Comment les vibrations affectent-elles les mesures sur les roulements des machines tournantes ?
Les mesures de vibrations sont effectuées sur des machines comportant des pièces rotatives. Il s’agit notamment des turbines à vapeur, des turbines à gaz, des compresseurs centrifuges, des ventilateurs, des pompes, des mélangeurs, des rouleaux, des réducteurs, des moteurs, etc. Les mesures de vibrations peuvent également être réalisées sur des compresseurs à pistons.
Lors de la mesure des vibrations sur les roulements, les mesures sont effectuées dans trois directions : axiale, horizontale et verticale. Cela permet de déterminer avec précision la direction dans laquelle la vibration se produit et à quelles fréquences elle se manifeste. Avec les connaissances appropriées, une cause ou une hypothèse peut être proposée sous la forme d’un rapport grâce à l’analyse du spectre et à l’analyse de l’orbite.
Intervalle P-F
Le graphique ci-dessus est une représentation visuelle du moment où l’on détermine qu’une défaillance est en train de se développer (défaillance potentielle), jusqu’au moment où elle se produit effectivement (défaillance fonctionnelle). Les points intermédiaires montrent ce qui se passe au cours du processus menant à la survenue d’une défaillance et le temps qu’il faut généralement avant que la défaillance ne se produise effectivement.
Méthodes proactives
Comme le montre le graphique, les variations de vibrations sont d’abord mesurables et c’est à partir de ce moment que s’écoule le plus de temps jusqu’à ce qu’une défaillance réelle se produise. Il reste encore suffisamment de temps pour intervenir et s’assurer que la défaillance en cours de développement ne se produise jamais réellement. D’autres méthodes proactives visant à prévenir une défaillance réelle comprennent l’analyse des particules d’usure dans l’huile et l’utilisation de la thermographie infrarouge pour détecter les différences de température. Cependant, ces méthodes ne peuvent être utilisées qu’à un stade plus avancé du développement de la défaillance.
Méthodes réactives
Passé ce stade, seules des méthodes réactives peuvent être utilisées pour limiter les dommages résultant d’une défaillance. L’évolution d’une défaillance se manifeste alors progressivement par un changement de bruit émis par la machine, une sensation de chaleur au toucher et l’apparition de fumée. Une intervention est nécessaire avant que ces signes ne se manifestent.
Spécialiste des vibrations
En effectuant des mesures de vibrations sur les roulements, il est possible de détecter et de traiter rapidement les signes avant-coureurs d’une défaillance. Pour cela, il faut faire appel à des spécialistes compétents en vibrations, capables d’effectuer ces mesures et d’en tirer les bonnes conclusions, afin de fournir ensuite des conseils de maintenance si nécessaire. La mesure des vibrations ainsi que l’évaluation et l’analyse des données constituent en effet une spécialité. Les spécialistes en vibrations d’Istec sont certifiés ISO 18436-2 niveaux 3 et 4, le niveau 4 étant le plus élevé possible en matière de mesures de vibrations sur les machines tournantes.
Causes des vibrations
Pour donner une idée de la manière dont les vibrations apparaissent, nous décrivons ci-dessous quelques causes possibles. Il ne s’agit là que de quelques exemples pouvant être rencontrés dans le cadre de la surveillance des conditions d’exploitation :
- Mauvais entretien des roulements
Une lubrification insuffisante, une surcharge, la corrosion, la contamination et la surchauffe sont des causes possibles de dommages aux roulements au niveau de la bague extérieure, de la bague intérieure, de la cage ou des éléments roulants. Ce dernier point ne s’applique, bien sûr, qu’aux roulements à rouleaux. Pour plus d’informations, téléchargez ce livre blanc : Dommages aux roulements à rouleaux (PDF) - Désalignement
Lorsque deux machines sont couplées, il peut arriver que les axes des deux arbres ne soient pas alignés. Cela peut entraîner un désalignement radial, angulaire ou axial. - Déséquilibre
Cela se produit lorsque le centre de gravité des pièces rotatives n’est pas exactement au centre. Cela peut entraîner une pression trop élevée sur un roulement à chaque rotation, ce qui provoque l’usure des roulements.
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