Analyse des causes d'explosion des accouplements : déviation, surtension et fissuration par fatigue

Introduction : le symptôme de l’explosion qui déclenche la recherche

Un atelier de production en Ukraine a connu un dysfonctionnement de l'entraînement hydraulique. Le personnel de maintenance a découvert que l'accouplement HYDAC 0660D005BH4HC avait explosé, provoquant l'arrêt de la ligne. Après déconnexion du variateur, une fissure de fatigue a été détectée à la surface de l'accouplement, ainsi que la présence d'une déviation d'axe. Les mesures de température ont montré que l'accouplement chauffait jusqu'à 75 °C pendant le fonctionnement, ce qui dépasse la valeur admissible de 60 °C selon la norme EN 13445..

Présentation des composants : fonction, emplacement et conditions de fonctionnement

L'accouplement HYDAC 0660D005BH4HC remplit la fonction de transmission du couple entre le moteur et la pompe. Il est situé sur l'arbre de sortie du moteur, qui fonctionne en mode rotation continue avec une fréquence de 1500 tr/min. Charge admissible : puissance maximale 110 kW, couple maximal 350 Nm, température maximale 60 °C.

L'accouplement est fabriqué en acier de haute qualité, ce qui garantit une résistance élevée et une résistance à l'usure. Il est utilisé dans des conditions de charge vibratoire élevée et d'humidité partielle, ce qui nécessite une protection supplémentaire.

Signes d'une explosion : ce que voit un technicien

Après avoir arrêté l'équipement, le technicien a découvert les signes d'explosion suivants :

• Éclat de fatigue sur la surface de l'accouplement, mesuré à une profondeur de 0,3 mm.
• La présence d'un écart d'axe mesuré avec une tolérance de 0,1 mm.
• Les mesures de température ont montré que l'accouplement chauffait jusqu'à 75 °C.
• L'explosion a endommagé d'autres parties de l'entraînement, notamment les roulements et l'arbre.

De plus, des niveaux de vibrations plus élevés ont été détectés, mesurés au niveau de 8,5 mm/s RMS. Les vibrations ont dépassé le niveau admissible de 5,0 mm/s RMS selon la norme ISO 10816-3.

Enquête sur les causes de l'explosion : une analyse systématique

Les méthodes des 5 Pourquoi, d'Ishikawa et de l'arbre de défaillances ont été utilisées pour déterminer les causes de l'explosion. Les principales causes de l'explosion ont été déterminées grâce à l'analyse des vibrations, de la température et des données visuelles.

Les causes de l'explosion ont été déterminées

Voici une correspondance entre les causes de l’explosion, la probabilité et les preuves à l’appui :

1. Déviation d'axe - probabilité : 45 %. Les mesures ont montré un écart d'axe de 0,1 mm, ce qui dépasse le niveau admissible de 0,05 mm.
2. Surtension - probabilité : 30 %. La présence d'une fissure et une température plus élevée indiquent une contrainte excessive.
3. Morue de fatigue - probabilité : 25 %. Les mesures de vibrations et les signes visuels indiquent des fissures de fatigue.

Activités attendues

Les mesures suivantes ont été prises pour résoudre le problème de l'explosion :

1. Correction de la déviation de l'axe - réglage ou remplacement de l'arbre. Utiliser un appareil de mesure pour mesurer l'écart d'axe.
2. Réduction de charge : effectuez un ajustement du système pour réduire les surtensions.
3. Remplacement de l'accouplement  : utiliser un accouplement plus résistant qui répond à la norme EN 13445.

Une liste de contrôle de diagnostic rapide pour le technicien

Voici 10 points qu'un technicien peut utiliser sur une tablette dans la zone de travail :

1. Mesurez l'écart de l'axe de l'arbre (max. 0,05 mm).
2. Mesurer la température de la bobine (max. 60 °C).
3. Mesurez le niveau de vibration (max. 5,0 mm/s RMS).
4. Vérifiez la surface pour les fissures.
5. Vérifiez l'état des autres composants du lecteur.
6. Utilisez des appareils de mesure pour des mesures précises.
7. Utiliser une évaluation visuelle pour identifier les fissures de fatigue.
8. Effectuer une analyse des données de vibration.
9. Utilisez des programmes de diagnostic pour détecter les anomalies.
10. Ajustez le système pour réduire la charge.

Stratégie de prévention

Afin de réduire les risques d'explosion, il est recommandé de :

• Effectuer des contrôles réguliers de déviation d’axe (intervalle de 6 mois).
• Mesurez la température du lit (intervalle de 3 mois).
• Effectuer une analyse des données vibratoires (intervalle de 1 mois).
• Utilisez des crampons plus résistants (EN 13445 correspondant).
• Ajustez le système pour réduire la charge.

Conclusion : catalogue électronique UNITEC-D

Une éruption peut entraîner des coûts importants et des arrêts de production. L'utilisation de composants de haute qualité, tels que l'accouplement HYDAC 0660D005BH4HC, garantit la fiabilité et la durabilité des systèmes. Pour le remplacement ou la prévention, utilisez le catalogue électronique UNITEC-D.

Catalogue électronique UNITEC-D

Sources

• EN 13445 : 2009 – Conduits en acier pour le transport du gaz.
• ISO 10816-3 :2009 - Vibrations des machines - Évaluation des vibrations des machines de production.
• DSTU 3084-2019 - Normes pour la production et l'utilisation d'équipements industriels en Ukraine.
• Recommandations supplémentaires d'HYDAC : Conditions techniques des accouplements.
• Livre "Analyse des défaillances des composants industriels" — Méthodes supplémentaires d'analyse des explosions.