capacité anti-micro-piqûres : C'est l'un des modes de défaillance les plus courants des boîtes de vitesses éoliennes. L'huile de lubrification doit contenir des additifs spéciaux pour éviter les piqûres de micro-fatigue sur la surface des dents. Excellente filtration : L'huile de lubrification doit être bien compatible avec le filtre fin (généralement 3-10 microns) équipé du système pour éviter d'obstruer l'élément filtrant en raison de la précipitation d'additifs. Excellente capacité anti-mousse et libération d'air : Dans les environnements à haute altitude, la pompe à huile est sujette à la cavitation, et le revêtement en mousse affectera sérieusement l'efficacité de lubrification et la durée de vie de l'huile. Compatibilité des matériaux larges comme le métal fluoré, la boîte de nitribure ne peut pas endommiter. Compatibilité métallique, la boîte de nitribure. Excellente stabilité à l'oxydation et stabilité thermique : fonctionnement à haute température à long terme dans une boîte de vitesses fermée, l'huile doit résister au vieillissement et maintenir des performances stables.

2,2 Spécifications et normes techniques recommandées pour les huiles lubrifiantes

Type d'huile de base : Huile de base entièrement synthétique avec le choix préféré de polyalphaoléfine (PAO) ou de polyalkylglycol (PAG). PAO a une plage de températures plus large et une excellente stabilité à l'oxydation thermique ; PAG a une excellente protection contre les micro-piqûres et une lubrification naturelle. Grade de viscosité : Choisissez en fonction de la conception de la boîte de vitesses, généralement ISO VG 320 ou ISO VG 460. La sélection de la viscosité nécessite d'équilibrer la capacité portante avec les performances de démarrage à basse température. Normes de performance de base et certification :

• Certification Flender : FD 1.71.365 (conditions sévères)
  

• Bosch Rexroth Standard : RE 90210
  

• DIN 51517-3 CLP (Huile pour engrenages lourds standard allemand)
  

• La plupart des équipementiers traditionnels (tels que NGC, Heavy Tooth, etc.) sont certifiés. Ensemble de technologie additive :
  

• Additifs anti-piqûres spéciaux (additifs anti-piqûres).
  

• Agent anti-usure à pression extrême soufre-phosphore haute performance.
  

• Système antioxydant composé pour assurer une longue durée de vie.
  

• Puissant inhibiteur de rouille et passivateur de métaux.
  

• Antimousse et démulsifiant.
  

2,3 Cycle de changement d'huile et stratégie de surveillance de l'état de l'huile

Première vidange d'huile (période de rodage) : 500 à 1000 heures après la mise en service de l'unité pour éliminer les débris métalliques générés pendant la fabrication et le rodage. Cycle normal de vidange d'huile : basé sur la surveillance de l'état, le cycle typique est de 3 à 5 ans ou de 40 000 à 60 000 heures de fonctionnement cumulé. Les huiles synthétiques peuvent rendre le cycle 2 à 3 fois plus long que les huiles minérales. Programme de surveillance de l'état de l'huile :

• Inspection quotidienne / mensuelle : vérifiez le niveau d'huile, la couleur de l'huile et la transparence à travers la fenêtre d'observation ; vérifiez la différence de pression du filtre.
  

• Test semestriel : échantillonnage pour détecter la teneur en humidité (cible <500 ppm), la viscosité cinématique (le changement devrait être <±10 %), la valeur acide totale (TAN, le taux de croissance est la clé).
  

• Analyse annuelle complète du pétrole :
  

  • Analyse du spectre élémentaire : surveillance de la tendance des métaux d'usure (Fe, Cu, Pb, Sn, etc.) et des éléments additifs (P, Zn, Ca, etc.).
    

  • Analyse par ferrographie : observez directement la forme, la taille et la composition des particules d'usure pour déterminer le type d'usure (usure normale, usure par fatigue, usure par coupure, etc.).
    

  • Spectroscopie infrarouge de Fourier (FTIR) : détecte l'oxydation, la nitrification, la perte d'additifs et la contamination de l'huile.
    

• Tendances de surveillance en ligne : de plus en plus de parcs éoliens déploient des capteurs en ligne pour surveiller la viscosité de l'huile, l'humidité, les particules et la constante diélectrique en temps réel.
  

Chapitre 3 : Solutions de lubrification des roulements

3,1 Graisse pour palier principal et palier de tangage / lacet

Caractéristiques des conditions de travail : Ce type de roulement appartient aux roulements lourds à basse vitesse ou à moyenne vitesse (la vitesse est généralement inférieure à 50 tr / min), et peut être exposé à certains environnements de pollution (tels que le brouillard salin, l'humidité). Les roulements de tangage et de lacet sont intermittents et faciles à former une lubrification des limites. Clé de sélection de la graisse :

• Type d'agent épaississant : base composite de lithium ou de polyurée préférée. La graisse à base de lithium composite a de bonnes propriétés complètes, la graisse à base de polyurée a une meilleure durée de vie à haute température et une meilleure résistance à l'eau.
  

• Huiles de base : Les huiles de base d'hydrocarbures synthétiques (PAO) avec un indice de viscosité (VI) élevé assurent des performances à température élevée.
  

• Additifs : Doit contenir un agent antirouille à haute efficacité et un agent antiusure à pression extrême.
  

• Cohérence : le grade NLGI 2 est généralement sélectionné, les grades NLGI 00 ou 0 peuvent être utilisés dans les systèmes de lubrification centralisés pour améliorer les performances de pompage. Exemple de produit recommandé : Graisse haute performance à base de polyurée ou complexe de lithium à pression extrême selon DIN 51825-KPF 2K-20.
  

3,2 Graisse pour roulement de générateur

Conditions de travail : fonctionnement à grande vitesse (1000-1800 tr / min), élévation de température élevée, résistance au cisaillement et exigences de durée de vie de la graisse. La température est le principal facteur limitant. Clé de sélection de la graisse :

• Faible frottement, faible rainurage caractéristiques : réduire la résistance à l'agitation, abaisser la température de fonctionnement.
  

• Excellente stabilité mécanique : maintenir la stabilité structurelle sous cisaillement à grande vitesse sans ramollissement ni perte.
  

• Point de chute élevé et stabilité à l'oxydation : résistance aux températures élevées causées par le chauffage du roulement.
  

• Huiles de base : huiles synthétiques à faible viscosité (par exemple esters ou PAO) qui facilitent la formation d'un film lubrifiant élastohydrodynamique. Exemple de produit recommandé : Graisse synthétique pour moteurs à grande vitesse, généralement conforme aux spécifications SKF LGLT 2 ou similaires.
  

3,3 Procédures de remplissage et d'entretien de la graisse

Comment élever :

• Lubrification manuelle : utilisez un pistolet à graisse haute pression et suivez la quantité et le cycle de remplissage spécifiés par l'OEM de l'équipement.
  

• Système de lubrification automatique : Le système de lubrification centralisé à une ou deux lignes est une configuration standard des parcs éoliens modernes, qui peut réaliser un remplissage automatique régulier et quantitatif et améliorer la fiabilité. La règle d'or du volume de remplissage : suivez le principe de "manger moins et manger plus". Chaque quantité de remplissage doit être petite (comme l'extrusion de la vieille graisse 1/3-1/ 2), et la fréquence peut être augmentée de manière appropriée. Un remplissage excessif est une cause fréquente de surchauffe et d'endommagement des roulements. Registres de maintenance : Des registres de lubrification détaillés doivent être établis, y compris les points de lubrification, le modèle de graisse, la date de remplissage, la quantité de remplissage et le personnel de maintenance.
  

Chapitre 4 : Lubrification des systèmes hydrauliques et auxiliaires

4,1 Huile hydraulique pour le système de tangage

Exigences : Excellentes performances de démarrage à basse température (point d'écoulement bas), excellente protection anti-usure (assure la précision du contrôle du pas), bonne filtration et libération d'air, longue durée de vie. Spécifications : L'huile hydraulique HVLP haute performance (indice de viscosité élevé anti-usure) est généralement sélectionnée, ISO VG 46, conforme à la norme DIN 51524-2 (HLP) ou supérieure.

4,2 Lubrification du système de refroidissement

Certains roulements de moteur de ventilateur de refroidissement d'éoliennes nécessitent également une lubrification régulière, et une graisse polyvalente longue durée et à grande température doit être utilisée.

Chapitre 5 : Gestion systématique de la lubrification et meilleures pratiques

5,1 Établir des normes de lubrification des parcs éoliens

Consolidation de la lubrification : minimisez la variété de produits d'huile et de graisse en partant du principe de répondre à toutes les exigences en matière d'équipement afin de simplifier l'approvisionnement, le stockage et la gestion des stocks, et de réduire le risque d'une mauvaise utilisation de l'huile. Développer un "Manuel de lubrification du parc éolien" : Créez un tableau de lubrification pour chaque mécanisme de typhon, spécifiant le type d'huile, la quantité de remplissage, la méthode de remplissage, le cycle et les exigences de surveillance pour chaque point de lubrification.

5,2 Gestion de l'approvisionnement et du stockage du pétrole

Principe d'approvisionnement : Sélectionnez des produits qui ont été certifiés par les principaux fabricants de boîtes de vitesses et de roulements (OEM). La priorité est donnée aux fournisseurs réputés et à leur service technique professionnel. Exigences de stockage : L'huile doit être stockée dans un endroit frais et sec à l'intérieur avec une identification claire. Suivez le principe du "premier entré, premier sorti". Il est recommandé d'utiliser une pompe à tambour d'huile spéciale et un chariot filtrant pour remplir de gros barils d'huile afin d'éviter toute contamination.

5,3 Surveillance de l'état et maintenance prédictive

Incorporer l'analyse de l'huile dans le système de maintenance prédictive : Les données d'analyse ne sont pas seulement utilisées pour juger du moment du changement d'huile, mais surtout pour diagnostiquer la défaillance précoce de l'équipement (comme l'usure anormale, la pénétration d'eau, l'usure interne, etc.). Établir une base de données et une analyse des tendances : Établir un fichier d'historique d'analyse de l'huile indépendant pour chaque unité, et observer la tendance au changement de divers indicateurs est plus importante que la valeur absolue unique.

5,4 Sécurité et protection de l'environnement

Sécurité du travail aérien : Respectez strictement les procédures de travail aérien, utilisez des ceintures de sécurité et des sacs à outils qualifiés. Traitement des huiles usagées : collectez toutes les huiles et graisses lubrifiantes usagées et remettez-les à une entreprise de protection de l'environnement qualifiée pour élimination. Il est strictement interdit de les jeter à volonté.

Chapitre 6 : Diagnostic des problèmes courants et intervention d'urgence

6,1 Augmentation anormale de la température de l'huile de la boîte de vitesses

Causes possibles : le niveau d'huile est trop bas ou trop élevé ; détérioration de l'huile et augmentation de la viscosité ; défaillance du système de refroidissement (ventilateur, échangeur de chaleur) ; blocage du filtre ; usure anormale des roulements ou des engrenages. Étapes du traitement : vérifier le niveau d'huile et l'apparence de l'huile ; vérifier le système de refroidissement ; vérifier la différence de pression du filtre ; échantillon pour analyse d'huile.

6,2 Fuite de graisse

Causes possibles : joint endommagé ; trop de remplissage provoquant une pression pour faire sortir le joint ; utilisation de graisse incompatible provoquant un gonflement ou un vieillissement du joint ; jeu de roulement excessif. Étapes de traitement : Vérifier et remplacer le joint endommagé ; nettoyer la graisse qui fuit et vérifier le dossier de remplissage de la graisse ; confirmer que la graisse utilisée est compatible avec le matériau d'étanchéité.

6,3 Pollution par les hydrocarbures (humidité, particules)

Causes possibles : la défaillance de l'inhalateur fait pénétrer de l'humidité ; fuite du refroidisseur ; contaminants introduits pendant l'entretien ; l'usure interne produit des particules. Mesures de traitement : remplacer le respirateur ; vérifier et réparer le point de fuite ; utiliser un filtre externe pour le traitement de purification de l'huile ; renforcer l'analyse de l'huile et retracer la source de pollution.

Résumer

La gestion de la lubrification de la production d'énergie éolienne est une activité technique clé liée au fonctionnement fiable à long terme des équipements et au retour sur investissement. L'utilisation de lubrifiants et de graisses synthétiques haute performance, combinée à une surveillance systématique de l'état et à des pratiques de gestion scientifique, peut prolonger efficacement la durée de vie des composants clés et réduire les temps d'arrêt imprévus, maximisant ainsi l'efficacité de la production d'énergie et les avantages économiques des parcs éoliens. Il est recommandé d'établir une coopération à long terme avec des fournisseurs de services de technologie de lubrification professionnels pour obtenir des solutions personnalisées et un soutien technique.