L'imagerie acoustique fournit une alerte précoce pour prévenir les défaillances des boîtes de vitesses des éoliennes

L'imagerie acoustique offre une solution d'alerte précoce puissante. Les opérateurs sont ainsi à même de détecter les problèmes avant qu'ils ne s'aggravent et de maintenir le bon fonctionnement des turbines.

Pour tout gouvernement, l'approvisionnement en énergie implique des décisions complexes qui vont au-delà des considérations logistiques, financières et environnementales pour inclure des facteurs géopolitiques. Si tous ces éléments ont influencé l'expansion rapide des éoliennes à travers le monde, les préoccupations environnementales et géopolitiques ont particulièrement contribué à leur croissance significative.

L'essor mondial de l'énergie éolienne
En 2023, l'industrie éolienne mondiale a installé une capacité record de 117 gigawatts, soit une augmentation de 50% par rapport à l'année précédente. Cette hausse a porté la capacité éolienne mondiale totale à plus de 1000 gigawatts. La Chine a été en tête des nouvelles installations, suivie par les États-Unis, l'Allemagne et l'Inde. La grande majorité des éoliennes sont terrestres, les éoliennes offshore ne représentant que 7%. Cependant, le secteur offshore connaît une croissance plus rapide et devrait jouer un rôle plus important à l'avenir, à mesure que de plus en plus de pays développent et investissent dans cette nouvelle technologie.
 

Caméra d'imagerie acoustique industrielle FLIR Si2-Pro™ pour la détection des décharges partielles, des fuites sous pression et des défauts mécaniques.

À l'avenir, le secteur de l'énergie éolienne devrait poursuivre sa trajectoire de croissance, avec un taux de croissance moyen composé prévu de 8,8% selon le Conseil mondial de l'énergie éolienne. La capacité éolienne offshore, où les vents sont plus forts et plus réguliers, devrait être multipliée par dix d'ici 2030 par rapport à son niveau actuel, ce qui illustre la croissance vertigineuse du secteur.

Les défis liés à la maintenance des éoliennes
De par la nature même de la capture du vent, les éoliennes sont généralement implantées dans des zones éloignées et difficiles d'accès. Si les parcs éoliens offshore constituent clairement des défis logistiques tant en termes de construction que de maintenance, les éoliennes terrestres posent elles aussi souvent de réels défis aux équipes de maintenance lorsqu'elles sont situées dans des zones montagneuses éloignées où la capture du vent est optimisée.

La logistique de maintenance, y compris à l'intérieur de la turbine elle-même, peut constituer un défi. L'accès à la nacelle, qui abrite la boîte de vitesses, doit se faire par la tour, où l'espace pour se déplacer est très limité. Il est souvent difficile d'insérer des composants lourds et de l'huile lubrifiante dans la nacelle. C'est pourquoi toute mesure susceptible d’accroître la durabilité et la fiabilité des composants clés de la nacelle est très précieuse pour les exploitants de parcs éoliens.
 

La Flir Si2-Pro aide à prévenir les pannes en détectant à un stade précoce les problèmes mécaniques dans les composants critiques des équipements, comme les boîtes de vitesses, les convoyeurs et autres machines tournantes.

L'un des composants essentiels d'une éolienne, c’est la boîte de vitesses. Son rôle : augmenter la vitesse de rotation entre l'arbre de la pale et le générateur électrique, ce qui réduit le couple et accroît la vitesse. De nombreux modèles intègrent des systèmes de réducteurs planétaires, compte tenu de leur efficacité pour augmenter la vitesse de l'arbre. Composées d'une série d'engrenages hélicoïdaux et de multiples roulements, ces boîtes de vitesses sont à la fois complexes et onéreuses. Leur défaillance peut s'avérer extrêmement coûteuse, tant en termes de remplacement des composants que d'immobilisation de l'éolienne, car il est souvent difficile de se procurer les pièces de rechange nécessaires. C'est pourquoi il est essentiel de surveiller de manière proactive l'état des composants critiques. La détection précoce des problèmes potentiels permet aux opérateurs de les résoudre avant qu'ils ne s'aggravent, ce qui réduit les temps d'arrêt coûteux et prolonge la durée de vie de l'éolienne.

L'imagerie acoustique comme système d'alerte précoce efficace
Flir a lancé une série de caméras d'imagerie acoustique avancées capables de détecter les sons anormaux qui se produisent lorsqu'un roulement montre les premiers signes de défaillance. Ces caméras portatives sont discrètes et peuvent capter des sons à une distance importante, ce qui garantit la sécurité de l'opérateur et autorise les inspections sans interrompre les opérations. La série Flir Si2 est équipée d'une caméra 12 MP qui capture le son, et le signal s’affiche sur un écran couleur haute définition de 5 pouces (1280 × 750), fournissant en temps réel des résultats clairs et concis.

Ces appareils sophistiqués légers sont conçus pour fournir un système d'alerte précoce pour la maintenance préventive. La détection d'anomalies dans les roulements et les systèmes de boîtes de vitesses constitue qu'une de leurs nombreuses applications. Ils peuvent également identifier les fuites dans les systèmes d'air comprimé ou de gaz et détecter les décharges partielles dans les systèmes électriques, permettant non seulement de réaliser d'importantes économies mais aussi de garantir la santé et la sécurité dans des environnements potentiellement dangereux.

Pour en savoir plus sur la gamme de caméras acoustiques de Flir, veuillez contacter votre agent local ou votre distributeur Flir.