Os aerogeradores são equipamentos que integram um sistema complexo e altamente tecnológico, que envolve conhecimento em várias áreas complementares como construção, mecânica, elétrica, hidráulica, aerodinâmica, e ainda o controle de sistemas.
Quando está em exploração um parque eólico é uma instalação com sistemas de automação altamente tecnológicos com softwares e tecnologias escaláveis que monitorizam e supervisionam as etapas de funcionamento e controlo de desempenho dos aerogeradores, vibração das partes móveis (veio de transmissão, caixa de velocidades, defeitos de rolamentos, acoplamento de gerador), falhas hidráulicas, gelo, sujidade etc.), analise termográfica da temperatura e sensores de monitorização de alterações estruturais, registos das cargas, amplitudes e alterações de frequência para determinar se algum elemento estrutural ultrapassou os parâmetros projetados, pouco requerendo a presença de trabalhadores.
Com diversos softwares, os dados recolhidos e processados permitem isolar características especificas e detetar erros ou danos, porém não tal não deve substituir a interface humano, mas ser uma ferramenta adicional no olhar dos dados e interpretá-los de acordo com as características, conhecimento e parametrização de alertas da instalação.
No ciclo de vida dos aerogeradores (mais de 20 anos e/ou120.000 horas), é necessária com um intervalo de tempo mais ou menos espaçado, realizar intervenções que promovem o bom funcionamento e o prolongamento da vida útil de todos os equipamentos.
A inspeção e verificação
No desempenho deste como em qualquer instalação ou processo industrial, em operação contínua é essencial para a eficiência de operação o estado de funcionamento do conjunto tecnológico prevenir avarias maiores e garantir o funcionamento eficiente e em segurança do equipamento aferir e detetar sinais no “just in time”, ou seja, informação mais fidedigna sobre a possibilidade de defeitos e degradações inesperados.
Estes sinais (“upgrade de performance”) depois de trabalhados podem antecipar futuras falhas, mecânicas ou elétricas e prever avarias mais graves que possam ocorrer em outros componentes.
Com “rotinas de verificação” (inspeções) com ou sem pequenas reparações, realizam-se num intervalo de tempo (por exemplo trimestral), até que as grandes operações, também chamadas, paragens de manutenção programadas ocorram. Podem ser visuais por procura de indícios amomá-los, fugas de óleo, deteção sons e cheiros anormais, que um técnico experiente tem capacidade de identificar.
São necessárias rotinas de inspeção mecânica principalmente nos equipamentos e máquinas do aerogerador, circuitos, proteções, apertos, comandos elétricos e aquecimento de cabos elétricos, nos componentes dos aerogeradores e secundariamente a limpeza das pás, lubrificação de peças, substituição de óleos, revisão geral do gerador e estado de outros componentes.
As inspeções realizadas por pessoas, envolve trabalhos em altura, em ambientes agrestes, acessibilidades difíceis, exposição a elementos (peças) em movimento, ruído, produtos químicos corrosivos, etc. e disponibilidade da instalação durante o período, o que pode significar inatividade.
A obtenção de informação de diagnóstico de anomalias pode se feita por métodos invasivos que podem ser técnicas destrutivas – testes de vida útil que identificam fatores como o desgaste, desempenho e medição de condições estruturais dos elementos testados. São algumas dessas técnicas a análise de óleo e vibração, medição de temperatura e tensão, efeitos elétricos, condição física dos materiais ou técnicas não destrutivas – verifica-se sem deixar vestígios, descontinuidades e falhas que podem aparecer que venham a comprometer um item, essas técnicas podem ser, testes ultrassónicos, inspeção radiográfica e visual, termografia, emissão acústica entre outras.
Com as técnicas de diagnostico de anomalias não invasivas, analisam-se velocidades, falhas de ligação, leituras de monitorização (comparadas com as prescrições do fabricante), sinal de potencia (pode variar em função de turbulências do vento), sensores, como os anemómetros e termopares.
Modernamente com o auxilio de drones, fazendo a digitalização do processo de inspeção, monitorizam regularmente a integridade da infraestrutura que processa e transmite em tempo real, os mapeamentos digitais traçados. São equipamentos ágeis, precisos e económicos para obtenção de dados e tomada de decisões, realizam trabalhos em ambientes perigosos e evitam que os trabalhadores tenham que subir às instalações para fazer as tarefas em altura.
A manutenção
A manutenção (NP EN 13306:2007), “é a combinação de todas as ações técnicas, administrativas e de gestão, durante o ciclo de vida de um bem, destinadas a mantê-lo ou a repô-lo num estado em que possa desempenhar a função requerida.”
Por combinação aplicada e planificada das áreas de gestão, técnica e económica, otimizam-se os ciclos de vida, reparando e substituindo de peças como travões, amortecedores, óleos das caixas de velocidade, sistemas de orientações das pás, e outros sistemas integrados, que o movimento, oxidação ou perda de funções deteriora e desgasta, visando manter ou a restabelecer o funcionamento e a segurança do equipamento, tudo naturalmente ao menor custo.
No entanto, mesmo na mais perfeita organização e planificação duma manutenção, há que contar e prever que possíveis avarias imprevistas, são possíveis tanto pela dificuldade de controlar e detetar uma deficiência não aparente, como por erros do pessoal, falta de preparação, negligencia, etc.
Daí a importância de Plano de Manutenção enquanto “… conjunto estruturado de tarefas que compreendem as atividades, os procedimentos, os recursos e a duração necessários para executar a manutenção.” (EN 13306:2007)
Para melhorar a qualidade, a confiabilidade e a segurança dos ativos, pode de forma simples, em poucos passos realizar-se uma análise dos modos e efeitos de falhas (FMEA - Failure Mode and Effect Analysis) e assim descobrir falhas ameaçadoras, como surgem e suas consequências. O FMEA é uma ferramenta de análise de causa raiz, bastante utilizada planeamento e controle da manutenção que conjuga os três fatores (grau de severidade/ índice de ocorrência/ probabilidade de deteção de falhas) têm o mesmo peso para o cálculo de risco.
Para sistemas em que podem ocorrer falhas simultaneamente, em que é necessário aprofundar a casualidade e a correlação entre falhas, recorrer ao uso de modos de falha diferentes obtêm-se efeitos diferentes, com consequências distintas para o funcionamento, por isso, muitas vezes conjuga-se a FMEA com a análise da criticidade dos ativos. Quando as duas análises ocorrem em simultâneo, o resultado é conhecido como FMECA, que significa Failure Modes, Effects and Criticality Analysis.
Para levar a cabo a manutenção preventiva programada deve estabelecer-se uma periodicidade (indicador temporal), e com detalhe especificar as atividades a realizar, prioridades, interdependências e coatividades.
Tipificação da manutenção
A manutenção de aerogeradores planificada de sistemas eólicos configura-se por um conjunto de técnicas e informações para execução que pode seguir seguindo por exemplo, quatro modelos complementares:
a) Manutenção Preventiva - Visa reduzir possíveis danos futuros e custos acrescidos, nela os técnicos analisam dados, realizam inspeções e procedem à renovação de peças e componentes através dos procedimentos frequentes (diários).
b) Manutenção Corretiva – Surge quando ocorrem danos aleatórios, a operação é realizada apenas quando existe uma falha ou avaria inesperada, ou então quando se deteta alguma falha que possa levar a algum problema maior futuramente. Esta manutenção corretiva pode ser de dois subtipos: a corretiva planeada e a corretiva não planeada, atua como moderador no orçamento de manutenção.
c) Manutenção Sistemática – Estabelece verificações técnicas num intervalo temporal predefinido para a troca de peças, equipamentos e fluídos nos componentes. A vantagem deste procedimento advém da programação de paralisação dos equipamentos e previsibilidade do custo estipulado nesses intervalos.
d) Manutenção condicionada - é realizada seguindo um predeterminado acontecimento, ou seja, recorre a sensores que emitem informações ao painel de sistema de instrumentos, onde técnicos acompanham o processo. Em autodiagnóstico possibilita a manutenção rápida de diversas peças do equipamento, este procedimento aumenta a longevidade dos equipamentos, a produtividade e tem menos custos associados.
Subcontratação da manutenção
O recurso à subcontratação das atividades de manutenção programada em que a empresa principal subcontrata com outras empresas e/ou trabalhadores externos trabalhos e/ou serviços no seu local de trabalho ou fora dele, segundo um processo de coordenação das atividades empresariais, é uma prática a que algumas empresas recorrem de forma pontual ou recorrente em função das suas necessidades e consiste na aquisição de um componente (subproduto ou serviço) a uma empresa especializada. Pode abranger parte ou a totalidade do produto ou serviço final para o cliente.
Cabe à empresa principal deve coordenar as atividades dentro do perímetro da instalação ou locais desconcentrados adstritos à execução das atividades com as demais entidades envolvidas direta ou indiretamente.
De acordo com a FACTS nº 88 da Agencia Europeia para a Segurança e Saúde no Trabalhos, esta opção deve integrar o planeamento de trabalho, nomeadamente porque os trabalhadores envolvidos nestas operações encontram-se expostos a muitos perigos. Cabe ao empregador realizar a avaliação dos riscos conexos às operações e envolver os trabalhadores no processo, nos seguintes pontos:
a) Âmbito da tarefa - o que tem de ser feito, o tempo necessário para executar os trabalhos, consequências para os restantes trabalhadores e para as atividades que desenvolvem no local de trabalho em causa.
b) Identificação dos riscos - eletricidade, exposição a substâncias perigosas, pó (amianto) em suspensão no ar, confinamento de espaços, peças móveis de máquinas que possam desprender-se ou cair, objetos pesados a deslocar, peças de difícil alcance ou acesso, entre outros.
c) Requisitos para a execução dos trabalhos - aptidões e número de trabalhadores adequados à execução das tarefas, quem participará, funções e responsabilidades de cada um (forma de contato com os trabalhadores do seja do subcontratado, ou empregador contratado, gestão das tarefas e reporte eventuais problemas), equipamentos de trabalho, ferramentas a utilizar, equipamento de proteção individual (EPI) e, se necessários, outros meios de proteção dos trabalhadores (andaimes ou equipamento de controlo, e proteções coletivas por exemplo).
d) Acesso seguro à zona dos trabalhos e disponibilização de meios de evacuação (rápida), bem como disponibilizar primeiros socorros (SST) e meios de resgate para trabalho em altura, formas de para auto evacuação e/ou evacuar uma pessoa em situação de emergência.
e) Formação/informações a dar aos trabalhadores que participarão nos trabalhos — e aos que desenvolverão as suas atividades junto deles — sobre as tarefas (para garantir a competência dos trabalhadores e a sua segurança).
f) Estabelecer uma cadeia de coordenação dos procedimentos a utilizar no decorrer da intervenção, nomeadamente o de notificação de problemas.
A participação dos trabalhadores é importante na identificação dos riscos e formas mais eficazes de os prevenir, na formação, incluindo os subempreiteiros, e a sua familiarização com os procedimentos estabelecidos para garantir a sua segurança e proteção.
Os resultados e as medidas decorrentes da avaliação dos riscos efetuada na fase de planeamento devem ser comunicados aos trabalhadores que participam nos trabalhos de manutenção e a todos os outros interessados.
Sistema de Controlo de trabalho
Por um sistema de controlo de trabalho se assegura que qualquer trabalho é requerido ao Coordenador da Intervenção, por Pedido de Trabalho (PT) escrito elaborado pelo responsável associado à execução com a identificação do(s) responsável(veis) pela execução e descrição as atividades a realizar (Method Statements), ser-lhe-á depois atribuída uma Autorização de Trabalho (AT) escrita, onde são definidas pelo Responsável de Segurança as condições de segurança a observar, após realização da avaliação de risco antes do seu início.
Ao responsável de trabalho cabe garantir a realização dos trabalhos de acordo com as normas de segurança e os procedimentos relevantes.
O Pedido de Trabalho deve conter:
a) Identificação do equipamento
b) Identificação do trabalho a realizar
c) Data para a realização do trabalho
d) Avaliação de Risco realizada para o trabalho
e) Identificação e assinatura do responsável de execução
f) Identificação e assinatura do Coordenador de Intervenção
g) Método de Trabalho
Com base nas Normas de Segurança Elétricas e Mecânicas o Coordenador de intervenção avalia o Pedido de Trabalho (PT) e decide sobre a forma de o autorizar.
Os trabalhos podem ser autorizados da seguinte forma:
a) Emissão de Autorização de trabalho;
b) Instruções formais;
c) Instruções de Rotina;
Os trabalhos são autorizados através da emissão de Autorização de Trabalho:
a) Permissão de Trabalho - Documento de segurança emitido para a realização de um trabalho ou teste em equipamentos ou aparelhos em que os perigos do sistema foram completamente eliminados ou estão devidamente controlados para garantir a sua realização.
b) Restrição de Trabalho - documento de segurança emitido para a realização de um trabalho ou teste em equipamentos ou aparelhos em que os perigos do sistema não foram eliminados nem controlados e em que é necessário limitar o trabalho a realizar para garantir a segurança da sua realização.
c) Execução de Testes - documento de segurança emitido para a realização de um teste em equipamentos ou aparelhos em que é necessário alterar as condições que garantem a eliminação dos perigos do sistema para a sua realização
Os riscos no trabalho de manutenção de aerogeradores
Sem pretender ser exaustivo são vários os riscos para esta atividade:
1 - Riscos associados a deslocações em trabalho e “in Intere”.
Estes são riscos que derivam da necessidade de deslocações de e para o parque eólico, condução e parqueamento de veículos, condições dos veículos e das vias, intensidade de trafego e acidente rodoviário;
2 - Riscos associados à Influencia meteorológica
Pelas características de localização os parques eólicos estão expostos a influências meteorológicas, combinação perigosa, uma vez que são propensos a descargas de raios.
Ventos e chuva fortes, formação de gelo nas pás da turbina (para climas mais frios), são outras potenciais fontes de perigo e risco, dependendo a segurança dos trabalhadores da deteção destes fenómenos.
A previsibilidade de influência destes fenómenos depende dos mecanismos de alerta e resposta a emergências.
É necessário tempo suficiente para descer dos aerogeradores e procurar uma zona de refúgio, sem riscos e, para que tal aconteça os procedimentos de alerta e evacuação, impõem-se com bastante antecedência.
3 - Riscos associados a equipamentos e peças em movimento
O trabalho de manutenção dentro ou ao redor da nacele, ou em peças que se movimentam, envolve riscos associados ao movimento destas, intempestivo ou não, principalmente caso estas não estejam adequadamente protegidas, podendo originar cortes, entaladelas, esmagamento ou amputações em engrenagens ou devido à movimentação da pá, queimaduras causadas por peças quentes ou cabos de alta tensão;
O uso de equipamentos de trabalho, sua operacionalidade, familiaridade e conhecimento dos procedimentos de segurança a adotar na utilização dos mesmos ruido e vibrações, seja as transmitidas ao sistema mão-braço ou ao corpo inteiro.
4 - Riscos de trabalhos em altura
O acesso à nacele é outro fator de risco a considerar, até porque sendo feito por escada, o acesso ao topo das torres exige do trabalhador elevado esforço físico que pode levar a lesões músculo-esqueléticas e exaustão física, exige aptidão cardiorrespiratória, bem como pernas e braços fortes - mesmo com as plataformas disponíveis para descanso.
A execução de trabalho em altura implica que os trabalhadores usem em permanência equipamento completo com proteção contra quedas e sejam detentores de formação e competências em primeiros socorros e resgate em altura bem como sejam capazes de determinar uma evacuação ou efetuar auto-evacuação.
Outros riscos são associados aos trabalhos em altura tais como queda em níveis diferentes, queda ao mesmo nível queda de objetos choque com objetos no trajeto de subida e descida e eletrocussão ou eletrização, projeção de objetos.
Em relação à proteção coletiva, são fundamentais as proteções de escadas as plataformas entre lances os dispositivos de segurança (cabos, linhas de vida, pontos de ancoragem, entre outros) o utilizar guarda corpos e guarda pés.
Já quanto à proteção individual deve recorrer-se a um vasto número de EPI's como cintos de segurança; arnês de paraquedas; amortecedores de queda; paraquedas retrátil; paraquedas deslizante regulador antiquedas;
Porque já em outros artigos abordei a temática dos trabalhos em altura, sugiro a leitura de “em altura… prevenção e engenho” [1 a 14] já aqui publicadas.
5 - Riscos associados à eletricidade
Os riscos decorrentes da utilização de energia elétrica potencialmente, envolvam o contacto com a energia elétrica e podem afetar as pessoas, contato direto com uma parte ativa de um equipamento ou de uma instalação sob tensão e o contacto indireto com uma massa colocada, acidentalmente, sob tensão, por defeito de isolamento, são situações que podem ocorrer.
Também a vulnerabilidade da instalação elétrica de serviço, seja por defeito da instalação, ou sobrecarga são fatores a considerar, cuja eletrização pode não ser causa morte, mas originar outro tipo de consequências gravosas e eletrocussão em que o contato com a energia elétrica origina acidente mortal.
Porque já em outros artigos abordei a temática do risco elétrico, sugiro a leitura de “Não subestimar o risco do período oculto” [1 a 8] já aqui publicadas.
6 - Trabalhos a quente / frio
A realização de trabalhos com libertação de calor deve ser sempre referida nas Autorizações de Trabalho e está sujeita a uma avaliação do Coordenador da Intervenção que analisará o local onde se realiza o trabalho tendo em conta a proximidade de substâncias inflamáveis e de zonas ATEX.
Em função dos riscos o responsável de segurança define as precauções de segurança a implementar.
7 - Riscos associados às condições de trabalho
Durante o trabalho, um trabalhador pode assumir centenas de posturas diferentes, daí a importância da adaptação das condições de trabalho às caraterísticas psicofisiológicas dos trabalhadores por análise ergonómica do trabalho.
As condições de trabalho, por vezes únicas e extremas, locais isolados, em altura, de difícil acesso, ou condições climatéricas extremas quando no exterior, exposição ao ruído, o espaço reduzido e as posturas forçadas determinadas pela natureza da tarefa ou do posto de trabalho, representam riscos para a saúde, incluindo lesões músculo-esqueléticas (LME), uma vez que um conjunto diferente de musculatura é acionado.
À natureza das posturas adotadas / carga física exigida (aplicação desigual de força, repetitividade de movimentos, utilização constante dos mesmos grupos musculares e lesões músculo-esqueléticas).
Espaços com acessos limitados e ou confinados, mal ventilados não sendo previstos para presença humana contínua, onde um trabalhador pode inserir a cabeça ou o corpo inteiro para efetuar um determinado trabalho de rotina ou não. Podem constituir uma atmosfera perigosa, vapores, gases e/ou poeiras, substâncias inflamáveis, tóxicas e/ou explosivas; deficiência ou excesso de oxigénio, causar asfixia e configuração com potencial para de aprisionar utilizadores.
Condições da superfície de trabalho, presença de objetos obstáculos / desníveis / piso instável / ausência de organização e limpeza de locais de trabalho.
Outros fatores de riscos e a combinação destes perigos juntamente com a inexperiência de alguns dos trabalhadores deste sector, é possível que estes perigos não sejam controlados ou geridos da forma mais adequada devem possuir conhecimentos de segurança e saúde no trabalho.
Realização de trabalhos em ambientes ruidosos, sobretudo se produzidas por máquinas em funcionamento, torno mecânico, equipamento de soldadura, berbequim, gerador, compressor, rebarbadora, carga e descarga e movimentação de peças ou cargas.
Adequabilidade dos níveis de iluminação, no local de trabalho face às exigências das tarefas realizadas enquanto condição o controlo dos movimentos e tarefas mais ou menos precisas.
A execução de soldaduras, e ensaios por líquidos penetrantes, partículas magnéticas, ultrassons convencionais e ultrassons endoscopia, correntes induzidas, identificação positiva de materiais (PMI), medição de durezas e ferrite e técnicas de avaliação da corrosão externa de linhas enterradas, radiografia industrial por raios X e raios Y, radiografia digital e a exposição em função do tipo de fonte utilizada para emissão de radiação ionizante.
É necessário por questões de segurança, os técnicos da manutenção em parques eólicos se organizem pelo menos em pares.
8 - Operações por controlo remoto
As operações realizadas por intervenção remota nas instalações, onde não é necessária a interrupção da atividade sendo realizada a partir de salas de controle com equipamentos, os riscos associados a essas tarefas estão relacionados com o gestão da informação de exibição de dados constante dos écrans de visualização, deve considerar a postura sentada, a fadiga mental e o trabalho com écrans de visualização.
Sejam detentores de formação e competências em primeiros socorros e resgate em altura bem como para determinar uma evacuação ou efetuar autoevacuação.
Técnicos de manutenção
Tendo o Técnico de manutenção de aerogeradores como principais responsabilidades o desenvolvimento de trabalhos de manutenção corretiva e preventiva em Aerogeradores bem como tarefas de “troubleshooting” de avarias elétricas e mecânicas, requer-se no perfil profissional destes, para além da responsabilização, versatilidade, rigor, dinamismo, autonomia, experiencia, conhecimento especializado numa área complementar do sistema.
Com o objetivo de proporcionar um ambiente de trabalho livre de acidentes, mas também dotar os trabalhadores da indústria eólica de conhecimentos sobre procedimentos de prevenção e segurança no trabalho a Global Wind Organization (GWO) – associação de donos e fabricantes de Aerogeradores promove e acredita uma formação básica de segurança e evolutiva nas competências, coerente e reconhecida por toda a indústria, capacitando os formandos através de um conjunto de técnicas e métodos de boas práticas, com base na simulação de exercícios em contexto real, num espaço e ambiente controlados.
A Formação Básica de Segurança GWO é composta módulos como, primeiros socorros; movimentação manual de cargas; sensibilização para Incêndio; trabalho em altura, sobrevivência no mar;
A formação GWO para os técnicos que necessitam de realizar tarefas em aerogeradores visa competências mínimas para o desempenho das mesmas, de forma correta e segura, mas também aborda situações de emergência, incluindo resgate e evacuação do aerogerador, estando neste caso os módulos de mecânica, eletricidade e hidráulica, mas também primeiros socorros avançados, treino avançado de resgate e slinger sinalizador
Realizar uma atualização de formação básica de segurança é também possível para atualização de conhecimentos.
Decreto-Lei nº 273/2003, de 29 de outubro relativo às prescrições mínimas de segurança e saúde a aplicar em estaleiros temporários ou móveis;
Decreto-lei n.º 50/2005, de 25 de fevereiro relativo às prescrições mínimas de segurança e saúde na utilização de equipamentos de trabalho;
Lei n.º 102/2009, de 10 de setembro –Regime Jurídico da promoção da segurança e da saúde
no trabalho na sua redação atual;
Lei nº 3/2014, de 28 de janeiro – Regime jurídico da promoção da segurança e saúde no trabalho;
Manuel, S. (2014). Práticas de trabalho seguras - prevenção do risco elétrico. Módulo A.3.1, Segurança do Trabalho. Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias Faculdade de Economia e Gestão.
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