Comprendre la gravité des vibrations

Définition : Qu'est-ce que la gravité des vibrations ?

Intensité des vibrations est un terme générique désignant une valeur globale unique utilisée pour caractériser l'état d'une machine en fonction de son niveau de vibration. Au lieu d'examiner un spectre complexe, une mesure de gravité condense l'état de la machine en un seul chiffre. Cette valeur peut ensuite être comparée à des graphiques standardisés pour déterminer rapidement si la machine fonctionne correctement, nécessite une surveillance ou présente un risque de panne. L'objectif d'une mesure de gravité est de fournir un indicateur simple, fiable et universel des contraintes et de l'état dynamiques d'une machine.

La norme de mesure : la vitesse efficace

Au cours de décennies de recherche et de pratique, l’industrie a établi que le meilleur paramètre pour évaluer la gravité des vibrations sur la plupart des machines rotatives courantes est Vitesse quadratique moyenne (RMS). C'est parce que :

• L’énergie destructrice des vibrations est étroitement liée à la vitesse.
• Un niveau de vitesse donné correspond à un niveau de gravité cohérent sur une large gamme de types de machines et de vitesses.

C'est pour cette raison que les normes internationales telles que la série ISO 20816 utilisent la vitesse RMS (mesurée en mm/s ou en in/s) comme base de leurs critères d'évaluation.

Les graphiques de gravité des vibrations ISO 20816

L'Organisation internationale de normalisation (ISO) a élaboré une série de normes pour classer l'état de santé des machines. ISO 20816 La norme ISO 10816 (qui a remplacé l'ancienne norme ISO 10816) est le cadre le plus largement utilisé. Elle fournit des diagrammes de sévérité des vibrations utilisés mondialement comme référence pour les essais de réception et la surveillance d'état de routine.

Le concept central de la norme est le suivant :

1. Classer la machine : Les machines sont regroupées en différentes classes en fonction de leur taille, de leur type et de leur fondation (par exemple, « Groupe 1 » pour les grandes turbines, « Groupe 2 » pour les pompes et moteurs de taille moyenne).
2. Mesurer la vitesse RMS : La vitesse RMS à large bande est mesurée sur les boîtiers de roulement de la machine dans les directions horizontale, verticale et axiale.
3. Comparer au graphique : La valeur mesurée la plus élevée est comparée au tableau pour cette classe de machine.

Les quatre zones de gravité

Les graphiques ISO divisent la santé des machines en quatre zones distinctes :

• Zone A (verte) : Les vibrations des machines nouvellement mises en service se situent normalement dans cette zone. Cela indique un état de fonctionnement très régulier et sain.
• Zone B (jaune) : Indique un état acceptable pour un fonctionnement à long terme sans restriction. Il s'agit de la plage de fonctionnement normale pour la plupart des machines.
• Zone C (Orange) : Les niveaux de vibrations sont jugés insatisfaisants pour un fonctionnement continu à long terme. Les machines situées dans cette zone doivent être surveillées de près et une maintenance doit être programmée afin d'identifier et de corriger la cause profonde de l'augmentation des vibrations.
• Zone D (rouge) : Les valeurs de vibrations sont considérées comme suffisamment élevées pour endommager la machine. Les machines fonctionnant dans cette zone sont dans un état critique et peuvent nécessiter un arrêt immédiat.

Utilisation de la gravité des vibrations dans un programme de maintenance prédictive

Les graphiques de sévérité vibratoire sont essentiels à la maintenance prédictive. En effectuant des relevés mensuels réguliers de la vitesse efficace globale d'une machine et en traçant la tendance, les équipes de maintenance peuvent :

• Filtrer rapidement les ressources : Identifiez facilement quelles machines d’une usine sont en bon état et lesquelles nécessitent une attention particulière.
• Fournir un avertissement précoce : Une tendance à la hausse des vibrations qui se déplace de la zone B vers la zone C donne un avertissement précoce d’un problème en développement.
• Justifier les actions de maintenance : Les zones claires et normalisées fournissent une base objective pour recommander des travaux de maintenance. Il est beaucoup plus facile de justifier une réparation lorsqu'on peut démontrer qu'une machine est entrée dans la zone « Insatisfaisant » (Zone C) ou « Endommagé » (Zone D).

Bien qu'une analyse spectrale détaillée soit nécessaire pour trouver la *cause profonde* d'un problème, la simple mesure de la gravité des vibrations est la première étape essentielle qui vous indique *qu'* un problème existe.

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