RiskPoint erbjuder unika och specialiserade försäkringslösningar. Vi är en underwriting-agentur och i vårt försäkringsutbud ingår t.ex. M&A, allmänt- och produktansvar, egendom, VD- och styrelseansvar och förnyelsebar energi. Vårt team inom förnyelsebar energi har lång erfarenhet och består av några av marknadens mest kunniga underwriters, riskingenjörer samt skadereglerare och erbjuder försäkringslösningar för en tredjedel av alla vindkraftverk som är installerade i Sverige.
Under de senaste två åren har vi hanterat ca 150 skador på vindkraftverk vilket har gett oss gedigen kunskap och insikt om branschens utveckling samt risker. En av de senaste riskerna vi har noterat är det som kallas för kantvibrationer.
Vad är kantvibrationer?
Bladet på ett vindkraftverk består av två kanter och har två riktningar. Båda kan drabbas av kantvibrationer, edgewise och flapwise direction.
Vibrationer är svängrörelse kring ett jämviktsläge, där antal fullgjorda svängrörelser under en sekund är vibrationens frekvens. Vibrationer färdas genom material och varje material har en eller flera naturliga egenfrekvenser. Val av design och material för en konstruktion är därför faktorer som påverkar förekomsten av kantvibrationer.
När en konstruktion (t.ex. blad på en vindturbin) utsätts för krafter som vind (turbulens) eller maskindrift kan det ge upphov till vibrationer och skakningar. Om en kraft, som matchar konstruktionens egenfrekvens, appliceras upprepade gånger kommer konstruktionen att öka i svängning tills det inträffar en skada. I de flesta konstruktioner installeras därför dämpare för att förhindra större strukturella svängningar.
(Figuren illustrerar riktningen av edgewise & flapwise directions)
Vad orsakar kantvibrationer?
När en yttre pådrivande kraft, så som turbulens, harmoniserar med en av konstruktionens egenfrekvenser uppstår fenomenen Stall och Vortex Induced Vibrations (VIV).
Ovan nämnda fenomen är kantvibrationer av edgewise-typ och de är av intresse eftersom dessa i princip inte har någon naturlig dämpning.
Edgewise-vibrationer uppstår oftast under stillestånd, driftsättning eller under underhålls- och monteringsarbete men sällan under normaldrift. Under normaldrift roterar bladen tillräckligt snabbt och bladets position ändras konstant. Det hindrar turbulensen från att harmonisera med egenfrekvensen i konstruktionen och orsaka skadliga vibrationer.
Om bladet däremot står stilla, kan yttre pådrivande krafter fortgå under längre tid, vilket ökar risken för Stall / VIV och kan leda till skador.
Geografiska platser med hög turbulens, så som bergsterräng och kustregioner, kan också öka risken för kantvibrationer. Vid sådana områden ökar sannolikheten för att turbulensorsakad harmonisering uppstår med konstruktionens egenfrekvens.
På platser som vi försäkrar har vi upptäckt att vindturbiner med bladvridning har en förhöjd risk att drabbas av dessa vibrationer. Det kan leda till skada om inte förebyggande åtgärder vidtas.
(Bilden illustrerar bladvridning på ett vindturbin)
Hur kan operatörer minska risken?
Med vår erfarenhet har vi kunnat identifiera följande skadeförebyggande åtgärder för att minska skaderisken orsakat av kantvibrationer:
(Bilden illustrerar arbete på ett vindturbins blad)
1. Var särskilt uppmärksam på risken för kantvibrationer i bergsterräng och kustregioner när rotorn är låst, stillastående för service / underhåll eller vid strömavbrott.
2. Risken kan reduceras genom två typer av dämpning:
a) Permanent dämpning med vätskedämpare monterat inuti bladet.
b) Tillfällig dämpning med nät monterade på utsidan av bladet.
3. För vindkraftsparker i områden med hög turbulens bör två försiktighetsåtgärder vidtas:
a) Säkerställ att service / underhåll inte sker under perioder med hög turbulens.
b) Installera dämpningslösningar under perioder med rotorlås (detta bör inkluderas i vindmätningarna / platsundersökningen).
För att lära dig mer om kantvibrationer eller hur RiskPoint kan hjälpa dig att hantera dina risker, är du välkommen att kontakta oss:
Christopher Morley
Senior Underwriter, RiskPoint AB
Email: christopher.morley@riskpoint.eu
Tel: +46(0)761 25 31 90