Water intake at the Olidan hydroelectric power station.

Débit assuré

La compagnie publique suédoise Vattenfall, l’un des premiers producteurs européens d’électricité, est présente dans les pays nordiques, en Allemagne, en France et en Grande-Bretagne. Afin d’éviter des arrêts imprévus et coûteux des turbines de sa centrale de Trollhättan, en Suède, elle fait appel à la maintenance conditionnelle SKF.

Par Andreas Karlsson  Photos Cheng Kwok-Keung & Guillaume Bouche

Maintenance conditionnelle Distribution d'électricité, de gaz et d'eau Fiabilité

Résumé

Vattenfall

Vattenfall est détenu à 100 % par l’État suédois. L’entreprise est présente dans les pays nordiques, en Allemagne, en France et en Grande-Bretagne. Elle est l’un des principaux producteurs européens d’électricité et le premier gros producteur de chaleur.

Elle fabrique de l’électricité et de la chaleur à partir de six sources : l’éolien, le nucléaire, le gaz naturel, la biomasse, le charbon et l’hydraulique.

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Vattenfall

Contact commercial

Bjorn Mathiasson, Bjorn.Mathiasson@skf.com

Magnus Carlson de Vattenfall contemple les flots turbulents du Göta älv. Ce large fleuve, émissaire du Vänern, le plus grand lac de Suède, s’étire jusqu’à la ville de Göteborg avant de se jeter dans le Kattegat. Il présente le plus fort débit de tous les cours d’eau du pays. L’eau qui s’écoule vient de passer à travers la centrale hydroélectrique de Hojum, encastrée dans la roche à quelques centaines de mètres plus en amont. « Chaque goutte d’eau qui passe devant nous a été transformée en électricité, lance-t-il. C’est de l’énergie renouvelable qui n’a eu aucun impact sur la qualité de l’eau. C’est valorisant de travailler dans le secteur hydroélectrique, en particulier en ce moment où les questions relatives à l’énergie et à la protection de l’environnement sont l’objet de vifs débats. »

Magnus Carlson est responsable de la bonne marche et de la maintenance des centrales hydro­électriques de Vattenfall dans le sud de la Suède. Son bureau est situé à Trollhättan, dans le sud-ouest du pays, un lieu historique.

C’est en effet ici que l’entreprise d’État, l’un des premiers producteurs européens d’électricité, est née, il y a un peu plus d’une centaine d’années, avec la fondation de Kungliga Vattenfallsstyrelsen (la direction royale des chutes d’eau). Et c’est aussi ici que l’une des premières centrales électriques au fil de l’eau, Olidan, a été édifiée au début du 20e siècle. Dans le bâtiment en briques rouges qui s’élève derrière Magnus Carlson, la plupart des turbines d’origine d’Olidan continuent de tourner après plus d’un siècle de bons et loyaux services rendus à la production d’électricité.

Au début des années 1940, la centrale de Hojum est construite tout près de celle d’Olidan. En raison de l’instabilité politique qui règne en Europe à la fin des années 1930 et au début des années 1940, elle est aménagée sous terre et équipée de turbines de type Kaplan verticales et modernes (contrairement à celle d’Olidan qui possède des turbines de type Francis).

Les trois turbines de Hojum produisent environ 1 000 GWh au cours d’une année normale. Actuellement, elles sont en train d’être munies d’un système de surveillance conditionnelle SKF plus pointu.

« Nous n’avons connu que quelques pannes, mais il faut dire que nous avons méticuleusement entretenu les équipements, explique Magnus Carlson sur le chemin qui mène à la caverne située sous Göta älv. Tout arrêt imprévu aurait des conséquences extrêmement graves et c’est pour cette raison qu’il faut absolument surveiller les équipements. Voilà pourquoi nous sommes en train d’optimiser le système de maintenance conditionnelle des turbines de Hojum. »

Les trois turbines sont équipées de paliers lisses et tournent à 136 tr/min, une vitesse de rotation relativement lente par rapport aux autres types de machines tournantes. Björn Mathiasson, ingénieur spécialiste de la maintenance conditionnelle chez SKF, explique que les collecteurs de données SKF IMx doivent être mis à niveau et complétés. Le logiciel utilisé par Vattenfall est, quant à lui, à jour. « Nous terminerons en installant des accéléromètres et des capteurs de déplacement supplémentaires, lesquels permettront d’obtenir une meilleure vue d’ensemble, plus détaillée », souligne-t-il en saisissant un capteur posé sur un tabouret dans l’attente d’être posé.

Dans l’immense salle, le bourdonnement étouffé et monotone émis par les turbines en tournant domine. Tout est propre et bien rangé autour d’elles, les outils et objets sont placés ou pendus à la place qui leur est allouée. De nos jours, la surveillance permanente des équipements s’effectue à distance. Il n’est donc plus nécessaire de déployer du personnel dans la caverne.

En mesurant simultanément le niveau de vibrations dans toutes les directions, on obtient un instantané détaillé du comportement des roulements et de l’arbre. Le système peut détecter la moindre variation intervenant dans une machine et l’arrêter si les conditions de fonctionnement ne sont pas satisfaisantes ou en cas de défaillance soudaine. Puis, le programme d’analyse crée un graphique à partir de toutes les données récoltées.

« Notre collaboration avec Vattenfall est fructueuse et de longue date, souligne Björn Mathiasson. Nous sommes dépendants de son retour d’information. Nos relations avec elle ont beaucoup apporté à nos travaux de développement. » Notamment dans la création de nouvelles fonctionnalités dans le logiciel de surveillance permanente, SKF @ptitude Observer. Björn Mathiasson affiche sur l’un des écrans de la salle de commande des diagrammes composés avec les points de relevé et explique que Vattenfall se charge des premières vérifications quand le système lance une alerte. Si nécessaire, SKF est contacté pour poursuivre l’enquête.

De retour à l’air libre, le grondement de l’eau qui jaillit de la centrale hydroélectrique est assourdissant. Magnus Carlson estime que l’hydroélectricité va prendre une importance croissante à mesure que les sources d’énergie renouvelables tels que le solaire et l’éolien se développent davantage : l’énergie est une denrée périssable qui doit être produite quand on en a besoin, mais les énergies solaire et éolienne sont soumises à des facteurs externes sur lesquels on n’a guère de contrôle. « Il est vraisemblable que l’énergie hydroélectrique sera une condition préalable à toute conversion à grande échelle aux énergies renouvelables car elle complète d’autres sources d’énergie et permet d’assurer une production d’électricité plus régulière. »

@ptitude est une marque déposée du Groupe SKF.

 

La maintenance conditionnelle à distance
La maintenance conditionnelle à distance telle qu’elle est proposée par SKF se compose d’équipements pour la collecte des données, de logiciels pour une gestion conviviale des informations et de services de maintenance SKF pour analyse experte.

La collecte de données est effectuée soit à l’aide d’appareils portables SKF Microlog pendant des tournées d’inspection, soit par des capteurs fixes SKF IMx qui procèdent à des relevés continus et transmettent les informations portant sur les anomalies et les changements, ainsi que des données pour les analyses dans le temps.

La suite logicielle SKF @ptitude analyse les données mesurées, sert au diagnostic, transmet les informations importantes par Internet et accompagne la planification et la prise de décisions.

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