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RÉSUMÉ
Les enjeux de la maintenance, que les entretiens soient préventifs ou correctifs, sont considérables, elle garantit leur sûreté de fonctionnement et la sécurité des personnes. Cet article traite spécifiquement de l’analyse vibratoire des installations comme outil de détection, de diagnostic et de pronostic de leurs dysfonctionnements. Il en décrit les défauts et manifestations, passe en revue les trois étapes du processus d’analyse, puis expose les différentes stratégies de surveillance.
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Jacques MOREL : Ingénieur de l’École nationale supérieure de mécanique (ENSM) - Ancien chef adjoint du Département surveillance diagnostic maintenance à EDF, - Division recherches et développement
INTRODUCTION
La maintenance des installations est essentielle à leur sûreté de fonctionnement et à la sécurité des personnes. Compte tenu de son coût, il est cependant judicieux d’établir un bon équilibre entre entretien préventif systématique et entretien correctif.
La surveillance des installations concourt à limiter le niveau d’entretien préventif. Dans ce contexte, l’analyse vibratoire constitue un outil de détection puis de diagnostic de défauts de fonctionnement des installations.
Aussi, après avoir décrit les principales manifestations vibratoires des défauts de fonctionnement des machines, cet article examine les stratégies de détection, de surveillance et la démarche de diagnostic s’appuyant sur l’analyse vibratoire et permettant de déduire une politique et des gestes de maintenance.
Le lecteur consultera utilement les articles :
-
Analyse vibratoire des machines tournantes [BM 5 145] ;
-
Vibrations [A 410] dans le traité Sciences fondamentales ;
-
Aéroacoustique et hydroacoustique [A 430] dans le traité Sciences fondamentales.
les vibrations sont caractérisées par un déplacement, une vitesse ou une accélération. Dans cet article, nous représenterons schématiquement les phénomènes quels que soient les paramètres mesurés (qui dépendent du type de capteurs utilisés pour chaque cas). Les courbes ainsi obtenues sont généralement représentatives de l’évolution de l’amplitude du déplacement, de la vitesse ou de l’accélération de la vibration.
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1. Enjeux de la maintenance
-
Maintenance
Le fonctionnement d’une installation, même dans des conditions normales entraîne un certain vieillissement des matériels, et parfois même des incidents ou accidents. Il est nécessaire pour en assurer un exploitation correcte de maintenir cette installation en bon état.
La maintenance a un coût et il importe de trouver le niveau optimum qui maintiendra au moindre coût l’installation à niveau sans mettre en danger la sécurité des personnes. Comme illustré figure 1, si l’on ne maintien pas l’installation, on aura trop d’incidents et leur coût va croître. À l’inverse, si l’on fait trop de maintenance préventive, le coût total va augmenter.
La maintenance optimale est donc un mélange harmonieux d’entretien préventif systématique et d’entretien correctif.
-
Surveillance des matériels
La surveillance des matériels permet de diminuer le niveau d’entretien préventif sans prendre de risque supplémentaire car on continue à s’assurer que le matériel ne présente pas d’anomalie. On peut donc diminuer les coûts, si toutefois le coût de la surveillance reste limité.
Elle s’intègre dans la politique de maintenance et doit assurer :
-
la prévention des risques majeurs (arrêt des machines lorsque les conditions de sécurité (pour l’homme ou pour la machine) ne sont pas satisfaites ;
-
la détection précoce des anomalies, pour éviter au maximum les avaries en remplaçant les composants défectueux si possible avant incident et au meilleur moment ;
-
l’analyse après incident, pour remédier aux défauts constatés, éviter de les retrouver à l’avenir, ou définir les modifications nécessaires.
-
Vibration : un bon indicateur d’état
Le fonctionnement des machines engendre des efforts qui seront souvent la cause des défaillances ultérieures (efforts tournants, turbulence, chocs, instabilité).
Les efforts sont à leur tour causes de vibrations qui vont endommager les structures et les composants des machines.
L’analyse de ces vibrations va permettre d’identifier les efforts dès qu’ils apparaissent, avant qu’ils n’aient causé de dommage irréversible. Elle permettra aussi après analyse d’en...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MOREL (J.) - Vibrations des machines et diagnostic de leur état mécanique. - Collection de la Direction des Études et Recherches EDF, Éditions EYROLLES (1992).
-
(2) - BALLESTER (J.L.) - Influence de l’alignement des paliers sur la statique et la dynamique des rotors. Essais de caractérisation. - Thèse de DEA, UER d’Orléans (1981).
-
(3) - BIGRET (R.) - Vibrations des machines tournantes et des structures. - Éditions Techniques et Documentation (1980).
-
(4) - HUTZLER (D.), JAUDET (A.), MATTEI (J.) - Vibrations d’obstacles cylindriques excités par un écoulement fluide. - Proceeding du 6ème congrès d’acoustique TOKYO (1968).
-
(5) - HORI (Y.) - A theory of oil whip. Journal of Applied Mechanics. - Transaction of the ASME, n 59 APM2.
-
(6) - KELLENBERGER - Spiral...
ANNEXES
(liste non exhaustive)
BENTLY NEVADA (propose également des formations) http://www.bently.com
SCHLUMBERGER SEMA http://www.slb.com/Hub/Docs/SchlumbergerSema http://www.sema.fr
01 DB STELL http://www.01db-stell.com/01dbstell-soc.htm
BRüEL & KJAER http://www.bkhome.com
VIBROMETER
HAUT DE PAGE2.1 Association française de normalisation (AFNOR) http://www.afnor.fr
NF E 90-100 (12-1985), Vibrations des machines tournantes ou alternatives. Spécifications des appareils de mesurage de l’intensité vibratoire.
NF ISO 13373-1 (6-2003), Surveillance et diagnostic d’état des machines. Surveillance des vibrations. Partie 1 : procédures générales.
NF ISO 13379 (2-2004), Surveillance et diagnostic d’état des machines. Lignes directrices générales sur l’interprétation des données et techniques de diagnostic.
PR NF ISO 13380 (3-2002), Vibrations mécaniques. Surveillance et dia- (projet de norme) gnostic d’état des machines. Recommandations générales sur...
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![[conférence] Radiocommunications M2M, sûreté de connexion](https://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/wp-content/uploads/2015/10/wifi-1024x300.jpg)
