Vibrations des conduites
Les vibrations des conduites sont facilement détectées au bruit, au toucher et parfois même à la vue. Le problème est de savoir estimer la gravité de cette vibration vis-à-vis de la tenue mécanique de la conduite.
En effet, ce n’est plus l’amplitude de la vibration de la conduite qui est le seul paramètre important mais la contrainte générée par fatigue.
Hors, si cette contrainte dépend de l’amplitude des vibrations, elle dépend aussi :
- De la déformée vibratoire qui dépendra des points de fixation ou de guidage.
- Des caractéristiques propres de la tuyauterie, comme le diamètre, l’épaisseur, les matériaux, etc. …
- Des singularités géométriques qui génèrent des concentrations de contraintes telles que des piquages, des brides, des vannes etc…
Il est ainsi nécessaire d’effectuer une étude des vibrations de conduites afin d’éviter fissurations, fuites, ruptures….
Au-delà de ces paramètres, il faut prendre en compte l’aspect fatigue du matériau, qui fait intervenir le type d’oscillation, la fréquence et la durée.
Encore une fois, les vibrations de conduites sont dues à la combinaison d’une excitation provenant du fluide (vitesse d’écoulement, ondes de pression, …) ou d’une machine raccordée (compresseur alternatif, diesel, …) et d’un comportement dynamique de structure propre à la conduite.
Ainsi, les objectifs de l’étude des vibrations des conduites sont :
- d’éviter la fissuration de la tuyauterie qui peut amener à une rupture mais aussi d’éviter les fuites résultantes.
- empêcher dans la mesure du possible, la perturbation des appareils de mesures montés sur les conduites.
- d’éviter que les vibrations de la conduite, liée à la charpente, excitent cette dernière et que les employés qui travaillent à proximité subissent ces vibrations.
Il est possible d’appréhender ce type de problématique au stade projet en mettant en œuvre des normes et des spécifications reconnues dans ce domaine.
Sur une installation existante, la démarche méthodologique d’étude suivra les points suivants :
- Cartographie des niveaux vibratoires de l’installation en prenant en compte les différentes singularités (coudes, vannes, piquages, …) et la comparaison des valeurs mesurées aux courbes de Wachel afin de repérer les zones sensibles.
- Sur les zones sensibles identifiées, nous affinons la cartographie vibratoire et réalisons une analyse modale expérimentale et/ou une déformée en fonctionnement en fonction des contraintes d’exploitation.
- Compléments de mesures par des jauges de contraintes si nécessaire.
- Modélisation par éléments finis des zones sensibles pour définition de modifications (points de fixation, absorbeur dynamique, …).$
