SBM Offshore était confronté à des problèmes de vibration et des défaillances ont été observées sur les instruments et les tuyaux de l’un de ses FPSO.
Ces problèmes ont des conséquences critiques :
Sécurité de tous les employés à bord du FPSO.
Risque de perte de production en cas d’arrêt imposé de l’installation.
L’objectif du client était de connaître clairement les actions de maintenance industrielle à programmer pour sécuriser le fonctionnement de l’installation et optimiser la fiabilité des équipements.
01
Réactivité et autonomie
Deux experts de Vibratec se sont rendus sur place, avec tout le matériel de mesure spécialisé, moins de 3 semaines après la demande de devis du client et ont été autonomes pour le diagnostic.
02
Production respectée
Mission de diagnostic sur site sans impact sur la production
03
Évaluation des risques
Les données recueillies ont été comparées à la spécification adaptée afin d’évaluer le risque du problème et d’évaluer l’urgence de la maintenance.
04
Solution intégrable
Toutes les solutions proposées sont discutées et validées avec l’équipe technique du client afin d’assurer leur intégration sur site.
01
Réalisation des mesures adaptées sur les bons sites pour comprendre le comportement dynamique
02
Proposé des solutions adaptées : correction des problèmes et intégration dans le site de production
03
Travail avec un impact minimal sur la production
Instrumentation, Simulation, Analyse
Nos expertises au service de vos projets
Ce type de problème implique souvent des questions complexes avec de nombreuses causes profondes possibles. Une approche méthodique et complète était nécessaire pour comprendre tous les phénomènes physiques et analyser l’origine des problèmes observés. Pour enfin répondre aux questions du client.
Afin de visualiser les formes de déformation de la tuyauterie en fonctionnement, un maillage du réseau de tuyauterie a été réalisé avec 90 points de mesure.
Des accéléromètres à trois axes sont utilisés pour les mesures avec une largeur de bande [0 – 6400 Hz] et une résolution de fréquence de 0,25 Hz.
Les premières mesures sont réalisées dans des conditions de production à pleine charge.
Les niveaux de vitesse sont définis sur la bande passante [3 – 1000 Hz] pour chaque 90 points de mesure en mm/s RMS.
Les niveaux sont comparés aux limites préconisées dans le document Guidelines for the avoidance of vibration induced fatigue failure in process pipework – 2nd edition – 2008 de l’Institut de l’énergie.
Cette première analyse a permis de définir l’emplacement critique sur la ligne. Elle a également permis de déterminer un premier risque de vibration pour la production : l’installation a été classée « correction nécessaire » (courbe orange) mais pas « danger » (courbe rouge).
Les formes de déformation opérationnelles permettent de se concentrer sur le point et l’emplacement où le niveau de vibration dépasse la limite et de mettre en évidence les mouvements incriminés sur la plage de fréquence d’intérêt.
Ces mouvements permettent de déterminer les directions où les lignes ont un degré de liberté et d’estimer les localisations qui n’ont pas assez de rigidité.
Des mouvements ont été détectés sur le refroidisseur et le radiateur entre 7 et 10 Hz.
À ce stade, il est nécessaire de s’assurer que ces mouvements sur certaines fréquences ne correspondent pas aux fréquences naturelles du réseau de canalisations.
L’analyse modale expérimentale permet de déterminer les fréquences propres et les formes de déformation associées. Ces mesures sont réalisées sans écoulement. Le réseau de canalisations est excité à l’aide d’un marteau d’impact.
La combinaison des formes de déformation opérationnelles et de l’analyse modale expérimentale permet de comprendre l’origine des vibrations et de proposer plusieurs actions d’atténuation.
Les mouvements trouvés sur le refroidisseur et le réchauffeur grâce à l’Analyse Modale Expérimentale sont très proches des mouvements trouvés sur les Formes de Déformation Opérationnelle. Les fréquences sont également similaires. Vibratec a pu conclure que les niveaux anormaux de vibrations sont dus à l’excitation de modes par une excitation à large bande (une caractéristique claire des phénomènes de vibrations induites par l’écoulement).
VIBRATEC a proposé plusieurs solutions :
