La déformation des carters n'est pas seulement une problématique majeure pour les machines rotatives, c'est aussi un phénomène très courant. Mais de quoi s'agit-il exactement ? Imaginez une table de restaurant bancale. Tout le monde a déjà été confronté à ce problème. Un sol inégal ou un défaut de fabrication de la table crée un espace entre un pied et le sol, faisant pencher la table d'un côté puis de l'autre. Pour y remédier, rien de plus simple : il suffit de glisser quelques serviettes sous le pied pour que la table ne bouge plus.
L'installation de machines rotatives sur des fondations non planes provoque le même phénomène. La plupart des équipements rotatifs sont conçus pour être installés sur une surface plane. Sur le site du fabricant, tous les pieds des machines sont fraisés de façon à être parfaitement plats. Si l'équipement est installé sur une fondation non plane ou sur des semelles inégales, il se comportera comme une table bancale. C'est ce qu'on appelle un « pied boiteux ».
Des jeux infimes pour un impact maximal
Les équipements rotatifs sont constitués de nombreuses pièces : des rotors, des arbres, des paliers, des joints mécaniques et des impulseurs dans les chambres de compression, pour n'en citer que quelques-unes. Et tous ces éléments présentent des jeux internes très faibles. Si une machine est fixée sur une surface irrégulière, les forces appliquées sur ses pieds modifieront la géométrie du carter, ce qui entraînera un changement rapide des jeux.
Pour remédier à un pied boiteux, il est indispensable de compenser tout jeu supérieur à 0,05 mm. Ce qui est peu, sachant qu'un cheveu humain fait entre 0,06 mm et 0,08 mm d'épaisseur ! Mais cela suffit pour déformer le carter d'une machine neuve ou tout juste révisée.
Problèmes de raccords de tuyauterie
La déformation du carter d'une machine peut également être due à une déformation de la tuyauterie. Ce problème peut se produire en cas de défaut de fabrication des tuyaux et de mauvais alignement des brides de raccordement. Des supports de tuyauterie trop hauts ou trop bas peuvent également créer des écarts importants entre les raccords. Une solution courante, qui consiste à les aligner de force, entraîne ce que l'on appelle une « charge de tuyauterie ». Là aussi, le carter de la machine est soumis à de fortes contraintes. (Le fabricant indiquera la charge de tuyauterie autorisée sur l'équipement.)
Les forces s'exercent au niveau des brides d'entrée et de sortie de la machine.
Les conséquences à long terme
Quels types de problèmes peut entraîner la déformation du carter ? Nous avons évoqué précédemment les pièces internes des machines rotatives, telles que les arbres. Comment ce phénomène les affecte-t-il ?
Les arbres sont équipés de paliers qui permettent de supporter le mouvement de rotation, et ces paliers sont prévus pour des charges définies. En cas de déformation du carter, les arbres sont soumis à des contraintes qui les déplacent, ce qui modifie la charge nominale des paliers et écarte les éléments roulants du chemin de roulement. Ce phénomène affecte sérieusement la lubrification. Les éléments roulants du palier repoussent le lubrifiant par manque de place. La chaleur s'accumule et accentue la dilatation thermique des composants internes, ce qui réduit progressivement leur écart jusqu'à la panne inévitable. (La modification de la charge nominale des paliers peut réduire leur durée de vie de 50 %.)
Une installation correcte peut garantir un fonctionnement sans encombre et éviter les pannes inattendues. Comme nous l'avons vu, il suffit d'un petit écart pour déséquilibrer votre machine. C'est pourquoi la précision joue un rôle clé dans le bon fonctionnement des équipements rotatifs.
Roman Megela
Senior Reliability Engineer
Easy-Laser AB
