Fabricación de estructuras pesadas, como bastidores principales de góndolas y placas de base para aerogeneradores con potencias de entre 3 MW y más de 15 MW. Nuestras instalaciones permiten trabajar con piezas soldadas de una sola pieza de hasta 80 toneladas, incluyendo el tratamiento térmico posterior a la soldadura y el mecanizado de precisión con CNC de todas las superficies de contacto.
Clase de ejecución 3/4
Pieza única de hasta 80 toneladas
NDT 100 % Inspección
Calidad para uso en alta mar
Los bastidores de la góndola y las placas de base constituyen la columna vertebral estructural principal de los sistemas de transmisión de los aerogeneradores, ya que soportan el eje principal, la caja de engranajes, el generador y el sistema de giro bajo cargas cíclicas extremas. Estas pesadas estructuras soldadas se fabrican a partir de chapas de acero estructural de alta resistencia con un espesor que oscila entre los 30 mm y los 150 mm, con piezas individuales que pueden llegar a pesar hasta 80 toneladas. El proceso de fabricación comienza con el corte de precisión por plasma o láser de las chapas, de acuerdo con los requisitos de la clase de ejecución EN 1090-2 EXC4, seguido de soldadura por arco sumergido (SAW) de múltiples pasadas y soldadura por arco con alambre tubular (FCAW) utilizando metales de aportación certificados según AWS A5.29 y EN ISO 17632. Cada unión soldada está diseñada para soportar cargas de fatiga superiores a 10^7 ciclos según las normas de diseño IEC 61400-1, con soldaduras a tope de penetración completa y uniones en T de penetración parcial verificadas mediante ensayos ultrasónicos (UT) al 100 % según la norma EN ISO 17640 y ensayos de partículas magnéticas (MT) según la norma EN ISO 17638.
El tratamiento térmico de alivio de tensiones posterior a la soldadura (PWHT) es obligatorio para todos los conjuntos del bastidor de la góndola y la placa de base, con el fin de eliminar las tensiones residuales derivadas de la soldadura y garantizar la estabilidad dimensional a lo largo de los 20 años de vida útil prevista de la turbina. El PWHT se realiza en un horno programable de combustión a gas con control de temperatura según la norma EN 10052, manteniéndose normalmente a una temperatura de entre 580 °C y 620 °C durante una hora por cada 25 mm de espesor, seguido de un enfriamiento controlado a una velocidad máxima de 50 °C por hora para evitar el reendurecimiento o la deformación. En el caso de uniones de sección gruesa que superen los 80 mm, se aplica un alivio de tensiones intermedio durante la soldadura de múltiples pasadas para mantener las temperaturas entre pasadas entre 150 °C y 250 °C, tal y como se especifica en la norma EN 1011-2. Este tratamiento térmico reduce las tensiones residuales máximas por debajo del 30 % del límite elástico del material, verificado mediante mediciones con galgas extensométricas en perforaciones según la norma ASTM E837, lo que garantiza que la placa de base mantenga su tolerancia de mecanizado de ±0,05 mm en las interfaces críticas de los cojinetes y la caja de cambios tras años de funcionamiento.
El mecanizado CNC de las interfaces del bastidor de la góndola se lleva a cabo en una fresadora de pórtico de 6 metros x 4 metros x 2 metros con control Heidenhain TNC 640, lo que permite alcanzar una precisión posicional de ±0,02 mm y un acabado superficial Ra de 1,6 μm en todos los asientos de cojinetes y las placas de montaje de la caja de engranajes. Los alojamientos de los cojinetes del eje principal se taladran con una tolerancia H7 según la norma ISO 286-2, manteniendo la concentricidad dentro de los 0,03 mm en toda la extensión de la placa de base. Las bridas de montaje de la caja de engranajes se mecanizan con una planitud de 0,05 mm por metro, con los patrones de los orificios para pernos situados a ±0,1 mm con respecto al diámetro del círculo primitivo de la turbina. Todas las superficies mecanizadas están protegidas con un sistema de imprimación epoxi de dos capas que cumple los requisitos de protección contra la corrosión de la norma ISO 12944-4 C5-M, con un espesor de película seca de 240 μm como mínimo. Las orejetas de elevación y los soportes de transporte integrados están diseñados según las normas DNV-GL-ST-0378, con un factor de seguridad de 4:1 frente al límite elástico, lo que permite una manipulación segura durante el montaje y la instalación en alta mar.
Los bastidores de góndola y las placas de base fabricados por Leading Top Union se utilizan en plataformas de aerogeneradores terrestres y marinos con potencias nominales de entre 3 MW y 15 MW, y se suministran a los principales fabricantes de equipos originales (OEM) y contratistas EPC del sector de las energías renovables. Para los parques eólicos marinos del mar del Norte y el mar Báltico, las placas de base están diseñadas para soportar cargas de olas extremas y condiciones de tormenta de 50 años según la norma DNV-OS-J101, con cálculos de vida útil a fatiga basados en las curvas S-N de la norma EN 1993-1-9. El bastidor típico de la góndola de un aerogenerador marino de 8 MW pesa entre 45 y 65 toneladas, y soporta un tren de transmisión que transmite un par de 12 000 kNm a velocidades de viento nominales de 12 m/s. La interfaz del cojinete de giro de la placa de base debe mantener una alineación de 0,1 grados a lo largo de la vida útil de la turbina, lo que requiere tolerancias de mecanizado de ±0,05 mm en la superficie de montaje del anillo de giro de 4 metros de diámetro. Estos conjuntos se someten a un 100 % de ensayos no destructivos (END), incluyendo ensayos ultrasónicos con matriz en fase (PAUT) según la norma ASTM E2491 para la detección de defectos planos de hasta 2 mm de longitud.
Más allá de la energía eólica, nuestras capacidades de fabricación pesada dan respuesta a aplicaciones de estructuras de góndola y placas de base en sistemas de propulsión marítima, donde las exigencias estructurales son similares a las de las turbinas eólicas. Para los propulsores azimutales de los buques de posicionamiento dinámico, las placas de base se fabrican con acero para construcción naval NV E36 o DH36, de conformidad con las normas DNV, con espesores de chapa de hasta 120 mm y pesos unitarios de 60 toneladas. Estos componentes deben resistir las vibraciones torsionales de los accionamientos diésel-eléctricos que funcionan a entre 600 y 1200 rpm, lo que requiere el proceso de PWHT para mantener una planitud de 0,5 mm en 5 metros tras el mecanizado. Las interfaces de montaje de la caja de cambios se taladran con una tolerancia H6 y un acabado superficial de Ra 0,8 μm, lo que garantiza la integridad de la película de aceite para los cojinetes hidrodinámicos. Cada placa de base marina se somete a un ensayo radiográfico (RT) al 100 % según la norma EN ISO 17636-1 en todas las soldaduras de penetración completa, con criterios de aceptación según la norma EN ISO 5817 nivel B, el nivel de calidad más estricto para uniones soldadas en aplicaciones críticas de seguridad.
En la industria minera y de procesamiento de minerales, se utilizan bastidores tipo góndola para los accionamientos de molinos de molienda de gran tamaño y las poleas de cabeza de las cintas transportadoras, donde las cargas estructurales superan las 500 toneladas de peso estático, además de las fuerzas de impacto dinámicas. Las placas de base para los accionamientos de molinos SAG se fabrican en acero resistente a la abrasión AR400 o AR500 con espesores de hasta 150 mm, diseñadas según la norma ASME BTH-1 para dispositivos de elevación por debajo del gancho. Las cajas de los cojinetes principales se mecanizan para alojar rodamientos de rodillos esféricos con diámetros interiores de hasta 1,2 metros, con una tolerancia IT6 según la norma ISO 286-2. Estos conjuntos requieren un tratamiento térmico posterior a la soldadura a una temperatura de entre 550 °C y 600 °C para el alivio de tensiones, seguido de un enfriamiento controlado para evitar el agrietamiento inducido por el hidrógeno en secciones gruesas. Cada soldadura se inspecciona mediante ensayos ultrasónicos de difracción por tiempo de vuelo (TOFD) según la norma EN ISO 15626, capaces de detectar defectos a través de la pared de tan solo 1 mm en placas de hasta 200 mm de espesor. La placa de base acabada se recubre con un sistema de tres capas de epoxi-poliuretano según la norma ISO 12944-5 para garantizar la resistencia a la corrosión en entornos mineros ácidos.
La planta de Suzhou de Leading Top Union opera bajo un sistema integral de gestión de la calidad certificado según la norma ISO 3834-2 para soldadura, la norma EN 1090-2 EXC4 para la ejecución de estructuras de acero y la norma AWS D1.1 para el cumplimiento de los códigos de soldadura estructural. Los procedimientos de soldadura están homologados según la norma EN ISO 15614-1 para todos los espesores de chapa de hasta 150 mm, y abarcan los procesos de soldadura SAW, FCAW y soldadura por arco con gas metálico (GMAW), con metales de aportación adaptados a las resistencias del material base, desde S355 hasta S690QL. Se mantiene un laboratorio dedicado a ensayos no destructivos (END) con inspectores certificados de Nivel III según la norma EN ISO 9712, capaces de realizar ensayos UT, MT, RT y PAUT en todas las categorías de soldaduras. Para las soldaduras críticas de los cojinetes del eje principal, se aplica un ensayo ultrasónico con fase en serie al 100 % mediante sistemas de escaneo automatizados que registran datos volumétricos completos para garantizar la trazabilidad, cumpliendo los requisitos de la norma DNV-GL-ST-0361 para componentes de aerogeneradores marinos.
El equipo de ingeniería ofrece un apoyo integral en el diseño para la fabricación, lo que incluye el análisis de elementos finitos (FEA) según la norma EN 1993-1-5 para el pandeo de placas y la norma EN 1993-1-8 para el diseño de uniones soldadas. El ciclo de PWHT se simula mediante análisis térmico computacional para predecir la deformación y la distribución de tensiones residuales, optimizando la colocación de los accesorios y la secuencia de soldadura para mantener los márgenes de mecanizado finales dentro de los 3 mm en conjuntos de 80 toneladas. Para cada bastidor de góndola, se genera un plan de secuencia de soldadura que equilibra la aportación de calor en toda la estructura, utilizando temperaturas de precalentamiento calculadas según la norma EN 1011-2 basadas en valores de equivalente de carbono (CEV) de hasta el 0,45 %. El centro de mecanizado CNC está equipado con un sistema de sonda integrada que mide las interfaces críticas durante el proceso, compensando la dilatación térmica y el desgaste de las herramientas para mantener tolerancias de ±0,05 mm sin operaciones secundarias. Todos los datos dimensionales se registran en un gemelo digital para garantizar la trazabilidad completa desde la chapa en bruto hasta el conjunto acabado.
La logística y la gestión de proyectos se integran en el proceso de fabricación, y cada estructura de góndola y placa de base se diseña con orejetas de elevación integradas, soportes de transporte y superficies protegidas contra la corrosión para su envío a cualquier parte del mundo. Se coordina con organismos de inspección externos, como DNV, Lloyd's Register o Bureau Veritas, en lo relativo a los puntos de verificación y retención, lo que garantiza el cumplimiento de los requisitos específicos del proyecto para aplicaciones eólicas marinas o marítimas. La capacidad de la grúa puente de 80 toneladas de la instalación y las naves de montaje de 12 metros de ancho permiten la manipulación de piezas soldadas de una sola pieza que caben en contenedores de transporte estándar o en configuraciones de plataforma plana. Con un plazo de entrega habitual de entre 12 y 16 semanas desde la adquisición de los materiales hasta la inspección final, se dan respuesta a los calendarios de entrega «justo a tiempo» de las líneas de montaje de turbinas. Póngase en contacto con nuestro equipo técnico de ventas en info@leadingtopunion.com con las especificaciones del bastidor de la góndola, incluyendo los diámetros de los orificios de los cojinetes principales, las dimensiones de la interfaz de la caja de engranajes y la clase de ejecución requerida, para obtener una propuesta de fabricación detallada con toda la documentación de ensayos no destructivos (END) y certificación.
| Capability | Specification |
|---|---|
| Max Single Piece | 80 tons |
| Plate Thickness | 30 - 150mm |
| Machining Accuracy | ±0.05mm on interfaces |
| Welding Standard | EN ISO 3834-2 |
| Heat Treatment | PWHT per EN 10052 |
| NDT | 100% UT/MT on all welds |
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