Une pompe à huile récemment révisée présente des vibrations anormales après une courte période de fonctionnement. Que faire ? Ce rapport traite d'un cas dans lequel une déviation est observée lors de mesures périodiques des vibrations. Les problèmes se caractérisent par une augmentation des valeurs de vibration, dépassant ainsi les limites fixées par la norme ISO 10816. L'installation en question est un système de turbine à vapeur, où la pompe à huile principale est entraînée par une turbine à vapeur. Les mesures effectuées sur cette installation sont analysées dans le cadre de la surveillance des conditions.
3 janvier
28 janvier
Spectre du 28 janvier
Analyse
Fréquences visibles :
- Pompe à huile à 1 tr/min (57 Hz) variant entre 18 et 30 mm/s RMS.
- Pompe à huile à 2x tr/min (114 Hz) à 1,5 mm/s.
- Turbine à 1 x tr/min (104 Hz) à 2 mm/s.
- Nombreuses harmoniques de la vitesse de la turbine, environ 1 mm/s par pic.
- La fréquence d'engrènement de 14 mm/s présente des bandes latérales provenant des deux vitesses (57 Hz et 104 Hz).
Conclusion
Les différentes fréquences et leurs niveaux correspondants indiquent une usure et une augmentation des jeux dans la transmission et les roulements. En outre, l'alignement est probablement incorrect. Compte tenu de l'augmentation rapide des niveaux, il s'agit d'un problème grave.
Les mesures ont été prises avec 3 capteurs différents et 2 systèmes de mesure différents pour garantir la précision. Selon la norme ISO 10816-3, le niveau de vibration se situe dans la zone D : Les valeurs de vibration dans cette zone sont normalement considérées comme suffisamment graves pour endommager la machine.
Conseil
Arrêtez l'installation dès que possible et procédez à la révision de la pompe à huile. Lors de cette révision, il convient de prêter une attention particulière aux points suivants :
- Vérifier le jeu de tous les paliers de la pompe.
- Inspecter l'alignement des engrenages et vérifier l'engrènement à l'aide d'un plan. Ceci, en combinaison avec le jeu des dents des deux engrenages. Vérifier l'alignement général de la pompe. Vérifiez que la roue n'est pas endommagée.
Conséquences
Le client a examiné les recommandations du rapport et en a discuté en interne. Compte tenu du temps supplémentaire que la révision initiale avait déjà pris, ainsi que des revenus générés par la machine pendant qu'elle fonctionnait, la décision a été prise de poursuivre l'exploitation. Après quelques semaines de fonctionnement continu, la pompe à huile auxiliaire s'est soudainement mise à fonctionner à plein régime. La pompe à huile principale ne produisait plus rien. Après inspection, il s'est avéré que la pompe à huile ne tournait plus.
Conséquence de la poursuite de l'installation
Gauche : Rupture de l'arbre du côté de la turbine
Droit : Rupture de l'arbre du côté de la pompe
Conclusion de l'inspection de la rupture de l'arbre
La surface de rupture, telle qu'elle apparaît sur les photos ci-dessus, est une rupture de fatigue typique. Les lignes de croissance dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et les surfaces de rupture résiduelles à droite du centre sont clairement visibles. D'après le schéma d'endommagement, il est évident que l'amorce de la fissure s'est produite dans la transition entre le fond de la rainure de clavette et la paroi de la rainure de clavette.
Lors de la rupture de l'arbre, la surface de fracture a endommagé les lignes de croissance. Cela peut être considéré comme un dommage secondaire. La fracture résiduelle, qui est fortement déformée plastiquement, est également considérée comme un dommage secondaire.
Rainure de clavette avec une mauvaise surface et transition vers le collet de l'arbre
La raison pour laquelle la fracture s'est produite à cet endroit précis se trouve dans la rainure de clavette de l'arbre. Cette rainure de clavette a été usinée avec une fraise émoussée, ce qui a introduit de petites fissures au cours du processus de conception. En outre, l'arbre présente un étranglement, situé précisément au niveau de la rainure de clavette. Ce collet est terminé par une transition trop nette, ce qui entraîne une entaille. Il s'agit de la partie la plus faible de l'arbre, qui ne devrait jamais se trouver à l'intérieur ou à proximité d'une rainure de clavette.
Une cause fréquente de rupture par fatigue est un défaut d'alignement. Cette erreur d'alignement entraîne une charge dynamique très variable qui, à son tour, accélère le processus de fatigue.
