Analysis of potential root causes of damage to wind turbine main bearings and analysis of preventive, corrective and predictive applicable maintenance

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaExistem inúmeras razões para a crescente preponderância da Energia Eólica como processo energético. É uma energia sustentável e faz aproveitamento de uma matéria inesgotável sem a necessidade de combustível, mas requer planificação precisa e diferentes estratégias de manutenção e monitorização de forma que exista um rendimento otimizado dos parques.É através da turbina eólica que é possibilitado a recolha e transformação das forças do vento em energia tornando-se então imperativo estender o seu tempo de vida útil e dos seus componentes, nomeadamente do rolamento principal.Este rolamento é um dos componentes principais da turbina e a sua substituição em caso de avaria é um processo corretivo dispendioso. A sua prevenção começa no estudo dos mecanismos de falha associados ao componente, de forma a identificar causas e possíveis soluções ao problema.Procura-se maximizar a longevidade dos rolamentos do um Parque, com base no histórico de falhas e as suas causas. É proposta a implementação de acelerómetros e o consequente estudo da vibração do rolamento com o intuito de antecipar a falha com maior margem de manobra.Um estudo financeiro quanto à viabilidade das alterações avocadas é realizado e utilizado como fundamento principal à aplicabilidade das medidas onde é utilizado a análise de ciclo de vida que contempla 10000 iterações através de um simulador que atesta e reforça a fiabilidade dos resultados.O trabalho visa em auxiliar o ramo da Operação e Manutenção na rentabilização dos componentes e na redução do tempo de paragem por medidas corretivas.There are many reasons for the growing preponderance of wind energy as an energy process. It’s a sustainable energy and it makes use of an inexhaustible material without the need for fuel, but it requires precise planning and different maintenance and monitoring strategies so that there is an optimized efficiency of the parks.It’s through the wind turbine that it’s possible to collect and transform wind forces into energy, making it imperative to extend the life of the turbine and its components, particularly the main bearing.This bearing is one of the main components of the turbine and its replacement in case of failure is an expensive corrective process. Its prevention begins with the study of the failure mechanisms associated with the component, in order to identify causes and possible solutions to the problem.It is sought to maximize the longevity of the bearings of a Park, based on the failure history and its causes. It is proposed the implementation of accelerometers and the consequent study of the bearing vibration in order to anticipate the failure with a greater margin of maneuver.A financial study regarding the feasibility of the proposed changes is performed and used as the main basis for the applicability of the measures, where the life cycle analysis is used, which contemplates 10000 iterations through a simulator that attests and reinforces the reliability of the results.The work aims to assist the Operation and Maintenance branch in the profitability of the components and the reduction of downtime for corrective measures