Quais os desafios técnicos associados ao repowering e renovação de parques eólicos onshore em fim de vida útil?
A indústria eólica onshore e offshore, impulsionada por objetivos de descarbonização ambiciosos, que fomentam importantes evoluções tecnológicas, e pela expansão das energias renováveis, produz atualmente estruturas com dimensões sem precedentes. Este tipo de estruturas fazem parte do principal desafio que a indústria eólica tem que considerar em todo o seu processo. Com torres que atingem grandes alturas (até 200 m) para cada nova turbina eólica, o fabrico destas estruturas exige a utilização de aço de grande espessura.
Highlights
• Oxicorte: o único processo com capacidade para cortar aços de grande espessura (como virolas e flanges de 350 mm).
• Chanfro preciso: crucial para o sucesso da soldadura e para garantir a resistência à fadiga da torre.
• Escolha do gás: o acetileno é o que apresenta mais vantagens para o corte em chanfro de componentes em aços de grande espessura.
Neste contexto de produção de metalomecânica pesada do setor, o oxicorte é o processo de referência para operações de fabrico ou desmantelamento. Trata-se da solução mais eficiente para os industriais, sendo perfeitamente adequado para o corte de componentes principais que incluem:
- Virolas: 15 mm (topo) a 90 mm (base).
- Flanges de união: até 250 mm.
- Aros de reforço da porta: até 200 mm.
Preparação e corte de chapas e oxicorte para desativação de parques eólicos
Porque é que a qualidade do chanfro é crucial antes da soldadura das flanges?
A qualidade do chanfro é determinante para a soldadura SAW (arco submerso), uma vez que condiciona a integridade da junta de soldadura. O oxicorte (oxigénio e acetileno) permite, em materiais de grande espessura, reduzir a zona afetada pelo calor (ZAC) e as deformações, facilitando assim o processo de soldadura e otimizando os recursos necessários. O processo de oxicorte pode ser utilizado também para a desativação de parques eólicos considerados antigos e em fim de vida útil.
Como é que a escolha do gás combustível influencia o desempenho de corte?
A escolha dos gases a utilizar para cortar metal é um fator crítico de rentabilidade para qualquer setor industrial no mercado atual. Se a pureza do oxigénio para corte influencia a velocidade de corte, esta pureza tem pouca influência no desempenho da chama. O gás combustível, por sua vez, define o rendimento da seguinte forma:
- Alto desempenho (acetileno, etileno): o acetileno ou o etileno permitem obter uma temperatura elevada e um dardo intenso. As principais vantagens destes gases residem no facto de se destacarem na execução de chanfros e na ignição rápida, o que inclui vantagens em projetos de grande escala.
- Standard (propano, gás natural): o propano, em contrapartida, oferece uma potência específica mais modesta e, consequentemente, tempos de ignição mais longos. Embora os equipamentos e máquinas modernas compensem parcialmente esta limitação com um dispositivo de sobreaquecimento para o início do corte, o propano acaba frequentemente por ficar aquém do acetileno em termos de rapidez e versatilidade no dia a dia das operações.
Acetileno ou propano: que gás escolher para o fabrico de aerogeradores (turbinas eólicas)?
O balanço final para a utilização de estes dois gases em projetos de geração de energia limpa e de fontes renováveis baseia-se numa comparação global das vantagens e desvantagens:
- o custo dos gases;
- os respetivos caudais (visto que o propano apresenta um rácio de consumo de oxigénio elevado);
- os aspetos técnicos e os recursos necessários;
- a logística de fornecimento a granel.
Para cortar e preparar as milhares de toneladas de chapas de grande espessura das torres eólicas que visam essencialmente gerar eletricidade para as redes elétricas, o propano é a escolha mais económica. No entanto, em projetos relacionados com acabamentos, do desempenho após a soldadura ou de intervenções rápidas o acetileno permite ganhar em maior qualidade e produtividade.
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