Étude de cas: roulement à vitesse lente sur le moteur du four - détection de défaillance à l'aide d'ultrasons

- Dec 10, 2019-

Étude de cas: roulement à vitesse lente sur le moteur du four - Détection de défaillance à l'aide d'ultrasons


Inspection des roulements à vitesse lente avec ultrasons

L'analyse des vibrations est depuis longtemps l'instrument de choix à utiliser pour les roulements et autres équipements rotatifs. Plus couramment, les ultrasons sont utilisés conjointement avec l'analyse des vibrations pour aider les techniciens à confirmer l'état des actifs mécaniques.

En raison de la polyvalence des ultrasons, si une installation n'a pas de programme robuste d'analyse des vibrations en place, les ultrasons peuvent être mis en œuvre pour détecter les défaillances de roulements à un stade précoce, ainsi que d'autres problèmes. Si l'analyse des vibrations est effectuée par un fournisseur de services externe sur une base trimestrielle ou mensuelle, l'échographie peut être utilisée pendant l'intérim. Cela aidera l'établissement à connaître l'état de certains des actifs les plus critiques avant que le fournisseur de services entre dans l'établissement; par conséquent, le temps du fournisseur de services peut être utilisé plus efficacement car l'usine sait s'il y a des problèmes importants avec les actifs qui sont surveillés par ultrasons. Le fournisseur de services peut ensuite établir des priorités en fonction des résultats de l'échographie.

Un autre scénario dans lequel les ultrasons peuvent être utilisés en premier lieu sur l'analyse des vibrations est la surveillance des roulements à vitesse lente. La surveillance des roulements à vitesse lente avec ultrasons est plus facile que vous ne le pensez. Étant donné que la plupart des échographes haut de gamme ont une large plage de sensibilité et un réglage de fréquence, il est possible d'écouter la qualité acoustique du roulement, en particulier à des vitesses plus lentes. Dans les applications de roulements à vitesse extrêmement lente (généralement moins de 25 tr / min), le roulement ne produira que peu ou pas de bruit ultrasonique.

Dans ce cas, il est important non seulement d'écouter le son du roulement, mais surtout d'analyser le fichier sonore ultrasonore enregistré dans un logiciel d'analyse de spectre, en se concentrant sur la forme d'onde de temps pour voir s'il y a des anomalies. Si des sons de «crépitement» ou de «claquement» sont présents, alors il y a une indication d'une déformation. Dans les vitesses de roulement supérieures à 25 tr / min, il est possible de définir un niveau de décibels de base et de faire évoluer les lectures de niveau de décibels associées dans le temps.

Utilisation de l'échographie pour identifier la défaillance du roulement du moteur du four

Une inspection avec un instrument à ultrasons a été effectuée sur un site avec un séchoir à four nouvellement installé. Il s'agissait d'un grand four à tambour d'environ 20 mètres de long sur 5 mètres de large. Il était entraîné en rotation par 4 gros moteurs, chacun d'eux ayant deux grands ensembles de roulements. Ces moteurs font tourner le four et tournent à une vitesse d'environ 7 à 10 tr / min. Cela signifie que nous parlons d'un cas de roulements à vitesse extrêmement lente, ce qui est généralement un défi à inspecter.

Un instrument à ultrasons a été utilisé pour inspecter tous les roulements - presque tous présentaient un son agréable et lisse et une lecture de 0 dB, sauf un. Sur l'un des roulements de cet ensemble, l'instrument à ultrasons affichait 2 dB au lieu de 0. De plus, le son entendu par le casque était différent: il n'était pas lisse comme dans les autres roulements et il présentait un son répétitif de «cliquetis». Cela a donné à l'inspecteur une indication que quelque chose n'allait peut-être pas avec ce roulement spécifique.

Après les résultats de l'inspection par ultrasons, un échantillon de graisse a été prélevé pour confirmer s'il y avait des dommages sur le roulement - auquel cas l'échantillon de graisse montrerait une contamination métallique. Les résultats de l'analyse des graisses ont en effet montré la présence de particules métalliques, confirmant les dégâts comme indiqué par l'échographe.

L'étape suivante consistait naturellement à planifier une panne pour remplacer le roulement, qui était en très mauvais état, comme on peut le voir sur les images. Une partie de la course extérieure s'est détachée lors de son ouverture. On a également remarqué que l'un des rouleaux s'était déplacé de 90 degrés. La cage avait également été totalement endommagée.

Ultrasons et roulements à vitesse lente - la méthode

Comme nous pouvons le voir, la technologie à ultrasons est très utile lorsque vous essayez de surveiller l'état des roulements à basse vitesse, et un instrument / capteur à ultrasons est capable d'avertir le personnel de maintenance d'un échec, même à des vitesses extrêmement lentes comme dans ce cas.

Avec des roulements tournant à des vitesses normales, l'inspection par ultrasons peut être effectuée en comparant les changements de valeurs dB, établissant qu'un roulement avec une certaine valeur au-dessus d'une ligne de base de décibels aura besoin de lubrification ou sera déjà dans un état de défaillance, selon la quantité de décibels au-dessus la ligne de base.

Cependant, avec des roulements à basse vitesse, comparer les niveaux de dB et établir des alarmes ne suffit pas: dans de nombreuses situations, la différence des niveaux de dB ne sera pas significative, voire inexistante, auquel cas l'inspecteur pourrait penser qu'il n'y a rien de mal à cela.

Pour les roulements à faible vitesse, il faut se fier à la qualité sonore et au modèle sonore. Pour cela, il est nécessaire d'utiliser un instrument à ultrasons avec des capacités d'enregistrement sonore, comme l'Ultraprobe 15000, puis d'analyser le fichier son sur un logiciel d'analyse du spectre sonore comme le Spectralyzer de UE Systems. Ensuite, les professionnels de la maintenance peuvent simplement enregistrer le son produit par un roulement à basse vitesse, charger le fichier dans Spectralyzer et l'analyser dans la vue Série temporelle.

L'analyse du spectre de ce roulement de moteur de four montre clairement où le rouleau à 90 degrés frappe la fissure lorsque le cognement s'arrête brièvement. Ainsi, le modèle sonore indique déjà un problème existant, étant la source d'information la plus fiable lors de la détermination de l'état d'un roulement à basse vitesse à l'aide d'ultrasons.

D'un autre côté, le spectre d'un son enregistré provenant de l'un des «bons» roulements montre une image très différente: un spectre très uniforme avec presque aucun changement d'amplitude.

Spectre sonore du roulement endommagé, où les pics d'amplitude donnent à l'inspecteur un signe clair de dommage
Spectre sonore d'un «bon» roulement. Très uniforme et aucun changement d'amplitude

Cette découverte a permis à l'entreprise d'économiser beaucoup d'argent, car il a fallu faire monter des grues pour remplacer un roulement aussi gros, un travail qui a duré jusqu'à 6 heures. Heureusement, cela a été fait lors d'une panne planifiée, évitant ainsi les coûts des temps d'arrêt imprévus.

En savoir plus sur nos produits et devis, veuillez envoyer un courriel à: info@jxtcbearing.com