NTP 1023: Aerogeneradores (II): Riesgos laborales en las operaciones de mantenimiento - Año 2014

Nota Técnica de Prevención 1.023
 
Título: 
Aerogeneradores (II): Riesgos laborales en las operaciones de mantenimiento
 
Elaborado por: 
Pablo Cobreiro Rodríguez 
E.R.O.M. (ACCIONA). 
 
Nuria Jiménez Simón
Centro Nacional de Condiciones de Trabajo. INSHT.
 

Resumen: 

En la segunda NTP de la serie referente a la seguridad en los aerogeneradores se describen las principales tareas, riesgos y factores de riesgo existentes en las operaciones de mantenimiento en un aerogenerador de eje horizontal no situado en emplazamientos marinos. No se pretende establecer una lista exhaustiva de todos los riesgos aunque sí los de mayor relevancia.

NIPO: 272-14-024-5

Autor: Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT)

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Las NTP son guías de buenas prácticas. Sus indicaciones no son obligatorias salvo que estén recogidas en una disposición normativa vigente. A efectos de valorar la pertinencia de las recomendaciones contenidas en una NTP concreta es conveniente tener en cuenta su fecha de edición.


1. PRINCIPALES ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO

Como ya se especificó en la NTP 1022 los aerogeneradores y los equipos de trabajo instalados en su interior están sometidos a comprobaciones y a un mantenimiento periódico derivado de la obligación legal indicada en el artículo 3 del Real Decreto 1215/19971. Otros equipos, como los transformadores de alta tensión, están sometidos además a revisiones e inspecciones determinadas por la normativa industrial específica. 

Las operaciones de mantenimiento y las compro baciones iniciales y periódicas que se realizan en el aerogenerador (generador, cuadro eléctrico, elevador, transformador, etc.), deben documentarse conveniente mente, tal y como se deriva del artículo 23 de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales, y es recomendable que queden recogidas en un diario de mantenimiento. En este sentido, según lo especificado en el Real De creto 1215/1997 “cuando un equipo de trabajo deba disponer de un diario de mantenimiento, éste perma necerá actualizado.”

 

1. Real Decreto 1215/1997 de 18 de julio por el que se establecen las disposiciones de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo.

 

Tipos de mantenimiento

En prevención de riesgos laborales, el mantenimiento prescrito por el Real Decreto 1215/1997 es un manteni miento preventivo, pudiendo ser sistemático, predictivo o de oportunidad. En los programas de mantenimiento de las turbinas se revisan los componentes de las mis mas según los parámetros establecidos por el fabricante. En ocasiones se realiza mantenimiento y sustitución de grandes componentes del aerogenerador (eje principal, multiplicadora, generador, góndola (frecuentemente llamada por su nombre francés nacelle), rotor, palas, transformador) que puede necesitar de medios auxiliares para elevación y transporte así como personal especializado. 

En función de su tipología, las principales tareas de mantenimiento preventivo se clasifican en:

  • Mantenimiento eléctrico: que incluiría la comprobación del aislamiento de circuitos, la verificación de elementos, la revisión programada del centro de transformación y el cambio de componentes en circuitos en baja o alta tensión. En la realización de este tipo de tareas se debe tener en cuenta el cumplimiento de la normativa específica sobre prevención de riesgos laborales en instalaciones eléctricas2. Así, según se indica en el citado real decreto todo trabajo en una instalación eléctrica o su proximidad que conlleve riesgo eléctrico3 debe efectuarse sin tensión, salvo excepciones. Para llevar a cabo trabajos en tensión (a excepción de lo indicado en al apartado 3 del articulo 4), deberán ajustarse a los requisitos generales indicados en el Anexo III.A y en el caso de trabajos en alta tensión los adicionales del Anexo III.B del Real Decreto 614/2001. Real Decreto 614/2001, de 8 de junio, sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico 3. Según el Anexo I del Real Decreto 614/2001 se define Riesgo eléctrico como el riesgo originado por la energía eléctrica, incluidos los riesgos de choque eléctrico por contacto directo o indirecto, las quemaduras por choque eléctrico o arco elé ctrico, las caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico y los incendios o explosiones originados por la electricidad.
  • Mantenimiento mecánico: que incluiría el apriete con ayuda de herramientas manuales de los diferentes componentes de la máquina, la sustitución de filtros, la comprobación de desgaste de coronas, la comprobación de holguras de componentes mecánicos, etc.

 

2. Real Decreto 614/2001, de 8 de junio, sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico.

3. Según el Anexo I del Real Decreto 614/2001 se defi ne Riesgo eléctrico como el riesgo originado por la energía eléctrica, incluidos los riesgos de choque eléctrico por contacto directo o indirecto, las quemaduras por choque eléctrico o arco elé ctrico, las caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico y los incendios o explosiones originados por la electricidad.

 

Principales tareas de riesgo

Desde la subestación o centro de control se preparan las herramientas, equipos portátiles y equipos de protección individual necesarios para llevar a cabo las tareas planificadas. La lista no exhaustiva de las diferentes tareas en función de la zona de permanencia en la turbina se detalla a continuación.

 

Base

Tareas de apriete de tornillería de la estructura y tareas eléctricas en el armario baja tensión y en las celdas de maniobra de alta tensión. En las máquinas con foso4 se puede acceder a dicho espacio para realizar tareas de limpieza, revisión de tornillos que unen la base con la cimentación, revisión del cableado eléctrico y de las conexiones de entrada o salida de las celdas de maniobra del aerogenerador.

 

4. Espacio cerrado de dimensiones reducidas donde se ubican los conductores de alta tensión que transportan la corriente hasta la subestación. 

 

Torre

Los trabajadores acceden a través del tubo o torre a las di ferentes plataformas de trabajo para efectuar las tareas de mantenimiento. El acceso se realiza a través del elevador o subiendo por la escala que se aloja en la torre.

En la plataforma del transformador se realizan tareas de mantenimiento de tipo mecánico (apriete de tornillos, etc.) y tareas eléctricas (verificación e inspección de los diferentes elementos del mismo).

En la plataforma de la corona, se realizan tareas de mantenimiento mecánico (apriete de tornillos, engrase de rodamientos, cambio de piezas de freno, etc.).

 

Góndola

En esta zona se realizan la mayoría de los trabajos de mantenimiento de la máquina, puesto que es donde se ubican los equipos principales para su funcionamiento, tales como: generador, rotor, multiplicadora, grupo hidráulico, freno, armarios eléctricos y equipos de elevación de cargas (polipasto o puente-grúa). 

En la mayoría de máquinas en el lado contrario a las palas se instala una puerta que da al exterior y que se utiliza para la elevación, carga y descarga de equipos y herramientas de gran peso necesarias para el trabajo, y como salida de evacuación en caso de emergencia. En algunas máquinas la puerta lateral se sustituye por un conducto en el suelo de la góndola, diferente al del acceso habitual. 

La elevación de cargas se realiza mediante equipos de trabajo como el polipasto o el puentegrúa. En la figura 1 se observa trabajo con polipasto y en la figura 6 se observan dichos equipos. Las principales tareas de mantenimiento que se realizan consisten en las siguientes:

  • Elevación de equipos y herramientas mediante polipasto o puente-grúa.
  • Engrase del rodamiento del eje lento.
  • Inspección engranajes, sustitución filtros, en la multiplicadora.
  • Comprobación de elementos a presión del circuito hi dráulico, que contiene un fluido y gas a presión (N2).
  • Revisión del sistema de freno y elementos del eje rápido.
  • Mantenimiento eléctrico de alta o baja tensión en el generador, comprobación del apriete de terminales de conductores eléctricos, cambio de escobillas de conexión, limpieza, etc.
  • Trabajos eléctricos en armario de baja tensión.


Buje y palas

El buje es un espacio cerrado al que se accede a través de una escotilla desde la góndola. El acceso se realiza a través de un espacio de dimensiones reducidas que dificulta la evacuación en caso de emergencia. Dicho espacio está generalmente ventilado, aunque en algunos tipos de turbinas, por la propia hermeticidad del espacio o por la posible presencia de sustancias químicas en su interior, la ventilación podría ser desfavorable lo que obli garía a considerarlos previamente como zonas peligrosas o espacios confinados. 

Las principales tareas que se llevan a cabo en su inte rior son las siguientes:

  • Mantenimiento mecánico (apriete de tornillos de unión del buje con la góndola y de las palas con el buje, en grase de rodamientos de giro de las palas, comproba ción del punto de referencia de las palas, etc.)
  • Mantenimiento del circuito hidráulico (comprobación de conductos, válvulas de seguridad, presión en acu muladores de nitrógeno, etc.)
  • Mantenimiento eléctrico de cuadros eléctricos del in terior del buje o de circuitos eléctricos.
  • Inspección visual de la fibra.
  • Limpieza.

Desde el buje y a través de una tapa se accede ocasional mente al interior de algunas palas. La pala es un espacio cerrado al igual que el buje aunque de dimensiones más reducidas y con una mayor probabilidad de ventilación desfavorable en su interior y mayor dificultad de rescate en caso de accidente. Las principales tareas que se rea lizan en las palas son:

  • Inspección visual de la fibra.
  • Reparaciones de grietas mediante lijado de fibra y apli cación de resinas.

Las reparaciones importantes de las palas se realizan desmontándolas y depositándolas en el suelo, con la utilización de grandes grúas de elevación y personal es pecializado, y no son objeto de la presente nota técnica.

 

Exterior de la góndola (capota)

En algunas máquinas se accede al buje desde el exterior. En la mayoría, el acceso a la capota desde el interior de la góndola es para realizar la comprobación del funcionamiento correcto de la estación meteorológica (formada por el anemómetro para medir la velocidad del viento y la veleta para la orientación). 

 

2. RIESGOS Y FACTORES DE RIESGO

Uno de los procesos previos a la realización de la evaluación de riesgos del equipo en su conjunto es la identificación de riesgos y factores de riesgo posibles. En general, los riesgos en el mantenimiento de turbinas pueden variar en función del tipo de máquina y del emplazamiento donde se encuentren. Los riesgos más importantes y comunes a todas las turbinas son los siguientes:

  • Contacto eléctrico con conductores o diferentes elementos de la turbina.
  • Atrapamiento con los distintos órganos móviles del aerogenerador o de los equipos de trabajo que lo componen.
  • Sobresfuerzos y posturas forzadas debido a la manipulación de cargas pesadas, espacios de trabajo reducidos, y esfuerzo físico en el ascenso por la torre.
  • Incendio por la presencia de focos de ignición eléctrico y mecánico.
  • Desplome del equipo, de alguna plataforma o partes de la estructura, por fallo del equipo, superar el peso máximo indicado por el fabricante, o mal estado de la fibra.

Se detalla a continuación una descripción no exhaustiva de los posibles riesgos específicos en los distintos niveles de acceso del aerogenerador, desde la subestación a la base, la circulación por la torre, la presencia en góndola y la salida a la capota. 

 

Previo al acceso al aerogenerador

El acceso a la máquina se realiza desde el edificio de la subestación mediante vehículos por terrenos sin urbanizar, en zonas montañosas y en ocasiones en condiciones meteorológicas adversas, lo que puede suponer un riesgo de accidente de circulación, de electrocución por rayo en caso de tormenta eléctrica o incluso un riesgo de caída de restos de hielo desde las palas en situaciones de bajas temperaturas. La velocidad del viento elevada durante el trabajo en la turbina puede ocasionar riesgo por desplome de diferentes partes de estructura de la máquina o riesgo de caída en altura, por ello es un factor limitante a tener en cuenta en la toma de decisión del acceso a la misma y del trabajo en según que zonas. Una vez se estaciona el vehículo en la zona adyacente a la máquina y se accede al aerogenerador deben tenerse en cuenta los riesgos en el acceso al mismo por las condiciones estructurales de la escalera y la puerta de la entrada. En la figura 2 se observa una imagen de la entrada a la turbina.

 

Base del aerogenerador

En la base o ground de la máquina los riesgos más fre cuentes son los derivados del mantenimiento eléctrico en el armario de baja tensión y en las celdas de maniobra de alta tensión. Dichas celdas, que se observan en la figura 3, disponen en su interior de hexafluoruro de azufre (gas comprimido incoloro y utilizado por sus característi cas como buen aislante de la corriente eléctrica). Dicho agente químico es un asfixiante simple, cinco veces más pesado que el aire que en condiciones de confinamiento y ante una fuga accidental podría acumularse en zonas enterradas (como el foso) y causar una deficiencia de oxígeno por desplazamiento del mismo. 

El trabajo en el foso implica un riesgo por ser un espacio muy reducido, cerca de conductores de alta tensión y por ser un lugar con una posible atmósfera deficiente de oxígeno en caso de fuga de SF6, en estas situaciones el foso podría considerarse como un espacio confinado5 .


5. Espacio confinado se define en el artículo 22 bis del Real Decreto 39/1997 como cualquier espacio con aberturas limitadas de entrada y salida y ventilación natural desfavorable, en el que pueden acumularse contaminantes tóxicos o inflamables o tener una atmósfera deficiente de oxígeno, y que no está concebido para una ocupación continuada por parte de los trabajadores.

 

                                                      


En la base en la mayoría de turbinas se encuentra la puerta de acceso al elevador. Los principales riesgos de dicho equipo de trabajo son el desplome o atrapamiento durante la circulación del equipo por la torre en su parte inferior o superior. En la figura 4 se observa la imagen del elevador.

En la tabla 1 se resumen los principales riesgos y factores de riesgo de las tareas que se realizan previas al acceso y en la base, específicos en cada zona y comunes. 

                                             
                                                                                                                                                   
 

Torre

Los riesgos más importantes en esta zona son los de caída de altura en el ascenso por la torre y en el desembarco en las plataformas intermedias, los de sobresfuerzo físico por el ascenso utilizando la escala hasta los diferentes niveles de trabajo, los derivados del uso del elevador de servicio y los de caída de objetos desde distintas alturas de trabajo. En la figura 5 se observa una plataforma intermedia. ­ 

Dentro de la torre se especifican los riesgos del trabajo en la plataforma del transformador y de la corona.


 

Plataforma del transformador

Además de los riesgos comunes del acceso y circula ción por la torre. El riesgo específico más importante en esta zona es el derivado de la electricidad, de alta o baja tensión (choque eléctrico por contacto eléctrico directo o indirecto, quemaduras por arco eléctrico, incendio o explosión) y el de contacto térmico con los diferentes elementos a elevada temperatura.

 

Plataforma de la corona

En esta plataforma se halla el sistema de orientación y giro del aerogenerador. Si el sistema de bloqueo falla o no es el adecuado podría provocar riesgo de atrapamiento. Otros riesgos específicos, además de los comunes derivados del acceso y circulación por la torre, derivan de la exposición a sustancias químicas para el engrase (grasas y aceite mineral)6 .

En la tabla 2 se resumen los principales riesgos y factores de riesgo de las tareas realizadas en la torre, específicos para la plataforma del transformador y de la corona y comunes en todas las plataformas de la torre.

 

6. El aceite utilizado generalmente está formado por mezclas de aceites minerales con punto de inflamación superior a 150º C. Debe verifi carse específicamente en la FDS (Ficha de Datos de Seguridad) y en el Documento sobre Límites de Exposición Profesional a Agentes Químicos, la existencia de VL A y VLB para dichas sustancias, y realizar una evaluación de los riesgos derivados de la utilización de agentes químicos tal y como indica el Real Decreto 374/2001.

 

 

Góndola

En esta zona el riesgo más importante es el de caída de altura que se puede producir en la abertura de la puerta o escotilla lateral, tal y como puede verse en la figura 1. Otros riesgos importantes son los de atrapamiento y de corte por contacto con los diferentes elementos de giro de los equipos de trabajo que aquí se encuentran (eje lento, multiplicadora, acoplamiento, disco o pinzas de freno y generador), los riesgos ocasionados por la electricidad en trabajos en los armarios eléctricos y en el generador y el riesgo de explosión por presencia de circuitos con fluido y gas a presión en el sistema hidráulico.

Otros riesgos destacables son: sobresfuerzos, caída de altura y de objetos en durante la utilización de los equipos de elevación de cargas (polipasto o puente-grúa). En la figura 6 se observa trabajo con puente-grúa.

 

Buje y palas

Los riesgos más importantes del buje y palas son los atrapamientos con el eje principal del aerogenerador y las posturas forzadas en los espacios de acceso al buje y en el trabajo en el interior de las palas. En la figura 7 se puede observar cómo se accede al buje y en la figura 8 el trabajo en el interior del mismo. Cuando la velocidad de viento es superior a la recomendada por el fabricante para permanecer en esta zona, podría no funcionar el sistema de bloqueo lo que podría suponer un riesgo de atrapamiento, o bien podría incrementar el riesgo de desplome del equipo. Otro factor a tener en cuenta es la dificultad de evacuación del trabajador ante una situación de emergencia. 

La atmósfera en el interior del buje puede ser deficien te en oxígeno, debido a la hermeticidad del espacio o a la presencia de sustancias químicas en su interior (N2 de los acumuladores, disolventes de limpieza) por lo que el espacio podría considerarse como espacio confinado o zona peligrosa. 

El riesgo de caída de altura en esta zona podría ser provocado por una rotura de la fibra del cono o nariz o de las palas. 

Las palas se comunican con el buje y no son indepen dientes del mismo, debido a su configuración la presencia de una atmósfera deficiente en oxígeno en ellas es mucho más probable. Al igual que en el buje, la evacuación es difícil en caso de producirse una emergencia. En la figura 9 se observa el acceso a una pala. El trabajo en su interior puede además causar riesgo de caída de altura por rotura de fibra y atrapamiento con el eje principal por fallo en los dispositivos de bloqueo. No todas las palas son accesibles, ni permiten el trabajo en su interior tal y como se indica en el manual de instrucciones de la máquina. Un riesgo importante es el debido a quedar atrapado en su interior al superar la distancia máxima que pueden recorrer los trabajadores en el interior del conducto y el de posturas forzadas por la dimensión reducida del espacio.


Los riesgos en las palas también varían en función del tipo de trabajo que se realice, así por ejemplo, determina das tareas como el lijado de la pala y la posterior aplica ción de resinas para su reparación pueden generar una atmósfera potencialmente explosiva en su interior que provocaría un riesgo de incendio y explosión así como de exposición a polvo de pala7 y de resinas que debe ser evaluado específicamente.


7. La composición de las palas varía en función del fabricante, aunque principalmente está formada por fi bra de vidrio, fibra de carbono, madera de balsa, resinas poliéster o epoxi y adhesivos (vinilester, epoxi, poliuretano).

 

Exterior de la góndola (capota)

En esta zona el riesgo más importante es el de caída de altura, y en ocasiones puede verse incrementado por las condiciones climatológicas (suelo de la góndola mojado, restos de hielo, deslumbramientos por fuerte radiación so lar, velocidad de viento elevada, etc.). En la figura 10 se observa la tarea de comprobación del anemómetro y veleta.

                                   

                                    


En la tabla 3 se resumen los principales riesgos y factores de riesgo de las tareas realizadas en la góndola, específicos para el buje y las palas y el exterior, y comunes a todos.

 

                     
                  


 

 

BIBLIOGRAFÍA

Real Decreto 1215/1997, del 18 de julio por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización de los trabajadores de los equipos de trabajo. 

INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO. Guía Técnica para la evaluación y prevención de los riesgos derivados de la utilización de equipos de trabajo. INSHT. Edición 2011. 

Real Decreto 614/2001, de 8 de junio, sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico. 

INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO. Guía Técnica para la evaluación y prevención del riesgo eléctrico. INSHT. Edición 2009.

Real Decreto 374/2001, de 6 de abril sobre la protección de la salud y seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo. 

INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO. Guía Técnica para la evaluación y prevención de los riesgos relacionados con los agentes químicos presentes en el lugar de trabajo. INSHT. Edición 2013. 

 

Agradecimientos

Imágenes cedidas por Acciona y E.R.O.M (Grupo Acciona)