La précision est payante : aligner les machines tournantes pour plus d’efficacité et de longévité

Roman Megala d'Easy-Laser

Lorsqu'une machine tournante dysfonctionne, les conséquences peuvent être catastrophiques. À tout le moins, un défaut d'alignement entraîne une surchauffe, du bruit et des vibrations indésirables, ainsi qu'une augmentation de la consommation de carburant, une réduction de la durée de vie des composants et, potentiellement, la nécessité d'arrêter la production et de remplacer ou réparer des mécanismes essentiels.

En bref, les machines tournantes qui nécessitent un alignement précis pour fonctionner de manière optimale comprennent les vilebrequins et les arbres à cames des moteurs à combustion interne, les pompes, les compresseurs et les centrifugeuses de l'industrie de transformation, les éoliennes du secteur des énergies renouvelables et une énorme variété de machines dans les secteurs automobile, maritime et manufacturier.

L'intérêt commercial de garantir des niveaux opérationnels optimaux est évident, pourtant même les entreprises ayant de nombreuses années d'expérience dans l'utilisation de machines tournantes font parfois des économies de bouts de chandelle – et presque toujours à leurs dépens.

Prioriser la productivité

Compte tenu du haut niveau d'ingénierie intégré aux équipements industriels modernes, les gains de productivité ont eu tendance à être de plus en plus progressifs, avec beaucoup moins d'opportunités de progrès innovants.

Mesure du jeu du palier principal

Dans cette optique, les méthodologies opérationnelles font désormais l'objet d'un examen plus approfondi, les meilleures pratiques étant au cœur des efforts visant à allonger les intervalles de maintenance et à maximiser la disponibilité des machines.

Roman Megela est l'ingénieur principal en fiabilité chez Easy-Laser, une entreprise qui produit des solutions d'alignement laser pour les machines tournantes dans divers secteurs industriels.

Il est très clair – voire catégorique – sur l’importance de maintenir l’alignement au sein de ces machines.

« Pour l’installation d’une machine, explique-t-il, il est crucial qu’elle repose sur des fondations planes et de niveau. Il est indispensable de mesurer et de vérifier ces fondations afin d’éviter toute déformation du carter. »

« Si ce problème n'est pas résolu lors de la mise en service, la durée de vie opérationnelle de la machine sera réduite de moitié dès le départ. De plus, un défaut d'alignement finira par provoquer une panne et nécessitera des réparations, engendrant des frais supplémentaires liés à la réinstallation par des techniciens. »

Précision en compression

L'un des domaines où Megela constate un besoin croissant d'amélioration des performances et d'allongement de la durée de vie des machines concerne les systèmes de gaz comprimé, et plus particulièrement les compresseurs alternatifs.

Pour optimiser leurs performances, il affirme que « la précision est essentielle, surtout lors de la phase de configuration ».

Les fabricants fournissent généralement des directives strictes sur la manière dont les compresseurs alternatifs doivent être alignés et vérifiés , et Megela affirme que c'est là que les outils de mesure laser prennent tout leur sens, étant capables de prendre en charge environ 90 % des vérifications requises.

Vérification de la poussée du vilebrequin

« Cela comprend tout, depuis la vérification de la planéité et du niveau des fondations et des plaques de base, jusqu'à la vérification de l'absence de jeu au niveau du sol, en passant par l'alignement de l'arbre entre le moteur et le compresseur, et la vérification de l'alignement interne, comme les jeux des roulements et les réglages de la butée », explique-t-il.

De plus, explique-t-il, des contrôles dynamiques peuvent être effectués, notamment des tests de dilatation thermique et de déformation des tuyaux, « car au fil du temps, ces facteurs peuvent affecter considérablement les performances.

« Idéalement, tout devrait être géré par un seul système, afin de garantir la cohérence du processus. Et il ne s'agit pas d'une opération ponctuelle. Après l'installation, il faut tout revérifier régulièrement pour s'assurer du bon fonctionnement de la machine. »

La stabilité est synonyme de durabilité

Megela croit fermement qu'il vaut mieux prévenir que guérir et il parcourt le monde pour expliquer aux ingénieurs et aux techniciens qu'un alignement correct des machines pourrait littéralement prolonger leur durée de vie de plusieurs années, ce qui serait bénéfique non seulement pour les résultats financiers de l'entreprise, mais aussi potentiellement pour la planète.

Il explique qu’au cours des cinq dernières années, le secteur a connu des changements spectaculaires face à de nombreux défis, « du Covid à la pénurie de composants, en passant par l’envolée des prix de l’énergie.

« Si l’on ajoute le coût des temps d’arrêt, qui comprend les pertes de production, ainsi que les coûts de maintenance, il devient très difficile pour une entreprise de disposer de fonds à investir dans de nouveaux actifs. »

« Toutes les organisations avec lesquelles je m’entretiens cherchent à devenir plus efficaces et durables, en utilisant au mieux leurs ressources disponibles. »

Roman Megela affirme qu'avec les bonnes pratiques, il est possible de prolonger la durée de vie de votre machine jusqu'à dix fois.

« Il est vrai que toute machine doit être révisée à un moment donné, mais cela devrait autant que possible être une opération planifiée, et non une conséquence d'une panne. »

« Si vous y parvenez, vous pouvez potentiellement multiplier par dix la durée de vie de votre machine – et vous ouvrez alors la voie à une véritable durabilité. »

En fait, Megela considère que sensibiliser les professionnels du secteur aux avantages de pratiques plus écologiques est au cœur de son rôle.

« Des pratiques durables permettront de réduire les coûts de maintenance et d’assurer le bon fonctionnement des machines », explique-t-il. « Cela se traduit par un fonctionnement fiable, ce qui peut avoir un impact majeur sur le retour sur investissement de l’entreprise. »

Cela semble relever du bon sens, mais Megela affirme avoir visité des entreprises où des composants censés durer plusieurs années sont régulièrement remplacés en moins de 12 mois, le plus souvent à cause d'un défaut de vérification de l'alignement.

Il en résulte des arrêts de production imprévus et, potentiellement, la nécessité de faire intervenir des techniciens pour des opérations de maintenance non planifiées. Si la machine se trouve sur un navire ou une plateforme pétrolière offshore, les coûts de transport et de déplacement peuvent exploser.

Un problème qui concerne toute l'industrie

Concernant la complexité de certains processus de maintenance et de réparation, Megela déclare : « Il est toujours long d'arrêter la production, de vidanger et de purger les systèmes, de déconnecter et d'étiqueter les machines. »

Il ajoute que, du fait de la complexité de leurs processus, les entreprises des secteurs du raffinage, de la chimie, de la pétrochimie et de la production d'énergie sont susceptibles d'être les plus touchées en cas de désalignement.

« Il faut bien comprendre que l’alignement est une condition, et non une tâche », explique-t-il. « Maintenir l’alignement dans les limites de tolérance est essentiel pour optimiser la disponibilité globale. »

La technologie laser permet également de vérifier la circularité des alésages.

« Et les avantages de l'alignement sont considérables. Les roulements fonctionneront sous les charges prévues, la lubrification restera inchangée, aucune contrainte ne sera ajoutée aux arbres, aux joints mécaniques et aux accouplements. »

Megela explique que certaines des entreprises qu'il visite sont surprises de la fréquence à laquelle des contrôles d'alignement sont nécessaires.

Il déclare : « Nous devrions vérifier l'alignement après l'installation tous les trois mois. Ce n'est qu'après neuf mois de valeurs stables et répétitives que nous devrions commencer à étendre les périodes de vérification jusqu'à deux ans. »

« De cette manière, la durée de vie d’une machine peut être considérablement prolongée, avec la possibilité de réaliser d’énormes bénéfices financiers à long terme. »

Des inspections régulières des équipements permettront presque certainement d'identifier un problème, car les machines tournantes réagiront immédiatement à un défaut d'alignement, avec une augmentation des vibrations, de la température, de la consommation d'énergie et du bruit, et potentiellement des fuites d'étanchéité et une baisse de la capacité de compression.

« Lorsqu’un défaut d’alignement est constaté, un plan de correction doit être présenté et mis en œuvre avant qu’une défaillance catastrophique de l’actif ne survienne. »

« Négliger les détails à ce stade est toujours désastreux ; il n’y a rien de plus économique qu’une machine parfaitement alignée. »

« Il en résulte une longue durée de vie et une usure minimale des composants ; cela se traduit par des économies sur les pièces de rechange, des économies sur les ressources naturelles et une consommation d'énergie réduite. »

« C’est l’un des moyens que nous utilisons pour garantir que l’industrie devienne plus durable. »

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Cet article a été produit par le studio de contenu de KHL, en collaboration avec des experts d' Easy-Laser.

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Toutes les images sont une gracieuseté d' Easy-Laser.

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