Au cœur de chaque installation industrielle, les machines tournantes fonctionnent 24 heures sur 24. La clé pour prévenir les défaillances catastrophiques et minimiser les temps d'arrêt réside dans une surveillance efficace de l'état, la norme ISO 10816 servant de référence essentielle pour l'ingénieur en vibrations.
La série ISO 10816 établit un cadre universel pour l'évaluation des niveaux de vibration sur divers équipements mécaniques. Grâce à l'analyse statistique de données historiques étendues, elle définit des limites de vibration, des seuils d'alarme et des conditions d'arrêt pour différents types de machines pendant le fonctionnement normal. Cela permet aux ingénieurs d'évaluer objectivement l'état de l'équipement et de détecter les problèmes potentiels avant qu'ils ne s'aggravent.
ISO 10816-1 : Lignes directrices générales pour l'évaluation des vibrations
En tant que document fondateur de la série, l'ISO 10816-1 fournit les principes de base pour la mesure et l'évaluation des vibrations dans les machines générales. La norme s'applique aux pièces non rotatives et classe les équipements en fonction du type et des conditions de fonctionnement.
Classification des machines :
- Classe 1 : Petites machines (pompes, compresseurs, ventilateurs) généralement montées sur des fondations rigides
- Classe 2 : Machines moyennes (moteurs, générateurs, boîtes de vitesses) généralement installées sur des fondations rigides
- Classe 3 : Grandes machines (turbines à vapeur, turbines à gaz, turbines hydrauliques) souvent montées sur des fondations flexibles
- Classe 4 : Machines spécialisées nécessitant une évaluation au cas par cas
Zones d'évaluation :
- Zone A : État de vibration optimal (aucune action requise)
- Zone B : État satisfaisant (surveillance périodique recommandée)
- Zone C : Vibration inacceptable (mesures correctives nécessaires)
- Zone D : État critique (arrêt immédiat requis)
Normes spécialisées pour les équipements critiques
ISO 10816-2 : Grandes turbines à vapeur et générateurs
Cette norme concerne spécifiquement les groupes turbines à vapeur et générateurs terrestres d'une capacité supérieure à 50 MW (1500-3600 tr/min). Elle exige des mesures de vibration sur les paliers à l'aide d'accéléromètres ou de capteurs de vitesse, en accordant une attention particulière à :
- Placement optimal des capteurs sur les paliers
- Mesure triaxiale (horizontale, verticale, axiale)
- Conditions de fonctionnement stables pour la collecte de données
- Traitement avancé du signal pour éliminer le bruit
ISO 10816-3 : Machines industrielles
Applicable aux moteurs >15KW (120-15000 tr/min), cette norme évalue :
- Amplitude des vibrations (vitesse RMS ou déplacement crête à crête)
- Analyse du spectre de fréquences pour la détection des défauts
ISO 10816-4 : Turbines à gaz
Traitant des défis uniques des turbines à gaz (3000-20000 tr/min), cette norme prend en compte :
- Effets de la dilatation thermique
- Instabilité de la combustion
ISO 10816-5 : Turbines hydrauliques
Pour les unités hydroélectriques (60-1800 tr/min), elle fournit des directives pour :
- Machines à axe vertical/horizontal
ISO 10816-6 : Machines alternatives
Se concentrant sur les machines à piston >100KW, elle traite :
- Caractéristiques des impulsions
- Composantes de fréquence complexes
ISO 10816-7 : Pompes rotodynamiques
Pour les pompes industrielles >1KW, elle établit :
- Limites de vibration des paliers
ISO 10816-8 : Compresseurs alternatifs
Cette norme prévient les défaillances par fatigue dans :
- Systèmes de canalisations
ISO 10816-21 : Éoliennes
Pour les turbines terrestres de 100KW-3MW, elle surveille :
- Vibration de la boîte de vitesses
- Oscillations de la tour
Considérations de mise en œuvre
Bien que l'ISO 10816 fournisse des références essentielles, une surveillance efficace des vibrations nécessite :
- Analyse contextuelle des paramètres spécifiques à la machine
- Évaluation des tendances historiques
- Intégration avec d'autres techniques de surveillance de l'état
Les normes représentent collectivement un cadre complet d'évaluation des vibrations, permettant aux industries de maintenir la fiabilité opérationnelle tout en minimisant les temps d'arrêt imprévus.