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Les choix qui s'imposent en matière de maintenance conditionnelle des éoliennes

2017 novembre 23, 10:30 CET

On ne gère bien que ce que l'on mesure. Cette règle de maintenance fondamentale s'applique aux éoliennes comme à n'importe quelle autre machine tournante. Heureusement, des solutions existent pour analyser ces équipements dans le but de prédire les probabilités de pannes. Fabrice Drommi, Responsable du développement commercial, maintenance conditionnelle dans l'industrie éolienne, chez SKF, nous en dit plus.

Montigny, le 23 novembre 2017, 

Plus les machines des parcs éoliens sont sollicitées et avancent en âge, moins elles sont fiables. C'est sur ce plan que la maintenance conditionnelle (MC) peut faire toute la différence. La MC offre des avantages significatifs pour tout type de machine comprenant des pièces tournantes, mais les bénéfices sont particulièrement impressionnants dans le cas des applications d'éoliennes, notamment lorsque des solutions de maintenance conditionnelle et de diagnostic sont mises en œuvre.

La MC est avant tout une stratégie basée sur la qualité de surveillance de l'état d'un équipement pour mieux déterminer les besoins de maintenance à partir de signes d'altération de ses performances. Elle repose généralement sur la mesure des paramètres de la machine sous surveillance, comme les vibrations et la température. En cas de modification significative d'un ou plusieurs de ces paramètres (signes avant-coureurs d'une défaillance prochaine), l'équipe de maintenance est alertée, il est ainsi possible d'éliminer la plupart des arrêts imprévus dus à ce type de pannes.

Dans les applications d'éoliennes, la MC peut se traduire par des économies considérables en permettant aux exploitants d'effectuer des réparations sur site, au lieu de devoir supporter les coûts liés au démontage ou à la réparation en atelier. Par ailleurs, il est bien moins coûteux d’anticiper les défauts et de réaliser des réparations en amont ; cela évite bien souvent de devoir remplacer toutes les pièces.
Par conséquent, la MC est bien plus intéressante qu'une maintenance réactive consistant à prendre des mesures uniquement en cas de panne. Elle contribue en outre à préserver le rendement énergétique et la productivité des équipements, pour encore plus d'économies. D’autres avantages entrent aussi en considération : elle peut également aider à augmenter la durée de service des pièces, allonger les intervalles de maintenance, renforcer la sécurité, raccourcir les délais de réparation et optimiser la durée de vie de l'éolienne. La MC constitue ainsi un choix logique sur le plan économique pour les parcs éoliens.

L’enjeu consiste à sélectionner la bonne approche.
Le premier élément à prendre en compte est la complexité de l'application. Si la machine est simple, une technologie de MC standard devrait suffire. Dans le cas d'une application plus complexe, il y aura logiquement besoin d'un système plus sophistiqué.
Le second point consiste à déterminer la rapidité avec laquelle une dégradation peut se produire. S'il est probable que le défaut évolue lentement, il sera plus aisé de prendre le temps d'effectuer des mesures et de mettre en place des actions. En revanche, en cas d'évolution rapide, une défaillance de plus grande ampleur est alors à craindre et il convient d'être réactif. Dans ce cas, il est pertinent d'installer des systèmes de MC permanents ou en ligne qui permettent de détecter un défaut au plus vite.
Le troisième point est l'accessibilité. Dans le cas d'une éolienne, si une personne doit grimper en hauteur chaque fois qu'une mesure est nécessaire, le personnel est exposé à des risques inutiles. 

Dans ce cas, il est judicieux d'installer un système « intelligent » qui effectue des mesures uniquement lorsque la machine tourne sous un niveau de charge défini et permet de consulter les résultats à distance. Pour être véritablement efficace, la MC nécessite un flux régulier de données de surveillance.
SKF propose un système complet de surveillance, d’analyse et de diagnostic, et les connaissances requises sur l'application pour améliorer la fiabilité de l'équipement.
En effet, SKF conçoit et développe des roulements, solutions d'étanchéité, systèmes de maintenance conditionnelle et de lubrification qui permettent d'améliorer la rentabilité des activités de production d'énergie éolienne. Les ingénieurs SKF travaillent aux côtés de fabricants d'équipements d'origine et d'exploitants de parcs éoliens à l'élaboration de solutions spécifiques pour optimiser la fiabilité et les performances de modèles d'éoliennes nouveaux ou existants.

Des capteurs pour applications d'éoliennes peuvent être connectés au système IMx-8 qui mesure les niveaux de vibrations des éoliennes 24h/24 et 7j/7 pour prédire des problèmes mécaniques potentiels. Le système d'acquisition des paramètres de fonctionnement stocke les données pour permettre à une équipe SKF spécialisée de déterminer les mesures à prendre en cas de déclenchement d'une alarme.
Pas plus grande qu'un livre, l'unité IMx-8 fournit des interfaces avec des appareils mobiles, comme les ordinateurs portables, pour faciliter la surveillance et le paramétrage. Il est également possible de se connecter au service Cloud de SKF pour stocker et partager des données, ainsi qu'aux services de diagnostic à distance SKF.

Le service de surveillance à distance permet à une entreprise disposant d'un accès à Internet de mettre en place un programme de maintenance prédictive pour la surveillance de ses machines critiques. SKF se charge de la gestion de l'ensemble du programme de maintenance ou construit une infrastructure clé en main que le client pourra gérer à sa convenance.

Enfin, un logiciel est nécessaire pour établir un diagnostic suite à la détection de problèmes. Le logiciel dernière génération SKF Enlight, basé sur le Cloud, permet de collecter, de vérifier et d'analyser des données. Les données en provenance des parcs éoliens sont transmises pour analyse à notre centre de données via un réseau privé virtuel.
Ainsi, SKF Enlight associe la convivialité intuitive d'une application iOS ou Android, a la possibilité d'accéder à des flux de travail créés sur mesure pour des tâches spécifiques et de collecter des données depuis différentes sources et capteurs, de manière à gérer de façon optimale la maintenance des équipements industriels tournants.

SKF figure parmi les premiers fournisseurs mondiaux de roulements, joints, composants mécatroniques, systèmes de lubrification et services incluant l’assistance technique, les services de maintenance et de fiabilité, le conseil technique et la formation. SKF est représenté dans plus de 130 pays et dispose d’un réseau d'environ 15 000 distributeurs à travers le monde. En 2016, SKF France a réalisé un chiffre d’affaires de 1 milliard d’euros avec un effectif de plus de 3 000 collaborateurs en France. www.skf.fr

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