Prototyp mobilnego systemu do skanowania w technologii 3D trudno dostępnych, obrotowych elementów – kolejna innowacja z Bonem na innowacje

W Polsce funkcjonuje obecnie ponad 700 małych elektrowni wodnych (w skrócie MEW) o mocy do 10MW. Zdecydowana większość z nich to instalacje kilkudziesięcioletnie, wymagające modernizacji, gdyż ich parametry pierwotne uległy znacznemu pogorszeniu. Pracują z niższą sprawnością, co ma wpływ na niższą niż oczekiwana wartość wytwarzanej mocy.

– O rosnących potrzebach w zakresie modernizacji i serwisowania już istniejących zespołów hydrotechnicznych, czy też budowy nowych, świadczy skokowy wzrost liczby umów zawartych przez naszą firmę. Dotychczas rocznie realizowaliśmy kilka projektów. Natomiast tylko w ostatnich kilku miesiącach podpisaliśmy umowy już z kilkunastoma nowymi klientami – mówi Tadeusz Wawrzykowski, wiceprezes zarządu firmy.

Proces modernizacji MEW dotyczy najczęściej jej „serca” czyli turbiny. Konieczny jest demontaż elementu i transport do miejsca naprawy. Porównywany jest kształt zużytej lub uszkodzonej części z kształtem modelu i na tej podstawie, w zależności od zidentyfikowanych rozmiarów niekorzystnych zmian, podejmowana jest naprawa lub budowa nowej turbiny. Koszt działań modernizacyjnych w takim systemie jest wysoki, ponieważ wiąże się m.in. przynajmniej z dwoma wyjazdami zespołu serwisowego do miejsca lokalizacji elektrowni wodnej, gdyż konieczne są demontaż i montaż turbozespołu. Z kolei czas naprawy uzależniony jest od rozmiaru uszkodzeń i może trwać nawet do 18 miesięcy, co oznacza przestój elektrowni i brak możliwości generowania przychodów. Jest to największy koszt będący konsekwencją zużycia elementów zespołu hydrotechnicznego. Dla przykładu przy obiekcie o mocy 1MW, 30 dni postoju oznacza straty w wysokości nawet 360 tys. zł.

– Nasze doświadczenia płynące z dotychczas wykonanych prac serwisowych i modernizacyjnych sprawiły, że zaczęliśmy szukać rozwiązań, które skróciłyby czas prac i tym samym obniżyłyby ich koszty. Doszliśmy do wniosku, że dużym ułatwieniem byłaby diagnoza stanu elementów hydrozespołu przy wykorzystaniu inżynierii odwrotnej, czyli zastosowanie skanowania elementów elektrowni w miejscu jej lokalizacji. Należało więc zaprojektować i stworzyć taki system, który byłby mobliny i zarazem umożliwiałby skanowanie trudnodostępnych miejsc turbiny bez koniczności jej rozmontowywania. Stąd zrodził się pomysł na projekt, na który udało nam się pozyskać wsparcie w ramach Bonów na innowacje – tłumaczy przedsiębiorca.

Dzięki zdobytemu dofinansowaniu możliwa była kompleksowa realizacja prac badawczo-rozwojowych, które dla firmy wykonał Park Technologiczny Interior. Podjęte działania doprowadziły do stworzenia prototypu mobilnego systemu do skanowania w technologii 3D. Następnie wykonano testy porównawcze skanów laboratoryjnych (po demontażu turbiny) i tych przeprowadzonych w warunkach rzeczywistych (bez demontażu turbiny). Analiza wyników wykazała, że osiągnięty efekt jest lepszy od oczekiwanego, zakładano bowiem odchyłkę w pomiarach na poziomie +/- 0,2 mm, a osiągnięto +/- 0,1 mm.

– Pozytywny efekt naszego projektu, potwierdził, że zastosowanie mobilnego systemu skanowania do badań stanu turbin wodnych w warunkach rzeczywistych, czyli bez ich demontażu, jest możliwy i odzwierciedla faktyczny ich stan. System został wdrożony w naszej firmie i obecnie ocenę stanu turbin wykonujemy na miejscu, co skraca czas usługi i ogranicza jej koszty. Nasze rozwiązanie daje nam znaczną przewagę nad konkurencją w kraju, która takich możliwości nie posiada – podkreśla Tadeusz Wawrzykowski.

Tytuł projektu: „Zaprojektowanie, budowa i przetestowanie prototypu mobilnego systemu do skanowania w technologii 3D trudnodostępnych, obrotowych elementów hydrozespołów małych elektrowni wodnych MEW”

Wartość 141 450,00 PLN,  w tym dofinansowanie 96 475,00 PLN.

Przedsiębiorstwo Budowy i Eksploatacji Elektrowni Wodnych „WODEL” Sp. z o.o. zajmuje się produkcją konstrukcji stalowych, świadczy usługi w zakresie obróbki skrawaniem i cięcia plazmowego oraz skanowania 3D i druku 3D. Projektuje i buduje specjalistyczne maszyny i urządzenia wykorzystywane w procesach produkcyjnych. Jednak dominujące działania firmy skupione są w obszarze OZE. Jako pierwszy prywatny producent turbin wodnych w Polsce, nadal pozostaje w gronie nielicznych krajowych firm w tym sektorze. Odbiorcy turbin w ofercie firmy znajdą również wszelkie inne dodatkowe elementy wyposażenia budowli hydrotechnicznych m.in. przekładnie, jazy, czy czyszczarki krat. Wodel zapewnia swoim partnerom – elektrownie wodne „pod klucz”. Jednak to nie wszystko, bowiem na kolejnych etapach użytkowania zespołów hydrotechnicznych odbiorcy mają zapewnione pełne wsparcie firmy w zakresie usług remontowych i modernizacyjnych obiektów. Własne zaplecze produkcyjne, biuro konstrukcyjne, laboratorium i zespół serwisowy gwarantują wysoki poziom usług oferowanych przez Wodel dla różnych gałęzi przemysłu, co potwierdza cyklicznie odnawiany certyfikat ISO 9001. Wśród ostatnich znaczących realizacji przedsiębiorstwa warto wymienić choćby dwie: Mała Elektrownia Wodna w Dobroszowie Wielkim o mocy zainstalowanej blisko 1 MW, oraz Mała Elektrownia Wodna w Dziećmiarowicach o mocy zainstalowanej 840 kW.