Miten se pyörii? tuulivoimaloiden tarkastukset
Kirjoittaja on työskennellyt vuosikausia tuulivoiman parissa, sekä ”maassa” hankevalmistelussa ja suunnittelussa että ”ylhäällä” asennuksissa ja tarkastuksissa. Mikä tekee tuulivoimalasta erikoisen tarkastuskohteen, ja mitä siellä on tarkastettavaa?
Tuulivoimalassa ei sinällään ole mitään mykistävän uutta teknologiaa, tutut palikat on vaan koottu yhteen ja osa niistä korkealle sekä hankaliin paikkoihin. Generaattorit, taajuusmuuttajat, laippaliitokset, lujitemuovirakenteet ja vaihteistot ovat tavanomaisia muussakin teollisuudessa. Erikoiseksi tilanteen tekee voimalan pitkä elinkaari, työskentely ilman ”kiertokäyntitarkastuksia” sekä valtavat rasitukset. Jos miettii 10–15 tonnia painavien, yli 50 metriä pitkien lapojen pyörimistä tuulessa, mieleen tulee lähinnä samanpainoinen kuormaauto tai bussi ajamassa mutkaista tietä 80 km/h nopeudella. Tarkemmin mietittynä kolme bussia kytkettynä yhteen keskiakseliin, erittäin mutkaisella tiellä ja 20 vuoden ajan...
Tuulen jatkuvat muutokset näkyvät pyörimisnopeuden, vääntömomentin ja sähkötehon voimakkaina muutoksina. Toisessa päässä on sähköverkko, joka vaatii hyvin tarkasti säädettyä sähköä – taajuus, jännitetaso ja loisteho ovat jatkuvassa seurannassa. Ne eivät saa poiketa paljoakaan vakioarvoista. Näiden kahden ääripään väliin jää voimala – taipuisat lasikuitulavat, metrin tai jopa kuuden metrin laakerit, pienen henkilöauton kokoiset vaihteistot, tuhansia kiloja kuparijohtoja, isot voitelu- ja jäähdytysjärjes- Voimalaitokset Lapojen ukkosenjohdatuksen testaus edellyttää reseptoreille pääsyä. telmät sekä automaatio seuraamassa kaikkia edellä mainittuja.
Hyvä voimala pyörii noin 50 viikkoa vuodessa ja seisoo yhteensä parin viikon verran – viikon huolloissa ja viikon erinäisten vikakorjausten yhteydessä. Välissä kukaan ei käy katsomassa mitään paikan päällä (ellei erikseen määrätä), ja seuranta tapahtuu ainoastaan SCADA-järjestelmän välityksellä. Osa mittauksista tapahtuu millisekuntitasolla, mutta osa kirjautuu 10 minuutin keskiarvoina.
Lapojen ukkosenjohdatuksen testaus edellyttää reseptoreille pääsyä.
Perushuolloissa tehdään suuri määrä tarkastuksia, vaihdetaan kulutusosat ja tarvittaessa korjataan ilmenevät viat. Huoltoväli on yleensä 12, osin myös 6 kuukautta. Tarkastukset käsittävät järjestelmätestaukset, tasomittaukset, kiristysten tarkastukset, näytteenotot sekä visualiset havainnot. Havaitut puutteet kirjataan, korjataan tai jätetään seurantaan. Kyseisen voimalan huoltoon erikoistuneet asentajat suorittavat työn rutiininomaisesti, ja huolto-ohjelma tukee tätä toimintaa dokumentaatiolla, työohjeilla, valmiilla osasarjoilla sekä testimenetelmillä.
Ammattitarkastajan tehtäväksi jäävät poikkeavat tarkastukset. Näitä ovat ensinnäkin toimitusvalvonnan kohteet – tuulivoimalatoimituksen eri osat (lavat, tornilohkot, naselli ja napa) tulevat usein eri tehtaista ja jopa eri maista. Ne pyritään tarkastamaan ennen laivausta, kuljetuksen jälkeen, asennuksen päädyttyä ja koekäytön jälkeen. Karkea sääntö on, että löydetyn puutteen korjauksen kustannus kaksinkertaistuu jokaisessa näistä vaiheista.
Tuulivoimalan omistajan kannalta käännekohtia ovat vastaanottotarkastus, jossa omistaja itse tai hänen palkkaamansa tarkastaja hyväksyy toimituksen, sekä takuuajan päättymistarkastus, jonka jälkeen valmistajan takuuvelvoite raukeaa tai pitenee määrätyiltä osin. Myös käytössä olleet voimalat tarkastetaan perusteellisesti ennen omistuksen muutosta, toivottavasti ainakin!
Lisäksi poikkeustilanteissa tehdään ylimääräisiä tarkastuksia. Voimalan järjestelmien huono toiminta voi johtua monimutkaisista syy–seurausketjuista.
Esimerkiksi jäähdytysjärjestelmän ylikuumenemisen syy löytyy sähkökomponenttien jäähdytyksestä, mikä puolestaan johtuu mekaanisista ylirasituksista, jotka syntyvät väärien ohjausten vuoksi. Yksittäinen anturi, väärin tehty nestetäyttö tai väärä ohjelmapäivitys voi aiheuttaa pitkäaikaisen riesan, joka ei tule ilmi kuin tietyissä tuuliolosuhteissa, lämpötilassa, asemassa tai... Näiden selvittäminen vaatii hyvää voimalatekniikan tuntemusta sekä kokemusta testausmenetelmistä.
Korkeanpaikankammo on töihin pääsyn este, sillä maisemat ovat näkemisen arvoisia.
Lavan sisäisen tuen laminointi on pettänyt, mikä heikentää lavan rakenteellista lujuutta merkittävästi.
Sähkökomponentti käy lämpimänä ohjauskaapissa. Tämä näkyy vain lämpökameralla ja voimalan ollessa käynnissä.
Erilaisissa vauriotilanteissa tarkastaja arvioi vahingon laajuuden ja korjaustarpeen sekä myös vaurion syyn ja todennäköisyyden sille, että se voi toistua muissakin saman mallin voimaloissa. Valitettavan usein tarvitaan yksi ”täysituho”, ennen kuin selviää aikaisemmin kuvattu syy–seurausketju, mutta tämän jälkeen vastaavat vauriot muissa kohteissa pystytään ehkäisemään usein pienilläkin komponenttipäivityksillä ja ohjausjärjestelmän muutoksilla.
Tuulivoimalatarkastaja löytääkin itsensä mitä mielenkiintoisimmista paikoista miettimässä ”meneeköhän tämä nyt näin...”.
Työkaluina voivat olla yleismittarin ja työntömitan lisäksi myös endoskooppi, lämpökamera, sähkölaadun analysaattori, vesitäytteinen kumipallo, kymmeniä metrejä sähköjohtoa, momenttiavain, NDT-välineistö; lista on lähes loputon.
Käytetyimpiä ovat kuitenkin puhelin, tietokone ja hyvä kamera. Niin kuin muissakin töissä…
