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 traitement de l’air sont essentiels pour garantir des opérations sûres et stables. Les ventilateurs de tours de refroidissement et de process, les soufflantes et les compresseurs assurent des fonctions critiques, notamment 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 affecter directement la stabilité de la production, l’efficacité énergétique et la sécurité.
Du point de vue de la fiabilité des actifs, ces équipements représentent 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 critiques sur le plan opérationnel mais ne font pas l’objet d’une surveillance continue de leur état. Garantir un fonctionnement fiable pour l’ensemble de ce groupe d’actifs nécessite 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 dans les environnements en aval sont exposés 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 proximité 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 en zones dangereuses et le grand nombre d’unités installées compliquent encore davantage les parcours manuels de mesure des vibrations. En conséquence, les problèmes mécaniques à un stade précoce peuvent passer inaperçus jusqu’à ce que les niveaux de vibrations 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 le flux d’air. Les changements dans le 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 en aval des secteurs pétrolier et gazier, la surveillance continue des vibrations permet une maintenance conditionnelle en identifiant les défaillances naissantes avant qu’elles n’affectent les performances du flux 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 traitement de l’air en aval
VibSys® est un système compact de surveillance des vibrations conçu pour un suivi accessible et évolutif 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 embarqué afin de fournir des indicateurs d’état pertinents directement au niveau de l’actif.
Dans les applications en aval du secteur pétrolier et gazier, VibSys peut être déployé sur des paliers, des boîtes de vitesses ou des châssis de moteurs, à l’aide de capteurs de vibrations industriels standard. Le traitement local permet une surveillance et une alerte 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 favorise 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 sur le plan opérationnel, offrant une visibilité continue sans la complexité des systèmes de protection haut de gamme traditionnels.
Principaux avantages :
- 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 en aval difficiles, y compris les emplacements en extérieur et à forte humidité
- Traitement du signal embarqué permettant des alarmes locales et une évaluation de l’état basée sur les tendances
- Intégration ouverte avec les systèmes d’usine et les plateformes de diagnostic externes, prenant en charge des stratégies évolutives de surveillance de l’état des machines
Impact sur la maintenance et la fiabilité des équipements
L’utilisation de VibSys pour la surveillance des vibrations sur les équipements de compression et de traitement de l’air permet aux opérateurs en aval du secteur pétrolier et gazier de passer d’une maintenance réactive à une maintenance basée sur l’état des équipements. 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.
À long terme, 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 circulation d’air et de compression. En combinant un déploiement évolutif à des données de vibrations fiables, VibSys soutient des stratégies de maintenance prédictive qui répondent aux exigences opérationnelles et économiques des installations pétrolières et gazières en aval.
