[Flyability ELIOS2_해외] 내부 풍력 터빈 블레이드 검사 사례

관리자
2024-01-17
조회수 196


ELIOS 2를 사용한 내부 풍력 터빈 블레이드 검사를 통해 검사 시간을 절반으로 단축하고 블레이드를 40% 더 검사할 수 있습니다.

전력회사 외르스테드(Orrrsted)는 엘리오스 2호를 해상풍력 터빈 검사를 위해 테스트한 결과 터빈 블레이드를 40% 더 검사하고 안전성을 개선하며 검사에 필요한 시간을 절반으로 단축하는 데 도움이 된 것으로 나타났습니다.



이점

접근

내부적으로 Elios 2를 사용하여 풍력 터빈 블레이드를 검사함으로써 검사자는 인간 기반 검사에서 가능했던 것보다 40% 더 많은 블레이드에 대한 시각적 데이터를 수집할 수 있었습니다.

안전.

내부 풍력 터빈 블레이드 검사는 일반적으로 검사자가 블레이드로 기어 들어가 시각적 데이터를 수집해야 합니다. Elios 2는 이러한 필요성을 제거하여 검사자가 블레이드 밖에서 안전하게 유지할 수 있도록 했습니다.

속도 & ROI

Elios 2는 검사자들이 시각적 데이터를 수집하는 데 필요한 시간을 절반으로 줄일 수 있도록 했습니다. 풍력 발전소 운영자의 경우 터빈이 1초마다 손실되는 잠재적 수익을 나타내므로 검사 속도의 증가는 수익의 증가를 의미하기도 합니다.

서론

외르스테드 A/S(Orrsted A/S, 구 DONG Energy)는 덴마크 프레데리키아에 본사를 둔 덴마크의 다국적 전력 회사입니다. 

이 회사는 국내 최대의 에너지 회사이며 환경에 친화적이고 기후 변화를 줄이는데 도움이 되도록 설계된 관행을 홍보하는 글로벌 리더입니다.

Orrsted는 현재 다음과 같은 다양한 그린 에너지 솔루션에 투자하고 있습니다.

  • 해상 및 육상 풍력 에너지
  • 태양 에너지
  • 바이오에너지

풍력발전 LAB는 2016년 코펜하겐에서 설립된 덴마크 회사입니다. 블레이드 결함 평가 및 블레이드 위험 관리와 관련된 풍력 산업을 위한 자동화된 제품 및 서비스를 제공합니다. 이 회사의 목표는 자동화된 블레이드 결함 감지, 수리 권장 사항 및 엔지니어링 조언을 위한 사용 가능하고 강력한 최고의 솔루션을 제공하는 것입니다.

Orrsted와 Wind Power LAB는 함께 Elios 2를 풍력 터빈 블레이드에 사용하여 검사 프로세스를 개발, 테스트 및 검증하기 위해 노력했습니다.

고객 요구사항

전통적인 발전 방식과 마찬가지로, 외르스테드의 모든 친환경 에너지 운영은 정기적인 유지보수가 필요합니다. 

이는 Orrsted가 발전 작업에서 사용하는 다양한 자산에 대한 정기적인 검사를 예약해야 한다는 것을 의미합니다. 풍력 에너지만 해도 회사는 600개의 풍력 터빈을 보유하고 있으며, 각각은 1년에 한 번씩 검사를 받아야 합니다.

일반적인 내부 풍력 터빈 블레이드 검사는 검사자가 블레이드에 물리적으로 진입해야 합니다. 내부에 있는 동안 검사관은 터빈의 블레이드 상태에 대한 시각적 데이터를 수집합니다.

각 블레이드에는 웹으로 분리된 2개 이상의 챔버가 있습니다. 이러한 챔버 내의 블레이드 표면은 반사 표면을 나타낼 수 있는 적층 재료의 강력한 화합물로 이루어져 있습니다.

블레이드의 양쪽 또는 각 챔버를 검사하여 번개로 인한 손상(아래 그림 참조), 볼트 누락, 균열 또는 블레이드의 무결성을 손상시킬 수 있는 기타 결함을 식별해야 합니다.

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이러한 블레이드 검사 중에는 검사자가 블레이드의 특정 깊이에 도달하는 것만 법적으로 허용되므로 블레이드의 상당 부분이 검사되지 않은 상태로 남아 있습니다.

작년에 외르스테드 팀은 드론 기술을 내부 풍력 터빈 블레이드 검사에서 테스트하여 더 깊은 진입을 허용할 수 있는지, 그리고 잠재적으로 전체 검사 프로세스를 더 효율적으로 만들 수 있는지 확인하기로 결정했습니다.

해결책

외르스테드는 엘리오스 2의 해상 풍력 발전소 중 하나에서 풍력 터빈 테스트를 계획했습니다.

테스트의 일환으로 외르스테드는 포착된 데이터의 정확성과 드론에 추가 탑재 가능성을 파악하기 위해 엘리오스 2호에 UNISET 장치를 부착하는 실험을 하고 싶었습니다.

UNISET는 검사관들이 드론이 날에 날아갈 때 드론으로부터 정확한 거리를 알 수 있게 해주는 장치이며, 이를 통해 비행 중 발견된 결함의 정확한 위치를 파악할 수 있습니다.

wind-turbine-inspection-drone

테스트의 네 가지 목표는 다음을 결정하는 것이었습니다.

  • 접근. 엘리오스 2호가 얼마나 더 깊은 곳에서 날 수 있는지를 조사하는 사람들이 칼날 안에서 날 수 있습니다.
  • 안전. 엘리오스 2호가 검수관이 칼날에 들어갈 필요를 아예 없앨 수 있는지 여부.
  • 속도. 엘리오스 2가 블레이드 검사 프로세스를 얼마나 더 빨리 만들 수 있을지.
  • UNISET 페이로드. 엘리오스 2호가 UNISET 장치를 보유하여 검사관이 터빈 내에서 특정 이미지가 포착된 위치를 정확히 파악하기 위한 매우 정확한 위치 및 거리 데이터를 얻을 수 있는지 여부.

결과.

Ørsted 담당자는 이 테스트가 네 가지 측면에서 모두 성공적인 것으로 나타났습니다.

엘리오스 2호를 터빈 내부에 띄우기 위해 드론 조종사는 세 개의 날이 모두 만나는 허브에 앉았습니다. 

wind-turbine-inspection-manhole-entry

이 허브에서 맨홀은 블레이드를 고정하는 챔버에 접근할 수 있습니다. 조종사는 엘리오스 2호를 맨홀을 통과해 터빈 점검을 위한 시각 자료 수집이 필요한 챔버로 진입시켰습니다.

테스트 결과—내부 풍력 터빈 블레이드 검사에 ELIOS 2를 사용하면 얻을 수 있는 이점

다음은 Orrsted 팀이 내부 풍력 터빈 블레이드 검사를 위해 Elios 2를 테스트하면서 얻은 이점입니다.

  • #1 찾기—액세스. 엘리오스 2호는 사람이 모을 수 있었던 것보다 터빈 블레이드의 40% 더 많은 시각적 데이터를 수집할 수 있도록 했습니다. Elios 2는 32미터(105피트)를 훌쩍 넘어 블레이드에 들어갔습니다.
  • #2—안전 찾기. Elios 2를 사용하여 시각적 데이터를 수집함으로써 검사자가 블레이드에 물리적으로 진입할 필요가 없어졌고, 제한된 공간의 위험을 제거함으로써 검사 담당자의 안전 위험을 완화했습니다.
  • 3번 찾기—속도. Elios 2는 수동 방법으로 가능한 것보다 40% 더 큰 영역을 검사하면서 검사에 필요한 전체 시간을 절반으로 줄였습니다. 이러한 시간 단축은 터빈이 보다 신속하게 온라인 상태로 돌아갈 수 있음을 의미하며, 이는 풍력 발전소 운영자의 잠재적 비용을 크게 절감할 수 있음을 의미합니다.
  • 4번 찾기—UNISET 페이로드. 엘리오스 2호는 UNISET 장치를 잘 운반했고, 검사관들은 수집한 데이터를 사용하여 터빈 내에서 발견된 정확한 손상 위치를 파악할 수 있었습니다. 이 정보는 필요에 따라 평가 및 수리를 위해 기술자에게 전송될 수 있습니다.

이 비디오를 통해 풍력 터빈 검사 중에 캡처된 영상을 확인할 수 있습니다.

데이터 현지화에 관한 참고 사항

UNISET 탑재체를 사용하여 결함 위치를 파악하는 대신, 풍력 터빈의 검사자는 이제 Flyability의 Inspector 3.0 소프트웨어를 사용할 수 있습니다.

Inspector 3.0을 통해 검사자는 상세한 위치 데이터와 함께 희소 포인트 클라우드를 생성할 수 있으며, 이를 기술자 및 다른 프로젝트 구성원과 공유하여 검사 임무 중 발견된 결함의 정확한 위치를 파악할 수 있습니다.

이 소프트웨어는 실제로 풍력 터빈 임무 중에 테스트되었으며 UNISET 데이터와 함께 결함을 국산화하는 데 유용한 것으로 입증되었습니다.

지금 Inspector 3.0에 대해 자세히 알아보십시오.

결론

테스트의 성공을 감안할 때, 외르스테드는 현재 해상 풍력 터빈에 대한 정기적인 드론 검사를 시행할 가능성을 모색하고 있습니다. 

또한 녹색 에너지 자산 전반에 걸쳐 다른 가능한 드론 검사 사용 사례를 조사하고 있으며, 운영을 더 안전하고 효율적이며 비용 효율적으로 만드는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다.

구현에는 다소 시간이 걸릴 수 있으며, 실제 검사 작업은 궁극적으로 검사를 위해 고용된 타사 계약자가 수행할 수 있습니다. 그러나 Elios 2의 검사 기술은 유망하며 내부 풍력 터빈 블레이드 검사에 상당한 개선을 가져올 수 있습니다.

★ 위 지료는 제조사 홈페이지 사례연구 자료를 번역하여 공유한 자료입니다. ★

*제조사 링크*


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