Sur les navires, la fiabilité des équipements rotatifs influe directement sur la continuité opérationnelle, la redondance et la planification de la maintenance. Dans les salles des machines, les espaces auxiliaires et les systèmes de pont, des équipements tels que les ventilateurs, les compresseurs, les équipements de production d’énergie et de propulsion (moteurs, moteurs à combustion et générateurs), ainsi qu’une large gamme de systèmes de pompage, constituent la colonne vertébrale des opérations à bord.
Ces machines fonctionnent en continu ou en semi-continu sous une charge variable, souvent dans des espaces confinés et dans des conditions environnementales difficiles. Du point de vue de la maintenance et de la fiabilité, les navires constituent une application évidente de la surveillance de l’état par vibrations : de nombreux équipements, des possibilités d’inspection limitées et un impact important lorsque la dégradation est détectée trop tard.
Le défi : de nombreuses ressources, une visibilité limitée
Les machines marines fonctionnent dans des conditions qui accélèrent la dégradation mécanique tout en limitant les possibilités d’inspection. Les vibrations structurelles persistantes, l’humidité, la contamination saline et les cycles fréquents de démarrage-arrêt lors des manœuvres ou du positionnement dynamique influencent tous la durée de vie des roulements, leur alignement et la stabilité de leur montage.
Le défi porte rarement sur une seule machine critique. Au contraire, les navires exploitent des flottes d’équipements auxiliaires : pompes à eau de refroidissement, pompes de ballast et de cale, ventilateurs, compresseurs, générateurs auxiliaires et systèmes d’entraînement. Pris individuellement, ces équipements peuvent être classés comme de criticité moyenne, mais une seule défaillance peut néanmoins réduire la redondance, imposer un déclassement de puissance ou entraîner un arrêt imprévu au port pour maintenance.
Les circuits de vibration périodiques sont difficiles à mettre en œuvre de manière cohérente à bord, et ils passent souvent à côté des signes de dégradation précoces qui apparaissent entre deux inspections. Ce dont les équipes de maintenance ont besoin, c’est d’une vision continue et stable de l’état des machines, adaptée aux contraintes du navire et facilitant la prise de décision pratique.
Pourquoi la surveillance des vibrations est-elle importante sur les navires ?
La surveillance des vibrations est particulièrement efficace pour les équipements rotatifs maritimes, car la plupart des mécanismes de défaillance se développent progressivement et produisent des signatures vibratoires détectables bien avant que la défaillance fonctionnelle ne se produise. La dégradation des roulements, le désalignement, le déséquilibre, le jeu et les problèmes liés aux engrenages se manifestent tous par un comportement vibratoire bien avant que des alarmes n’apparaissent au niveau de la température, de la pression ou des performances.
Pour les ventilateurs et les compresseurs, la surveillance des vibrations permet de détecter les déséquilibres, l’usure des roulements et les problèmes de montage qui affectent le débit d’air, la stabilité de la pression et la consommation d’énergie. Pour les systèmes de production d’énergie et de propulsion, l’analyse des tendances vibratoires permet la détection précoce d’une dégradation mécanique susceptible de compromettre la disponibilité ou la redondance. Pour les systèmes de pompage, notamment les pompes d’assainissement, de ballast, de cale et d’eau de refroidissement, la surveillance des vibrations permet de détecter les dommages aux roulements, les effets liés à la cavitation, les désalignements et le desserrage des structures avant que la capacité ou la fiabilité ne soient affectées.
En surveillant les vibrations en continu dans des conditions réelles d’exploitation, les équipes de maintenance bénéficient d’une visibilité plus précoce sur l’état des machines et d’une base plus solide pour prendre des décisions en matière de maintenance conditionnelle et de maintenance prédictive.
Application de VibSys® sur les navires
VibSys® est conçu comme un système compact de surveillance et de diagnostic de l’état vibratoire des équipements rotatifs, particulièrement adapté aux environnements maritimes où l’espace, le câblage et la connectivité sont limités. À bord des navires, VibSys® est généralement utilisé sur les ventilateurs, les compresseurs, les générateurs, les moteurs électriques et les systèmes de pompage, capturant les données de vibrations provenant des roulements et des points de mesure structurels sur l’ensemble de la chaîne de machines.
Un aspect clé de VibSys® dans les applications maritimes est le traitement local du signal. Au lieu de s’appuyer sur une transmission continue de données brutes de vibrations, VibSys® traite les signaux à proximité de la machine et génère des indicateurs clairs de l’état de la machine. Cela permet de maintenir les volumes de données à un niveau gérable pour les réseaux embarqués et facilite l’interprétation des tendances par l’équipage et les équipes de fiabilité à terre, même lorsque la connectivité avec la terre ferme est intermittente.
Comme les navires combinent souvent des équipements de différentes générations et des normes de capteurs hétérogènes, VibSys® est conçu pour fonctionner avec les capteurs de vibrations couramment utilisés et pour s’adapter aussi bien à un petit nombre d’actifs critiques qu’à une couverture plus large des systèmes auxiliaires. Le système prend en charge des diagnostics permettant de distinguer les déséquilibres, les désalignements, l’usure des roulements, les jeux et les problèmes liés aux engrenages, fournissant ainsi un contexte pour les décisions de maintenance plutôt que de se limiter à de simples alarmes.
VibSys® se positionne strictement comme une solution de surveillance de l’état et de diagnostic. Il prend en charge la maintenance conditionnelle et la planification de la maintenance prédictive, mais n’est pas conçu comme un système de protection ou d’arrêt de sécurité.
Principaux avantages pour les applications dans le domaine des navires
- Surveillance continue de l’état des équipements rotatifs à bord des navires par analyse des vibrations
- Détection précoce des défaillances sur les ventilateurs, les compresseurs, les générateurs, les moteurs et les systèmes de pompage
- Diagnostics permettant de distinguer les modes de défaillance maritimes courants tels que le déséquilibre, le désalignement, le jeu et la dégradation des roulements
- Traitement local du signal adapté aux réseaux de navires et à une connectivité limitée
- Déploiement évolutif sur les équipements auxiliaires et les installations annexes
- Options d’intégration pour prendre en charge les systèmes de maintenance embarqués et les programmes de fiabilité à terre
Impact sur la maintenance et la fiabilité des navires
La mise en œuvre de la surveillance des vibrations avec VibSys® sur les navires favorise le passage d’une maintenance planifiée en fonction du calendrier à une maintenance basée sur l’état des équipements. Lorsque les tendances des vibrations indiquent une dégradation naissante, les interventions de maintenance peuvent être planifiées en fonction des escales, des fenêtres de classification ou des arrêts programmés, plutôt que de réagir à des pannes en mer.
Dans la pratique, cela se traduit par une réduction des défaillances auxiliaires imprévues, une meilleure protection de la redondance et une planification de la maintenance plus prévisible. L’historique de l’état des ventilateurs, des compresseurs, des équipements de production d’énergie et de propulsion, ainsi que des pompes
Les systèmes de surveillance améliorent la hiérarchisation des priorités, valident les réparations et favorisent une communication plus claire entre les équipages et les équipes à terre. Il en résulte une fiabilité accrue des équipements rotatifs et une plus grande confiance opérationnelle tout au long du cycle de vie du navire.
Formation en ligne gratuite sur les vibrations (Catégorie 1)
Si votre fonction touche à la maintenance navale, à la fiabilité des actifs ou à celle des équipements rotatifs, une base commune sur les principes fondamentaux des vibrations est utile. Istec propose une formation en ligne gratuite de catégorie 1 sur les vibrations via l’Istec Academy. Elle couvre les éléments essentiels de l’état des machines, les principes de base de la mesure et l’interprétation des profils de vibrations courants, ce qui peut contribuer à améliorer les décisions quotidiennes dans le cadre d’un programme de surveillance de l’état des machines.
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