Introduction
L’industrie ukrainienne de transformation du pétrole et du gaz se caractérise par des processus technologiques complexes fonctionnant dans des conditions de températures (jusqu’à 400°C), de pression (jusqu’à 50 bars) et d’environnements agressifs élevés. Les éléments d'équipement critiques, y compris les roulements SKF 6019-Z, assurent la continuité des processus de production dans les stations de compression, les unités de pompage et les systèmes de distillation conformément aux exigences du DSTU GOST 520:2015.
Un équipement simple dans les raffineries de pétrole coûte entre 15 000 et 45 000 euros par heure, ce qui rend la planification stratégique de la maintenance essentielle à la performance économique de l'entreprise.
Composants critiques
Le roulement SKF 6019-Z (diamètre intérieur 95 mm, diamètre extérieur 145 mm, largeur 24 mm) fait référence aux roulements à billes radiaux avec blindage métallique unilatéral selon la norme ISO 15:2011. Dans l'industrie du raffinage du pétrole, ce composant est utilisé dans :
- Pompes centrifuges pour pétrole brut (pression de service jusqu'à 25 bars)
- Ventilateurs de tour de refroidissement (vitesse de rotation jusqu'à 1 800 tr/min)
- Réducteurs de systèmes de convoyeurs (rapport de transmission 1:15-1:40)
- Compresseurs à recirculation de gaz (température jusqu'à 180°C)
Composants associés travaillant dans un complexe :
- Joints Freudenberg 95x120x12 BASL (conformité EN 12756-2:2018)
- Accouplements Flender RUPEX RWN 128 (couple nominal 1 600 Nm)
- Graisse Shell Gadus S2 V220AD 2 (plage de fonctionnement -30°C à +120°C)
- Isolateurs de vibrations Paulstra 512039 (charge jusqu'à 150 kg)
- Capteurs de température PT100 classe A (précision ±0,15°C)
Disposition typique d'une installation
Le processus technologique d'une raffinerie de pétrole comprend les principales étapes suivantes :
- Préparation des matières premières - électro-hydrateurs avec unités de pompage, où SKF 6019-Z est utilisé dans des moteurs d'entraînement d'une capacité de 75 à 132 kW
- Distillation atmosphérique - colonnes de rectification avec pompes de recirculation (température 350°C, pression 1,5 bar)
- Distillation sous vide - unités génératrices de vide avec ensembles de roulements dans les compresseurs rotatifs
- Reformage catalytique - compresseurs à circulation d'hydrogène (pression jusqu'à 35 bars)
- Hydronettoyage - pompes haute pression avec une pression de service jusqu'à 80 bar
Les roulements sont situés aux points critiques de chaque maillon technologique, garantissant la fiabilité des équipements rotatifs conformément à la norme API 610 11e édition.
Modes de défaillance et impact des temps d’arrêt
L'analyse statistique des défaillances de roulements dans l'industrie du raffinage du pétrole montre les principales causes suivantes :
| Type de panne | Fréquence (%) | MTBF (heures) | Coût des temps d'arrêt (€/heure) |
|---|---|---|---|
| Destruction par fatigue des voies | 35 | 12 000 | 28 500 |
| Contamination des lubrifiants | 25 | 8 500 | 22 000 |
| Surchauffe (plus de 95°C) | 20 | 6 200 | 35 200 |
| Montage incorrect | 15 | 4 800 | 18 500 |
| Corrosion | 5 | 15 500 | 31 800 |
Les temps d'arrêt imprévus des équipements de compression sont les plus coûteux en raison de la nécessité d'arrêter complètement la ligne technologique et de la perte de produits dans un volume allant jusqu'à 450 tonnes/jour.
Stratégies de maintenance préventive et prédictive
Maintenance préventive
Les travaux réglementaires selon DSTU ISO 14224:2018 comprennent :
- Remplacement des roulements toutes les 8 000 heures de fonctionnement
- Contrôle des vibrations tous les mois (niveau admissible jusqu'à 4,5 mm/s RMS)
- Contrôle thermographique hebdomadaire (température critique 85°C)
- Vidange d'huile toutes les 2 000 heures (volume 0,8-1,2 l par ensemble de roulements)
Coût de la maintenance préventive : 3 200 €/an par ensemble de roulements
Maintenance prédictive
Mise en œuvre de systèmes de surveillance d'état conformément à la norme ISO 13374-1:2003 :
- Surveillance des vibrations avec des capteurs IEPE (plage 0,5-10 000 Hz)
- Analyse du spectre aux fréquences de fréquence de rotation 1x, 2x, 3x
- Surveillance de la température des paliers en temps réel
- Analyse des tendances d'usure grâce à la technologie de détection d'enveloppe
Efficacité économique de la maintenance prédictive :
- Réduction de 45 % des temps d'arrêt imprévus
- Augmentation de 25 % entre les périodes de réparation
- 20 % de réduction des coûts des pièces de rechange
- ROI du système de monitoring : 2,8 en 18 mois
Étape du cas
Situation : JSC "Ukrtatnafta", Krementchouk - panne du roulement SKF 6019-Z dans la pompe de recirculation de l'unité de distillation atmosphérique d'une capacité de 180 m³/h.
Le problème
Le 15 mars 2023, le système de surveillance des vibrations a enregistré une augmentation anormale des vibrations de 2,1 à 7,8 mm/s RMS en 4 heures de fonctionnement. La température du palier est passée de 78°C à 94°C. L'analyse spectrale a montré des pics aux fréquences de 145 Hz et 290 Hz, correspondant à des défauts de la bague intérieure du roulement.
La solution
Le protocole de remplacement en urgence est appliqué :
- Arrêt de l'unité pendant 30 minutes avec une diminution progressive des tours
- Démontage du roulement endommagé à l'aide d'un extracteur hydraulique (pression 200 bar)
- Contrôle de la géométrie de l'arbre (tolérance ±0,02 mm) selon GOST 25142-82
- Installation du nouveau SKF 6019-Z préchauffé à 80°C
- Remplissage de lubrifiant Shell Gadus S2 V220AD 2 (quantité 1,1 l)
- Équilibrage du rotor (bavures résiduelles < 0,1 mm)
Le résultat
- Temps de réparation : 6 heures
- Coût des pièces détachées : 485 €
- Pertes au ralenti : 132 000 €
- Vibration après réparation : 1,8 mm/s RMS
- Durée de vie estimée : 14 000 heures
Gestion des pièces détachées
Stratégie d'inventaire en entrepôt
La stratégie optimale de gestion des stocks s’appuie sur l’analyse ABC et la méthodologie RCM (Reliability Centered Maintenance) :
| Catégorie d'équipement | Marge d'assurance (pcs.) | Délai de livraison (jours) | Criticité |
|---|---|---|---|
| Pompes principales | 2-3 | 5-7 | A |
| Mécanismes auxiliaires | 1-2 | 10-14 | B |
| Équipement de secours | 1 | 21-30 | C |
Critères de sélection des fournisseurs
Le fournisseur de roulements SKF 6019-Z est sélectionné en fonction des paramètres suivants :
- Certification ISO 9001:2015 et UkrSEPRO
- Disponibilité de la documentation technique en ukrainien
- La période de garantie est d'au moins 24 mois
- Le délai de livraison ne dépasse pas 7 jours ouvrables
- Possibilité de livraison en urgence sous 48h
- Assistance technique 24h/24 et 7j/7
La demande annuelle des raffineries de pétrole ukrainiennes en roulements de type 6019-Z est d'environ 480 unités, d'une valeur de 234 000 €.
Conclusions
Les roulements SKF 6019-Z sont des composants essentiels des équipements de traitement du pétrole et du gaz fonctionnant dans des conditions de charges et de températures élevées. Le fonctionnement efficace de ces composants nécessite une approche globale qui comprend une installation de qualité, une maintenance régulière et un suivi de l'état technique.
La mise en œuvre de la maintenance prédictive vous permet de réduire les coûts d'exploitation de 30 à 40 % et d'augmenter l'efficacité globale des équipements (OEE) à 87 à 92 %. La gestion stratégique des pièces de rechange minimise le risque de temps d'arrêt imprévus.
Pour garantir un approvisionnement fiable en roulements SKF 6019-Z de qualité et en composants associés, nous vous recommandons de vous référer au catalogue UNITEC-D GmbH : UNITEC-D E-Catalog
Littérature
- DSTU GOST 520:2015 "Roulements. Conditions techniques générales"
- ISO 15:2011 « Roulements – Roulements radiaux – Dimensions d'encombrement »
- API 610 11e édition « Pompes centrifuges pour les industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel »
- DSTU ISO 14224 :2018 « Industrie pétrolière, gazière et pétrochimique »
- EN 12756-2:2018 « Joints à lèvre pour arbre rotatif »
- ISO 13374-1:2003 « Surveillance de l'état et diagnostic des machines »
- GOST 25142-82 "Rugosité de surface. Termes et définitions"
