Interprétation de la norme ISO 21936:2020 « Surveillance de l'état et diagnostic des défaillances des grues »
📌La norme ISO 21936:2020 « Surveillance de l'état et diagnostic des défaillances des grues » est une norme technique relative à la surveillance de l'état des grues. Elle définit les exigences en matière de collecte des paramètres pour les programmes de surveillance de l'état des systèmes structurels en acier et des systèmes électriques des grues, ainsi que les méthodes de diagnostic des défaillances et les stratégies de maintenance prédictive, en couvrant des moyens techniques clés tels que l'analyse des vibrations, de la température, des contraintes et des fluides.
Paramètres et protocoles de surveillance
Les trois principaux systèmes de surveillance de l'état des grues : surveillance de la structure métallique (jauges de contrainte placées au milieu de la poutre principale pour mesurer les zones de concentration de contraintes) ; surveillance des vibrations des béquilles (capteurs d'accélération pour mesurer les vibrations verticales et horizontales). Le système mécanique surveille la température des roulements du moteur de levage (Pt100) et ses vibrations, la température et le niveau d’huile du réducteur ainsi que ses vibrations, et l’usure et l’état d’ouverture/fermeture du frein. Le système électrique surveille le courant, la tension et le facteur de puissance des moteurs, ainsi que la température et l’humidité de l’armoire de commande et la résistance d’isolement des câbles en temps réel. Paramètres dynamiques ≥ 100 Hz, en régime permanent ≥ 1 Hz. Protection du collecteur ≥ IP65 ; prise en charge du stockage local pendant ≥ 7 jours et transmission en continu en cas de coupure de connexion.
Méthodes de diagnostic des pannes
Le diagnostic en ligne repose sur des règles de seuil : un dépassement des valeurs de vibration déclenche une alerte. La méthode d'analyse des tendances permet de surveiller l'évolution des paramètres dans le temps ; par exemple, une augmentation mensuelle des vibrations indique une usure des roulements. Le diagnostic hors ligne repose sur l’analyse spectrale des vibrations : les composantes de fréquence correspondent à différents modes de défaillance. La fréquence de défaillance d’un roulement = 0,4 à 0,6 fois la fréquence de rotation ; la fréquence d’engrènement d’un engrenage = nombre de dents × fréquence de rotation. L’identification des composants défaillants s’effectue via le spectre FFT. L’analyse de l’huile permet de détecter la concentration et la distribution granulométrique des particules métalliques afin de déterminer le type et le degré d’usure. Krud Heavy Industry propose des services d’intégration de systèmes de surveillance d’état et de diagnostic des défaillances.
| Méthodes de diagnostic | Principe | Applications |
|---|---|---|
| Méthode du seuil | Dépassement des limites de vibration/température | Alerte en ligne en temps réel |
| Méthode des tendances | Évolution mensuelle des paramètres | Alerte d'usure accélérée |
| Loi sur le spectre | Fréquences caractéristiques FFT | Identification des pièces défectueuses |
| Méthode par huile | Analyse des particules métalliques | Déterminer le type d'usure |
Intégration et maintenance des systèmes
L'intégration du système de surveillance d'état comprend l'installation des capteurs, le déploiement des acquéreurs de données, la mise en place du réseau de communication et la configuration de la plateforme cloud. L'écart d'étalonnage mensuel des capteurs est ≤ ±51 TP3T, et une inspection complète du système est effectuée chaque année. L'analyse des données porte sur les tendances en matière de vibrations, de température et de dommages cumulés dus à la fatigue, ce qui permet d'assurer une maintenance prédictive et de détecter à l'avance les dérives de précision des capteurs ainsi que la dégradation des performances des mécanismes. Krud Heavy Industry fournit un service complet couvrant l'ensemble du cycle de vie du système de surveillance d'état.
| Maintenance | cycle | Contenu |
|---|---|---|
| Étalonnage des capteurs | Chaque mois | Écart ≤ ±51 TP3T |
| Communications | Chaque trimestre | Puissance du signal |
| Contrôle du système | Chaque année | Fonctionnalités complètes |
| Sauvegarde des données | Chaque mois | Cloud + local |
Foire aux questions
Question : Quels sont les trois principaux systèmes de surveillance de l'état ?
Réponse : Structure métallique (contraintes sur les poutres principales + vibrations), mécanisme (température du moteur/réducteur/frein + vibrations), système électrique (courant/isolation/température et humidité). Dynamique ≥ 100 Hz, en régime permanent ≥ 1 Hz. Stockage ≥ 7 jours, reprise de la transmission en cas de coupure de réseau, indice de protection IP65.
Question : Quelles sont les méthodes de diagnostic en ligne et hors ligne ?
Réponse : En ligne — Alerte de seuil + analyse des tendances (augmentation mensuelle des paramètres entraînant une accélération de l'usure). Hors ligne — Analyse du spectre FFT des vibrations pour l'identification des fréquences caractéristiques et le dépistage des défaillances des roulements/engrenages + analyse des particules métalliques présentes dans l'huile pour déterminer le type et le degré d'usure.
Question : Quels sont les seuils d'alerte courants ?
Réponse : Vibrations de la poutre principale ≤ 10 mm/s ; température des roulements du moteur ≥ 85 °C ; température de l'huile du réducteur ≥ 75 °C ; isolation ≥ 1 MΩ. La méthode d'analyse des tendances permet de surveiller les tendances d'accélération anormales qui s'amplifient de mois en mois.
Question : Quels sont les services proposés par Krude Heavy Industry ?
Réponse : Krude Heavy Industry propose des services d'intégration de systèmes de surveillance d'état, comprenant le déploiement de capteurs, l'installation d'enregistreurs, la mise en place d'une plateforme cloud ainsi que le diagnostic et l'analyse des pannes.
