Diagnostic des vibrations excessives dans les équipements tournants : arbre de décision de l'analyse de spectre à la cause racine

1. Description des problèmes et de la portée

Ce manuel traite de la détection des vibrations excessives dans les équipements tournants, y compris les pompes, les compresseurs, les ventilateurs et les générateurs. Les vibrations peuvent être critiques, entraînant la panne de l'équipement, des dommages aux roulements ou des risques pour le personnel. Il est nécessaire de déterminer la cause racine — déséquilibre, mauvais alignement, défaut de roulement ou résonance.

2. Mesures préventives en matière de sécurité

Désactivez l'alimentation électrique et effectuez la procédure de blocage/étiquetage avant d'effectuer toute action diagnostique.
Utilisez des équipements de protection individuelle : gants, lunettes, casques de protection.
Vérifiez la présence de tensions électriques stockées dans les circuits électriques.

3. Outils de diagnostic nécessaires

4. Évaluation initiale : checklist

5. Schéma de diagnostic systématique

1. Mesurez le niveau de vibration dans la plage appropriée (0–100 mm/s).
1. Si le niveau de vibration dépasse 4,5 mm/s — exécutez l'analyse de spectre.
2. Si le niveau de vibration ne dépasse pas 4,5 mm/s — vérifiez l'état des roulements.
2. Effectuez l'analyse du spectre de vibration.
1. Si des harmoniques sont détectés à la fréquence de rotation — retour à l'instabilité.
2. Si les harmoniques à la fréquence 2×de rotation — retour au mauvais alignement.
3. Si les harmoniques à la fréquence du roulement — retournez à un défaut de roulement.
4. Si les harmoniques à la fréquence de résonance — retourne à la résonance.
3. Effectuez une thermographie.
1. Si un surchauffage des roulements est détecté — retour au défaut des roulements.
2. Si un surchauffage de la bande est détecté — retour à l'instabilité.
4. Vérifiez les connexions électriques.
1. Si un fuitage ou un arrêt est détecté, on revient aux problèmes électriques.

6. Matrice des causes de vibration

7. Analyse des causes racines

7.1 Déséquilibre

L'instabilité se produit en raison d'un déséquilibre de masse sur l'élément en rotation. Cela provoque la génération de vibrations à la fréquence de rotation. Pour confirmer, effectuez une analyse du spectre. Si des harmoniques sont détectées à la fréquence de rotation, on peut considérer que le problème provient d'un déséquilibre. Si le déséquilibre n'est pas corrigé, il peut entraîner une dégradation des roulements ou de la jante.

7.2 Mauvais alignement

L'alignement incorrect se produit lorsque les axes des éléments tournants ne sont pas alignés. Cela provoque des vibrations à la fréquence 2×de rotation. Pour confirmer, effectuez une analyse du spectre. Si des harmoniques sont détectées à la fréquence 2×de rotation, on peut considérer que le problème provient d'un alignement incorrect. Si l'alignement n'est pas corrigé, il peut survenir une défaillance des roulements ou de la jante.

7.3 Défaut d'un roulement

Un défaut d'unité de roulement peut survenir en raison de l'usure, de l'absence de graisse ou de fuite de liquide. Cela provoque une vibration à la fréquence du roulement. Pour confirmer, effectuez une thermographie. Si un surchauffage des roulements est détecté, on peut considérer que le problème provient d'un défaut d'unité de roulement. Si le défaut d'unité de roulement n'est pas corrigé, il peut entraîner une défaillance de la couronne ou du mécanisme.

7.4 Résonance

Le résonnement survient lorsque la fréquence de vibration correspond à la fréquence naturelle du système. Cela entraîne une augmentation significative de l'amplitude de vibration. Pour confirmer, effectuez une analyse du spectre. Si des harmoniques sont détectées à la fréquence de résonnement, on peut considérer que le problème provient du résonnement. Si le résonnement n'est pas corrigé, il peut survenir une dégradation de l'anneau ou du mécanisme.

8. Procédure pas à pas de correction

8.1 Déséquilibre

1. Effectuez l'équilibrage de l'élément rotatif à l'aide de l'appareil d'équilibrage.
2. Installez le poids sur l'élément rotatif aux points déterminés par l'appareil d'équilibrage.
3. Vérifiez le niveau de vibration après le balancement. Si la vibration est tombée à 4,5 mm/s, considérez que le problème est résolu.

8.2 Mauvais alignement

1. Effectuez l'alignement des éléments tournants à l'aide d'un dispositif d'alignement.
2. Positionnez l'alignement des arbres aux points définis par l'appareil d'alignement.
3. Vérifiez le niveau de vibration après le centrage. Si la vibration est tombée à 4,5 mm/s, considérez que le problème est résolu.

8.3 Défaut d'un roulement

1. Désactivez l'alimentation électrique et effectuez la procédure de blocage/étiquetage.
2. Retirez le roulement et vérifiez-le en l'absence d'usure, de fuite d'huile ou de décollement.
3. Installez le nouveau roulement et effectuez l'alignement.
4. Vérifiez le niveau de vibration après l'installation du nouveau roulement. Si la vibration est tombée à 4,5 mm/s, considérez que le problème est résolu.

8.4 Résonance

1. Déterminez la fréquence naturelle du système à l'aide d'une analyse de spectre.
2. Modifiez la fréquence de rotation de l'élément rotatif afin d'éviter le résonance.
3. Vérifiez le niveau de vibration après modification de la fréquence de rotation. Si la vibration diminue à 4,5 mm/s, considérez que le problème est résolu.

9. Méthodes de prévention

10. Pièces et composants

Для замовлення запчастин і компонентів відвідайте https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Références

• ISO 10816:1995 — Vibrations — Mesure et évaluation des vibrations des machines
• EN 60034-16:2001 — Vibrations des moteurs électriques à courant alternatif
• DSTU 3167-97 — Vibrations des équipements tournants
• Catalogue de documents techniques UNITEC-D