Surveillance de l’état structurel d’un pont roulant en cimenterie

Contexte, problématique à résoudre, attentes de l’exploitant :

Pont roulant faisant l’objet d’une surveillance renforcée de son comportement mécanique
Pont roulant faisant l’objet d’une surveillance renforcée de son comportement mécanique

Face à la réduction des budgets et la recherche de performance, la préoccupation majeure des gestionnaires de sites industriels réside dans le maintien des équipements en conditions opérationnelles et la maitrise des risques structurels, tout en réalisant des économies sur la maintenance effectuée. Dans ce contexte, les outils issus du Structural Health Monitoring (SHM) apparaissent comme une solution capable d’éviter les situations dangereuses, mais aussi de limiter le coût des contrôles et de la maintenance du génie civil et des équipements.

Que ce soit pour les supports des lignes de production, les ouvrages intra ou inter-unités, les équipements de stockage, ou bien les usines et bâtiments industriels, les solutions de notre adhérent OSMOS apportent une réelle plus-value aux politiques de surveillance des ouvrages. En combinant monitoring et ingénierie comportementale, il est désormais possible de connaître l’état de santé exact des structures, notamment les pathologies naissantes, et leur évolution dans le temps, mais aussi de suivre l’impact de l’exploitation sur leur comportement.  À terme, la surveillance en continu et en temps réel permet d’adapter l’utilisation et d’optimiser la maintenance des ouvrages selon leur état structurel, de maitriser la sécurité des biens et des personnes et de prolonger la durée de vie des actifs industriels.

Dans cet exemple, le pont roulant d’une cimenterie montrait des signes de fatigue prématurée. Afin de limiter cette détérioration accélérée, des actions de consolidation ont été entreprises sur l’équipement. La société OSMOS Group a reçu pour mission de surveiller l’évolution du comportement mécanique du pont roulant ainsi que l’effet des cycles d’exploitation sur son état de santé. En anticipant toute dérive structurelle, l’exploitant est ainsi en mesure de mener les actions nécessaires pour garantir l’intégrité de l’ouvrage et la sécurité du personnel.

Solution mise en œuvre par OSMOS Group :

Vue d’une Corde Optique installée sur l’équipement
Vue d’une Corde Optique installée sur l’équipement

Depuis 2018, le pont roulant fait l’objet d’un monitoring structurel ayant permis de déceler plusieurs anomalies et ainsi d’anticiper des situations où la structure de l’équipement aurait pu être mise en péril.

Le dispositif de monitoring est composé de 8 Cordes Optiques, 4 extensomètres en base courte et d’une sonde de température.

Il effectue la surveillance en continu du comportement de la structure.

Le système est également paramétré pour informer en temps réel OSMOS et l’exploitant de toute anomalie détectée sur l’équipement.

Résultats obtenus :

En plaçant sous surveillance continue le pont roulant selon différents critères (comptage des cycles de contraintes, fréquence et intensité des vibrations, mesures statiques), OSMOS a pu évaluer les réponses de la structure aux cycles d’exploitation. À la suite des premières analyses, des seuils de déclenchement d’alertes ont été fixés afin de signaler tout changement notable dans le comportement mécanique de l’ouvrage. En pouvant être prévenu instantanément de la détection d’anomalie sur la structure, l’exploitant de la cimenterie assure une sécurité maximale aux équipes travaillant sur place.

Étude et comptage des cycles de déformations à partir des données dynamiques
Étude et comptage des cycles de déformations à partir des données dynamiques

L’analyse des cycles de déformation de la structure a notamment permis d’identifier à plusieurs reprises l’apparition de désordres sur les assemblages boulonnés. Le graphique ci-contre est la représentation concrète de l’une des ruptures d’un seul boulon de l’un des assemblages, survenue le 16 février 2019 (données en rouge) et néanmoins anticipée alors que le boulon n’était que simplement desserré, sans désordre apparent visuellement. Une fois la réparation effectuée le 28 février 2019, les équipes d’OSMOS ont pu observer un effet immédiat sur les données avec un retour à la normale de ces dernières. La mise en évidence des défauts au niveau des assemblages a permis d’éviter des situations critiques qui auraient pu entrainer des arrêts d’exploitation et avoir de lourdes conséquences sur la sécurité du personnel.

Des résultats plus que satisfaisants ayant permis d’éviter des situations critiques et de réaliser des économies sur la maintenance de l’ouvrage.

Grâce au suivi réalisé par OSMOS, l’exploitant du site industriel bénéficie d’une vision précise de l’état de santé du pont roulant et de son évolution dans le temps. En identifiant les faiblesses de l’équipement, il a été possible de définir un nouveau programme de maintenance sur mesure et revoir les priorités de façon à réduire significativement les coûts liés à l’entretien de l’ouvrage. On peut d’ailleurs constater que depuis juin 2020, le pont roulant subit moins de sollicitations. Ce phénomène fait suite aux opérations de maintenance menées sur l’ouvrage et à l’optimisation de son utilisation.

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