VAPEUR  
Maintenance Magazine 155 – mars 2022

De la maintenance curative à la maintenance prévisionnelle des installations de production de vapeur

Une maintenance prévisionnelle sérieuse est susceptible d’accroître sensiblement la durée de vie des installations de production de vapeur. Ces opérations prévisionnelles limitent les frais de réparation et réduisent les risques d’arrêt de production. C’est pourquoi il est recommandé de compléter, autant que possible, toute intervention en maintenance curative par une série d’opérations de maintenance préventive et prévisionnelle.

Par Koen Mortelmans

« Au sein d’une installation classique de production de vapeur, 5 à 15% des purgeurs de condensat tombent en panne chaque année. La mise en oeuvre d’un programme de gestion proactive des purgeurs de condensat permet d’améliorer l’efficacité de l’installation concernée et gérer au mieux l’ensemble des purgeurs », avance Bart Van den Brande, spécialiste auprès d’Armstrong International, une entreprise également spécialisée dans la réalisation d’installations de production de vapeur. « Mais la maintenance prévisionnelle ne va pas toujours de soi sur les installations de production de vapeur », insiste Davy Van Paemel, expert ès vapeur auprès de Spiraxsarco (Zwijnaarde). « Cela tient au fait que la qualité de la vapeur s’avère parfois difficile à prévoir en raison de l’évolution des conditions de fonctionnement et de traitement de l’eau ainsi que des arrêts d’exploitation. La configuration et le montage des installations jouent également un rôle déterminant. »

Prévisions

« La multiplication du nombre des capteurs/instruments de mesure montés sur les installations de production de vapeur, l’exécution d’analyses des données prélevées, sur la base d’algorithmes ainsi que l’accumulation de données de mesure permettent de prévoir au mieux les activités de maintenance et partant, d’intervenir en temps utile. Certains composants critiques tels que les purgeurs de condensat font l’objet d’une surveillance ininterrompue afin de suivre de près l’évolution des conditions réelles de production et ce faisant de s’assurer du bon fonctionnement de l’installation. La fréquence des mesures s’appliquant à d’autres composants est susceptible d’être réglée en fonction de l’installation ou des besoins. » Van Paemel souligne que le passage de la maintenance curative à la maintenance prévisionnelle est également envisageable avec les installations existantes. « Le nombre des interventions est limité. Les installations considérées ne requièrent aucune adaptation mécanique ; les capteurs se montent autour de conduits et les données de mesure sont transmises par voie hertzienne. »

Installations existantes

« Nous équipons les installations d’un API évolué et d’un module de communication avec lequel nous demeurons en liaison », précise Kris Stappers, directeur commercial auprès de Callens, une entreprise spécialisée dans les solutions thermiques. Armstrong International s’inscrit aussi dans cette logique. « D’un montage aisé, nos systèmes d’essai et de surveillance ne requièrent aucune adaptation des canalisations existantes. Dans presque tous les cas de figure, nos solutions de surveillance sont intégrées à des installations existantes », confirme Mélissa Sebille, spécialiste dans ce domaine.

Maintenance requise, maintenance souhaitable

« En matière de maintenance préventive, nous faisons la distinction entre la maintenance requise par la loi et la maintenance recommandée », déclare Ann Verhue, business unit manager maintenance chez Callens. « La maintenance obligatoire se limite à une inspection interne de la chaudière, à une révision des soupapes de sécurité et à un contrôle de l’absence de colmatage des divers accessoires et de l’instrumentation. Ces opérations de maintenance s’appliquent également au brûleur. Outre la maintenance obligatoire, nous conseillons à nos clients de procéder préventivement au remplacement d’un certain nombre d’accessoires, d’organes et d’instruments (au nombre desquels les soupapes de sécurité, indicateurs de niveau, électrode d’amorçage, détecteur de flamme, dégazeur, etc.) afin de prévenir les arrêts superflus et les pertes de production qui vont de pair avec ceux-ci. Nous arrêtons le programme de maintenance en concertation avec les clients. »

Fréquence

« Pour garantir l’efficacité de toute maintenance préventive proactive, nous vous recommandons de vous livrer à une analyse complète des purgeurs de condensat et des vannes environnantes », insiste Van den Brande. « Et de consigner de surcroît la pression de vapeur ascendante, l’application, la température, le débit de vapeur, l’évacuation des condensats et la présence d’une isolation thermique. La consignation de ces données est indispensable pour interpréter la situation globale rencontrée. La nature des valeurs à surveiller dépend des objectifs d’amélioration de l’efficacité et de réduction des émissions dont les utilisateurs espèrent la concrétisation. Armstrong International recommande de procéder au minimum à un diagnostic par an, de telle sorte que le taux de défaillance annuel continue à se situer dans une plage comprise entre 12 et 20%. Une fréquence plus élevée permet de ramener ce taux à une valeur comprise entre 5 et 12%. L’installation d’un système de surveillance permanent permet de déceler immédiatement tout problème de fonctionnement et de ramener le taux de défaillance dans une plage comprise entre 3 et 5%. »

Surveillance à distance

« Notre service de maintenance est en train de passer de la maintenance curative à la maintenance prévisionnelle, en fonction de l’application concernée », déclare Stappers. « Nous tenons compte de la loi belge de 1991 régissant la production de vapeur. Cette loi impose que certains générateurs de vapeur soient soumis une fois par an au minimum à une inspection interne et externe. En guise de préparatifs, cette inspection requiert toujours l’exécution sur site d’une intervention en maintenance mécanique. Pour soulager nos clients de tout souci inutile, nous privilégions la réalisation d’installations de production de vapeur dont nous sommes systématiquement à même d’assurer la surveillance à distance. Nous établissons de surcroît un plan de maintenance qui répond aux besoins spécifiques de l’environnement de production considéré afin d’assurer un suivi quotidien de l’installation et de développer une stratégie de résolution des problèmes rencontrés. Les valeurs à surveiller dans le cadre d’une stratégie de maintenance prévisionnelle dépendent dans une large mesure des processus spécifiques et des intérêts des utilisateurs. « La pression de vapeur, la consommation de gaz ainsi que la température de l’eau d’alimentation et des gaz de combustion comptent au nombre des paramètres standard », déclare Verhue. « Nous pouvons étendre la surveillance à d’autres paramètres afin de calculer la consommation totale d’énergie, d’assurer un suivi de la qualité de l’eau et d’évaluer la consommation de vapeur. »

Machine as a service

Les fournisseurs d’installations de production de vapeur se tournent de plus en plus vers la numérisation et de nouveaux modèles d’entreprise à l’instar du « machine as a service ». Au lieu de vendre des installations, ces derniers s’engagent à ce que leurs clients disposent en toutes circonstances d’une installation parfaitement opérationnelle pendant toute la durée du contrat qui les lient. « Nous constatons une progression significative de la demande de prestations de services de cette nature », fait observer Van Paemel. « Le marché s’ouvre de plus en plus à des solutions intégrées », constate Van den Brande. « Comme à l’heure actuelle, les installations de production de vapeur sont encore soumises à l’obligation légale d’un suivi quotidien sur site, la méthode de travail traditionnelle est encore et toujours la plus répandue. Pourtant, nous observons à un infléchissement de la tendance », selon Stappers. « Cette évolution est due à la pénurie de techniciens qualifiés et à la volonté de nos clients de se consacrer à leur cœur de métier. »