Les compresseurs industriels jouent un rôle essentiel dans un large éventail de secteurs, notamment le pétrole et le gaz, la transformation chimique, la production d’électricité, l’industrie manufacturière, la réfrigération et les industries de transformation. Ils fournissent l’air comprimé et les gaz de procédé nécessaires à la production, au transport, au refroidissement et à la continuité opérationnelle. Par conséquent, la fiabilité des compresseurs influe directement sur la stabilité des procédés, la disponibilité des équipements, l'efficacité énergétique et les coûts de maintenance.
De nombreuses installations dépendent des compresseurs, qui constituent des équipements rotatifs essentiels au sein de leurs processus de production. Même de brèves interruptions peuvent entraîner une baisse de production, des perturbations des processus ou des temps d’arrêt coûteux. Une surveillance efficace de l’état des équipements est donc un élément clé pour maintenir la fiabilité des actifs et garantir la fiabilité à long terme des équipements rotatifs.
Le défi
Les compresseurs industriels fonctionnent dans des conditions exigeantes qui soumettent les composants mécaniques à des contraintes continues. Les variations de charge, de pression, de température et de demande de processus influencent toutes l’état de la machine tout au long de son cycle de vie opérationnel. Dans de nombreuses applications, les compresseurs fonctionnent en continu pendant de longues périodes, ce qui rend les pannes imprévues particulièrement perturbantes.
Les mécanismes de défaillance courants comprennent l’usure des roulements, le déséquilibre du rotor, le désalignement de l’arbre, les défauts d’accouplement, les problèmes de lubrification, le jeu mécanique et les vibrations liées à la résonance. Dans les compresseurs centrifuges, la dynamique du rotor et l’état des roulements constituent souvent des facteurs critiques de fiabilité. Les compresseurs à pistons posent des défis supplémentaires en raison des charges cycliques, de l’usure de la traverse, de la dégradation des soupapes et des caractéristiques de vibrations complexes associées au mouvement alternatif.
Pour de nombreuses organisations, l’état des compresseurs est encore évalué par le biais d’inspections périodiques ou de mesures de vibrations sur itinéraire. Bien que ces approches fournissent des informations précieuses, elles n’offrent qu’un instantané de l’état de la machine. Des défaillances naissantes peuvent donc passer inaperçues entre deux intervalles d’inspection, augmentant ainsi le risque d’arrêts imprévus et de dommages secondaires aux équipements.
Pourquoi la surveillance des vibrations est-elle importante pour les compresseurs industriels ?
La surveillance des vibrations est l’une des techniques de surveillance de l’état les plus efficaces pour les compresseurs industriels, car le comportement vibratoire évolue à mesure que la dégradation mécanique s’installe. Les données vibratoires fournissent un aperçu direct de l’état de la machine et révèlent souvent des défauts naissants bien avant que les performances opérationnelles ne soient affectées.
La surveillance continue des vibrations permet la détection précoce des défauts liés à l’usure des roulements, au déséquilibre du rotor, au désalignement des arbres, au desserrage, aux problèmes de lubrification, aux défauts d’accouplement et aux problèmes de résonance. En surveillant l’évolution des vibrations au fil du temps, les équipes de maintenance bénéficient d’une meilleure visibilité sur l’état des équipements et peuvent identifier toute dégradation avant que des défaillances ne surviennent.
Par rapport aux stratégies de maintenance réactive, aux inspections manuelles ou aux circuits de surveillance périodiques, la surveillance continue des vibrations offre une compréhension bien plus complète de l’état des machines. Cela permet de mettre en œuvre des stratégies de maintenance conditionnelle et prédictive, tout en améliorant la fiabilité globale des actifs et en réduisant l’incertitude liée à la maintenance.
VibSys® pour la surveillance de l’état des compresseurs industriels
Les compresseurs sont souvent installés dans les installations de production, les réseaux de services publics et les unités de traitement. Étendre la surveillance conditionnelle à plusieurs machines peut s’avérer difficile lorsque les systèmes de surveillance traditionnels nécessitent une infrastructure importante, des armoires centralisées ou des projets d’installation complexes.
VibSys® a été développé pour rendre la surveillance continue des vibrations pratique sur une large gamme d’équipements rotatifs, y compris les applications de compresseurs industriels. Installé directement sur la machine, VibSys® acquiert en continu des données de vibrations et les convertit en indicateurs d’état clairs pouvant être surveillés et analysés au fil du temps.
Sa conception compacte sur rail DIN permet une installation à proximité de l’équipement, ce qui réduit les besoins en câblage et prend en charge les architectures de surveillance distribuées. Les données de vibrations sont traitées localement tout en restant disponibles pour une intégration avec des systèmes de maintenance, des tableaux de bord, des historiens et des plateformes d’analyse tierces via des interfaces ouvertes.
Cette approche permet aux équipes de maintenance d’étendre la couverture de la surveillance des vibrations à l’ensemble du parc de compresseurs tout en conservant une visibilité sur l’état des machines et en soutenant les initiatives de maintenance prédictive.
Installations VibSys® typiques sur des compresseurs industriels
Les installations de compresseurs industriels varient considérablement en fonction du type de compresseur, des exigences du procédé et des conditions de fonctionnement. VibSys® peut être appliqué à un large éventail de configurations de compresseurs, des compresseurs centrifuges aux systèmes de compresseurs à pistons. Les exemples ci-dessous illustrent des configurations de surveillance typiques.
Compresseurs centrifuges
Les compresseurs centrifuges sont largement utilisés dans les industries de transformation, les installations pétrochimiques, les systèmes de transport de gaz et les applications de production d’électricité. Ces machines à grande vitesse dépendent fortement de la stabilité du rotor et de l’état des roulements pour garantir un fonctionnement fiable.
VibSys® surveille en continu les signaux de vibrations provenant des emplacements critiques des roulements, tant sur le compresseur que sur l’entraînement. Une mesure de vitesse en option fournit des informations de diagnostic supplémentaires qui facilitent l’analyse de la machine et l’évaluation de son état.
Cette configuration permet la détection précoce de la dégradation des roulements, du déséquilibre du rotor, du désalignement des arbres, des défauts d’accouplement, du jeu mécanique et des problèmes dynamiques émergents du rotor avant qu’ils n’affectent les performances, le rendement ou la disponibilité.
Compresseurs à pistons
Les compresseurs à piston sont couramment utilisés pour la compression de gaz à haute pression dans les processus industriels, la manipulation des gaz, la réfrigération et les applications chimiques. Leur mouvement alternatif génère des caractéristiques de vibration uniques et implique de multiples composants mécaniques qui nécessitent une surveillance efficace de leur état.
VibSys® surveille en continu les signaux de vibrations sur des emplacements critiques des machines, notamment les points de mesure liés au châssis, aux roulements et aux cylindres. Une mesure de vitesse en option fournit des informations de diagnostic supplémentaires et le contexte de fonctionnement.
Cela permet la détection précoce de la dégradation des soupapes, de l’usure des roulements, de l’usure des traverses, du jeu, du désalignement et d’autres problèmes mécaniques naissants avant qu’ils n’entraînent une baisse de fiabilité ou des arrêts imprévus.
Les avantages de VibSys
- Surveillance continue des vibrations des systèmes de compresseurs industriels
- Détection précoce des défauts liés à l’usure des roulements, au déséquilibre et au désalignement
- Meilleure visibilité sur l’état des compresseurs et les tendances de dégradation
- Déploiement évolutif sur des installations de compresseurs réparties
- Installation côté machine avec des exigences d’infrastructure limitées
- Intégration ouverte avec les plateformes de maintenance et de maintenance prédictive
Impact sur la maintenance et la fiabilité
La mise en œuvre de la surveillance des vibrations avec VibSys® permet aux équipes de maintenance de passer d’une maintenance réactive à une maintenance conditionnelle et à des stratégies de maintenance prédictive. L’état des machines peut être surveillé en continu, ce qui permet d’identifier les problèmes potentiels bien avant qu’ils n’affectent la production, la stabilité des processus ou les performances des compresseurs.
Une détection précoce des défauts améliore la planification de la maintenance, réduit les temps d’arrêt imprévus et contribue à prévenir les dommages secondaires aux roulements, accouplements, rotors, vannes et autres composants critiques du compresseur. Les ressources de maintenance peuvent être concentrées sur les équipements présentant des signes réels de dégradation, plutôt que de se fier uniquement à des intervalles d’inspection fixes.
En étendant la surveillance de l’état des équipements aux installations de compresseurs industriels, les organisations améliorent la fiabilité de leurs actifs, augmentent la disponibilité des équipements et créent une base plus solide pour la fiabilité à long terme des équipements rotatifs.
