11 Différentes approches de la maintenance pour minimiser les défaillances

II.11.1. Détermination de l’état des roulements :

L’objectif est de garantir une longue durée de vie des roulements, pour cela il est nécessaire de déterminer l’état de ces pièces en particulier et les machines en général pendant leurs fonctionnements. Sachant q’une bonne maintenance préventive réduira les coûts de la maintenance.

En se limitant sur l’étude de la nouvelle technique du constructeur SKF qui couvre les principaux paramètres et permet de mesures et contrôler l’état d’une machine (composé de deux ou plusieurs roulements) (Figure II-22) contre les différents phénomènes qui peuvent influer directement sur ces pièces tels que (Le bruit, la température, la vitesse, la vibration, l’alignement et l’état du lubrifiant), afin d’obtenir des performances optimales.

Vibrations Alarme précoce Avarie du roulement Détection par bruit de fonct. Détection à l’écoute et au toucher Début de

Détérioration Détection par Amélioration de la durée de vie

mesure de vibrations

Diminution de vibration Temps fonct.

Figure II-22 « Evolution de la dégradation d’un roulement »

La maintenance conditionnelle permet non seulement d’établir le diagnostic sur l’état d’une machine à un instant donné, mais aussi et surtout, elle donne les éléments nécessaires pour en prévoir l’évolution.

Lors d’un bon dépistage , la définition des seuils d’intervention est certainement l’une des opérations les plus délicates et les plus importantes puisque , tant que la

valeur d’un ( ou des ) indicateurs n’excède pas une valeur prédéfinie , l’installation est considérée en bon état et aucune procédure d’investigation complémentaire ou d’intervention corrective n’est engagée . Le choix du seuil est donc fondamental , car : - avec une valeur trop basse du seuil , des alarmes fréquentes et injustifiées interviennent ;

- avec une valeur trop élevée , une panne peut se produire sans alarme préalable . ces seuils peuvent être des seuils d’alarme ou des seuils de panne ( avarie du roulement )

( figure II-22 ) .

Les seuils d’alarme sont des seuils prédéterminés au-delà desquels l’opérateur décide de :

- modifier la périodicité des mesures ,

- mettre en œuvre une surveillance plus poussée ( diagnostic ) ,

- déclencher une intervention sur la machine si l’analyse effectuée lui paraît suffisante .

Les seuils de panne ( seuils de danger ) sont des seuils prédéterminés au-delà desquels l’opérateur décide d’arrêter la machine , parfois de façon automatique lorsque la sécurité ou l’enjeu économique le justifie . Ces seuils prédéfinis peuvent être fixés en s’appuyant sur des normes , des statistiques ou des historiques de machines , parfois encore en fonction de l’expérience du constructeur ou de l’exploitant . Hélas , ces références s’appliquent généralement à des machines neuves , alors que , très fréquemment , la surveillance vibratoire est utilisée sur des machines en service depuis de longues années et pour lesquelles il n’a été procédé à aucune mesure initiale . Faute de valeurs de référence , les seuils sont souvent déterminés empiriquement de la façon suivante :

1. L’opérateur vérifie au cours d’une première mesure qu’aucune valeur ne dépasse les valeurs désignées comme « bonnes ou admissibles » sur les tableaux de sévérité ( tableaux II-5 et II-6 ) . Si les valeurs enregistrées au cours de cette première mesure dépassent de façon importante les valeurs considérées comme admissibles ( et , notamment , si ce dépassement porte principalement sur une partie de la machine ) , il y a lieu de procéder à un diagnostic initial pour vérifier que la machine ne comporte pas déjà d’anomalie et , le cas échéant , d’effectuer les mesures correctives.

2. Une fois cette opération faite , la machine est réputée en bon état et les seuils sont fixés en attribuant un coefficient aux valeurs trouvées .

3. L’opérateur peut fixer par exemple la valeur du seuil d’alarme égale au double de la valeur mesurée et la valeur du seuil de panne égale au triple . EXEMPLE

Soit la mesure de l’indicateur vitesse effectuée horizontalement sur le palier du côté opposé à l’accouplement d’une ventilateur de 50 Kw : 1,6 mm/s .

Cette valeur étant située dans une plage jugée admissible pour une machine de cette puissance ( tableau II-5 ) , on peut calculer la valeur du :

• Seuil d’alarme = valeur mesurée x 2 = 1,6 mm/s x 2 = 3,2 mm/s • Seuil de panne = valeur mesurée x 3 = 1,6 mm/s x 3 = 4,8 mm/s

Bien souvent , la mesure des indicateurs en mode global ne permettent pas d’identifier la nature et la gravité du défaut , le dépassement d’un seuil conduit à pratiquer une analyse plus complexe et à utiliser les outils de diagnostic .

Tableau II-5 : Tableau de sévérité en fonction du paramètre vitesse et de la puissance de la machine [ 29 ] ( D’après : norme NF E 90-300 ) vitesse efficace en mm/s 26 18 inadmissible 11 7 4.5 encore admissible 2.8 1.8 admissible 1.1 0.7 0.45 bon 0.28

Groupe I Groupe II Groupe III Groupe IV

Groupe I :

Eléments de moteurs ou de machines qui , dans ses conditions normales de fonctionnement , sont intimement solidaires de l’ensemble d’une machine . ( les

moteurs électriques produits en série , de puissance allant jusqu’à 15 kw , sont des exemples typiques de machines de ce groupe ) .

Groupe II :

Machines de taille moyenne , ( en particulier moteurs électriques de puissance comprise entre 15 kw et 75 kw ) sans fondations spéciales ; moteurs montés de façon rigide ou machines ( puissances jusqu’à 300 kw ) sur fondations spéciales .

Groupe III :

Moteurs de grandes dimensions et autres grosses machines ayant leurs masses tournantes montées sur des fondations rigides et lourdes , relativement rigides dans le sens de la vibration .

Groupes IV :

Moteurs de grandes dimensions et autres grosses machines ayant leurs masses tournantes montées sur des fondations relativement souples dans le sens de la vibration ( exemple : groupes turbo-générateurs ) .

Tableau II-6 : Seuils vibratoires pour différentes hauteurs d’axe normalisées et pour trois classes de « qualité vibratoire» de machines électriques [ 29 ]

( Source : norme NF C 51 – 111 , add . 1 . )

Classe Vitesse N (tr/min) Hauteur d’axe H (mm) 80< H≤132 132< H≤225 225< H≤315 N (normale) 600< N≤3600 1.76 2.83 4.45 R (réduite) 600< N≤1800 1800 < N≤3600 0.70 1.13 1.13 1.76 1.76 2.83 S (spectral ) 600< N≤1800 1800 < N≤3600 0.44 070 0.70 1.13 1.13 1.76