A torqueadeira hidráulica turbinas eólicas é o equipamento padrão para o aperto dos parafusos de fundação e das flanges de seção de torre. Os parafusos de fundação chegam a diâmetros M64, M72 ou maiores, com torques de 20.000 N.m a mais de 60.000 N.m. Nenhuma outra ferramenta portátil atinge essa faixa com a precisão e a rastreabilidade que os fabricantes exigem. Para solicitar o conjunto adequado, acesse o aluguel de torqueadeira hidráulica da torqueadeira.com.br.
Neste artigo você vai entender por que a torqueadeira hidráulica eólica é o equipamento correto para essa aplicação. Além disso, verá as especificidades do aperto em turbinas, como escolher o modelo certo e como planejar a locação para montagem e manutenção de parques eólicos.
Por que a torqueadeira hidráulica turbinas eólicas é o padrão
Fabricantes como Vestas, Siemens Gamesa, GE e Enercon especificam o uso de torqueadeira hidráulica eólica em seus manuais de montagem para todos os parafusos de fundação e de flange de torre. Esse requisito existe por três razões técnicas objetivas: a faixa de torque necessária supera em muito a capacidade de qualquer outra ferramenta portátil, a rastreabilidade do torque aplicado é exigida para validação da garantia do equipamento e a geometria dos parafusos em fundação e torre exige ferramentas com capacidade de operar em posições diversas.
Portanto, a torqueadeira hidráulica turbinas eólicas não é apenas a melhor opção: é a ferramenta especificada contratualmente na documentação técnica da turbina. Sendo assim, usar qualquer outra ferramenta sem aprovação expressa do fabricante invalida a garantia do equipamento.
Aperto de fundação: especificidades e desafios
Parafusos de ancoragem na fundação
Os parafusos de ancoragem ficam embutidos no concreto da sapata e se projetam para cima para receber o anel de base da torre. Dependendo da potência da turbina, esses parafusos têm diâmetro de M48 a M72 ou maior, com comprimentos de 2 m a 4 m. Por essa razão, o torque especificado para esses parafusos está entre os mais elevados que a torqueadeira hidráulica eólica precisa gerar.
Além disso, a geometria da fundação geralmente não oferece ponto de apoio adequado para o braço de reação do modelo de reação convencional. Os parafusos de ancoragem ficam em posição circular no anel de base, com espaçamento que pode dificultar o posicionamento do braço entre parafusos vizinhos. Por essa razão, o modelo de impulso da torqueadeira hidráulica eólica é frequentemente o mais adequado para o aperto dos parafusos de fundação.
Pré-tensionamento hidráulico vs torqueamento
Alguns fabricantes de turbinas especificam o pré-tensionamento hidráulico (bolt tensioning) em vez do torqueamento para os parafusos de fundação. No pré-tensionamento, o parafuso é alongado axialmente por uma ferramenta que puxa a cabeça do parafuso antes de a porca ser girada. Esse método elimina o atrito da rosca do cálculo de pré-carga e entrega pré-carga mais precisa e uniforme do que o torqueamento convencional.
Contudo, quando o fabricante especifica torqueamento (e não pré-tensionamento), a torqueadeira hidráulica eólica é o equipamento correto. Por essa razão, ao planejar a locação, confirme no manual da turbina qual método está especificado para cada grupo de parafusos antes de solicitar o equipamento.
Aperto das flanges de seção de torre
As flanges de seção de torre conectam os segmentos tubulares que compõem a torre da turbina. Uma torre de 80 m a 120 m de altura tem tipicamente 3 a 5 segmentos, com flanges de conexão entre cada par. Cada flange tem de 100 a 200 parafusos de diâmetro M36 a M52, com torques de 3.000 N.m a 15.000 N.m dependendo da potência da turbina e do diâmetro da torre.
Portanto, o aperto das flanges de torre é uma operação de grande volume. Uma torre com 4 flanges e 150 parafusos por flange resulta em 600 parafusos, cada um em múltiplos passes conforme o protocolo do fabricante. Nesse contexto, a produtividade da torqueadeira hidráulica eólica é tão crítica quanto a precisão do torque.
Acesso em altura e posicionamento do cabeçote
O aperto das flanges de seção de torre ocorre de 20 m a 100 m de altura. Os operadores trabalham em plataformas internas ou externas da torre. O cabeçote da torqueadeira hidráulica eólica é içado junto com a bomba ou com as mangueiras conectadas à bomba posicionada no solo ou em plataforma inferior.
Nessa configuração, mangueiras de comprimento estendido podem ser necessárias quando a bomba fica em nível inferior ao flange. Contudo, mangueiras longas geram perda de carga que exige compensação na pressão configurada. Por essa razão, ao solicitar a locação para aperto em altura, informe a diferença de nível entre a bomba e o cabeçote para que a equipe técnica calcule a pressão de operação corrigida.
Qual modelo de torqueadeira hidráulica turbinas eólicas usar
A escolha entre o modelo de reação e o de impulso na torqueadeira hidráulica eólica depende da geometria específica de cada ponto de aperto. A análise detalhada de como cada modelo funciona e quando usar cada um está no artigo sobre torqueadeira hidráulica de reação vs de impulso: qual escolher.
Modelo de reação para flanges de torre: o espaçamento entre parafusos geralmente permite que o braço de reação se apoie no parafuso vizinho. Por essa razão, o modelo de reação é frequentemente adequado para flanges de torre, com maior disponibilidade e menor custo.
Modelo de impulso para fundação: parafusos de ancoragem de grande diâmetro frequentemente não têm ponto de apoio adequado para o braço de reação. Portanto, o modelo de impulso é o mais indicado, pois dispensa ponto de apoio externo.
Modelos de alta capacidade para ambos: turbinas de 3 MW a 5 MW exigem torques de 10.000 N.m a 30.000 N.m. Sendo assim, cabeçotes de menor capacidade não cobrem a faixa necessária para esse porte.
Faixa de torque torqueadeira hidráulica turbinas eólicas
A faixa de torque necessária para a torqueadeira hidráulica turbinas eólicas varia com a potência da turbina e com o diâmetro dos parafusos. Entender como a faixa de torque determina o modelo de cabeçote correto está no artigo sobre faixa de torque torqueadeira hidráulica: o que é e como calcular.
Em termos práticos, as faixas mais comuns em turbinas instaladas no Brasil são:
- Turbinas de 1,5 MW a 2 MW: parafusos de fundação M48 a M56, torques de 10.000 N.m a 25.000 N.m. Flanges de torre M36 a M42, torques de 3.000 N.m a 8.000 N.m.
- Turbinas de 3 MW a 4 MW: parafusos de fundação M64 a M72, torques de 25.000 N.m a 50.000 N.m. Flanges de torre M42 a M52, torques de 8.000 N.m a 20.000 N.m.
- Turbinas de 5 MW ou mais: parafusos de fundação M72 ou maiores, torques acima de 50.000 N.m. Flanges de torre M52 ou maiores, torques de 15.000 N.m a 30.000 N.m.
Portanto, confirme a potência da turbina e os diâmetros dos parafusos antes de solicitar a locação. Além disso, o manual técnico da turbina especifica o torque exato para cada grupo de parafusos e o coeficiente de atrito considerado no cálculo.
Protocolo de aperto em turbinas eólicas
O protocolo de aperto para turbinas eólicas segue os mesmos princípios do torqueamento industrial: sequência cruzada em múltiplos passes progressivos para garantir uniformidade de carga entre os parafusos. Contudo, o número de passes e os percentuais de torque em cada passe podem variar conforme o manual do fabricante, que tem precedência sobre qualquer protocolo genérico.
A sequência cruzada é particularmente importante nas flanges de torre, pois os parafusos estão em posição circular e o aperto sequencial causaria inclinação do flange. A referência normativa para o torqueamento de juntas flangeadas industriais é a IEC e as normas do próprio fabricante da turbina. Para entender o passo a passo operacional completo da torqueadeira hidráulica, incluindo posicionamento e sequência de aperto, veja o artigo sobre como usar torqueadeira hidráulica: passo a passo completo.
Em resumo, o protocolo padrão segue três passes: 30% do torque final no primeiro, 70% no segundo e 100% no terceiro, com verificação de uniformidade ao final. Portanto, o operador reconfigura o limitador de pressão da bomba a cada passe para a pressão correspondente ao percentual do torque final.
Configuração do torque na torqueadeira hidráulica
A configuração do torque na torqueadeira hidráulica eólica segue o mesmo procedimento de qualquer aplicação hidráulica: consulta da tabela de conversão pressão-torque do cabeçote e ajuste do limitador de pressão da bomba. Contudo, em turbinas eólicas, o torque especificado frequentemente considera o uso de lubrificante específico nos parafusos, o que altera o coeficiente de atrito e, portanto, o torque necessário para atingir a pré-carga especificada. O procedimento completo de configuração está no artigo sobre como configurar o torque na torqueadeira hidráulica.
Por essa razão, ao receber o procedimento de torqueamento do fabricante da turbina, verifique se o torque especificado considera lubrificante ou parafusos secos. Sendo assim, use o lubrificante correto conforme a especificação e nunca substitua por lubrificante similar sem aprovação do fabricante.
Rastreabilidade e documentação do aperto
Fabricantes de turbinas exigem documentação completa do torqueamento de cada parafuso de fundação e de torre para validação da garantia do equipamento. Essa documentação inclui: identificação de cada parafuso, torque aplicado em cada passe, pressão registrada no manômetro, modelo e número de série do cabeçote, número do certificado de calibração do manômetro e nome do operador responsável.
A torqueadeira hidráulica turbinas eólicas atende esse requisito por meio do manômetro calibrado com certificado rastreável. O operador registra a pressão de cada passe, e essa pressão, combinada com a tabela de conversão do cabeçote, documenta o torque real aplicado. Portanto, sem manômetro calibrado e sem a tabela de conversão do cabeçote específico, o registro de torque não tem validade técnica perante o fabricante.
Planejamento da locação para parques eólicos
A montagem de um parque eólico envolve dezenas a centenas de turbinas com a mesma especificação de parafusos. Portanto, o planejamento da locação de torqueadeira hidráulica eólica beneficia-se do levantamento único dos requisitos técnicos, com replicação para cada turbina do parque. Para os critérios gerais de como escolher o modelo correto para cada aplicação, veja o artigo sobre como escolher torqueadeira hidráulica certa para seu projeto.
Em projetos de montagem de parques eólicos, o número de conjuntos por frente de trabalho e o cronograma de rotação entre turbinas determinam a eficiência da operação. Por essa razão, planeje a locação com base no número de turbinas, no número de parafusos por turbina e no tempo médio por parafuso para dimensionar corretamente o número de conjuntos necessários.
Além disso, a manutenção periódica geralmente prevê reverificação do torque dos parafusos de fundação e de torre a cada 1 a 3 anos. Sendo assim, a locação de torqueadeira hidráulica eólica para manutenção preventiva recorrente beneficia-se de um acordo de fornecimento com condições de locação pré-acordadas.
Conclusão
A torqueadeira hidráulica turbinas eólicas é o equipamento especificado pelos fabricantes para o aperto de parafusos de fundação e de flanges de torre. A combinação de alta capacidade de torque, precisão documentável com manômetro calibrado e disponibilidade de modelos de impulso para posições sem ponto de apoio faz da torqueadeira hidráulica a única ferramenta que atende todos os requisitos técnicos e contratuais desse setor.
Portanto, ao planejar a montagem ou manutenção de turbinas eólicas, confirme os torques no manual do fabricante, identifique o modelo de cabeçote correto e reserve com antecedência. Sendo assim, o aperto de cada parafuso fica dentro da especificação, com documentação rastreável que valida a garantia do equipamento.
Para o aluguel de torqueadeira hidráulica para turbinas eólicas, entre em contato com a equipe da torqueadeira.com.br e informe a potência da turbina, os diâmetros dos parafusos de fundação e de torre e o protocolo de torqueamento do fabricante.