Bibliothèque de Ressources sur les Ultrasons

On estime que 60 à 80 % des défaillances de roulements sont liées à la lubrification. Les défaillances de roulements conduisent très souvent à des temps d’arrêts non planifiés. Coûteux, ces arrêts équipements ont souvent un impact important sur la production ainsi que sur les équipements connexes.

Les effets de cavitation ainsi que les défaillances de roulements pouvant survenir sur tous types de pompes entraînent quasi-systématiquement des temps d’arrêts imprévus et l’interruption des process de production. Ces événements malheureux ont des conséquences financières et logistiques très importantes de par les pertes de production et les coûts de maintenance qu’ils engendrent. Pour y faire face, cet article entend présenter les différents types de défaillances pouvant être détectées sur les pompes industrielles grâce à la technologie des ultrasons connectée.

Garder un œil attentif sur l’état des équipements critiques est fondamental pour toute installation industrielle. Les défaillances de roulements critiques entraînent quasi systématiquement des temps d’arrêts imprévus ainsi que l’interruption des process de production. Ces évènements malheureux ont des conséquences financières et logistiques très importantes de par les pertes de production qu’ils engendrent.

Les moteurs électriques sont essentiels au fonctionnement de nombreuses usines. Quel que soit le secteur d’activité, on retrouve de nombreux moteurs électriques à tous les niveaux des installations industrielles. Comprendre comment et pourquoi ils présentent des défaillances aide à développer un programme de maintenance prévisionnelle adapté.

Dans cette étude de cas, nous allons voir comment une solution de surveillance permanente mettant en œuvre des capteurs à ultrasons a permis de détecter très tôt un début de défaillance sur roulement critique. Grâce à cette stratégie de surveillance l’industriel a été alerté en temps réel dès l’apparition de signes avant-coureurs de défaillances. Ceci a permis une intervention de maintenance ciblée et au bon moment afin d’éviter tout arrêt de production.

Le développement de capteurs à ultrasons ainsi que leur intégration à des systèmes autonomes et connectés permettent une efficacité de surveillance en temps réel et à distance. Le principe de graissage intelligent autonome et assisté par ultrasons constitue notamment un progrès en matière de lubrification des machines tournantes. La capacité de connexion de ces capteurs aux systèmes IIoT représente également une évolution en matière de surveillance des équipements.

Ultrasons ou Analyse Vibratoire ? Telle est la question que beaucoup se posent ! Nous allons dans cet article nous concentrer sur les raisons pour lesquelles l’utilisation conjointe de l’analyse vibratoire et de la technologie des ultrasons est le meilleur moyen d’atteindre l’excellence en matière de diagnostic, de surveillance et de maintenance des machines tournantes.

Lorsqu’une technologie aussi puissante et polyvalente que celle des ultrasons se combine à des solutions connectées, un grand nombre de nouvelles possibilités apparaissent. La surveillance des équipements industriels atteint alors un tout autre niveau. Le développement de capteurs à ultrasons ainsi que leur intégration à des systèmes autonomes et connectés permettent une efficacité de surveillance en temps réel et à distance sans équivalents.

Diagnostiquer les roulements à faibles vitesses de rotation grâce à la technologie des ultrasons est une manière particulièrement efficace pour détecter simplement et rapidement d’éventuelles défaillances pouvant survenir sur des machines tournantes, que ce soit dans l’éolien ou dans d’autres types d’installations, comme le montre ce cas d’application.

Paliers, moteurs, réducteur, roulements, convoyeurs, pompes… Les machines tournantes exigent une surveillance de tous les instants. La maintenance prévisionnelle de ce type d’équipements peut être mise en œuvre de façon simple et efficace grâce à la technologie des ultrasons ; principes et exemples concrets dans cet article.

Responsable d’UESystems France, Daniel Mazières nous explique dans cet avis d’expert en quoi les technologies par ultrasons peuvent s’avérer très utiles afin de détecter les fuites d’air et de gaz comprimé en milieu industriel.

Contrairement à ce que certains pourraient penser, l ’air comprimé n’est pas gratuit ! De par sa production et son transport, il représente très souvent une, voire la source énergétique la plus coûteuse des installations industrielles. Selon l’Ademe, les consommations d’air comprimé dans l’industrie en France représentent 11 % des consommations électriques, soit quelque 12 TWh et 75 % des coûts occupés par le poste « Énergie ». D’autres études ont montré que plus de 50 % des installations industrielles d’air comprimé présentent des pertes éner- gétiques. Les experts dans le domaine des compresseurs ont également estimé qu’en moyenne dans l’industrie, 30 % de l’air comprimé produit par les compres- seurs « s’envole en fumée » par les fuites présentes sur le réseau.

La capacité à surveiller l’état des équipements industriels 24 heures sur 24 et sept jours sur sept, depuis n’importe quel PC connecté à Internet, devient la tendance des opérations de maintenance 4.0. Dans ce cadre, les ultrasons et les technologies associées peuvent jouer un rôle considérable.

E n tant que solution innovante de surveillance, les ultra- sons jouent un rôle majeur grâce à une nouvelle tech- nologie de capteurs et au développement de nouveaux systèmes de surveillance à distance totalement autonomes. Tout comme les développements rapides dans des télécom- munications, l’analyse des données, les systèmes intelligents et les infrastructures, il en va de même pour la surveillance des équipements. Quelles sont les avancées technologiques concernant la maintenance à distance des équipements indus- triels et quel est l’avenir de cette discipline passionnante ?

On estime que 60 à 80 % des défaillances de roulements sont liées à la lubrification. Les défaillances de roulements conduisent très souvent à des temps d’arrêts non planifiés. Ces arrêts équipements ont souvent un impact important sur la production ainsi que sur les équipements connexes. Ces temps d’arrêts sont coûteux. Bien que les coûts varient en fonction de la gravité de l’incident et de l’industrie considérée, ils s’additionnent aux coûts de production. La cause de défaillance la plus fréquente des roulements étant directement liée à leur lubrification, nous sommes donc ici en présence d’un vrai sujet. Son impact sur la fiabilité des équipements industriels n’est plus à démontrer ! Les faits montrent que pendant de nombreuses années le graissage des équipements tournants a été traité de façon plus aléatoire que méthodique et controlée.

Les pratiques de maintenance et de fiabilité ont considérablement évolué au cours des dix dernières années. Alors que le terme maintenance était jadis synonyme de tâches basiques et « d’entretien », il est aujourd’hui devenu quasi systématiquement synonyme de fiabilité. Le domaine de la fiabilité est actuellement en phase de transition et de forte évolution. Les acteurs de la maintenance sont de plus en plus proactifs dans le déploiement de leurs stratégies et de plus en plus réactifs lorsqu’une défaillance équipement se produit. Les outils de surveillance d’état disponibles aujourd’hui sont également plus avancés. Ils peuvent même dans certains cas donner des informations quasi-instantanées permettant à l’utilisateur de réaliser un diagnostic en temps réel.

Les appareils mobiles tels que tablettes, smartphones et autres PDA permettent également d’améliorer et de rendre très accessibles les applications de maintenance. Parailleurs, les systèmes de surveillance d’état permanents et à distance ont aussi beaucoup évolué.

La technologie des Ultrasons est un acteur majeur de cette surveillance d’état. Autrefois réduite à la seule application de détection de fuites, cette technologie est aujourd’hui de plus en plus utilisée par les professionnels de la maintenance et de la fiabilité. La courbe I-P-F ci-dessous reflète ces pratiques.

Dans les machines tournantes, le contrôle ultrasonore permet de détecter les défaillances, et d’être ainsi plus réactifs dans les opérations de maintenance.
Dans cette technologie, le spécialiste UE SYSTEM propose sa gamme « Ultraprobe ».

Depuis plus de quarante ans, UE SYSTEM développe des instruments de détection par ultrasons. Sa gamme d’instruments Ultraprobe permet de répondre à chaque application de maintenance. Pour l’inspection des roulements par exemple, qui équipent de nombreuses pompes, ses appareils servent à détecter les défaillances précoces ou le manque et l’excès de lubrification, en se basant sur la friction émise par les machines : En se focalisant sur l’écoute d’une étroite bande à haute fréquence, la sonde Ultraprobe détecte les fines variations d’amplitudes et de tonalités émises par l’élément inspecté.

Ces signaux indétectables à l’oreille humaine sont écoutés à travers un casque connecté à la sonde. Ils sont aussi observés à l’écran d’affichage de l’appareil ce qui permet d’effectuer des comparaisons, des suivis, des études de tendances et d’analyser les signaux ultrasonores émis par l’élément inspecté. Souvent, une augmentation de 8 dB du signal mesuré par rapport à un niveau sonore de référence montre une pré-défaillance ou un manque de lubrification. Une augmentation de 12 dB signifie un tout début de défaillance, une valeur de 16 dB correspond à un mode avancé, et une élévation de 35-50 dB indique un état catastrophique de défaillance.

Les pratiques de maintenance et de fiabilisation ont considérablement évolué au cours des dix dernières années. Alors que le terme maintenance était jadis synonyme de tâches basiques et “d’entretien”, il est aujourd’hui devenu quasi systématiquement synonyme de fiabilité. Le domaine de la fiabilité est actuellement en phase de transition et de forte évolution. Les acteurs de la maintenance sont de plus en plus proactifs dans le déploiement de leurs stratégies et de plus en plus réactifs lorsqu’une défaillance équipement se produit. Les outils de surveillance d’état, disponibles aujourd’hui, sont également plus avancés. Ils peuvent même dans certains cas donner des informations quasi-instantanées permettant à l’utilisateur de réaliser un diagnostic en temps réel. Les appareils mobiles tels que tablettes, smartphones et autres PDA permettent également d’améliorer et de rendre très accessibles les applications de maintenance. Par ailleurs, les systèmes de surveillance d’état, permanents et à distance ont aussi beaucoup évolué.

La technologie des Ultrasons est un acteur majeur de cette surveillance d’état. Autrefois réduite à la seule application de détection de fuites, cette technologie est aujourd’hui de plus en plus utilisée par les professionnels de la maintenance et de la fiabilité. La courbe I-P-F ci-dessous reflète ces pratiques.

Les instruments d’inspections ultrasonores sont des outils extrêmement utiles en matière de maintenance industrielle et de fiabilité. Faciles à utiliser et très polyvalents, ces instruments à ultrasons peuvent convenir pour de nombreuses applications : détection de fuites, inspection de purgeurs de vapeur, de vannes, surveillance de machines tournantes et inspections d’installations électriques.

Voir notre collection d’articles en anglais

Cet eBook gratuit et complet décrit les meilleures pratiques en matière de lubrification industrielle: pourquoi peu de roulements atteignent leur durée de vie nominale. Les différentes approches et pratiques de lubrification ainsi que la mise en oeuvre de la technologie des ultrasons pour une lubrification optimale y sont présentées.

Cet eBook gratuit et complet explique comment la technologie des ultrasons peut aider à réduire considérablement les coûts énergétiques d’une installation industrielle, en permettant aux équipes de maintenance de détecter les fuites d’air comprimé (et d’autres gaz) et d’inspecter les purgeurs de vapeur défectueuses. Cela peut entraîner des économies d’énergie de plus de 30%.

Voir notre collection de whitepapers en anglais