THEME

ETUDE FMD DE LA POMPE CENTRIFUGE MP-51

PLAN DE TRAVAIL

L’étude FMD

Conclusion Générale

Introduction générale

Généralités sur les pompes centrifuges

Généralités sur la maintenance

Étude théorique des pompes centrifuges

Introduction générale

 

Introduction

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’étude et de la maintenance des pompes centrifuges, menées au sein du département maintenance de La société nationale de transport par canalisation des hydrocarbures SONATRACH (RTE).

Nous proposons en introduction une vue d’ensemble des tenants du travail exposé dans ce mémoire avant de donner l’organisation de ce mémoire.

 

Introduction

Dans le domaine de la production industrielle, les entreprises sont confrontées de nos jours à des contraintes socio-économiques de plus en plus fortes. Le maintien en conditions opérationnelles du système répond à une double finalité : garantir le bon fonctionnement courant du système et garantir son adaptation aux évolutions nécessaires. Il peut être défini comme l’ensemble des moyens et procédures nécessaires pour qu’un produit reste, tout au long de sa durée d’utilisation, apte à l’emploi qui lui est assigné.

Introduction

La maintenance des équipements représente une charge financière importante pour les entreprises et la réduction de cette charge est un enjeu économique certain. Parmi les différentes actions à engager en vue de réduire cette charge (fiabilisation des différents organes, amélioration de la disponibilité, prise en compte de la maintenabilité et de la fiabilité d’exploitation au stade de la conception et de l’investissement initial), dans ce terme l’analyse des machines par l’étude FMD occupe une place privilégiée.

Introduction

L’étude FMD est un des moyens utilisés pour suivre la santé des machines tournantes en fonctionnement. Cela s’inscrit dans le cadre de la maintenance préventive de l’outil de production industrielle. Elle a pour objectifs de réduire le nombre d’arrêts, de fiabiliser l’outil de production, d’augmenter son taux de disponibilité, de mieux gérer le stock de pièces détachées, …etc.

Introduction

Cette étude consiste aussi à déceler d’éventuels disfonctionnements sur les machines tournantes et à suivre leur évolution dans le but de planifier ou reporter une intervention mécanique adéquate sur ces machines.

Introduction

Organisation du mémoire : Le mémoire est organisé comme ceci : Le

premier chapitre expose la présentation de l'entreprise que nous avons choisie. Ensuite, le deuxième chapitre est consacré à la maintenance en général. De plus on parle des généralités sur les pompes centrifuges dans le troisième chapitre. Le quatrième chapitre présente l’étude théorique des pompes centrifuges. Puis dans le dernier chapitre on présente notre étude FMD de la pompe centrifuge MP-51. Enfin, nous achèverons notre travail par une conclusion générale.

Généralités sur La maintenance

Définitions

• La maintenance d’après la norme AFNOR X 60-010 est  " l’ensemble des actions permettant de maintenir ou de rétablir un bien dans un état spécifie ou en mesure d'assurer un service détermine".

Le choix entre les méthodes de maintenance s’effectue dans le cadre de la politique de la maintenance et doit s’opérer en accord avec la direction de l’entreprise.

Les méthodes de la maintenance

Maintenance

Maintenance corrective

Maintenance préventive

Conditionnelle

Systématique

Correction effectuée à intervalles

réguliers de façon

systématique

Correction effectuée en fonction de

l’état du matériel

Correction effectuée après

la panne

Différents types de maintenance

Généralités sur les pompes centrifuges

Définitions

• Toute machine qui communique de l’énergie mécanique à un liquide peut être regroupée sous l’appellation de pompe.

• Cette énergie se manifeste essentiellement sous deux formes :

cinétique pour le débit. potentielle pour la pression.

Différents types des pompes

POMPES

POMPES VOLUMETRIQU

E

TURBO-POMPES

POMPES à MOUVEME

NTS ROTATIFS

POMPES à MOUVEMENTS ALTERNATIFS

-POMPES A ENGRENAGES

-POMPES A VIS SANS FIN

-POMPES A PALETTES - POMPES A PISTONS -

MULTIPLES (DISPOSES EN ETOILES)

-POMPES A PISTONS

-POMPES A MEMBRANES

-POMPES CENTRIFUGES-POMPES HELICO-

CENTRFIUGES-POMPES AXIALES

Les pompes centrifuges

Les pompes centrifuges sont le type de pompe le plus répandu en raffinerie et usines chimiques. Leur fonction est d'assurer le débit de liquide souhaité par l'exploitant mais dans des conditions de pression imposée par les procèdes et les applications, avec des contraintes particulières à l’installation, l’environnement, la fiabilité, la sûreté, etc…

Description de la pompe centrifuge MP-51

La MP-51 est une motopompe de transfert ou de chargement d’une capacité de 5000m³/h.

Pompe centrifuge du type monocellulaire horizontal à joint axial.

Elle est constituée par :

Un demi-corps inferieur

Un demi-corps supérieur, fixé au précédent

Un impulseur, à double œillard

Une boite a garniture à chaque sortie d'arbre

Un palier a chaque extrémité

Caractéristiques générales

HydrauliqueLiquide pompé huile minérale

bruteTempérature 20°C

Densité 0,825

Viscosité 5,1 cst

Débit horaire 5000 m3/h.

Pression aspiration 3,30 à 4,32 atm.absolu

Pression refoulement

14,03 atm.absolu.

Hauteur manométrique

130 m

Puissance absorbée 2310 ch.

Vitesse de rotation 1480 t/mn.

Moteur électrique

Marque JEUMONT-SCHNEIDER

Type TAC : 99,5 - 70 - 4.

Puissance 2000 KW

Vitesse 1500 t/mn

Garniture mécanique Conception

GRANE - type 8B - BF2 -191 - 5" 3/8 .

Poids du groupe sans moteur

7940 kg.

Pression d'épreuve corps

60 bar

Jeux aux bagues d'usure

1.3mm au diamètre

Caractéristiques générales

Montage en charge

Pompe centrifuge en charge

Montage en aspiration

Pompe centrifuge en aspiration

Types de roues pour les pompes centrifuges

Roue axiale ou hélice Roue ouverte

Roue semi-ouverteRoue semi-radiale

Roue fermée Roue radiale

Hauteur manométrique

La hauteur créée par la pompe peut être évalué par l'équation de Bernoulli

Différents types de courbe caractéristique H(Q)

Les courbes les plus courantes dans les pompes procédé sont de type "plate" ou ''en cloche".

étude théorique des pompes centrifuges

Courbe caractéristique de circuit

on peut représenter l'énergie demandée par le circuit, aussi appelée résistance du circuit, par une courbe ayant l'allure suivante:

Point de fonctionnement

Lorsqu'on superpose la courbe caractéristique de la pompe sur celle du circuit, on détermine un point de fonctionnement qui correspond à un débit identique de la pompe et du circuit .

Courbe caractéristique de deux pompes en série

Courbe caractéristique deux pompes en parallèle

Variation des caractéristiques

L’étude FMD

Définition de la fiabilité

La fiabilité est une caractéristique d’un système mesurée par la probabilité qu’il accomplisse les fonctions requises dans des conditions données pendant une durée spécifiée.

La fonction fiabilité a pour expression R (t) elle représente la probabilité de fonctionnement sans défaillance pendant un temps (T).

Selon le suivi qui à été fait pour la pompe MP51 durant 4 ans (de 2008 jusqu'à 2012)

On a relevé le tableau suivant

D'après les données il y'a 22 pièces défaillantes à la fin de l'intervalle indiqué (2008 - 2012)

Intervalle 1 2 3 4Intervalle de temps de fonctionnement

00 à 01 01 à 02 02 à 03 03 à 04

Nombre de pièces défaillantes dans l’intervalle

5 3 8 6

Calcul de la fiabilité:

Intervalle 1 2 3 4Nombre de pièces sans défaillances à la fin de l’intervalle

17 14 6 0

Fiabilité R(t) 0,77

0,64 0,27 0

La courbe de la fonction de fiabilité.

Le graphe de fiabilité est décroissant en fonction du temps ce qui est expliqué par le phénomène de dégradation comme par exemple l'usure.D'après cette courbe en obtient un résultat négatif à cause de la rapidité de diminution de la fiabilité de notre pompe par rapport au temps ceci qui implique que notre pompe est dans un état délicat.On a R(t) = 42 %

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

courbe de fiabilté

temp (année)

R(t

)

Définition de la maintenabilité

La maintenabilité est une caractéristique précisant la facilitée et la rapidité avec lesquelles un système peut être remis en un état de fonctionnement total avec une fiabilité correspondante à son âge.

La fonction maintenabilité à pour expression M(t) :

t : est le temps de réparation

U: est le taux réparationD’où :

Avec MTTR est la moyenne de temps des réparables.

Le tableau suivant indique les temps de réparation et de bon fonctionnement (en heure)

N° TBF (t) De réparation

1 837 182 721 223 698 324 510 655 403 826 205 1067 107 140

MTTR = somme des temps de réparation / nombre d'intervention.

MTTR = 465/7 = 66,43 heure

U = 1 / MTTR => 1 / 66,43 = 0,015 ( intervention / heure)

Calcul de la maintenabilité

Temps de réparation

18 22 32 65 82 106 140

M(t) 0,237 0,281 0,381 0,623 0,708 0,796 0,877

D’après cette formule :

La courbe de la maintenabilité.

Cette courbe représente une meilleure maintenabilité car elle croit rapidement et tend vers l’instant t =140 heuresalors elle est maintenable à 87,7 %

0 20 40 60 80 100 120 140 1600

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

maintenabilité

Temps

M(t

)

La disponibilité est une manœuvre de la fonction du temps pendent la quelle un système est disponible c'est-à-dire en fonction ou apte a fonctionner, c’est une probabilité fonction du temps.

Différents types de disponibilité :Disponibilité intrinsèque « Di »

Avec : MTBF = .D’où MTBF est la moyenne de temps de bon

fonctionnement.

Di = MTBF / MTBF + MTTR

Définition de la disponibilité

Calcul de « Di »

TBF : temps de bon fonctionnement.Ni : nombre d'intervention.TBF = 3481 heures.MTBF = 3481 / 7 = 497,3 (heures)MTBF = 497,3 (heures)Di = MTBF / MTBF + MTTR.Di = 497,9 / 497,9 + 66,43 = 88,22 %.

Di = 88,22 %

Disponibilité opérationnelle « Do »

Do = MTBF / MTBF +MTTR +MTLOù : MTL : moyenne de temps logistique

Do = 497,3 / (497,3 + 66,43 + 80,28) = 77,22%

MTL = 80,28 (heure)

Do = 77,22 %

Disponibilité instantanée « D(t) »

Avec :U = 0,015 (inter / heure) λ = 0,002 (défaillance / heure)D(t) = 0,88 + 0,12.Les résultats du calcul de la disponibilité

instantanée, D (t) sont représentés dans le tableau suivant :

Calcul de « D(t) »

t (h) 0 50 75 100 130 170 200 230 296 316 330

D(t) 1 0,931 0,914

0,902 0,893

0,887

0,884

0,882 0,881

0,880 0,880

0 50 100 150 200 250 300 3500.82

0.84

0.86

0.88

0.9

0.92

0.94

0.96

0.98

1

1.02

disponibilité

temps(h)

D(t

)

La pompe est disponible qu’a une disponibilité 90,3 %

Conclusion

D'après l'étude FMD de la pompe on constate que l'équipement possède une faible valeur de fiabilité 42%, une maintenabilité de 87,7% et une grande disponibilité de 90,3%, mais cette dernière n'implique pas l'efficacité du système. Il accompli sa fonction mais avec une grande fréquence des pannes.

Et pour rendre notre équipement plus performant, nous envisagerons les actions qui sont suit pour garder la disponibilité et la maintenabilité et améliorer la fiabilité :

Conclusion

Réduire la fréquence des pannes répétitives.Fiabilité le matériel.Développer le plan préventif.Augmenter l'efficacité des interventions.Organiser la logistique de soutien.

Conclusion générale

Conclusion générale

La réalisation de ce mémoire de fin d'étude m'a permis d'approfondir et appliquer mes connaissances requises pendant mes études universitaire.

J'ai approfondi mes connaissances puisque j'ai fait un stage pratique sur la maintenance des machines dans une société étatique au sein du département de maintenance dans ce terme j'ai déduit qu'il ya deux types d'activité principales que l'on doit mener parallèlement au sein d'une entreprise :

Conclusion générale

1. Activité de maintenance : " exploitation correcte de l'installation " Maintenance préventive et maintenance corrective.

2. L'activité d'amélioration : " amélioration de la FMD " et la prévention de la maintenance.

Et grâce à ces deux activités on peut : réparer et supprimer les panne Prolonger la durée de vie du matériel diminuer le temps d'intervention Optimiser la maintenance et assurer la

sécurité

Conclusion générale

En fin, ce travaille m'a permis de prendre une vision générale sur les machine tournantes et notamment les pompes et leurs importance dans l'industrie.

Merci pour votre

attention