Les navires dépendent d’un grand nombre d’équipements rotatifs pour assurer la fiabilité de leurs opérations en mer. Partout à bord, les pompes, ventilateurs, compresseurs, générateurs et autres équipements rotatifs assurent des fonctions essentielles telles que la circulation des fluides, la ventilation, l’alimentation en air comprimé et la production d’électricité. La fiabilité de ces équipements influe directement sur la continuité opérationnelle et la redondance. Même si chaque équipement n’est pas considéré comme hautement critique, sa dégradation ou sa défaillance peut réduire la redondance disponible, restreindre l’exploitation du navire ou entraîner des opérations de maintenance devant être effectuées à un moment ou en un lieu inopportun.
Les navires constituent donc un domaine d’application privilégié pour la surveillance continue de l’état des vibrations. En suivant en continu les changements de comportement des machines, les équipes de maintenance peuvent identifier plus tôt les problèmes mécaniques naissants et prendre des décisions de maintenance basées sur l’état réel des machines plutôt que de se fier principalement à des intervalles fixes ou à des inspections périodiques.
Le défi : de nombreux équipements évoluant dans des conditions d’exploitation exigeantes
Les équipements rotatifs à bord des navires fonctionnent dans des conditions difficiles et en constante évolution. La charge et la vitesse des machines peuvent varier en fonction de l’exploitation du navire, tandis que les vibrations provenant des machines environnantes et de la structure du navire peuvent influencer le comportement vibratoire mesuré. L’humidité, l’exposition au sel, les variations de température et l’espace d’installation limité ajoutent des défis supplémentaires pour les équipements et les systèmes de surveillance.
Les conditions de fonctionnement peuvent également rendre les mesures de vibrations plus difficiles à interpréter. Une variation des vibrations n’indique pas nécessairement une dégradation mécanique. La vitesse, la charge, l’état de fonctionnement et les vibrations environnantes peuvent tous influencer la réponse mesurée. Une surveillance fiable de l’état des machines repose donc sur la cohérence des données et des tendances au fil du temps.
Le nombre et la répartition des équipements rotatifs constituent un autre défi. Les équipements sont répartis dans les salles des machines, les espaces techniques et d’autres zones du navire. Les circuits de mesure périodiques des vibrations nécessitent du temps de la part de l’équipage ou la disponibilité de spécialistes et ne fournissent qu’un instantané de l’état de la machine au moment de la mesure. Des problèmes naissants peuvent donc évoluer entre deux inspections, tandis que l’augmentation manuelle de la fréquence des mesures alourdit également la charge de travail.
Pourquoi la surveillance des vibrations est-elle importante sur les navires ?
De nombreux problèmes mécaniques dans les équipements rotatifs se développent progressivement. La dégradation des roulements, le déséquilibre, le désalignement, le jeu mécanique et la résonance peuvent influencer le comportement vibratoire avant de déboucher sur une défaillance fonctionnelle. La surveillance continue des vibrations permet de visualiser ces changements sous forme de tendances plutôt que de mesures isolées.
Cela est particulièrement utile car les pompes, les ventilateurs, les compresseurs et les générateurs remplissent des fonctions différentes mais partagent bon nombre des mêmes défis en matière de fiabilité. Les pompes assurent la circulation essentielle des fluides, les ventilateurs favorisent la ventilation et la circulation de l’air, les compresseurs fournissent de l’air comprimé et les générateurs produisent de l’énergie électrique. Un problème mécanique naissant sur l’un de ces équipements peut, à terme, affecter la disponibilité ou la redondance des systèmes qu’ils soutiennent.
Les tendances en matière de vibrations offrent aux équipes de maintenance une visibilité plus précoce sur ces changements. Les conditions hydrauliques, telles que la cavitation, peuvent également influencer le comportement vibratoire des pompes, tandis que la vitesse de fonctionnement, la charge et les vibrations transmises par la structure de la cuve doivent être prises en compte lors de l’interprétation des mesures.
La surveillance continue fournit le contexte historique nécessaire pour distinguer les influences opérationnelles temporaires des changements persistants dans le comportement des machines, aidant ainsi les équipes de maintenance à déterminer où une analyse ou une intervention de maintenance supplémentaire est nécessaire.
Application de VibSys® sur les navires
VibSys® est conçu pour la surveillance continue de l’état vibratoire des équipements rotatifs. Son architecture compacte et décentralisée permet l’acquisition et le traitement des données vibratoires à proximité de la machine surveillée.
Pour les applications maritimes, cela permet d’étendre la surveillance continue à un plus grand nombre d’équipements rotatifs sans qu’il soit nécessaire de collecter manuellement chaque mesure.
VibSys® acquiert en continu des données de vibrations et des données machines associées de haute qualité, puis traite les signaux localement pour les transformer en informations structurées et exploitables. Les données détaillées sur les vibrations restent disponibles lorsque des analyses diagnostiques supplémentaires sont nécessaires.
Le traitement local est particulièrement pertinent dans les environnements maritimes où la capacité du réseau ou la connectivité externe peut être limitée. La surveillance peut s’effectuer à proximité de la machine sans dépendre d’une connexion continue avec la terre ferme, tandis que les informations pertinentes sur l’état de la machine peuvent être mises à la disposition des environnements d’analyse embarqués ou à distance lorsque cela est nécessaire.
La connectivité ouverte permet d’intégrer les informations d’état dans les environnements de surveillance et d’analyse embarqués existants. L’architecture évolutive permet également de commencer par un groupe défini d’équipements rotatifs et d’étendre la couverture de surveillance à mesure que les besoins augmentent.
VibSys® est destiné à la surveillance de l’état et au diagnostic afin de faciliter la prise de décision en matière de maintenance. Il ne remplace pas les systèmes dédiés à la protection des machines ni les systèmes d’arrêt liés à la sécurité.
Principaux avantages pour les applications dans le domaine des navires
- Surveillance continue de l’état des vibrations sur un parc plus large d’équipements rotatifs
- Détection précoce des problèmes mécaniques naissants
- Des tendances cohérentes concernant l’état des machines plutôt que des mesures périodiques isolées
- Données de vibrations de haute qualité disponibles pour une analyse diagnostique approfondie
- Traitement local des données à proximité des équipements surveillés
- Dépendance réduite vis-à-vis d’une connectivité externe continue
- Connectivité ouverte pour l’intégration avec les environnements embarqués et d’analyse existants
- Déploiement évolutif sur d’autres équipements rotatifs
- Dépendance réduite vis-à-vis des méthodes manuelles de mesure des vibrations
- Une base pratique pour la maintenance conditionnelle et prédictive
Impact sur la maintenance et la fiabilité des navires
La surveillance continue de l’état des vibrations offre aux équipes de maintenance une meilleure visibilité sur l’état mécanique des équipements rotatifs à bord du navire.
Les changements en cours peuvent être détectés plus tôt, ce qui permet de planifier la maintenance avant que la détérioration ne se transforme en un problème mécanique plus grave. Lorsqu’un délai d’alerte suffisant est disponible, la maintenance peut être coordonnée avec les périodes d’entretien prévues, les escales ou d’autres occasions de maintenance programmées, plutôt que d’être dictée par des problèmes imprévus liés aux équipements.
Les informations continues sur l’état des machines aident également les équipes de maintenance à hiérarchiser les ressources disponibles. Au lieu de collecter de manière répétitive des mesures de routine sur un grand parc de machines, l’attention peut être concentrée sur les équipements présentant un comportement changeant ou anormal.
Cela s’avère particulièrement utile à bord des navires, où les capacités de maintenance, la disponibilité des spécialistes, les pièces de rechange et l’accès aux équipements peuvent être limités pendant que le navire est en service.
Des mesures périodiques à la surveillance évolutive de l’état des machines
De nombreuses installations contiennent davantage d’équipements rotatifs qu’il n’est pratiquement possible d’en couvrir par des mesures manuelles fréquentes des vibrations. L’extension de la couverture de surveillance par les méthodes traditionnelles augmente également la charge de travail liée aux mesures et à l’analyse.
La surveillance continue modifie cette approche. Plutôt que de dépendre de la présence d’une personne près de la machine pour effectuer chaque mesure, les données de vibrations peuvent être collectées en continu. Les spécialistes de la maintenance et de la fiabilité peuvent ainsi consacrer davantage de leur temps à évaluer les changements pertinents, à diagnostiquer les problèmes émergents et à déterminer les actions de maintenance appropriées.
Pour les navires ou flottes de plus grande taille, une architecture de surveillance évolutive permet d’étendre la connaissance de l’état d’une population plus large d’actifs rotatifs sans augmenter proportionnellement le travail d’inspection de routine.
Augmentez la couverture de surveillance avec VibSys®
Pour les opérateurs du secteur maritime, améliorer la fiabilité des équipements rotatifs ne se limite pas à prévenir les défaillances individuelles. Il s’agit également de savoir quelles machines nécessitent une attention particulière, d’utiliser efficacement les ressources de maintenance et de maintenir une visibilité suffisante sur l’ensemble des équipements qui soutiennent les opérations des navires.
VibSys® offre une base évolutive pour étendre cette visibilité. L’acquisition continue des vibrations, le traitement local, les données de diagnostic de haute qualité et la connectivité ouverte permettent d’étendre la couverture de la surveillance sans entraîner d’augmentation équivalente du travail de mesure manuelle.
Une approche pratique consiste à commencer par un groupe sélectionné d’équipements rotatifs pour lesquels une veille continue de l’état peut améliorer les décisions de maintenance. Une fois l’approche de surveillance établie, la couverture peut être étendue à d’autres équipements ou installations.
Cela permet aux équipes de maintenance et de fiabilité de surveiller davantage d’équipements rotatifs, notamment les pompes, les ventilateurs, les compresseurs, les générateurs et autres machines embarquées, de détecter plus tôt les changements pertinents et de concentrer l’expertise spécialisée là où elle apporte le plus de valeur.
