Dans une papeterie, les services auxiliaires et les systèmes «balance-of-plant» attirent rarement l’attention jusqu’à ce qu’ils commencent à limiter la production. Les systèmes de vide, les pompes de service et de process, les compresseurs, les turbines à vapeur et les grands ventilateurs d’aspiration et d’évacuation fournissent l’énergie, le débit d’air, le vide et la gestion des fluides qui permettent à la machine à papier et aux processus de préparation de la pâte de fonctionner dans les limites de leur plage de fonctionnement prévue. Lorsque ces systèmes commencent à se détériorer, les effets se font sentir dans toute l’usine sous forme de stabilité réduite, de pertes d’efficacité ou de déclassement forcé.
Contrairement à la machine à papier elle-même, les équipements auxiliaires et les actifs BoP sont généralement répartis sur l’ensemble du site. Ils comprennent les pompes à condensats, les pompes à eau blanche, les pompes à eau de refroidissement, les pompes de ventilation, les pompes de traitement des déchets, les pompes de dosage de produits chimiques, les compresseurs d’air, les turbines à vapeur, ainsi que les ventilateurs ID et FD. Prises individuellement, bon nombre de ces machines sont classées comme présentant un niveau de criticité moyen, mais ensemble, elles déterminent la fiabilité globale de l’usine. Du point de vue de la fiabilité des équipements, la surveillance des vibrations offre un moyen pratique de maintenir une visibilité sur ce parc d’équipements vaste et diversifié.
Les équipements utilitaires et de la partie de base (BoP) dans les papeteries fonctionnent dans des conditions très variables. Les pompes sont soumises à des variations de débit, de pression et de composition des fluides. Les systèmes de vide et les ventilateurs d’extraction s’adaptent en permanence aux exigences du processus, aux réglages des hottes et aux conditions ambiantes. Les compresseurs et les turbines à vapeur fonctionnent sous une charge fluctuante à mesure que les cadences de production et la demande en énergie varient.
Ces conditions accélèrent les mécanismes de dégradation courants tels que l’usure des roulements, le désalignement, le déséquilibre, le jeu et les vibrations d’origine hydraulique dans les pompes. L’encrassement des roues et des pales de ventilateur, les problèmes de lubrification et l’usure des accouplements sont également fréquents. Comme ces changements se développent progressivement, ils ne sont souvent pas visibles dans les mesures de processus avant que les performances ne se soient déjà dégradées.
La difficulté pratique réside dans l’échelle. Les papeteries exploitent généralement des dizaines, voire des centaines d’équipements de services répartis entre les stations de pompage, les salles de ventilation et les bâtiments techniques. Les mesures de vibrations par circuit prennent beaucoup de temps et sont souvent incohérentes en raison de l’évolution des conditions d’exploitation. Des capteurs simples peuvent indiquer qu’un changement s’est produit, mais ils fournissent rarement le contexte diagnostique nécessaire pour déterminer les mesures à prendre. Par conséquent, les équipes de maintenance découvrent souvent les problèmes trop tard, lorsque des dommages secondaires ou des répercussions sur la production se sont déjà produits.
Pourquoi la surveillance des vibrations est-elle importante pour les services publics et les actifs BoP ?
La surveillance des vibrations est particulièrement efficace pour les équipements des services publics et les équipements auxiliaires de centrale, car la plupart des modes de défaillance critiques se développent mécaniquement bien avant que la défaillance fonctionnelle ne se produise. Les changements dans le comportement vibratoire précèdent souvent une perte de rendement, des niveaux de vide instables, une capacité de refroidissement réduite ou une consommation d’énergie accrue.
Sur les pompes de service public et de process, la surveillance des vibrations permet la détection précoce de la dégradation des roulements, du désalignement, du jeu et des problèmes hydrauliques tels que la cavitation ou la recirculation. Pour les pompes à vide et les compresseurs d’air, les tendances des vibrations fournissent des informations sur l’état des roulements, l’usure des accouplements et le déséquilibre pouvant affecter la stabilité du vide et l’alimentation en air. Dans les turbines à vapeur, la surveillance des vibrations aide à détecter les problèmes naissants au niveau des roulements et de l’alignement dans des conditions de charge variables. Pour les ventilateurs d’aspiration et d’évacuation, y compris les ventilateurs ID et FD, l’analyse des vibrations révèle les déséquilibres, l’encrassement et les jeux structurels qui influencent le débit d’air et le rendement énergétique.
En surveillant en continu les vibrations dans des conditions réelles d’exploitation, les papeteries obtiennent une vision objective de l’état des machines au sein des installations auxiliaires et des systèmes BoP, ce qui permet une maintenance conditionnelle et prédictive plutôt qu’une intervention réactive.
Approche de surveillance de l’état avec VibSys®
VibSys® est conçu comme un système compact de surveillance et de diagnostic de l’état vibratoire des équipements rotatifs, mettant fortement l’accent sur l’accessibilité et l’évolutivité. 
Cela le rend particulièrement adapté aux installations auxiliaires des papeteries et aux applications « balance-of-plant », où de nombreux actifs de criticité moyenne nécessitent une surveillance sans introduire de complexité excessive ni de surcoût en infrastructure.
VibSys® capture des données de vibrations de haute qualité et traite les indicateurs clés localement, au niveau de la machine. Ce traitement local du signal est particulièrement précieux pour les services publics, où la vitesse, la charge et les conditions de fonctionnement changent fréquemment. En extrayant des indicateurs stables de l’état de la machine à proximité de l’actif, VibSys® permet un suivi cohérent de l’état des roulements, du désalignement, du déséquilibre, du jeu et des vibrations d’origine hydraulique, tout en conservant une profondeur de diagnostic lorsque des comportements anormaux apparaissent.
Le système peut être déployé sur des systèmes à vide, des pompes de service et de process, des compresseurs, des turbines à vapeur, ainsi que des ventilateurs ID et FD, s’adaptant aussi bien à un petit nombre d’actifs critiques qu’à une couverture étendue de l’ensemble de l’usine. Des interfaces de données ouvertes permettent d’intégrer les indicateurs d’état et, si nécessaire, les données de signaux temporels de vibrations aux systèmes GMAO existants, aux historiens ou aux plateformes d’analyse. VibSys® est utilisé exclusivement à des fins de surveillance de l’état et de diagnostic afin d’étayer la prise de décision en matière de maintenance ; il n’est pas destiné à assurer des fonctions de protection ou d’arrêt.
Avantages clés pour les services auxiliaires des papeteries et le « balance of plant »
- Surveillance continue de l’état des vibrations sur les pompes, les ventilateurs, les compresseurs et les turbines
- Détection précoce des défauts liés à l’usure des roulements, au désalignement, au déséquilibre et aux vibrations d’origine hydraulique
- Indicateurs d’état stable dans des conditions d’exploitation et de processus variables
- Une surveillance évolutive adaptée aux vastes parcs d’actifs de services publics à criticité moyenne
- Installation côté machine adaptée aux bâtiments de services publics décentralisés et aux stations de pompage
- Intégration ouverte pour prendre en charge les workflows de maintenance conditionnelle et prédictive
Impact sur la maintenance et la fiabilité des installations
L’application de la surveillance de l’état des vibrations avec VibSys® aux installations auxiliaires et aux systèmes «balance-of-plant» des papeteries favorise le passage d’une maintenance réactive à une approche plus prévisible, basée sur l’état des équipements. Au lieu de réagir à des pannes ou à une perte de performance à un stade avancé, les équipes de maintenance bénéficient d’une visibilité précoce sur la dégradation naissante des pompes, compresseurs, ventilateurs et turbines.
Cela améliore la hiérarchisation des interventions de maintenance, réduit le risque de dommages secondaires et d’arrêts imprévus, et favorise une meilleure planification des pièces de rechange et de l’étendue des arrêts de production. En étendant la surveillance des vibrations au-delà de la machine à papier pour inclure les installations auxiliaires et les systèmes BoP, les usines renforcent la fiabilité globale de leurs actifs et acquièrent un meilleur contrôle sur les systèmes qui, discrètement mais de manière cruciale, assurent la stabilité de la production de papier.
Formation en ligne gratuite sur les vibrations
Si votre équipe est chargée de la maintenance et de la fiabilité des équipements rotatifs dans le secteur de la pâte à papier et du papier, des connaissances de base en matière de vibrations facilitent la mise en œuvre des mesures à prendre en fonction des résultats de la surveillance de l’état des machines. Istec propose une formation en ligne gratuite de catégorie 1 sur les vibrations via l’Istec Academy, destinée aux professionnels souhaitant une introduction pratique aux principes fondamentaux des vibrations et aux schémas typiques de défaillance des machines.
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