Manutenção de pás eólicas: erosão do bordo de ataque, LPS e inspeção por cordas

O que é a erosão do bordo de ataque

O bordo de ataque é a aresta da pá que "corta" o ar. É também a parte que recebe de frente a chuva, o granizo, as poeiras e os insetos. Como a ponta da pá se desloca muito depressa, cada gota de água bate na superfície com força. Repetido milhões de vezes, este impacto vai gastando o revestimento de proteção, depois o enchimento e, por fim, o laminado.

A Agência Internacional de Energia, num encontro técnico do seu programa de energia eólica, identificou a erosão do bordo de ataque como o principal fator que reduz, ao longo do tempo, a vida útil das pás e a energia produzida, e notou que o fenómeno ainda não está completamente compreendido. O tema tem simpósios próprios, como os que a DTU Wind organiza todos os anos.

Porque é que isto importa

Um bordo de ataque rugoso ou com material arrancado altera o perfil aerodinâmico da pá: a turbina produz menos com o mesmo vento. E o desgaste não fica parado. Uma erosão superficial que não é tratada abre caminho à água e pode chegar ao laminado, e aí a reparação é maior.

Por isso, faz sentido inspecionar com regularidade e reparar cedo, enquanto o dano ainda está no revestimento.

O sistema de proteção contra descargas atmosféricas (LPS)

Os aerogeradores são estruturas altas e isoladas, muitas vezes no topo de serras. São atingidos por descargas atmosféricas. A pá tem um sistema próprio para levar a descarga até à terra sem a danificar: recetores na superfície da pá, ligados a um condutor interior que desce até à raiz.

A norma de referência é a IEC 61400-24, que trata da proteção contra descargas atmosféricas dos aerogeradores, incluindo as pás, e dos métodos para verificar que a proteção cumpre o exigido. Na inspeção por cordas, verificamos os recetores acessíveis a partir do exterior: se estão no lugar, se têm marcas de impacto ou de queimadura e se o material à volta está danificado. Os ensaios elétricos e os critérios de aceitação seguem os procedimentos do fabricante e do operador.

Como se inspeciona uma pá por cordas

A sequência é sempre a mesma, e começa muito antes de alguém sair da nacelle:

• Preparação: procedimento do operador, autorização de trabalho, limites de vento e meteorologia definidos, plano de resgate e material de resgate no local.
• Paragem e bloqueio: o aerogerador é parado e o rotor bloqueado, segundo os procedimentos do fabricante e do operador, com a pá a inspecionar posicionada para baixo.
• Acesso: a equipa ancora-se nos pontos previstos da nacelle e desce ao longo da pá, com duas cordas por técnico.
• Inspeção: de perto, ao longo do bordo de ataque, das superfícies, do bordo de fuga e dos recetores, com fotografias e localização de cada dano.
• Relatório: cada dano registado com posição na pá, dimensão aproximada e fotografia, para o operador decidir o que reparar e quando.

E a reparação

Quando o dano está ao alcance de uma reparação no local, faz-se no mesmo acesso: limpeza, remoção do material degradado, preparação da superfície, enchimento e aplicação da proteção do bordo de ataque. Os materiais e o método são os indicados pelo fabricante da pá ou pelo operador, e muitos produtos só curam bem dentro de certos limites de temperatura e de humidade. Por isso, a meteorologia manda no calendário.

Danos estruturais maiores, como fissuras profundas no laminado, saem do âmbito de uma reparação simples e são tratados segundo o que o fabricante determinar.

Cordas, plataformas e robôs

Hoje há três formas de chegar à pá: técnicos de cordas, plataformas suspensas próprias para pás e, cada vez mais, robôs e drones de inspeção. Os drones são úteis para uma primeira triagem a partir do chão, e há projetos, como o Leading Edge Repair na Dinamarca, a desenvolver robôs de reparação. Mas para ver um dano de perto, tocá-lo e repará-lo, continua a ser preciso alguém junto à pá. O acesso por cordas faz isso sem grua de grande altura nem plataforma no parque.

Antes de nos pedir uma inspeção

• Indique o modelo dos aerogeradores, o número de turbinas a inspecionar e o acesso ao parque.
• Envie os relatórios de inspeções anteriores, se existirem.
• Diga-nos os procedimentos do operador para paragem, bloqueio e trabalho em altura.

Com isto, preparamos o plano de trabalho e de resgate e combinamos as janelas de meteorologia.