Lorsque vous entendez « équipement rotatif », que pensez-vous? Le terme équipement rotatif est un fourre-tout qui couvre de nombreux équipements qui ne tombent pas dans les catégories électriques, fixes ou bâtiments. Tout ce qui bouge : les moteurs, les roulements, les courroies, les vis sans fin, les boîtes de vitesses, l'hydraulique, la pneumatique, les pompes, les raccords, les joints, etc. sont généralement considérés comme des équipements rotatifs. Cette capsule technique traite de la façon d'inspecter les roulements des équipements haute et basse vitesse, utilisant la méthode comparative ou d’exception. Les méthodes de base, complète et des tendances seront couvertes dans une autre capsule.

Quelle est la différence entre les deux vitesses? Généralement, les gens de vibrations préfèrent les roulements hautes vitesses, et souvent évitent les basses vitesses. Le point de transition est autour 300 RPM. À mesure que la vitesse diminue, le temps de collecte des données augmente et la résolution diminue dans le spectre des vibrations. Cependant, pour les thermographes, la vitesse de rotation n'est pas une préoccupation car ils affichent toujours une signature thermique à mesure que l'équipement commence à se dégrader. Le temps d'inspection avec l'infrarouge n'est pas effectué par la vitesse de rotation, mais la vitesse joue un rôle dans la détermination de la gravité de l'anomalie.

Parfois, c'est l'emplacement de l'équipement inspecté qui rend l'utilisation de l’analyse des vibrations, difficile. La thermographie est alors une option meilleure (voir dans les images ci-dessous). Il faudrait une nacelle pour placer le système de mesure sur chacun des roulements, et compter environ une demi-heure par roulement. Dans l’exemple, on en compte dix dans cette zone. Une autre option est d’installer des capteurs qui demeurent en permanence sur les roulements pour la collecte de données. Ceci implique des coûts supplémentaires. C’est une option réservée aux équipements critiques. Tandis qu’avec un imageur infrarouge, chacun des roulements peut facilement être inspecté en moins d'une minute. Le roulement présenté tournait autour de 30 RPM.

Avec l’infrarouge (IR), on peut inspecter un groupe semblable, comme celui-ci, très rapidement. Visuellement rien de particulier, en IR une anomalie est trouvée sur le roulement du deuxième essieu plus bas (les roulements tournaient autour de 900 RPM). Avec l’analyse des vibrations, des mesures sur chacun des six roulements (requiert 3 à 5 minutes chacun) sont faites. Pour détecter un problème, les mesures sont ensuite analysées. Par imagerie thermique, il suffit d’ajuster l’imageur pour détecter une anomalie en comparant le roulement avec un même groupe. L'IR est un excellent diagnostic complémentaire à l'analyse des vibrations ou les ultrasons. C’est l’ensemble des diagnostics qui permet de cerner et de comprendre la nature des anomalies trouvées.

Que recherche-t-on lors des inspections des roulements avec un imageur thermique? En inspectant plusieurs roulements proches les uns des autres, en conditions similaires d’exploitation, nous recherchons les anomalies thermiques : des roulements plus chauds ou plus froids. Quels roulements comparons-nous? Nous comparons les roulements sur le même essieu ou dans des dispositifs similaires dans les mêmes conditions d’exploitation : environnemental, de chargement, d’endroit. On doit tenir compte de l’échauffement solaire et des courants d’air qui pourront brouiller certaines signatures, et gêner l’inspection. Le type de charge aussi doit être pris en compte : continuelle ou intermittente. L’âge ou la durée de service des roulements peuvent être détectés par IR. Mais, on doit comparer avec des semblables. Les roulements intérieurs et extérieurs sur un même essieu fonctionnent généralement à des températures différentes. On veut donc comparer des roulements intérieurs à d'autres roulements intérieurs sur des équipements similaires.

Dans le premier ensemble d'images ci-dessus, tous les roulements du rouleau de tête du convoyeur devraient donner la même signature thermique (à ~ 5-10 °F / 3-5 °C, près). Dans les images ci-dessous les roulements supérieurs des trois arbres devraient avoir environ la même température, et les roulements inférieurs aussi (pour de mêmes charges et mêmes cycles). Cela semble contredire l’approche du même arbre, mais c’est l'équipement qui dicte si les roulements inférieurs seront plus chauds que ceux plus hauts. Par contre, leurs températures respectives devraient être semblables.

Quelles sont les températures limites des roulements? Il n'existe aucun écart de température qui commande des mesures correctives, sauf pour les cas extrêmes. Cependant, il existe des lignes directrices. L'une des « températures limite » couramment utilisées est celle du lubrifiant utilisé dans le palier ou roulement. Une autre limite est d'utiliser la température de fonctionnement limite la plus basse des équipements associés. Par exemple, avec un joint d'étanchéité, un roulement, les lubrifiants, on utilisera alors la température limite la plus basse permise, comme alarme. En maintenance conditionnelle, on cherche à détecter une anomalie avant que le bris ne survienne.

Il faut tenir compte que les températures de surface détectées sont inférieures aux températures internes. Lors de l'inspection, on mesure les températures de surface et non les températures internes. La température interne, est généralement plus chaude que la température de surface. Les spécifications du fabricant des roulements, donnent la limite de température permise. Si ces valeurs ne sont pas disponibles, la température des paliers ne devrait pas dépasser ± 5-10 °F / 3-5 °C la température mesurée sur les extrémités du boitier du moteur. Ceci peut servir de guide, ce n’est pas une norme.

Les inspections des roulements peuvent être fastidieuses. Mais lorsque des anomalies sont trouvées, la recherche d’une solution peut être amusante et une expérience d'apprentissage unique. La thermographie est merveilleuse pour inspecter les roulements. Elle est rapide et complémente bien les autres méthodes diagnostics.