La niebla salina, la condensación y un orificio inaccesible con herramientas manuales dificultan la limpieza de la torre de un aerogenerador. En esta torre, la pared interna es la superficie que con mayor probabilidad falla primero y la que suele estar mal preparada. Esta guía explica cómo se elimina el óxido de ambas paredes de una sección de la torre antes del recubrimiento, qué equipo se utiliza para este fin y qué estado de superficie acepta el proveedor del recubrimiento.
Por qué el interior de una torre de viento es la superficie más difícil de preparar
Una sección de torre es un cilindro cerrado. El interior es oscuro, sin ventilación y húmedo. La humedad se condensa en la pared interna, y en una unidad marina, esa pared también está expuesta continuamente a cloruros provenientes de la bruma salina que penetra a través de aberturas y huecos en las bridas.
El deterioro del revestimiento de las torres suele comenzar desde el interior. La superficie externa se inspecciona, se retoca y se fotografía. La superficie interna no. Para cuando aparecen manchas de óxido en una brida o en el marco de una puerta, el revestimiento subyacente generalmente lleva años deteriorándose.
¿Qué sucede cuando el orificio solo se cepilla con alambre o se rectifica a mano?
Las herramientas manuales no cortan el perfil, lo pulen. Un cepillo de alambre elimina el óxido suelto y deja una superficie brillante y lisa, prácticamente sin marcas de anclaje. La imprimación aplicada sobre esa superficie tiene muy poca adherencia, y el modo de fallo es el desprendimiento en lugar del desgaste gradual.
El problema radica también en la uniformidad. Un operario en un andamio dentro de un túnel de 6 metros no puede cubrir cada metro cuadrado de manera uniforme. Algunas zonas quedan casi blancas, otras apenas limpias. Un sistema de recubrimiento es tan bueno como su punto más débil.
Por qué las torres marinas elevan el listón
Las torres marinas pertenecen a una de las categorías de corrosividad más agresivas de uso común, y la especificación suele reflejarlo. Los grados de preparación, la profundidad del perfil y los límites de sal son más estrictos que para una torre terrestre en un entorno rural o industrial. Recubrir una torre marina ya instalada cuesta muchísimo más que hacerlo correctamente en el taller de fabricación, razón por la cual la etapa de granallado recibe tanta atención en la especificación técnica.
¿Cómo se llama este equipo? Los nombres que usan los compradores
La misma máquina se comercializa con una sorprendente variedad de nombres, dependiendo del mercado y de la pared que el comprador necesite limpiar. En la práctica, verá que se utilizan todos los siguientes nombres para la misma clase de equipo:
- Máquina de granallado para torres de aerogeneradores
- máquina de voladura de torres eólicas
- Máquina de granallado para la pared interior de la torre eólica
- Máquina de limpieza por chorro de granallado de superficie externa de torre
- Máquina de granallado de segmento de torre
- Máquina de granallado para bridas de torres de aerogeneradores
- Equipos para la eliminación de óxido en torres de energía eólica
No existe un nombre estándar único. Si está redactando un pliego de condiciones, enumere las alternativas para que los proveedores presenten sus ofertas para el mismo alcance. Si busca un proveedor, es probable que encuentre la misma máquina bajo dos o tres de estas categorías.
Dos trabajos diferentes: pared interior y pared exterior.
La limpieza interna y externa no son la misma operación, y una máquina que se encarga de una no se encargará automáticamente de la otra.
Muro exterior: cobertura de 360 grados desde ruedas de chorro fijas
En el exterior, la sección gira y se desplaza sobre rodillos giratorios motorizados o una cinta transportadora, mientras que unas ruedas de chorro dispuestas alrededor de la cámara proyectan material abrasivo sobre la superficie desde varios ángulos. Gracias a la rotación de la sección, cada punto de la circunferencia pasa a través de la cortina abrasiva, lo que garantiza una cobertura continua en lugar de puntual.
Pared interna: un cabezal de explosión insertable en un brazo robótico.
El orificio requiere un enfoque diferente. Un cabezal de soplado insertable, montado en un brazo robótico, se introduce en el cilindro, girando a medida que avanza a lo largo de su eje. El alcance y el diámetro del cabezal vienen determinados por el orificio interno y por la posición de los refuerzos internos, las compuertas de acceso y los anillos de brida.
Esta es la parte de la máquina que diferencia una instalación de torre eólica de una máquina de alimentación continua estándar. Una unidad de rodillos transportadora convencional limpia únicamente las superficies externas. Al añadir el cabezal interno, se convierte en una máquina que prepara ambas paredes en una sola pasada.
Bridas, cordones de soldadura y la zona de transición
Las caras de las bridas, las soldaduras y la zona inmediatamente posterior a la brida son puntos débiles comunes. Generalmente, las caras de las bridas requieren protección en lugar de granallado, por lo que se enmascaran. Las soldaduras sobresalen ligeramente de la placa, y la transición entre la soldadura y la placa es donde un patrón de granallado puede dejar una sombra si el ángulo de la rueda no está bien ajustado. Pregunte al proveedor cómo gestiona estas áreas durante la revisión del diseño.
Cómo funciona una máquina de granallado para torres eólicas
El principio es sencillo. Las ruedas de granallado aceleran la granalla de acero a una velocidad aproximada de 60 a 100 m/s y la proyectan contra la pieza de trabajo. La energía cinética del abrasivo realiza la limpieza.
- Movimiento de la pieza: la sección gira y avanza a través de la cámara sobre rodillos giratorios o una cinta transportadora de rodillos. Las secciones largas y pesadas necesitan suficientes puntos de apoyo para evitar la deformación.
- Cobertura externa: las ruedas de chorro multiángulo crean zonas de impacto superpuestas alrededor de toda la circunferencia.
- Cobertura interna: un cabezal insertable en un brazo robótico se extiende dentro del orificio y lo limpia a medida que avanza y se retrae.
- Recuperación de abrasivo: un transportador de tornillo recoge el abrasivo usado, un elevador de cangilones lo levanta y un separador de lavado de aire elimina el polvo y los fragmentos antes de que el abrasivo en buen estado regrese a las ruedas.
- Extracción de polvo: un sistema de filtro de cartucho o de chorro pulsante mantiene los gases de escape dentro de los límites de emisión aplicables en sus instalaciones.
El ciclo de recuperación y separación es lo que determina el consumo de abrasivo a lo largo de un año de producción. Una máquina con un separador deficiente desecha el abrasivo útil en forma de polvo y desgasta sus propias piezas más rápidamente.
¿Qué estado de la superficie debe alcanzar antes de aplicar el recubrimiento?
Tres propiedades determinan si el recubrimiento se adherirá correctamente: limpieza, perfil y contaminación por sales. Las tres deben estar incluidas en la especificación técnica y deben medirse, no asumirse.
Grado de limpieza: SA 2,5 a SA 3
El requisito común para las secciones de torres es SA 2.5 a SA 3 según la norma ISO 8501-1, que corresponde a un metal casi blanco. En SA 2.5, la superficie está libre de aceite, grasa, suciedad, cascarilla de laminación, óxido, recubrimientos y óxidos visibles, permitiéndose únicamente ligeras manchas. En SA 3, la superficie presenta un acabado metálico uniforme.
Perfil de anclaje
El granallado crea una superficie microrugosa que proporciona una buena adherencia mecánica a la imprimación. La profundidad requerida depende del sistema de recubrimiento y, por lo general, se especifica como un rango en lugar de un valor único. Si es demasiado superficial, la adherencia se ve afectada. Si es demasiado profunda, la imprimación no puede rellenar las irregularidades del terreno, dejando la parte superior del perfil expuesta y pudiendo provocar manchas de óxido prematuras.
Mida el perfil en la pieza de trabajo real, no en una placa de prueba granallada al inicio del turno. El perfil cambia a medida que el abrasivo se desgasta y los ajustes de la muela varían.
Sales solubles
Los cloruros que quedan en la superficie extraen la humedad a través de la película de recubrimiento y provocan ampollas osmóticas. En trabajos en alta mar, es habitual especificar un nivel máximo de sales solubles y comprobarlo después del chorreado y antes de la imprimación. Una torre que supera una inspección visual aún puede fallar por contaminación salina.
Normas que deben incluirse en la especificación
- ISO 8501-1 para grados de limpieza visual
- SSPC-SP10 / NACE No. 2 como estándar equivalente de metal casi blanco utilizado en Norteamérica.
- ISO 8503 para la comparación de perfiles de superficie
- ISO 12944 para la categoría de corrosividad y la durabilidad del sistema de recubrimiento que se deriva de ella.
- ISO 8502-3 y partes relacionadas para pruebas de sal y polvo
No basta con hacer referencia a la norma. Indique el grado, el rango de perfil, el límite de sal y los puntos de inspección, de modo que la etapa de granallado y la etapa de recubrimiento se midan con respecto a los mismos objetivos.
Dimensionamiento de la máquina: Seis preguntas antes de solicitar un presupuesto
La mayoría de los retrasos en la elaboración de presupuestos para proyectos de torres eólicas se deben a la falta de datos dimensionales, más que a la negociación del precio. Tener estas seis respuestas preparadas acorta considerablemente el proceso.
- Diámetro máximo de la torre. Los diámetros de las torres en la producción actual alcanzan hasta 12 m, y la cámara de la máquina, el espaciado de los rodillos y el cabezal interno alcanzan toda la escala de esta figura.
- Longitud y peso de la sección. Esto determina la longitud de la cinta transportadora, el número de puntos de apoyo y el diseño de la cimentación.
- Rango de espesor de pared. Las secciones de base gruesas y las secciones superiores delgadas se comportan de manera diferente bajo el impacto de una explosión, y la potencia de la rueda debe ser adecuada para ambas.
- Rendimiento requerido. Las secciones por turno o los metros por hora determinan cuántas ruedas de granallado y cuántos cabezales internos se necesitan.
- Diámetro interior y obstrucciones. El diámetro mínimo por donde debe entrar el cabezal interno, además de la posición de los refuerzos, las puertas y los anillos de brida.
- Diseño y superficie de la línea de producción. Si la máquina de chorro de arena se conecta directamente a una línea de recubrimiento, y cuánto espacio en el suelo y profundidad de cimentación están disponibles.
Cómo se integra la voladura en la línea de producción de torres
En un taller de torres moderno, la máquina de voladura es una estación dentro de una secuencia, no una máquina independiente:
- Entrada mediante transportador de rodillos y precalentamiento donde así lo requiera la especificación.
- Granallado hasta alcanzar el grado de limpieza especificado en ambas paredes.
- soplador de polvo automático
- Aplicación de imprimación
- Aplicación de la capa superior
- Curado y salida
La limitación crítica reside en el tiempo de repintado. Una vez granallada la superficie, el tiempo empieza a correr. Si se retrasa la imprimación, se forma óxido superficial y hay que repetir todo el proceso. Por eso, el granallado y el recubrimiento suelen realizarse de forma conjunta y secuencial, en lugar de como campañas separadas.
Cinco errores que aparecen dos años después del parto
- El arenado tiene un acabado visualmente atractivo, pero no un perfil preciso. La superficie se ve bien, pero el revestimiento aún se desprende.
- No se realizan pruebas con sal. Los cloruros resisten una buena explosión visual y provocan ampollas desde abajo.
- Falta la zona de transición de la brida. Una sombra detrás de una costura de soldadura se convierte en el punto de partida para la corrosión progresiva.
- Separación débil del abrasivo. El abrasivo contaminado recicla el polvo y lo deposita de nuevo en la pieza de trabajo, contaminando nuevamente la superficie que acaba de limpiar.
- Ignorar el tiempo de repintado. Un cuello de botella en la producción entre el granallado y la imprimación deshace el trabajo de preparación.
Equipos relacionados para la fabricación de torres eólicas y estructuras de acero.
Los talleres de torres rara vez utilizan un solo tipo de máquina. Junto con la máquina para torres eólicas, la misma planta suele utilizar equipos para placas, perfiles, piezas fundidas y la etapa de recubrimiento. Las principales categorías son:
- Máquina de granallado de viga H para perfiles laminados y acero estructural
- Línea de pretratamiento de chapa de acero para chapa antes del corte y la soldadura.
- Máquina de granallado de tubos de acero para elementos tubulares y monopilotes
- Máquina de granallado tipo colgador para bastidores soldados pesados y piezas irregulares.
- Máquina de granallado de mesa giratoria para piezas individuales muy grandes.
- Máquina de granallado por volteo con cinta de goma para piezas pequeñas fundidas y sujetadores en lotes.
- Máquina de granallado con transportador de cadena superior para producción continua de alto volumen.
- Máquina de granallado de mesa giratoria para bridas, anillos y componentes cilíndricos
- Línea de recubrimiento en polvo o línea de pintura para la etapa de recubrimiento que sigue al granallado.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se elimina el óxido del interior de la torre de un aerogenerador?
Con un cabezal de granallado insertable montado en un brazo robótico. El cabezal se introduce en el orificio, girando a medida que avanza, y proyecta granalla de acero o abrasivo contra la pared interna. La sección se apoya en rodillos giratorios para que también pueda rotar. El resultado es una superficie uniforme casi blanca con un perfil de anclaje, en lugar del acabado irregular que producen las herramientas manuales. El abrasivo se recupera, se limpia y se recircula a través de un transportador de tornillo, un elevador de cangilones y un separador.
¿Qué equipos se utilizan para la preparación de la superficie de las torres eólicas antes de aplicarles el recubrimiento?
Una máquina de granallado para torres de aerogeneradores, también conocida como máquina de granallado para torres eólicas, máquina de granallado para segmentos de torres o equipo para la eliminación de óxido en torres de energía eólica, combina ruedas de granallado externas alrededor de la cámara con un cabezal de granallado interno para el orificio. Normalmente se instala en línea con una estación de soplado de polvo, una cabina de imprimación y una cabina de acabado.
¿Puede una máquina de granallado con cinta transportadora de rodillos estándar limpiar el interior de una torre?
No. Una cinta transportadora de rodillos estándar o una máquina de alimentación continua limpia únicamente las superficies externas. El interior de una sección de la torre no es accesible desde fuera del cilindro. La limpieza interna requiere un cabezal de chorro insertable, característica que distingue a una máquina para torres eólicas de una unidad de alimentación continua de uso general.
¿Qué abrasivo se utiliza para el granallado de torres eólicas?
Granalla de acero, arena de acero o una mezcla controlada de ambas, según el perfil que requiera el sistema de recubrimiento. La arena produce un perfil más nítido y profundo; la granalla produce un perfil más redondeado y una superficie granallada. Muchos talleres de torres utilizan una mezcla y ajustan la proporción para mantener el rango de perfil especificado. El abrasivo que se desintegra es retirado por el separador y reemplazado, por lo que el consumo es un costo operativo que depende en gran medida de la calidad del separador.
¿El granallado fortalece el acero de la torre?
El impacto a alta velocidad genera una densa capa de tensión compresiva en la superficie, lo que puede mejorar el rendimiento ante la fatiga. Si bien es un efecto secundario útil, no es la razón principal por la que se especifica este proceso. El objetivo primordial es la eliminación de óxido y cascarilla, además de proporcionar un perfil de anclaje para el recubrimiento.
¿Esta máquina es adecuada para torres eólicas marinas?
Las torres marinas son la aplicación donde la calidad de la preparación es crucial, ya que la exposición a la niebla salina es continua y el recubrimiento en campo es extremadamente costoso. La máquina alcanza el mismo grado de limpieza en ambas paredes y puede configurarse con el perfil más estricto y los límites de sal que requieren los sistemas de recubrimiento para plataformas marinas.
¿Cuánto tiempo se tarda en dinamitar una sección de la torre?
El tiempo de ciclo depende de la longitud y el diámetro de la sección, el espesor de la pared, el número de ruedas de granallado y el número de cabezales internos. Normalmente se calcula a partir del rendimiento requerido, expresado en secciones por turno o metros por hora, en lugar de indicarse como una cifra única. Proporcione las dimensiones de su sección y el rendimiento deseado a la revisión técnica para que el proveedor pueda modelar el ciclo.
¿Qué factores determinan el precio de una máquina de granallado para torres eólicas?
Principalmente, se consideran el diámetro máximo y la longitud de la sección, el número de ruedas de granallado, la inclusión de un cabezal de granallado interno y un brazo robótico, el sistema de recuperación y separación de abrasivos, las especificaciones de extracción de polvo y el grado de integración en la línea. Los cimientos y las obras civiles suelen cotizarse por separado. Una máquina diseñada para secciones de 12 m de diámetro cuesta considerablemente más que una diseñada para 4 m, por lo que es necesario definir el rango de diámetro antes de realizar cualquier comparación de precios.
Siguiente paso
Si va a especificar una línea de granallado para torres eólicas, envíe el diámetro máximo de la torre, la longitud y el peso de la sección, el rango de espesor de pared, el grado de limpieza y el perfil requeridos, y el rendimiento previsto. Recibirá una configuración de la máquina y una estimación del tiempo de ciclo, en lugar de un presupuesto genérico.
Jiangsu Dingtian fabrica máquinas de granallado y líneas de recubrimiento en su propia fábrica en Jiangsu, China, ofreciendo servicios OEM y ODM y suministro de repuestos a nivel mundial.
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