9 Février 2021
Il y a de nombreuses années, j’ai travaillé comme mécanicien de quart dans une grande usine de fabrication. L’une de mes tâches consistait à faire le tour des équipes. Cela impliquait de se rendre dans chaque section de l’usine et d’examiner le matériel pour vérifier qu’il était en bon état de marche. Cela signifiait que si je me rendais dans le parc de stockage où nous avions beaucoup de pompes chimiques, je m’assurais qu’il n’y avait pas de fuites, pas de flaques sur le sol et pas de bruits étranges.
Une autre zone de l’usine s’appelait la salle des ventilateurs et elle était équipée de quatre ventilateurs à grande vitesse, le plus grand faisant 1,50 m de diamètre. Il s’agissait d’un ensemble de ventilateurs en surplomb, et l’arbre était soutenu par deux gros paliers à coussinets. L’arbre devait avoir un diamètre d’au moins six pouces. Suite à une grave panne dans le passé, nous avons vérifié ces ventilateurs en posant nos mains sur le couvercle des roulements pour voir s’il était chaud ou non.
C’était une façon très primitive de vérifier, mais c’était il y a de nombreuses années, et peu d’usines disposaient d’un équipement de mesure, surtout pour la température. Plus tard, en devenant contremaître dans la même usine, j’ai acheté un pistolet à température, afin que nous puissions prendre une mesure quantifiable. Cela a changé la façon de travailler des équipes. Je pouvais maintenant voir la plage de température dans laquelle le palier se trouvait. Nous l’avons également utilisé pour de nombreuses autres applications.
Si vous y pensez, le vérifier avec nos mains, c’était un peu fou, car l’un de ces roulements avait explosé lors d’une panne précédente. Si vous avez déjà vu un grand ventilateur à grande vitesse s’autodétruire dans un espace restreint et confiné, ce n’est pas beau à voir.
Acheter un simple pistolet thermique maintenant, c’est une évidence. Le fait qu’il vous donne une mesure quantifiable est inestimable. Pourquoi ? Parce que pour contrôler un processus, il faut le mesurer. Dans le domaine de la maintenance, nous avons prouvé que c’était vrai. Un simple pistolet à température devrait se trouver dans chaque boîte à outils de l’atelier.
Pour rester simple, la figure 1 est une image infrarouge d’un moteur en ligne (en fonctionnement). L’image a été prise par une unité d’affichage qui fait partie d’un système d’alignement d’arbre laser. C’est un outil que les commerçants peuvent utiliser pour prendre une simple mesure de température, mais aussi pour déterminer si la croissance thermique doit être compensée. Ils peuvent l’utiliser comme une mesure avant et après qui peut être ajoutée au rapport et au fichier historique. Oui, les mesures de température et la façon dont elles sont prises ont beaucoup changé.
Si je pose la question “Lorsqu’un commerçant installe une unité de pompe et de machine à moteur, comment peut-il savoir si le travail a été effectué correctement” ? La réponse courante est que les résultats de l’alignement du système d’alignement des arbres au laser indiquent que les arbres sont alignés (colinéaires). Cependant, il ne s’agit là que de la partie de l’installation relative à l’alignement des arbres.
Vous vous attendez également à un rapport détaillé sur ce qui a été mesuré. Vous trouverez ci-dessous une liste de ce que vous devez vous attendre à mesurer à partir de la “Méthodologie d’alignement d’arbres de la NORME AMÉRICAINE(ANSI), Partie 1 : Principes généraux, méthodes, pratiques et tolérances”, et elle indique :
Les orientations finales des arbres doivent être documentées sous forme d’un enregistrement permanent. La documentation doit être présentée sous forme de rapport et comprendre les recommandations énumérées ci-dessous. Comme les travaux d’alignement peuvent être effectués pour une nouvelle installation, dans le cadre de travaux de réparation ou lors de travaux de maintenance préventive, tous ces points ne sont pas toujours applicables. Tous les éléments qui sont mesurés doivent être signalés en plus des éléments observés qui peuvent affecter le fonctionnement ou la fiabilité de la machine.
- Une description de la machine et de son emplacement.
- La date.
- Instruments et méthodes utilisés pour la mesure.
- La personne qui effectue la tâche.
- Exigences de tolérance.
- Données sur les mouvements de la machine en mode hors ligne et en marche (OLTR).
- Planéité et niveau des conditions de base
- Faux-rond de l’arbre et/ou du moyeu.
- Déformation d’une machine, d’un tuyau ou d’un conduit.
- Pieds boiteux.
- Les orientations de l’arbre telles qu’elles ont été trouvées.
- Orientation de l’arbre à gauche.
- L’espacement axial à gauche.
- Inspection visuelle (par exemple, fondations et éléments de connexion externes – tuyaux, conduits, conduites, état de la machine).
- Une déclaration concernant la conformité à cette norme.
Bien que ces éléments soient tous importants pour ce qui a été mesuré, ils ne donnent pas une évaluation de l’état de la machine. Par exemple, vous pouvez avoir une condition de battement mais quand même aligner l’arbre. Il en va de même pour les contraintes exercées sur les tuyaux et le carter, ou pour une condition de croissance thermique. Ces éléments, ou une combinaison de ceux-ci, vont vibrer lorsque l’appareil fonctionne. Pour évaluer cela, vous avez besoin d’un autre appareil de mesure, qui peut être un simple vibromètre (figure 2).
Les vibrations vous donnent le plus d’informations sur une pompe et un groupe moteur. Plusieurs personnes s’éloignent de ces systèmes car ils ne comprennent pas la valeur, le résultat qu’ils affichent. L’unité de valeur la plus courante en Amérique du Nord est une lecture de vitesse mesurée en pouces par seconde. Vous pouvez la considérer comme la distance sur laquelle la machine se déplace pendant une seconde.
La simple mesure et la surveillance des vibrations peuvent donner un outil à votre ouvrier, afin qu’il sache si l’installation/alignement qu’il vient de faire est acceptable ou non. C’est un outil très puissant, car il nous permet de comprendre pourquoi. Pourquoi cette machine vibre-t-elle plus que sa jumelle ?
Ce qu’il ou elle mesure est une combinaison d’éléments tels que le déséquilibre, le désalignement, le relâchement, la déformation de la structure de la machine, la déformation du cadre et des fondations, et la résonance. La plupart de ces compteurs donnent également une valeur de l’état des roulements et il peut prendre des mesures dans les plans axial, vertical et horizontal, et comparer ces mesures à une norme connue.
Vous pouvez les comparer aux spécifications du fabricant de l’équipement, à l’historique de la pièce d’équipement elle-même, ou à celui d’une autre machine similaire. Ces comparaisons donneront une bonne indication de l’état de la machine que vous voulez surveiller. Vous pouvez ensuite décider si des mesures doivent être prises.
Lorsque les artisans ont accès à des outils simples de surveillance de l’état de la machine, ils lui trouvent d’autres utilisations. L’un de nos clients utilise son vibromètre pour mesurer des conduites. Si un tuyau n’est pas correctement supporté, il peut vibrer et affecter la pompe. Une sorte de scénario de “queue remuant le chien”.
La croissance thermique est une question souvent négligée. La raison en est qu’il n’est pas facile de la mesurer sans un équipement adéquat. Lorsque vous mesurez la croissance thermique, c’est l’enveloppe de la machine qu’il faut mesurer. Sur la figure 3, vous pouvez voir deux détecteurs laser sur des supports qui sont montés sur le boîtier de la machine. Ils peuvent être boulonnés ou époxydés en place. Il est préférable de les placer le plus près possible de l’axe central des arbres, car ce que vous recherchez, c’est le mouvement du boîtier de la machine qui affecte la position des arbres.
Avec un outil d’alignement, il existe un programme de tendance en direct (figure 4) qui montre la croissance/mouvement lorsque la machine atteint sa température de fonctionnement maximale. Les valeurs que vous voyez sont celles que vous utilisez comme cibles. Ces cibles sont entrées dans le programme d’alignement avant que vous ne preniez les mesures pour compenser le mouvement de la machine. Il s’agit d’un mouvement car oui, la plupart des machines se développent vers le haut, mais les machines peuvent se déplacer de gauche à droite et de haut en bas. Par exemple, l’entrée d’un gros ventilateur peut se rétrécir.
Lorsque vous donnez les bons outils aux artisans, il ne leur faut pas longtemps pour leur trouver d’autres utilisations. Nombreux sont ceux qui utilisent le programme EasyTrend pour mesurer le mouvement des arbres lorsqu’ils boulonnent la tuyauterie d’une pompe. Ils l’ajoutent au rapport d’alignement, qui s’ajoute à l’historique de la machine. C’est ce que font ces messieurs dans la première image présentée au début de cet article. Vous pouvez voir un billet que j’ai écrit sur cette mesure ici.
Ils font cela parce que la nouvelle norme ANSI pour l’alignement des arbres le stipule,
Les forces externes dues à la déformation des tuyauteries, des brides, des conduits, des conduites raccordées, etc., appliquées aux boîtiers de machines soumis à des tolérances d’alignement d’arbre, ne doivent pas être suffisantes pour provoquer des changements d’alignement d’arbre d’une amplitude supérieure à 50 micromètres (2 mils) à la verticale ou à l’horizontale mesurée au niveau de l’accouplement.
Est-ce quelque chose que vous mesurez ?
La morale de l’histoire est qu’il est important d’avoir les bons outils. Il est crucial de savoir ce qu’il faut mesurer et d’avoir la bonne tolérance. C’est pourquoi nous appelons cela la maintenance de précision.
Par John Lambert
Traduit en français
You can also find a version of this article in the June 2020 digital edition of MRO Magazine here .