Qu'est-ce qu'un seuil de déclenchement ? Seuil d'arrêt d'urgence • Équilibreur portable, analyseur de vibrations " Balanset " pour l'équilibrage dynamique des concasseurs, ventilateurs, broyeurs, vis sans fin de moissonneuses-batteuses, arbres, centrifugeuses, turbines et de nombreux autres rotors. Qu'est-ce qu'un seuil de déclenchement ? Seuil d'arrêt d'urgence • Équilibreur portable, analyseur de vibrations " Balanset " pour l'équilibrage dynamique des concasseurs, ventilateurs, broyeurs, vis sans fin de moissonneuses-batteuses, arbres, centrifugeuses, turbines et de nombreux autres rotors.

Qu'est-ce qu'un seuil de déclenchement ? Seuil d'arrêt d'urgence

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Comprendre les niveaux de déclenchement

Définition : Qu'est-ce qu'un niveau de déclenchement ?

Niveau de déclenchement (également appelé point de consigne d'arrêt, déclenchement d'urgence ou alarme critique) est le plus élevé vibration ou un seuil de condition dans les systèmes de protection des machines qui, lorsqu'il est dépassé, déclenche automatiquement l'arrêt d'urgence de l'équipement pour éviter des dommages catastrophiques. Les niveaux de déclenchement sont généralement fixés à des amplitudes de vibration où la poursuite du fonctionnement risque d'endommager rapidement et irréversiblement la machine ou de créer des risques pour la sécurité. Contrairement aux seuils inférieurs niveaux d'alarme qui avertissent les opérateurs, les niveaux de déclenchement exécutent une action de protection automatique, supprimant la prise de décision humaine du chemin critique lorsque chaque seconde compte.

Les niveaux de déclenchement sont obligatoires pour les turbomachines critiques en vertu de la norme API 670 et d'autres normes de sécurité, représentant la dernière ligne de défense empêchant les pannes catastrophiques qui pourraient détruire des équipements d'une valeur de plusieurs millions, provoquer des blessures ou créer des rejets dans l'environnement.

Réglage des niveaux de déclenchement

Basé sur les seuils de dommages

  • Placer sous les vibrations provoquant des dommages immédiats
  • Généralement 10 à 20 × la ligne de base ou le sommet de la zone ISO D
  • Tenir compte des jeux (déclenchement de la sonde de proximité avant le contact)
  • Tenir compte des limites de charge des roulements
  • Tenir compte des marges de sécurité

Guide API 670

Pour les turbomachines :

  • Déclenchement des vibrations de l'arbre : généralement 25 mils (635 µm) crête à crête
  • Boîtier de roulement : vitesse généralement de 0,5 à 0,6 po/s (12 à 15 mm/s)
  • Doit être à 2 votes (deux capteurs indépendants en accord)
  • Délai généralement respecté < 1 à 5 secondes

Facteurs spécifiques à la machine

  • Dégagements : Déclenchement avant le contact du rotor avec les joints ou le stator
  • Limites de roulement : En dessous du seuil de défaillance de la charge du roulement
  • Données historiques : Vibrations lors de pannes précédentes
  • Recommandations du fabricant : Spécifications OEM si disponibles

Niveau de déclenchement vs. autres alarmes

Niveau Valeur typique Action Chronologie
Alerte 2× ligne de base Enquêter Des semaines à des mois
Avertissement 4× ligne de base Planifier l'entretien 1 à 4 semaines
Danger 8× ligne de base Réparation urgente Jours
Voyage 12 à 15 × valeur de base Arrêt automatique Immédiat (secondes)

Exigences de mise en œuvre

Matériel

  • Capteurs installés en permanence (non basés sur un itinéraire)
  • Matériel de surveillance dédié avec capacité d'arrêt
  • Capteurs redondants pour les déplacements critiques (vote 2 sur 2 ou 2 sur 3)
  • Alimentation électrique fiable (onduleur de secours)
  • Capacité d'arrêt câblée indépendante du logiciel

Intégration des systèmes de sécurité

  • Connexion au système de sécurité DCS/PLC
  • Circuits de déclenchement redondants
  • Conception à sécurité intégrée (une défaillance du capteur provoque un déclenchement ou une alarme)
  • Test régulier de la fonction de déclenchement
  • Indice SIL (Safety Integrity Level) pour les applications critiques pour la sécurité

Temps de réponse

  • De la détection à l'initiation de l'arrêt : < 1 seconde typique
  • Temps d'arrêt total : dépend de l'équipement (de quelques secondes à quelques minutes)
  • Doit être suffisamment rapide pour éviter les dommages
  • Équilibrez la vitesse avec la prévention des déplacements inutiles

Gestion des événements de voyage

Quand le voyage se produit

  1. Immédiat: L'équipement s'arrête automatiquement
  2. Alarme: Les opérateurs sont informés de l'état et de la cause du voyage
  3. Capture de données : Données de vibration enregistrées avant/pendant le trajet
  4. Enquête: Déterminer la cause profonde
  5. Verrouillage : Empêcher le redémarrage jusqu'à ce que le message soit effacé

Actions post-voyage

  • Inspecter l'équipement pour détecter tout dommage
  • Analyser les données de vibration enregistrées
  • Identifier le défaut qui a provoqué le déclenchement
  • Réparer le problème identifié
  • Vérifiez que le point de consigne de déclenchement était approprié
  • Documenter l'événement et les apprentissages

Réinitialisation du voyage

  • Nécessite une réinitialisation manuelle (non automatique)
  • Vérification que la cause a été traitée
  • Autorisation de redémarrage
  • Inspection post-voyage terminée

Prévention des faux déclenchements

Sélection appropriée du point de consigne

  • Assez haut pour éviter les déplacements intempestifs
  • Assez bas pour protéger l'équipement
  • Typique : 20-30% marge au-dessus de l'alarme de danger
  • Tenir compte des vibrations transitoires lors des démarrages

Délais

  • Un court délai (1 à 5 secondes) confirme l'état maintenu
  • Empêche les déclenchements dus à des pics momentanés
  • Doit être suffisamment court pour assurer la protection
  • Équilibrer la prévention des déclenchements intempestifs et la vitesse de réponse

Logique de vote

  • Nécessite deux capteurs pour être d'accord (2 sur 2)
  • Ou deux des trois capteurs (vote 2 sur 3)
  • Empêche la défaillance d'un seul capteur en cas de déclenchement intempestif
  • Augmente la fiabilité

Tests et vérifications

Tests fonctionnels

  • Test périodique de la fonction de déclenchement (au moins une fois par an)
  • Simuler des vibrations élevées ou injecter un signal de test
  • Vérifier que l'arrêt s'exécute correctement
  • Tester tous les canaux redondants
  • Documenter les résultats des tests

Calibrage

  • Capteurs calibrés régulièrement
  • Points de consigne de déclenchement vérifiés
  • Temps de réponse du système mesuré
  • Tous les composants de la chaîne de déclenchement ont été testés

Contexte réglementaire et normatif

API 670

  • Déclenchement vibratoire obligatoire pour les turbomachines > 10 000 CV
  • Spécifie les points de consigne, la logique de vote et les tests
  • Norme industrielle pour les équipements critiques

Normes des systèmes de sécurité

  • IEC 61508 (sécurité fonctionnelle)
  • IEC 61511 (sécurité des industries de transformation)
  • Indices SIL pour les systèmes de déclenchement

Les seuils de déclenchement représentent le seuil de protection ultime des systèmes de surveillance des machines. Ils arrêtent automatiquement l'équipement lorsque des vibrations indiquent une défaillance catastrophique imminente. Un réglage correct des seuils de déclenchement, une mise en œuvre avec du matériel fiable et redondant, des tests réguliers et l'intégration aux systèmes de sécurité garantissent le bon fonctionnement de cette dernière ligne de défense essentielle pour prévenir la destruction des équipements et les incidents de sécurité sur les machines tournantes critiques et de grande valeur.

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