Dans les installations pétrolières et gazières en aval, telles que les raffineries, les terminaux de stockage et les usines pétrochimiques, les équipements de compression et de circulation d'air sont essentiels pour garantir la sécurité et la stabilité des opérations. Les ventilateurs de tour de refroidissement et de process, les soufflantes et les compresseurs assurent des fonctions critiques telles que le rejet de chaleur, l'alimentation en air de combustion, la récupération des vapeurs et la manutention des gaz. Ces équipements fonctionnent en continu au sein de systèmes de process plus vastes, où une perte de débit d'air ou de capacité de compression peut avoir un impact direct sur la stabilité de la production, l'efficacité énergétique et la sécurité.
Du point de vue de la fiabilité des actifs, ces équipements constituent un vaste parc de machines tournantes dont le niveau de criticité varie. Si certains compresseurs sont considérés comme des actifs à fort impact, de nombreux ventilateurs et soufflantes sont essentiels au fonctionnement mais ne font pas l'objet d'une surveillance continue de leur état. Pour garantir un fonctionnement fiable de l'ensemble de ce parc d'actifs, il est nécessaire d'adopter une approche évolutive de la surveillance des vibrations, adaptée aux réalités opérationnelles en aval.
Le défi
Les ventilateurs de tours de refroidissement et de process, les soufflantes et les compresseurs utilisés en aval sont soumis à un fonctionnement continu, à des charges de process fluctuantes et à des conditions ambiantes difficiles. Les ventilateurs de tours de refroidissement sont soumis à l'humidité, à la corrosion et aux vibrations structurelles, tandis que les ventilateurs de process et les soufflantes fonctionnent souvent à des régimes proches de leurs limites de conception dans des conditions de débit variables. Les compresseurs subissent des forces dynamiques liées aux variations de pression, à la composition des gaz et aux variations de vitesse.
Les mécanismes de défaillance typiques comprennent la dégradation des roulements, le déséquilibre du rotor, le désalignement, le jeu mécanique et la résonance. Ces défaillances se développent souvent progressivement et sont difficiles à détecter par le seul biais d'inspections périodiques. Les restrictions d'accès, les classifications de zones dangereuses et le grand nombre d'unités installées compliquent encore davantage les tournées de surveillance manuelle des vibrations. Par conséquent, les problèmes mécaniques à un stade précoce peuvent passer inaperçus jusqu'à ce que les niveaux de vibration augmentent suffisamment pour causer des dommages secondaires ou des arrêts imprévus.
Pourquoi la surveillance des vibrations est-elle importante dans cette application ?
La surveillance des vibrations est une méthode éprouvée pour évaluer l'état des équipements rotatifs utilisés pour la compression et la circulation d'air. Les variations du comportement vibratoire permettent une détection précoce des défaillances liées à des mécanismes de dégradation courants, tels que l'usure des roulements, le déséquilibre, le désalignement des arbres et les problèmes structurels au niveau des ventilateurs et des compresseurs.
Pour les opérateurs du secteur aval du pétrole et du gaz, la surveillance continue des vibrations permet une maintenance conditionnelle en identifiant les défaillances naissantes avant qu'elles n'affectent les performances de débit d'air, l'efficacité du refroidissement ou la stabilité de la compression. Par rapport à la maintenance réactive ou aux inspections périodiques, la surveillance des vibrations soutient les stratégies de maintenance prédictive qui améliorent la fiabilité des équipements rotatifs et réduisent le risque d'interruptions de processus au sein de vastes parcs d'actifs.
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La solution — VibSys® pour les équipements de compression et de circulation d'air en aval
VibSys® est un système compact de surveillance des vibrations conçu pour assurer une surveillance accessible et évolutive de l'état des équipements rotatifs tels que les ventilateurs de tours de refroidissement, les ventilateurs, les soufflantes et les compresseurs. Le système acquiert en continu des données de vibrations de haute qualité et effectue un traitement du signal en temps réel afin de fournir des indicateurs d'état pertinents directement au niveau de l'équipement.
Dans les applications pétrolières et gazières en aval, VibSys peut être déployé sur les paliers, les boîtes de vitesses ou les châssis de moteurs, à l'aide de capteurs de vibrations industriels standard. Le traitement local permet une surveillance et une alarme en temps réel, tandis que les données de vibrations peuvent être intégrées dans des systèmes de contrôle ou des plateformes d'analyse externes via des interfaces ouvertes telles que Modbus et des API. Cette architecture ouverte prend en charge une expansion progressive et évite la dépendance vis-à-vis d'un fournisseur, ce qui est particulièrement pertinent pour les grands parcs de ventilateurs et de compresseurs répartis sur un site.
VibSys s'intègre parfaitement aux stratégies de surveillance des actifs de moyenne envergure et critiques pour l'exploitation, offrant une visibilité continue sans la complexité des systèmes de protection haut de gamme traditionnels.
Les avantages clés :
- Surveillance continue des vibrations des ventilateurs de tours de refroidissement, des ventilateurs, des soufflantes et des compresseurs dans des installations décentralisées
- Détection précoce de l'usure des roulements, du déséquilibre, du désalignement et du jeu mécanique dans des conditions de fonctionnement variables
- Matériel compact et robuste adapté aux environnements difficiles en aval, y compris les emplacements extérieurs et à forte humidité
- Traitement des signaux embarqué permettant des alarmes locales et une évaluation de l'état sur la base des tendances
- Intégration ouverte avec les systèmes de l'usine et les plateformes de diagnostic externes, permettant la mise en œuvre de stratégies de surveillance conditionnelle évolutives
Impact sur la maintenance et la fiabilité des actifs
L'utilisation de VibSys pour la surveillance des vibrations sur les équipements de compression et de traitement de l'air permet aux opérateurs du secteur pétrolier et gazier en aval de passer d'une maintenance réactive à une maintenance conditionnelle. Les équipes de maintenance bénéficient d'une visibilité continue sur l'état des machines, ce qui leur permet de mieux planifier les inspections, les révisions et la logistique des pièces de rechange en fonction de l'état réel des actifs.
Au fil du temps, cela se traduit par une fiabilité accrue des équipements rotatifs, une réduction des temps d'arrêt imprévus et une confiance renforcée dans la disponibilité des systèmes critiques de ventilation et de compression. En combinant un déploiement évolutif et des données de vibrations fiables, VibSys soutient les stratégies de maintenance prédictive qui répondent aux exigences opérationnelles et économiques des installations pétrolières et gazières en aval.
