Maximiser la durée de vie des composants des systèmes fluides industriels

Maximiser la durée de vie des composants des systèmes fluides industriels

Cory Cottrill

Le coût du remplacement d’un seul composant dans le système fluide d’une installation industrielle ne se limite pas au prix de la pièce en question. Il comprend également des coûts internes – achat, montage, maintenance – ainsi que les coûts liés à la perte de productivité causée par l’arrêt des installations.

Même si vous ne voulez en aucun cas compromettre la sécurité de vos installations, il est essentiel de contenir vos coûts tout en faisant en sorte que les composants de vos systèmes durent le plus longtemps possible. Forts d’une expérience de plusieurs décennies, les ingénieurs de projet Swagelok ont découvert plusieurs stratégies qui, non seulement, vous aideront à maximiser la durée de vie des composants de vos systèmes, mais qui contribueront également à réduire les coûts de maintenance et à améliorer la sécurité globale de vos installations.

Se concentrer d’abord sur la conception du système

La conception d’un système fluide influe sur de nombreuses variables qui ont elles-mêmes un effet sur les composants : les variations de pression et de température, les coups de bélier, les vibrations et les contaminations, entre autres. Ces variables peuvent avoir une incidence non seulement sur la durée de vie d’un composant, mais aussi sur celle de l’ensemble du système. Il est important de suivre de bonnes pratiques de conception pour limiter ces contraintes et obtenir un système performant dans la durée.

Si vous modifiez la conception d’un système, n’oubliez pas de vous assurer que les nouveaux paramètres d’exploitation, comme la température ou la pression, correspondent aux caractéristiques nominales de tous les composants, afin d’être certain que ceux-ci travailleront dans des plages acceptables. Même un changement apparemment mineur apporté à un process, par exemple l’augmentation de la fréquence de nettoyage à la vapeur des flexibles, mérite votre attention. En effet, une exposition accrue des flexibles à des températures élevées peut ramener de cinq à un an la durée de vie de ces composants.

Examiner chacune des conditions d’exploitation

Lorsque vous choisissez des composants pour un système fluide, envisagez l’application dans sa totalité. Si vous prenez bien en compte tous les aspects, une fuite ou une défaillance inattendue aura moins de chances d’être causée par composant inadapté à un quelconque élément de l’application.

Voici quelques détails importants à prendre en considération :

• Les pressions et températures de service normales
• Les pressions et températures de service maximales
• La température et les conditions ambiantes, y compris l'exposition à l’environnement extérieur
• Le fluide du process et l’exposition au milieu extérieur
• Les vibrations potentielles
• Les tubes et autres supports
• Les protocoles de nettoyage.

Parmi les conditions d’exploitation, la compatibilité du fluide du process est souvent négligée. Vous devez vous assurer que tous les matériaux en contact avec le fluide, notamment ceux des joints toriques et des garnitures, sont compatibles avec celui-ci. Toute incompatibilité pourra entraîner une défaillance prématurée du système. Veillez également à tenir compte des conditions extérieures ; par exemple, une forte teneur en chlorures (eau salée) va accélérer la corrosion de certains alliages tels que l’acier inoxydable 316. Ces conditions peuvent justifier le choix de certains matériels comme des tubes manchonnés, des dispositifs de fixation particuliers ou des supports de tubes optionnels.

Former aux bonnes procédures de montage des composants

Même un système bien conçu avec les meilleurs composants peut pâtir d’erreurs commises lors du montage, qui vont anéantir l’ensemble du travail minutieux et des investissements effectués par votre entreprise.

Des erreurs de montage peuvent causer de nombreux problèmes qui entraîneront une défaillance prématurée des produits. Un tube mal cintré peut subir des contraintes latérales susceptibles de provoquer des fissures et des fuites. Un tube mal fixé et exposé à des vibrations peut également se fissurer et occasionner des fuites. Les joints internes d’une vanne ou d’un détendeur peuvent s’user irrégulièrement si le composant est positionné sur une face latérale.

Les caractéristiques de certains composants en facilitent le montage. Par exemple, les raccords nécessitant un faible couple de serrage auront moins de risques d’être mal montés, en particulier si le serrage est vérifié avec un calibre de contrôle.

Votre meilleure assurance dans ce domaine du montage est la formation. Même si les procédures de montage de nombreux composants semblent relever du bon sens, quelques petits détails peuvent faire une grande différence pour ce qui est de la performance et de la sécurité à long terme d’un composant. Les stages pratiques proposés par Swagelok peuvent vous aider à perfectionner vos techniques de montage, avec pour objectif de limiter les risques de fuites et d’améliorer la sécurité de vos installations.

Effectuer des opérations de maintenance préventive

Certains composants nécessitent un entretien pour être efficaces pendant toute leur durée de vie. Les régulateurs de pression, les vannes et les flexibles sont des composants qui doivent être contrôlés régulièrement. Dans de nombreux cas, l'entretien et la réparation de ces composants peuvent être effectués à moindre coût, un coût largement compensé par la durée de vie prolongée des composants concernés. Prenons comme exemple le remplacement de la garniture d’une vanne à usage général dans le but d’éviter des fuites internes au niveau du siège. Si la vanne peut être ouverte sans avoir à l’extraire du système, ce qui est le cas avec certains modèles, il s’agit alors d’une réparation facile à réaliser.

La tenue d’un registre de vos opérations de maintenance préventive vous aidera à détecter les composants que vous devez remplacer trop souvent. Dans ce type de situation, une analyse du composant concerné pourra vous aider à comprendre la raison d’une telle fréquence de remplacement. Il se peut qu’un autre composant – plus résistant et moins coûteux sur la durée – soit plus adapté à l’application. Les ingénieurs de projet de Swagelok proposent des services d’évaluation et de conseil sur site pour vous aider à élaborer un programme de maintenance adapté à vos systèmes.

Entreposer les pièces avec soin

Il est important de disposer d’un stock de pièces de rechange contenant les composants indispensables au fonctionnement d’un système. Vous devez toutefois faire attention à la manière dont ces composants sont entreposés. Des flexibles peuvent être endommagés s’ils ne sont pas conservés correctement. Il ne faut jamais empiler des flexibles, mais plutôt les suspendre afin d’éviter qu’ils ne se courbent au-delà du rayon de courbure indiqué par le fabricant. Il convient par ailleurs de protéger les flexibles des sources de rayons ultraviolets, car certains matériaux utilisés dans les flexibles se dégradent sous l’effet des UV. Enfin, les deux extrémités d’un flexible doivent être bouchées afin d’éviter toute contamination de l'intérieur.

Si vous utilisez des composants d'autres marques, évitez de mélanger les pièces de rechange de différents fabricants dans le même bac ou la même boîte. Les pièces de rechange comme les bagues, les joints toriques et les garnitures de vannes doivent être stockées séparément par fabricant. Il est également important que le composant de destination figure clairement sur chaque pièce de rechange. Ces pièces ne sont pas interchangeables, même si elles semblent identiques à l'œil nu. Échanger ou mélanger des pièces provenant de différents fabricants peut provoquer des fuites, de la corrosion ou une défaillance du produit.

Tirer des enseignements du remplacement prématuré d’un composant

Si remplacer les composants des systèmes fluides fait partie de la gestion d’une installation, vous pouvez toutefois prolonger la durée de vie de ces composants en réexaminant la manière dont vous concevez les systèmes ainsi que vos pratiques en matière de sélection, de montage, d’entretien et de stockage des composants.

Lorsque vous devez remplacer prématurément un composant usé ou endommagé, il est important de comprendre pourquoi. On peut toujours trouver une explication à la défaillance d’un composant et comprendre la cause de cette défaillance peut être l’occasion de découvrir que votre système nécessite un composant différent ou que vous devez éventuellement vous adresser à un autre fabricant. Si la défaillance est due à la pression, à la température ou à une incompatibilité des matériaux, vous pouvez chercher un autre composant adapté aux conditions du process. Si la défaillance a été causée par un problème lié au système comme des vibrations, une contamination ou des coups de bélier, vous pouvez corriger le problème afin d’augmenter la durée de vie des composants – et la rentabilité de vos installations.

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