Fiches de Dégradation
Modes de dégradation, effets et actions de maintenance — Trains de compression & turbogénérateurs (onshore / offshore)
Sélectionnez un équipement ci-dessous. Chaque fiche présente le mécanisme, les causes, les effets, les méthodes de détection et les actions de maintenance préconisées. Cliquez sur une fiche pour la déplier. Le badge coloré indique le niveau de risque initial.
Composants communs (transverses). Ces modes — lubrification, roulements, paliers, accouplements, garnitures gaz — concernent toutes les machines tournantes du train (TAG, compresseurs, réducteurs, moteurs). Repères : paliers/roulements = 1ʳᵉ cause d'avarie des machines tournantes ; garnitures sèches ≈ 0,175 défaillance/an (MTBF > 90 mois). Les onglets machine renvoient ici pour ces modes partagés.
F1
Fournir un film lubrifiant continu aux paliers — viscosité ±5% de la valeur nominale (ISO VG 46 : 46 mm²/s à 40°C)
Primaire
F1-MD1
Dégradation oxydative — augmentation du Nombre d'Acide et de la viscosité
Risque 16
▼
4
Probabilité initiale
4
Conséquence
16
Risque initial
8
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
L'oxydation est une réaction en chaîne déclenchée par l'oxygène de l'air et accélérée par la chaleur (> 60°C) et les métaux catalyseurs (Fe, Cu dissous).
Les antioxydants phénoliques ou aminiques bloquent cette réaction, mais se consomment progressivement.
Quand ils sont épuisés, la dégradation s'emballe : formation d'acides organiques, puis de résines, puis de boues insolubles.
Causes principales
- Points chauds dans les paliers et joints (> 60°C bulk, localement > 200°C)
- Présence de métaux catalyseurs Fe et Cu dissous dans l'huile
- Décharge électrostatique et microdieseling (bulles d'air implosant)
- Huile non renouvelée (taux de makeup très bas, < 5%/an)
- Fonctionnement en mode cyclique (turbines de pointe) : cycles thermiques répétés
Effets locaux
- Augmentation du Nombre d'Acide (AN) au-delà des seuils ASTM
- Noircissement progressif de l'huile (D1500)
- Chute du RPVOT (D2272) : réserve d'antioxydants épuisée
- Apparition de composés acides et de résines en solution
Effets sur le système
- Formation de boues et dépôts de vernis dans les paliers, filtres et vannes
- Colmatage des filtres → pression différentielle en hausse
- Réduction du débit d'huile → échauffement des paliers
- Dans les cas extrêmes : blocage de vannes de régulation → arrêt machine non planifié
Méthodes de détection normalisées
Seuils d'alerte : ΔAN > 0,10 mg KOH/g/an (avant 20 000h) ou ΔAN > 0,15 mg KOH/g/an (après 20 000h).
RPVOT < 50% de la valeur initiale (avant 20 000h) ou < 25% (après 20 000h).
Antioxydants voltamétrie < 50% RUL (avant 20 000h).
Action de maintenance préconisée
TD — Tâche sur condition
📅 Tous les 4 mois (normal) — tous les 2 mois (sévère ou fin de vie)
👤 Laboratoire analyse lubrifiants
Prélever un échantillon représentatif selon D8112. Mesurer systématiquement : Nombre d'Acide (D664 ou D974),
RPVOT (D2272), voltamétrie antioxydants (D6810/D6971), couleur (D1500).
Construire des graphiques de tendance (trending D7669) pour détecter les dérives avant d'atteindre les seuils critiques.
Si RPVOT < 25% ou AN en hausse rapide : consulter le fournisseur d'huile pour une éventuelle vidange ou rejuvénation (bleed & feed).
F1-MD2
Formation de boues et vernis (sludge/varnish) — colmatage et dépôts sur surfaces critiques
Risque 15
▼
3
Probabilité
5
Conséquence
15
Risque initial
5
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Les huiles minérales paraffiniques hautement raffinées sont de très mauvais solvants pour les produits d'oxydation.
Même une faible quantité de dégradation oxydative suffit à précipiter des composés insolubles (résines, boues) qui
se déposent sous forme de vernis (varnish) sur les surfaces métalliques chaudes.
Le microdieseling (implosion de bulles d'air sous haute pression) crée des points chauds locaux (> 3000°C) qui
initient la dégradation localement.
Causes principales
- Oxydation avancée de l'huile (antioxydants épuisés)
- Microdieseling : implosion de bulles d'air en zones de haute pression
- Décharges électrostatiques dans les zones de faible conductivité
- Mauvaise compatibilité lors d'un mélange d'huiles (D7155)
- Température de réservoir trop élevée (> 60°C bulk)
Effets locaux
- Dépôts colorés (jaune → brun → noir) sur paliers, pistons de vannes, joint
- Colmatage des filtres à huile (hausse de la ΔP)
- Présence d'insolubles mous (soft contaminants) dans l'huile
Effets sur le système
- Blocage des vannes de régulation (servo-vannes collées) → perte de contrôle
- Réduction du débit aux paliers → surchauffe et usure accélérée
- Alarmes récurrentes sur ΔP filtres → nettoyages et arrêts non planifiés
- Dans les cas graves : arrêt d'urgence machine
Méthodes de détection normalisées
Seuils MPC (D7843) : dE < 20 = normal | dE 20-30 = attention, surveiller | dE > 30 = action corrective immédiate.
L'inspection visuelle du réservoir et des filtres à chaque arrêt planifié est également recommandée.
Action de maintenance préconisée
TD — Tâche sur condition
📅 MPC tous les 4 mois — inspection visuelle à chaque arrêt
👤 Laboratoire + équipe mécanique
Réaliser le test MPC (D7843) à chaque prélèvement d'huile. En cas de dépassement du seuil 30 dE :
nettoyer le système par filtration fine (< 3 µm) ou centrifugation. Inspecter et nettoyer les vannes de régulation.
Si dépôts importants dans le réservoir : envisager la vidange et le nettoyage du circuit (Guide D6439), puis recharger avec huile neuve.
Ne pas tenter de dissoudre les dépôts en ajoutant une huile incompatible.
F1-MD3
Variation de viscosité hors limites (±5%) — contamination ou dégradation sévère
Risque 8
▼
2
Probabilité
4
Conséquence
8
Risque initial
4
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
La viscosité est la propriété la plus critique de l'huile de turbine car l'épaisseur du film lubrifiant en dépend directement.
Une viscosité trop basse réduit le film et favorise le contact métal-métal (usure).
Une viscosité trop élevée augmente la résistance à la circulation et peut causer des dommages aux pompes.
Les turbines utilisent généralement ISO VG 32, 46, 68 ou 100 (Classification D2422).
Causes principales
- Ajout d'huile de complément de grade ou de type incorrect
- Mélange accidentel avec une huile incompatible (D7155)
- Contamination par un solvant ou condensat (point éclair bas)
- Émulsion huile/eau (viscosité apparente plus élevée)
- Craquage thermique extrême (très rare en turbine gaz)
Effets locaux
- Mesure D445/D7042 hors des limites ±5% de la valeur nominale
- Si basse : point éclair abaissé (contamination solvant)
- Si haute : aspect visqueux, circulation lente au démarrage à froid
Effets sur le système
- Film lubrifiant insuffisant → usure accélérée des paliers (si viscosité basse)
- Débit d'huile réduit → surchauffe (si viscosité haute)
- Risque incendie si solvant présent (point éclair abaissé)
Méthodes de détection normalisées
Seuil d'alarme : ±5% de la valeur nominale à 40°C.
Si viscosité basse : mesurer le point éclair (D92 ou D93) — une chute ≥ 15°C indique une contamination par solvant.
Action de maintenance préconisée
TD — Tâche sur condition
📅 Tous les 4 mois
👤 Laboratoire analyse lubrifiants
Mesure de viscosité cinématique systématique à chaque prélèvement (D445 ou D7042).
Si viscosité anormalement basse : mesurer le point éclair (D92/D93) pour exclure une contamination par solvant.
Vérifier les bons de livraison d'huile de complément pour s'assurer de la conformité du grade.
En cas de contamination avérée : prélèvement de contrôle, puis vidange si hors limites.
Mettre en place un étiquetage et une procédure de réception des huiles de complément (D4057).
F2
Protéger les surfaces métalliques des paliers et du circuit contre la corrosion et la rouille
Primaire
F2-MD1
Dépletion de l'inhibiteur de rouille — perte de protection anticorrosion
Risque 12
▼
3
Probabilité
4
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Les inhibiteurs de rouille sont des additifs acides qui forment un film protecteur sur les surfaces ferreux en présence d'eau.
Ils se consomment en remplissant leur rôle (neutralisation de l'eau), sont entraînés par l'eau évacuée,
s'adsorbent sur les particules d'usure, ou réagissent avec des contaminants alcalins ou acides.
Quand leur concentration tombe en dessous du seuil critique, la moindre trace d'eau provoque une corrosion rapide.
Causes principales
- Consommation naturelle par contact répété avec l'eau (système humide)
- Entraînement par les purges d'eau ou la centrifugation
- Adsorption sur particules d'usure et de rouille
- Réaction avec eau alcaline ou acide (eau de refroidissement, eau de mer)
- Taux de makeup très faible (< 5%/an) sans renouvellement des additifs
Effets locaux
- Échec au test D665A (présence de rouille sur éprouvette acier)
- Apparition de points de corrosion dans le réservoir et les canalisations
- Augmentation de Fe par ICP (D5185) → particules de rouille en suspension
Effets sur le système
- Corrosion des arbres, paliers lisses et surfaces du circuit
- Particules de rouille = contaminants abrasifs → usure des paliers
- Colmatage des filtres par les oxydes de fer
- Catalyse de l'oxydation de l'huile par le Fe³⁺
Méthodes de détection normalisées
Seuil d'alarme : Premier échec léger au D665A (avant 20 000h) = investigation immédiate.
Après 20 000h, un échec léger peut indiquer une dépletion normale dans un système humide — consulter le fournisseur.
Action de maintenance préconisée
TD — Tâche sur condition
📅 Annuelle (normal) — semestrielle (système humide ou > 20 000h)
👤 Laboratoire externe ou fournisseur huile
Réaliser le test D665A à chaque analyse périodique annuelle. Si résultat limite ou positif :
recéhantillonner pour confirmation, vérifier la source d'eau (drain du réservoir), consulter le fournisseur d'huile.
Remède possible : injection d'additif inhibiteur ou rejuvénation par bleed & feed.
En parallèle : surveiller Fe par ICP (D5185) à chaque prélèvement comme indicateur de corrosion active.
F2-MD2
Corrosion cuivre — agressivité de l'huile envers les alliages cuivreux
Risque 6
▼
2
Probabilité
3
Conséquence
6
Risque initial
3
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Le Cu²⁺ dissous dans l'huile est l'un des catalyseurs les plus puissants de l'oxydation des huiles minérales.
Les désactivateurs de métaux (MDA) forment un complexe avec le Cu pour le neutraliser. Quand ils s'épuisent
ou que l'acidité de l'huile augmente, le cuivre des échangeurs, bagues et refroidisseurs se dissout et
contamine l'huile — créant un effet boule de neige sur l'oxydation.
Causes principales
- Dépletion du désactivateur de métaux (MDA)
- Acidité élevée de l'huile dégradée (AN élevé)
- Présence de soufre actif (huile non conforme ou contamination)
- Températures élevées aux échangeurs huile/eau
Effets locaux et système
- Noircissement et dissolution des surfaces en alliage cuivreux (échangeurs, bagues)
- Cu dissous catalyse l'oxydation → aggrave la dégradation de l'huile (F1-MD1)
- Réduction de l'efficacité thermique des échangeurs huile/eau
- Contamination croisée : Cu > 10-20 ppm par ICP
Méthodes de détection normalisées
Action de maintenance préconisée
TD — Sur condition (si anomalie)
📅 Si AN anormal ou Cu > 10 ppm en ICP
👤 Laboratoire + fournisseur huile
Surveiller le Cu par ICP (D5185) à chaque prélèvement en corrélation avec l'AN.
Si Cu > 10-20 ppm : réaliser le test D130 pour évaluer l'agressivité de l'huile.
Si corrosif : consulter fournisseur, envisager bleed & feed ou vidange.
Inspecter les échangeurs huile/eau lors des arrêts planifiés.
F3
Séparer l'eau de l'huile et maintenir la teneur en eau < 200 mg/kg dans le circuit
Primaire
F3-MD1
Contamination par l'eau — teneur > 200 mg/kg (0,02%)
Risque 16
▼
4
Probabilité
4
Conséquence
16
Risque initial
8
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
L'eau est le contaminant le plus fréquent dans les huiles de turbine vapeur (moins dans les turbines gaz).
Jusqu'à 100 ppm, l'eau reste dissoute et est relativement inoffensive. Au-delà, elle forme une émulsion
(aspect trouble) ou une phase libre (aspect laiteux). L'eau accélère l'oxydation (catalyse par métaux),
déplete les additifs hydrosensibles (inhibiteurs de rouille) et peut provoquer de la corrosion et une croissance microbienne.
Sources d'entrée d'eau
- Fuite du refroidisseur huile/eau (source principale en turbine vapeur)
- Condensation de vapeur par les joints de palier (turbine vapeur)
- Respiration du réservoir (cycles thermiques, humidité ambiante)
- Mauvaise séparabilité de l'huile dégradée (test D1401 non conforme)
Effets locaux
- Aspect trouble (émulsion instable) ou laiteux (émulsion stable)
- D1401 : > 3 mL émulsion stable après 60 min
- Karl Fischer (D6304) : > 200 mg/kg
Effets sur le système
- Dépletion accélérée des inhibiteurs de rouille (risque corrosion)
- Catalyse de l'oxydation par les ions métalliques libérés
- Réduction de l'épaisseur du film lubrifiant (eau incompressible)
- Favorise la croissance microbiologique (si T < 50°C)
- Risque de cavitation aux pompes si eau libre importante
Méthodes de détection normalisées
Diagnostic visuel rapide (Table 3 ASTM D4378) :
Trouble → émulsion instable (eau probable) | Laiteux → émulsion stable | Clair en se décantant → eau libre au fond.
Seuil d'alarme : > 200 mg/kg (Karl Fischer). Seuil action séparabilité : > 3 mL émulsion stable à 60 min.
Action de maintenance préconisée
TD — Tâche sur condition
📅 Mensuelle (eau KF) — tous les 4 mois (séparabilité D1401)
👤 Opérateur (visuel) + Laboratoire
Inspection visuelle de l'huile à chaque ronde opérateur. Drainage des points bas du réservoir en routine (procédure opératoire).
Analyse Karl Fischer mensuelle. Si eau > 200 mg/kg : centrifugation, coalescence ou déshydratation sous vide selon équipement disponible.
Identifier et réparer la source d'entrée d'eau (contrôle refroidisseur, joints).
Si séparabilité D1401 non conforme : l'huile ne se sépare plus naturellement → action corrective urgente (vidange ou régénération).
F3-MD2
Contamination microbiologique — prolifération bactérienne ou fongique
Risque 8
▼
2
Probabilité
4
Conséquence
8
Risque initial
4
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Les microbes (bactéries aérobies, anaérobies, champignons) prolifèrent dans les zones où l'eau et l'huile
coexistent à température < 50°C. Les bactéries sulfato-réductrices (SRB) produisent du H₂S en milieu anaérobie,
causant une corrosion extrêmement rapide. La biomasse (slime) colmate filtres et orifices. Les acides
organiques produits font monter le Nombre d'Acide (AN) inexplicablement.
Conditions favorisant la croissance
- Présence d'eau accumulée aux points bas (condition nécessaire)
- Température du système < 50°C (zones de stockage, arrêts prolongés)
- Arrêts machine prolongés sans circulation d'huile
- Huile dégradée (nutriments disponibles pour les microbes)
Symptômes et effets locaux
- Odeur putride, rance ou œuf pourri (SRB → H₂S)
- Augmentation AN inexpliquée (acides organiques microbiens)
- Dépôts visqueux (slime/biomasse) dans le réservoir et les filtres
- Augmentation anormale du comptage particulaire
Effets sur le système
- Colmatage des filtres, lignes et orifices calibrés
- Corrosion rapide et sévère par acides microbiens (SRB particulièrement)
- Dégradation accélérée de l'huile et des additifs
- Fouling des échangeurs thermiques
Méthodes de détection normalisées
Seuils indicatifs : > 1 000 microbes/mL aux points bas ou > 100/mL en circulation = niveau préoccupant.
Augmentation × 10 par rapport aux niveaux de référence établis = action requise.
Tester aussi pour les SRB en cas d'odeur soufrée ou de corrosion inexpliquée.
Action de maintenance préconisée
TD — Sur condition
📅 Si eau accumulée + T < 50°C + arrêt prolongé — sinon annuelle
👤 Laboratoire externe spécialisé
Prévention principale : drainer régulièrement les points bas du réservoir pour éliminer l'eau accumulée.
Maintenir la circulation d'huile même en périodes d'arrêt prolongé (rotation d'huile).
Si contamination détectée : identifier et supprimer la source d'eau, retirer l'eau par centrifugation,
filtrer à < 3 µm pour éliminer la biomasse. Si contamination sévère : envisager un traitement biocide
approuvé par le fournisseur d'huile, puis rinçage complet du circuit (D6439).
F4
Maintenir la propreté particulaire du circuit dans la plage ISO 4406 : 16/14/11 à 18/16/13
Primaire
F4-MD1
Contamination particulaire solide excessive — niveau ISO 4406 > 18/16/13
Risque 12
▼
3
Probabilité
4
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Les particules abrasives dans l'huile de lubrification érodent les surfaces des paliers et engrenages par
un mécanisme de rayure (scratching) et d'abrasion à trois corps. Plus les particules sont dures et de taille
proche du jeu film lubrifiant, plus les dommages sont importants. Les particules peuvent aussi coincer les
vannes de régulation hydraulique dont les tolérances sont de l'ordre de quelques microns.
Sources de contamination
- Résidus de construction et montage (lors des ouvertures du circuit)
- Ingestion par les évents et joints de palier (poussières, cendres volantes)
- Huile de complément non filtrée avant injection
- Produits de dégradation de l'huile insolubilisés (boues durcies)
- Rouille et oxydes métalliques issus de la corrosion du circuit
Effets locaux
- Comptage particulaire ISO 4406 > 18/16/13 par D7647
- Présence de Si et/ou Al élevé en ICP → indicateur de sable/poussière
- Colmatage progressif des filtres (hausse ΔP)
Effets sur le système
- Abrasion et rayures des surfaces de paliers lisses
- Coincement des vannes servo-hydrauliques (tolérances µm)
- Usure prématurée des engrenages et pompes
- Contamination en cascade (débris d'usure → plus de particules)
Méthodes de détection normalisées
Lecture code ISO 4406 : Le code X/Y/Z représente le nombre de particules >4µm / >6µm / >14µm par mL.
Chaque incrément d'1 unité = doublement du nombre de particules.
Plage acceptable : 16/14/11 à 18/16/13. Au-delà de 18/16/13 : action corrective.
Action de maintenance préconisée
TD — Tâche sur condition
📅 Tous les 4 mois
👤 Laboratoire analyse lubrifiants
Comptage particulaire D7647 à chaque prélèvement. Si ISO > 18/16/13 :
identifier la source (ICP pour Si/Al si poussières, Fe si corrosion, analyse morphologique si insolubles).
Augmenter la filtration (filtre < 3-6 µm) ou activer la centrifugation.
Filtrer obligatoirement l'huile de complément avant injection.
Lors des ouvertures circuit : nettoyer et rincer selon D6439 avant remise en service.
Maintenir le réservoir sous dépression légère (vacuum) pour limiter l'ingestion par les joints.
F4-MD2
Métaux d'usure anormaux — Fe ou Cu > 10-20 ppm (signal avancé de défaillance mécanique)
Risque 10
▼
2
Probabilité
5
Conséquence
10
Risque initial
5
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
L'analyse spectrométrique (ICP-AES) détecte les métaux d'usure dissous ou sous forme de particules
très fines (< 8 µm). Une hausse progressive ou soudaine d'un métal spécifique indique quelle pièce
est en train de s'user : Fe → arbres, paliers lisses, engrenages ; Cu → bagues, échangeurs, cages ;
Al → pompes, carters, alliages légers. C'est un outil prédictif puissant si les tendances sont suivies.
Sources par métal (Table 4 ASTM D4378)
- Fe : arbres, engrenages, paliers lisses, carters, rouille
- Cu : bagues, paliers lisses (alliages Cu-Pb-Sn), échangeurs, cages de roulements
- Al : pistons, pompes, carters, turbines basse pression
- Pb, Sn : paliers lisses type Babbitt (anti-friction)
- Cr, Ni : aciers durs, roulements, arbres traités
Effets locaux et système
- Signal précurseur d'une défaillance mécanique en cours de développement
- Les métaux d'usure catalysent l'oxydation de l'huile (effet aggravant)
- Sans action corrective → dégradation cataclysmique du composant concerné
- Arrêt non planifié + remplacement coûteux de palier ou pompe
Méthodes de détection normalisées
Seuil d'alarme général : > 10-20 ppm pour Fe ou Cu, ou tendance en hausse rapide
sur 2 prélèvements consécutifs même sous ce seuil. L'analyse de tendance (D7669) est plus puissante
qu'un seuil absolu pour détecter les dérives précoces.
Action de maintenance préconisée
TD — Tâche sur condition
📅 Tous les 4 mois — augmenter si tendance en hausse
👤 Laboratoire + Ingénieur fiabilité
Analyse ICP-AES (D5185) systématique à chaque prélèvement. Construire et mettre à jour les graphiques de tendance
par métal (trending D7669). Si dépassement du seuil ou hausse rapide : augmenter la fréquence de prélèvement,
réaliser une analyse de débris (ferrographie si disponible) pour identifier la morphologie des particules
et préciser le mécanisme d'usure (abrasion, fatigue, adhésion). Planifier une inspection de la machine
concernée lors du prochain arrêt disponible.
F5
Contrôler le moussage (< 450 mL / stabilité < 10 mL) et assurer la libération d'air (< 2× temps référence)
Secondaire
F5-MD1
Moussage excessif — tendance > 450 mL ou stabilité > 10 mL (D892 séquence I)
Risque 9
▼
3
Probabilité
3
Conséquence
9
Risque initial
3
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Les agents anti-mousse (silicones dispersées) réduisent la tension de surface de l'huile et
facilitent l'éclatement des bulles. Ils sont dispersés (non dissous) et donc facilement retirés mécaniquement
par filtration fine, cisaillement ou centrifugation. La dégradation de l'huile modifie également
la tension de surface (plus de moussage naturel). Paradoxalement, un sur-dosage d'anti-mousse
dégrade la désaération (F5-MD2).
Causes principales
- Retrait mécanique de l'anti-mousse (filtration < 1 µm, centrifugation)
- Contamination par résidus de préservateurs (turbine neuve)
- Mélange avec une huile incompatible (émulsifiants)
- Dégradation de l'huile (modification tension de surface)
- Conception du système (retour huile en chute libre dans le réservoir)
Effets locaux et système
- Mousse persistante visible dans le réservoir → alarme de niveau
- Cavitation des pompes → pression huile instable
- Film lubrifiant insuffisant aux paliers en pointe de charge
- Risque d'arrêt machine sur alarme pression basse huile
Méthodes de détection normalisées
Seuil séquence I : Tendance < 450 mL et stabilité < 10 mL.
L'inspection visuelle du réservoir (bulles, mousse en surface) est le premier indicateur sur le terrain.
Tout moussage persistant visible après 5 min doit être investigué.
Action de maintenance préconisée
TD — Sur condition (observation visuelle)
📅 Si mousse observée — sinon tous les 4 mois
👤 Opérateur (visuel) + Laboratoire
Le premier diagnostic est visuel : présence de mousse persistante dans le réservoir.
Vérifier d'abord l'origine mécanique (conception du système : retours d'huile à corriger).
Si d'origine chimique (contamination, anti-mousse épuisé) : consulter le fournisseur.
Attention : ne pas re-doser l'anti-mousse sans contrôle car l'excès dégrade la désaération (F5-MD2).
Si contamination avérée : filtration de l'huile et identification du contaminant.
F5-MD2
Désaération insuffisante — temps de libération d'air > 2× la valeur référence (D3427)
Risque 6
▼
2
Probabilité
3
Conséquence
6
Risque initial
3
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
L'huile agitée dans les paliers, accouplements et retours incorpore de fines bulles d'air.
Si ces bulles ne remontent pas assez vite à la surface du réservoir avant que l'huile
ne rereparte en circulation, de l'air en dispersion fine se retrouve dans le circuit.
L'air compressible dans le circuit hydraulique de régulation perturbe la précision du contrôle.
Dans les paliers, les bulles d'air causent des films discontinus et de la cavitation.
Causes principales
- Sur-dosage d'agent anti-mousse (silicone stabilise les microbulles)
- Contamination (résidus de préservateurs, huile incompatible)
- Dégradation de l'huile (modification des propriétés de surface)
- Temps de séjour au réservoir trop court (débit trop élevé)
Effets locaux et système
- Air dispersé en circulation dans le circuit
- Instabilité du circuit hydraulique de régulation (régulateur de vitesse)
- Films lubrifiants discontinus → risque d'usure par contact métal/métal
- Bruit et vibrations anormaux aux pompes et paliers
Méthodes de détection normalisées
Seuil : Temps de libération d'air D3427 > 2× la valeur de l'huile neuve de référence.
Ce test mesure le temps nécessaire pour que la fraction d'air dispersé redescende à 0,2% en volume.
Action de maintenance préconisée
TD — Sur condition
📅 Annuelle (ou si moussage / instabilité hydraulique)
👤 Laboratoire externe ou fournisseur huile
Tester D3427 en cas de symptômes (instabilité de régulation, bruit de cavitation aux pompes, observation de bulles fines).
Si non conforme : vérifier si un sur-dosage récent en anti-mousse est la cause.
Remède : rejuvénation par bleed & feed (renouvellement partiel d'huile) pour rétablir l'équilibre
des additifs. Vérifier la conception du circuit (temps de séjour réservoir suffisant).
AX1
Circuit d'huile de lubrification & d'étanchéité (API 614)
AX1-MD1
Perte de pression/débit d'huile — pompes, régulation, filtres, refroidisseurs, accumulateurs
Risque 16
▼
4
Probabilité initiale
4
Conséquence
16
Risque initial
6
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Le circuit d'huile alimente paliers, butées, engrenages et garnitures. Une perte de pression/débit
(défaillance de pompe, mauvaise réponse de la vanne de régulation de back-pressure lors
d'un transitoire, filtre colmaté, accumulateur dégonflé) entraîne un déclenchement — voire une avarie
de palier si la protection n'agit pas. La régulation de pression est la cause la plus fréquente
d'arrêts d'origine huile.
Causes principales
- Défaillance/non-démarrage de la pompe de secours (AC/DC) — transfert raté
- Vanne de back-pressure grippée/instable (sludge, lignes d'impulsion bouchées)
- Filtres colmatés sans bascule duplex, refroidisseur encrassé
- Accumulateur dégonflé (perte de réserve pendant le transitoire)
Effets observables
- Pression d'huile basse / instable (hunting), ΔP filtre élevé
- Déclenchements sur basse pression d'huile
- Températures paliers en hausse
Effets sur le système
- Avarie de paliers/butée si manque d'huile (lien onglet Paliers)
- Arrêts non programmés du train
⚠ Risque sécurité : perte de lubrification → avarie machine
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : alarme + trip basse pression d'huile (logique 2oo3 conseillée) ;
pré-charge accumulateur vérifiée ; test périodique du démarrage de la pompe de secours.
Action de maintenance préconisée
PP + TC — fiabilisation circuit d'huile (API 614)
📅 Tests pompes de secours périodiques — entretien filtres/refroidisseurs/accus
👤 Ingénieur fiabilité / Instrumentation
Tester régulièrement le démarrage automatique des pompes de secours et la chaîne basse pression.
Entretenir filtres (duplex), refroidisseurs et accumulateurs (pré-charge). Fiabiliser la régulation de
pression (privilégier des architectures simples). Suivre l'huile (onglet Huile minérale).
G1
Fatigue de contact (Rolling Contact Fatigue)
G1-MD1
Fatigue initiée en sous-couche — écaillage classique (spalling) par contraintes de cisaillement subsurface
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Fatigue progressive
Mécanisme de dégradation
Sous la surface de contact, les contraintes de cisaillement alternées créent des microfissures
dans le matériau (acier ou inclusions). Ces fissures se propagent progressivement vers la surface
jusqu'à provoquer un arrachement de matière (écaillage). Ce mécanisme correspond à la durée de
vie nominale calculée par la théorie de Hertz — c'est la défaillance attendue en fin de vie.
Les inclusions métalliques non-métalliques dans l'acier constituent les points d'amorçage préférentiels.
Causes principales
- Durée de service atteinte (fin de vie nominale calculée)
- Roulement sous-dimensionné pour les charges réelles
- Défaut d'alignement entre arbre et logement (charges de bord)
- Charge excessive ou chocs répétés dépassant la capacité dynamique
- Qualité insuffisante de l'acier (inclusions, micro-défauts)
Effets observables
- Cratères d'écaillage sur les pistes intérieure et/ou extérieure
- Augmentation progressive des vibrations (fréquences BPFI, BPFO, BSF, FTF)
- Élévation de la température du palier
- Bruit caractéristique : claquement rythmé puis bruit de meulage
- Débris métalliques dans le lubrifiant
Effets sur le système
- Vibrations transmises aux équipements adjacents (déséquilibre)
- Contamination du lubrifiant par débris métalliques
- Aggravation rapide après apparition de l'écaillage (défaillance en cascade)
- Risque de blocage de l'arbre si l'écaillage n'est pas détecté à temps
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : augmentation de 6 dB sur les fréquences caractéristiques BPFO/BPFI.
Température palier > T° nominale + 15°C en régime établi.
Particules ferriques > 3× valeur de référence à l'état neuf.
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition
📅 Surveillance vibratoire continue ou tous les 3 mois
👤 Technicien maintenance / Vibromètre
Surveiller les tendances vibratoires sur les fréquences caractéristiques du roulement.
Dès détection d'une dérive : augmenter la fréquence de surveillance, planifier le remplacement
à la prochaine fenêtre de maintenance. Vérifier l'alignement et le dimensionnement à chaque remplacement.
Conserver les roulements déposés pour analyse post-mortem et amélioration de la durée de vie.
G1-MD2
Fatigue initiée en surface — micro-écaillage (micropitting) et pitting par film lubrifiant insuffisant
Risque 16
▼
4
Probabilité initiale
4
Conséquence
16
Risque initial
8
Risque résiduel
Fatigue progressive
Mécanisme de dégradation
Quand le film lubrifiant est trop mince (rapport lambda κ < 1), les aspérités de surface entrent
en contact direct. Les contraintes de cisaillement s'exercent en surface et créent des microfissures
partant de la surface vers l'intérieur. On observe d'abord un aspect mat grisâtre (micro-écaillage),
puis des cratères plus larges (pitting). La contamination particullaire accélère fortement ce processus
en créant des indentations qui deviennent des amorces de fissures.
Causes principales
- Viscosité du lubrifiant insuffisante pour la vitesse et la charge (κ < 1)
- Lubrifiant dégradé, contaminé par de l'eau ou des particules solides
- Température de fonctionnement trop élevée (viscosité chute)
- Défaut d'alignement excessif générant des charges de bord localisées
- Arrêts/démarrages fréquents (film non établi lors des transitoires)
Effets observables
- Surface de piste d'aspect mat, grisâtre, avec rugosité accrue
- Micro-cratères visibles à la loupe (diamètre < 0,1 mm)
- Évolution vers un écaillage sévère si non corrigé
- Augmentation du bruit de fond large bande dans l'analyse vibratoire
Effets sur le système
- Augmentation du jeu interne du roulement (perte de précision)
- Génération de débris fins qui contaminent le lubrifiant
- Progression vers une fatigue en sous-couche (G1-MD1) si non traité
- Risque accru sur roulements de précision et broches de machines-outils
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : rapport de viscosité κ < 1 (situation critique).
Augmentation de 3 dB du niveau RMS large bande. Propreté lubrifiant > ISO 4406 classe 18/16/13.
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition
📅 Vérification lubrifiant tous les 6 mois
👤 Technicien lubrification / Maintenance
Vérifier et ajuster la viscosité du lubrifiant selon la température de fonctionnement réelle.
Améliorer la filtration (viser ISO 4406 ≤ 16/14/11). S'assurer de la correction d'alignement.
En cas de micro-écaillage détecté : planifier remplacement et corriger la cause racine
(viscosité, contamination, alignement) avant remontage.
G2
Usure (Wear) — enlèvement progressif de matière sur les surfaces de contact
G2-MD1
Usure par abrasion — rayures et enlèvement de matière par particules dures dans le lubrifiant
Risque 15
▼
5
Probabilité initiale
3
Conséquence
15
Risque initial
6
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Des particules solides plus dures que les surfaces en contact (acier 60-66 HRC) s'intercalent
dans le film lubrifiant et rayent les pistes et éléments roulants. L'usure est d'autant plus
sévère que les particules sont de taille comparable à l'épaisseur du film (1–10 µm).
Les traces caractéristiques sont des stries parallèles dans le sens du roulement,
donnant un aspect brillant ou poli aux pistes. La cage peut aussi être affectée (usure des alvéoles).
Causes principales
- Défaillance ou inadaptation du dispositif d'étanchéité (joints usés, joints inadaptés)
- Lubrifiant contaminé par des particules externes (poussière, copeaux)
- Filtration insuffisante du circuit de lubrification
- Manipulation du roulement sans précaution de propreté (montage en zone sale)
- Roulage de bague dans le logement (ajustement trop lâche) générant des débris métalliques
Effets observables
- Aspect brillant (polissage) ou mat strié des pistes
- Augmentation du jeu interne mesurable
- Poudre fine métallique dans le lubrifiant
- Usure des alvéoles de cage → bruit et jeu accrus entre éléments roulants
- Surface extérieure de bague usée par abrasion si roulage dans le logement
Effets sur le système
- Perte de précision dimensionnelle → vibrations et bruit accrus
- Contamination en cascade du lubrifiant (génération de débris qui abradent davantage)
- Dégradation de l'étanchéité si la bague extérieure tourne dans le logement
- Évolution possible vers une fatigue de surface (G1-MD2)
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : propreté lubrifiant > ISO 4406 classe 18/16/13.
Augmentation du niveau vibratoire RMS > 50% de la valeur initiale.
Jeu interne mesuré > 1,5× jeu nominal.
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition
📅 Analyse lubrifiant tous les 6 mois — inspection joints annuelle
👤 Technicien lubrification / Technicien mécanique
Améliorer le niveau de filtration (viser ISO 4406 ≤ 16/14/11). Vérifier et remplacer les joints
à chaque ouverture. Respecter les conditions de propreté lors du montage (zone propre, outils propres,
lubrifiant filtré). Vérifier les ajustements bague/logement et bague/arbre. Si roulage de bague
détecté : retravailler les portées et utiliser des ajustements serrés.
G2-MD2
Usure par adhésion (smearing) — transfert de matière par contact métal/métal sous charge insuffisante
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
4
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Sous charge insuffisante, les éléments roulants glissent plutôt que de rouler, ce qui rompt le
film lubrifiant et provoque des microsoudures entre les surfaces, arrachées immédiatement.
Il en résulte un transfert de matière (smearing) visible sous forme de stries irrégulières luisantes.
Ce phénomène peut aussi survenir lors d'accélérations brusques où les éléments roulants patinent
avant d'atteindre la vitesse de roulement.
Causes principales
- Charge radiale trop faible (roulement sur-dimensionné ou fonctionnement à vide)
- Accélérations ou décélérations brusques (patinage des éléments roulants)
- Vibrations d'origine externe à l'arrêt ou en fonctionnement
- Lubrifiant inadapté (viscosité trop faible, sans additifs AW/EP)
- Vitesse de rotation trop élevée pour la charge appliquée
Effets observables
- Stries irrégulières luisantes et décolorations sur les pistes et faces des rouleaux
- Transfert de matière visible entre surfaces (aspect "fondu")
- Échauffement local pouvant causer un grippage si aggravé
- Bruit de grincement ou de crissement caractéristique
Effets sur le système
- Élévation rapide de la température si le smearing évolue vers un grippage
- Risque de coincement du roulement (défaillance soudaine)
- Vibrations et bruit inhabituels signalant la dégradation
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : température palier > T° nominale + 20°C lors de régimes transitoires.
Charge minimale requise : P ≥ 0,01·C (roulements à billes) selon ISO.
Action de maintenance préconisée
PP — Tâche préventive programmée
📅 Action à la conception / révision
👤 Ingénieur mécanicien / Bureau d'études
Vérifier que la charge minimale est respectée pour le roulement sélectionné.
Utiliser un lubrifiant avec additifs AW (Anti-Wear) ou EP (Extrême Pression).
Étudier l'utilisation de roulements hybrides (billes en céramique) ou de revêtements
DLC pour les applications à charge faible. Réduire les rampes d'accélération si possible.
G3
Corrosion — attaque chimique ou électrochimique des surfaces de roulement
G3-MD1
Corrosion due à l'humidité — piqûres de rouille sur pistes et éléments roulants
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
L'eau (pluie, condensation, vapeur) pénètre à l'intérieur du roulement, soit par défaillance
du joint, soit lors du stockage. En présence d'oxygène, elle provoque une corrosion électrochimique
de l'acier des bagues et éléments roulants. Les piqûres formées deviennent des concentrations de
contraintes qui amorcent des fissures de fatigue prématurées. Un espacement des piqûres identique
à celui des éléments roulants est la signature visuelle classique de ce mode.
Causes principales
- Défaillance du dispositif d'étanchéité (joint usé, endommagé, inadapté)
- Condensation lors d'arrêts prolongés (cycles thermiques)
- Stockage dans un environnement humide ou prolongé sans protection
- Lubrifiant contaminé par de l'eau (émulsion)
- Manipulation sans gants (transpiration des doigts — acide lactique)
Effets observables
- Piqûres de rouille orangées/brunâtres sur les pistes
- Stries de rouille espacées comme les éléments roulants (corrosion à l'arrêt)
- Graisse décolorée, émulsifiée ou de couleur laiteuse
- Augmentation du bruit large bande et des vibrations
Effets sur le système
- Initiation prématurée de fatigue de contact à partir des piqûres
- Contamination du lubrifiant par l'eau réduit le film lubrifiant
- Réduction sévère de la durée de vie (facteur 0,1 à 0,5 selon teneur en eau)
- Risque de blocage si corrosion sévère non détectée
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : teneur en eau lubrifiant > 0,1% (huile) ou trace visible (graisse).
Graisse présentant une décoloration ou une texture anormale.
Action de maintenance préconisée
PP — Tâche préventive programmée
📅 Inspection joints annuelle — regraissage selon préconisation constructeur
👤 Technicien mécanique
Utiliser des roulements étanches (ZZ ou 2RS) dans les environnements humides.
Protéger les roulements stockés avec de l'huile de protection et un emballage étanche.
Ne jamais manipuler les surfaces de roulement à mains nues. Vérifier la condensation
dans les paliers lors des cycles chaud/froid. Utiliser un lubrifiant avec inhibiteur de rouille.
G3-MD2
Corrosion de contact (fretting) — micro-mouvements entre bague et logement/arbre
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
3
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Lorsque l'ajustement entre la bague extérieure et le logement (ou la bague intérieure et l'arbre)
est trop libre, de micro-mouvements se produisent sous l'effet des charges alternées.
Ces glissements répétés usent les surfaces en contact et génèrent des oxydes de fer (poudre brun-rouge)
caractéristiques du fretting. Les surfaces présentent des zones brunes irrégulières.
Si l'ajustement se dégrade davantage, la bague peut se mettre à tourner (roulage).
Causes principales
- Ajustement trop lâche entre bague et logement ou arbre (tolérance incorrecte)
- Portée du roulement hors tolérance (usinage défectueux ou usure)
- Charges alternées ou vibrations importantes sans charge radiale suffisante
- Dilatation thermique différentielle entre pièces de matériaux différents
Effets observables
- Zones brunes ou rougeâtres irrégulières sur les surfaces cylindriques de bague
- Poudre d'oxyde de fer brun-rouge dans l'emballage ou le palier
- Rayures axiales sur la surface extérieure de la bague (stries de roulage)
- Portée du logement ou de l'arbre endommagée
Effets sur le système
- Augmentation progressive du jeu → instabilité du roulement
- Génération de chaleur et de bruit si la bague se met à tourner
- Endommagement du logement nécessitant un rechargement ou une bague de réparation
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : jeu entre bague et logement mesurable au comparateur
(tolérance selon ISO 286). Présence de poudre brun-rouge à l'ouverture du palier.
Action de maintenance préconisée
PP — Tâche préventive programmée
📅 Mesure portées à chaque remplacement de roulement
👤 Technicien mécanique / Mécanicien de précision
Sélectionner des ajustements corrects selon les tableaux SKF (charge tournante → serré,
charge fixe → glissant possible). Mesurer arbre et alésage avant montage.
Appliquer un agent anti-fretting (Loctite 638, Molykote, etc.) en cas d'ajustement libre inévitable.
Remplacer les portées d'arbre si usées (rechargement, bague de réparation).
G3-MD3
Faux effet Brinell — indentations par vibrations à l'arrêt (fretting sur pistes de roulement)
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
3
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Lorsqu'un roulement est soumis à des vibrations alors qu'il est à l'arrêt (transport, équipement
de secours en attente, vibrations d'une machine voisine), les éléments roulants effectuent de
micro-oscillations sur les pistes. Ces micro-mouvements génèrent un fretting sur les pistes,
formant des creux espacés exactement comme les éléments roulants.
Contrairement au vrai effet Brinell (déformation statique), ces creux résultent de l'usure
et sont entourés de poudre d'oxyde brun-rouge.
Causes principales
- Vibrations transmises lors du transport de machines ou roulements
- Vibrations d'une machine voisine transmises au roulement à l'arrêt
- Pompes ou moteurs de secours non tournants recevant des vibrations
- Lubrifiant (graisse) sans propriétés anti-fretting adaptées
- Amplitude de vibration trop faible pour maintenir un film lubrifiant
Effets observables
- Creux espacés comme les éléments roulants sur les pistes (signature caractéristique)
- Poudre brun-rouge d'oxyde de fer dans la graisse
- Bruit de roulement périodique à la remise en service
- Vibration périodique à la fréquence des passages d'éléments roulants (BPFO/BPFI)
Effets sur le système
- Bruit et vibrations excessifs dès le démarrage de la machine
- Amorçage de fatigue prématurée à partir des creux
- Réduction significative de la durée de vie résiduelle
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : vibrations excessives dès le premier démarrage après transport
ou longue période d'arrêt. Inspection systématique recommandée après transport de machines.
Action de maintenance préconisée
PP — Tâche préventive programmée
📅 Inspection après tout transport ou arrêt prolongé (> 3 mois)
👤 Technicien mécanique
Utiliser des amortisseurs de vibrations pendant le transport. Bloquer le rotor
(cales de transport) pour éviter les micro-oscillations. Utiliser une graisse avec
additifs anti-fretting (ex : lithium complexe + MoS2). Pour les machines de secours :
programmer des rotations périodiques (ex : 15 min/semaine) pour renouveler le film.
Inspecter les roulements après tout transport de machine.
G4
Électroérosion — passage de courant électrique parasite à travers le roulement
G4-MD1
Érosion due à une surtension — passage de courant par claquage du film lubrifiant (variateurs de fréquence)
Risque 16
▼
4
Probabilité initiale
4
Conséquence
16
Risque initial
8
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Les variateurs de fréquence (VFD) génèrent des courants de mode commun haute fréquence qui
cherchent à traverser le roulement pour rejoindre la terre. Quand la tension dépasse le
seuil de claquage du film lubrifiant, un arc électrique se produit, vaporisant localement
le métal et créant un cratère. Ce phénomène, répété des milliers de fois par seconde,
forme des alignements de cratères en zigzag ou en cordon caractéristiques.
La graisse peut se carboniser (noircissement).
Causes principales
- Moteur alimenté par variateur de fréquence (PWM) sans mise à la terre correcte
- Courants de mode commun induits par les commutations rapides du variateur
- Absence de roulement isolé (INSOCOAT) ou de roulement hybride (billes céramique)
- Câblage non symétrique générant un déséquilibre de courant
- Filtre de mode commun absent sur le variateur
Effets observables
- Nombreux petits cratères disposés en cordon ou en zigzag sur les pistes et billes
- Graisse noircie/carbonisée avec odeur de brûlé
- Bruit de grincement caractéristique (washboard effect)
- Mesure de courant entre arbre et carter (> 50 mA) confirmant le passage de courant
Effets sur le système
- Dégradation rapide du roulement (quelques centaines d'heures)
- Contamination de la graisse par des microparticules métalliques et carbone
- Évolution vers une fatigue de surface puis un écaillage généralisé
⚠ Risque électrique pour les personnes à la dépose
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : courant mesuré sur l'arbre > 50 mA (seuil SKF).
Graisse présentant un noircissement ou une odeur de brûlé à l'inspection.
Action de maintenance préconisée
PP — Tâche préventive à la conception
📅 Action systématique sur tout moteur à variateur de fréquence
👤 Ingénieur électrique / Technicien maintenance
Utiliser systématiquement un roulement isolé INSOCOAT côté opposé entraînement,
ou des roulements hybrides à billes en céramique (les deux côtés).
Vérifier la mise à la terre du moteur et du variateur. Installer un filtre de mode commun
sur la sortie du variateur. Ajouter un anneau de mise à la terre (earthing ring) sur l'arbre.
Mesurer le courant parasite lors de la mise en service de tout nouveau moteur à VFD.
G4-MD2
Érosion due à une fuite de courant — rainurage (fluting) par courant continu ou alternatif
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Un courant continu ou alternatif de faible intensité mais permanent traverse le roulement
(soudure TIG/MIG sans masse correcte, courants de fuite électrique, courants induits dans
les grandes machines). Les arcs électriques répétés aux contacts éléments roulants/pistes
creusent des rainures régulières perpendiculaires au sens du roulement (fluting).
La signature visuelle est un rainurage régulier dit "en tôle ondulée" très caractéristique.
Causes principales
- Soudure sur la machine sans prise de masse sur la pièce (courant via le roulement)
- Déséquilibre magnétique rotor/stator dans les grandes machines électriques
- Courants de mise à la terre mal routés passant par le roulement
- Câblage non symétrique du stator générant des courants de circulation
Effets observables
- Rainures régulières perpendiculaires à la direction de roulement (fluting)
- Aspect "tôle ondulée" très caractéristique des pistes
- Stade initial : surface mate grisâtre avec micro-cratères peu profonds
- Graisse noircie ou carbonisée dans les cas avancés
Effets sur le système
- Bruit caractéristique de "washboard" (tôle ondulée) lors de la rotation
- Vibrations à fréquences multiples liées à la périodicité du rainurage
- Défaillance rapide une fois le rainurage initié
Méthodes de détection
Diagnostic : résistance entre bague intérieure et extérieure ≈ 0 Ω
confirme un court-circuit par courant traversant. Le rainurage est pathognomonique
(signature visuelle sans ambiguïté possible).
Action de maintenance préconisée
PP — Tâche préventive à la conception
📅 Vérification systématique des prises de masse avant soudure
👤 Électricien / Ingénieur électrique
Ne jamais souder sur ou à proximité d'une machine sans placer la prise de masse directement
sur la pièce à souder, proche du point de soudure. Vérifier la symétrie du câblage stator
sur les grandes machines. Utiliser des roulements isolés INSOCOAT ou hybrides sur les moteurs
exposés. Vérifier le câblage de mise à la terre (chemin de courant ne doit pas passer par le roulement).
G5
Déformation plastique — déformation permanente des surfaces sans enlèvement de matière
G5-MD1
Déformation due à une surcharge (effet Brinell vrai) — indentations permanentes par choc ou montage brutal
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
3
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Quand la charge appliquée dépasse la limite d'élasticité de l'acier en un point de contact,
le matériau se déforme plastiquement et crée une empreinte permanente (indentation).
Cela se produit lors de chocs (chute du roulement, mauvais montage à la masse),
lors d'une surcharge statique importante, ou lors de l'application de la force de montage
sur la mauvaise bague (force transmise via les éléments roulants).
Ces indentations initient ensuite prématurément la fatigue de contact.
Causes principales
- Choc lors de la manipulation (chute du roulement, coup de marteau non amorti)
- Force de montage appliquée via les éléments roulants (montage sans outil approprié)
- Surcharge statique dépassant la charge de base statique C₀
- Défaut d'alignement à l'arrêt combiné à une forte charge radiale
- Déformation de la cage lors d'un transport ou stockage incorrect
Effets observables
- Indentations/empreintes nettes, espacées comme les éléments roulants, sur les pistes
- Stries axiales sur les pistes (si force de montage via les éléments roulants)
- Déformation de la cage (aplanissement, fissure)
- Vibrations périodiques à la remise en service
Effets sur le système
- Bruit et vibrations périodiques dès le premier fonctionnement
- Durée de vie drastiquement réduite (chaque indentation = amorce de fatigue)
- Risque de blocage si cage déformée
Méthodes de détection
Prévention : toujours inspecter visuellement et faire tourner à la main
le roulement avant montage. Un roulement tombé doit être rebuter ou expertisé.
Action de maintenance préconisée
PP — Formation et procédure de montage
📅 Vérification systématique avant tout montage
👤 Technicien mécanique formé
Appliquer les procédures de montage SKF : utiliser un inducteur thermique (montage par
dilatation) ou une douille de frappe transmettant la force sur la bague correcte uniquement.
Ne jamais frapper directement sur la bague. Vérifier l'alignement avant montage.
Tout roulement ayant subi un choc (chute) doit être mis de côté et inspecté ou rebuter.
G5-MD2
Indentations par des corps étrangers — refoulement de particules dures sur les pistes de roulement
Risque 15
▼
5
Probabilité initiale
3
Conséquence
15
Risque initial
4
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Des particules dures (copeaux métalliques, sable, calamine) pénètrent à l'intérieur
du roulement et sont refoulées (écrasées) par les éléments roulants contre les pistes,
créant des indentations locales. Chaque indentation crée un bourrelet (rebord) en périphérie
qui initie des fissures de fatigue lors des passages suivants. Plus les particules sont grosses
et dures, plus les indentations sont importantes et la réduction de durée de vie sévère.
Causes principales
- Montage en zone non propre (copeaux, poussières, sable)
- Dispositif d'étanchéité inadapté ou défaillant laissant entrer des contaminants
- Lubrifiant contaminé non filtré introduit dans le palier
- Copeaux d'usinage non éliminés lors d'une réparation du palier
- Roulement sorti de son emballage prématurément en zone sale
Effets observables
- Nombreuses petites empreintes avec bourrelet sur les pistes
- Augmentation du bruit et des vibrations progressive
- Écaillage en aval de chaque indentation (fatigue initiant des creux)
- Lubrifiant contaminé par des particules métalliques fines
Effets sur le système
- Réduction sévère de la durée de vie (facteur 2 à 10 selon la contamination)
- Contamination en cascade du lubrifiant
- Évolution vers un écaillage généralisé si non remplacé
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : ISO 4406 > 18/16/13 ou présence de particules
> 40 µm à l'analyse. Augmentation vibratoire continue sur 3 mesures consécutives.
Action de maintenance préconisée
PP — Procédure de montage et filtration
📅 Amélioration continue de la propreté de montage
👤 Technicien mécanique / Responsable lubrification
Monter les roulements uniquement en zone propre (zone dédiée, surfaces nettoyées).
Sortir le roulement de son emballage au dernier moment.
Utiliser uniquement du lubrifiant filtré (ISO 4406 ≤ 15/13/10 pour introduction dans palier).
Nettoyer soigneusement le palier et l'arbre avant montage. Vérifier et remplacer les joints.
Améliorer la filtration du circuit de lubrification si contamination récurrente.
G6
Fissuration et rupture — perte d'intégrité structurelle des composants du roulement
G6-MD1
Rupture forcée — fissuration ou fracture par choc mécanique ou mauvais montage
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
2
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
La rupture forcée survient lorsqu'une contrainte unique dépasse la résistance à la rupture
de l'acier. Elle est toujours due à une erreur humaine : montage d'un roulement sur un arbre
surdimensionné (contrainte de traction hoop trop élevée), frappe brutale sur une bague,
transmission de la force de montage via les éléments roulants créant un choc sur la bague
opposée, ou grippage du roulement provoquant une rupture de la cage.
Causes principales
- Ajustement trop serré (arbre surdimensionné) → contrainte hoop excessive dans la bague intérieure
- Frappe directe sur la bague sans outil approprié
- Transmission de la force de montage à travers les éléments roulants
- Grippage du roulement (manque de lubrifiant) → rupture de cage par coincement
- Défaut d'alignement excessif faisant rouler les éléments sur le bord de piste
Effets observables
- Fissure radiale ou transversale visible sur la bague
- Rupture franche de la cage (fragments dans le palier)
- Fracture de la bague intérieure en 2 ou plusieurs morceaux
- Bloquage immédiat ou bruit de choc violent
Effets sur le système
- Arrêt machine immédiat (blocage rotor)
- Risque de dommages secondaires graves (arbre, logement, machine)
- Risque pour la sécurité des personnes (projection de fragments)
⚠ Risque sécurité : projection de fragments d'acier
Méthodes de détection
Prévention totale : ce mode est 100% évitable par la bonne application
des procédures de montage. La formation des techniciens est la mesure principale.
Action de maintenance préconisée
PP — Formation et procédure de montage obligatoire
📅 Formation initiale et recyclage annuel des techniciens
👤 Responsable maintenance / Formateur
Mesurer systématiquement l'arbre et l'alésage avant montage pour vérifier l'ajustement.
Utiliser un inducteur thermique (100–120°C) pour la bague intérieure afin d'éviter
tout effort de frappe. Utiliser une presse hydraulique avec douille de montage appropriée.
Ne jamais transmettre la force de montage via les éléments roulants. Vérifier l'alignement.
Former et habiliter les techniciens aux bonnes pratiques de montage de roulements.
G6-MD2
Rupture par fatigue — propagation de fissures par contraintes cycliques répétées jusqu'à la rupture
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Fatigue progressive
Mécanisme de dégradation
Contrairement à la rupture forcée (événement unique), la rupture par fatigue est le résultat
d'une propagation lente de fissures sous contraintes cycliques. Elle survient en stade terminal
d'un écaillage très sévère (G1) non traité, ou lorsque des défauts de portée (concentrateurs
de contraintes : copeau emprisonné, surface défectueuse) initient une fissure qui se propage
par fatigue jusqu'à la fracture complète de la bague. La fracture présente un faciès typique
(zone de propagation lente + zone de rupture finale).
Causes principales
- Écaillage sévère non traité → fragilisation progressive de la bague
- Défaut de portée dans le logement (copeau, surface défectueuse, ovalisé)
- Portée de palier à joint diamétral mal assemblée (jeu créant une concentration)
- Contraintes résiduelles de traitement thermique mal maîtrisé
Effets observables
- Fracture de la bague avec faciès de fatigue visible (stries de propagation)
- Fragments dans le palier (débris de bague)
- Augmentation progressive et rapide des vibrations puis arrêt brutal
- Bruit de choc irrégulier puis blocage
Effets sur le système
- Arrêt machine non planifié (défaillance soudaine après progression lente)
- Dommages secondaires importants (fragments dans la machine)
⚠ Risque sécurité : fragments projetés à haute énergie
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : si l'écaillage G1 est détecté → traiter avant évolution
vers la rupture. Inspection systématique des portées de palier à chaque remplacement.
Mesure de l'ovalisité du logement (tolérance selon ISO 286).
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition
📅 Surveillance vibratoire continue — inspection portées à chaque dépose
👤 Technicien maintenance / Mécanicien de précision
Remplacer le roulement dès détection d'un écaillage significatif (G1) — ne pas attendre
la dégradation ultime. Inspecter et mesurer systématiquement le logement et l'arbre
à chaque remplacement. Nettoyer soigneusement le logement (élimination de tout copeau).
En cas de palier à joint diamétral : vérifier le couple de serrage et la planéité des faces.
G6-MD3
Fissuration thermique — fissures de surface par chocs thermiques et gradient de température excessif
Risque 9
▼
2
Probabilité initiale
4
Conséquence
8
Risque initial
2
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Des gradients thermiques locaux très élevés créent des contraintes de dilatation différentielle
qui fissurent la surface de l'acier. Cela se produit principalement au niveau des contacts
épaulement-cage lors d'un frottement excessif (lubrifiant inadapté, usure de cage avancée),
ou lorsqu'un roulement est chauffé de façon excessive ou inégale lors du montage thermique.
Les fissures sont orientées parallèlement à l'axe de rotation et résultent de cycles
chaud/froid répétés sur des zones très localisées.
Causes principales
- Frottement excessif épaulement-cage par manque de lubrifiant ou lubrifiant dégradé
- Usure avancée de cage générant un contact prolongé avec l'épaulement
- Surchauffe lors du montage thermique (> 120°C) altérant la microstructure de l'acier
- Frottement excessif contre un élément fixe du montage (joint dur)
- Arrêts d'urgence répétés (frein électrodynamique dissipant de l'énergie dans le roulement)
Effets observables
- Fissures parallèles à l'axe sur les épaulements des bagues
- Zones décolorées (bleutées, dorées) indiquant une surchauffe locale
- Bague fracturée en cas de fissuration avancée
- Lubrifiant brûlé (odeur, carbonisation)
Effets sur le système
- Risque de fracture brutale de la bague (défaillance catastrophique)
- Contamination du lubrifiant par des fragments d'acier et du carbone
⚠ Risque sécurité : rupture soudaine sans signe précurseur vibratoire clair
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : température palier > T° nominale + 30°C ou T° absolue > 100°C.
Température de montage thermique : ne jamais dépasser 120°C (idéal : 80–100°C) pour ne pas
altérer la dureté de l'acier de roulement (risque de réduction de dureté irréversible).
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition + procédure de montage
📅 Surveillance thermique continue — contrôle T° systématique au montage
👤 Technicien maintenance formé
Utiliser uniquement un inducteur thermique à régulation de température pour le montage
(ne jamais dépasser 120°C, idéalement 80–100°C). Contrôler la T° par thermomètre IR.
S'assurer que le lubrifiant est adapté aux surfaces de glissement (cage, épaulement).
Surveiller la température du palier en continu et déclencher une alarme à +30°C vs nominal.
En cas de surchauffe détectée : arrêter et inspecter — la fissuration thermique précède souvent
une rupture catastrophique.
P1
Abrasion — Usure du métal antifriction par contact direct
Primaire
P1-MD1
Usure en régime de démarrage/arrêt — film hydrodynamique insuffisant
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Criticité initiale
Mécanisme physique
Un palier hydrodynamique n'est séparé de l'arbre que par un film d'huile. Ce film ne se constitue
pleinement qu'au-delà d'une vitesse critique. Lors des démarrages et arrêts, la vitesse est
insuffisante pour établir le cunéiforme hydrodynamique : l'arbre est en contact direct avec le
métal antifriction (babbitt). L'usure est donc inévitable à chaque cycle démarrage/arrêt,
par abrasion et adhésion entre les surfaces rugueuses.
Causes principales
- Passages fréquents à basse vitesse (démarrages / arrêts, barring gear)
- Viscosité insuffisante à froid (huile trop fluide ou température ambiante basse)
- Débit de pré-lubrification insuffisant (pompe auxiliaire sous-dimensionnée)
- Rugosité de surface excessive après rectification du tourillon
- Particules abrasives dans le lubrifiant (contamination)
Signes caractéristiques
- Rainures parallèles dans la zone de charge sur la surface du babbitt
- Aplatissement progressif du profil de la surface antifriction
- Particules métalliques (Pb, Sn, Cu selon alliage) dans l'analyse d'huile
- Augmentation progressive du jeu radial mesuré
Effets sur le système
- Augmentation du jeu → vibrations plus élevées en régime établi
- Réduction de l'épaisseur de babbitt → risque de grippage accru
- Contamination progressive de l'huile par particules d'usure
Méthodes de détection
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition (analyse d'huile + jeu)
📅 Analyse huile trimestrielle — mesure jeu annuelle
👤 Technicien lubrification + mécanicien turbine
Vérifier systématiquement la pompe auxiliaire de pré-lubrification avant tout démarrage
(débit et pression conformes). Surveiller les métaux d'usure (Pb, Sn, Cu) dans l'analyse
d'huile trimestrielle. Mesurer le jeu radial lors des inspections annuelles.
En cas de dérive de jeu > 30% ou de pic sur les métaux d'usure, inspecter le palier et
dresser ou remplacer le métal antifriction.
P2
Grippage (Wiping) — Fusion locale et déplacement du babbitt
Primaire
P2-MD1
Effacement du métal antifriction — perte brutale du film hydrodynamique
Risque 20
▼
4
Probabilité initiale
5
Conséquence
20
Criticité initiale
Mécanisme physique
Le wiping (« effacement ») est le mode de défaillance le plus sévère des paliers lisses.
Lorsque le film hydrodynamique disparaît brutalement (perte de pression d'huile, surcharge axiale
sur butée, arrêt d'urgence), l'énergie cinétique du rotor provoque un contact métal/métal à
haute vitesse. La chaleur générée fait localement fondre le babbitt (point de fusion ~240°C pour
les alliages Sn) qui se déplace sous forme de « cordons » vers les bords du palier.
Le wiping peut se produire en quelques secondes et engendrer un arrêt d'urgence.
Causes principales
- Perte soudaine de pression d'huile (défaillance pompe, colmatage filtre)
- Surcharge axiale dépassant la capacité de la butée
- Chute de viscosité par contamination eau ou surchauffe huile
- Instabilité de film dégénérant en oil whip (contact rotor)
- Arrêt d'urgence sans pré-lubrification au démarrage du barring gear
Signes caractéristiques
- Surface de babbitt avec cordons ou bourrelets de métal fondu et resolidifié
- Empreinte de l'arbre visible sur la surface du palier
- Babbitt manquant dans la zone de charge, accumulé en bordure
- Arbre marqué ou légèrement endommagé (stries circulaires)
⚠ Risque sécurité : peut conduire à un arrêt d'urgence brutal et dommages en cascade
Effets sur le système
- Arrêt non planifié de la machine (indisponibilité immédiate)
- Remplacement du palier ou rechargement du babbitt nécessaire
- Risque de dommages secondaires sur l'arbre (rainurage)
- Contamination massive de l'huile par particules de babbitt
Méthodes de détection
Seuils API 670 : alarme température métal palier typiquement à 107°C,
arrêt d'urgence (trip) à 116°C. Alarme pression huile à 0,7 bar, trip à 0,4 bar
(valeurs à adapter selon le constructeur).
Action de maintenance préconisée
TC — Surveillance continue (condition monitoring) + procédure d'urgence
📅 Surveillance en continu — test alarmes mensuel
👤 Ingénieur fiabilité + opérateur
Mettre en place une surveillance continue (API 670) : thermocouples métal palier,
sondes de pression huile, sondes de proximité vibration. Tester les alarmes et trips
mensuellement. Valider la procédure de démarrage (vérification pression pré-lubrification).
Après tout wiping, inspecter l'arbre, le palier et le circuit huile avant tout redémarrage.
Un wiping partiel peut être rectifié ; un wiping complet nécessite un rechargement de babbitt.
P3
Fatigue superficielle — fissuration du babbitt par chargement cyclique
Primaire
P3-MD1
Fissuration et délaminage du babbitt — fatigue par pressions dynamiques de film
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Criticité initiale
Mécanisme physique
Le babbitt est soumis à des fluctuations cycliques de pression de film (vibrations de l'arbre,
déséquilibres, chargements alternatifs). Ces cycles répétés initient des microfissures en surface
du babbitt, qui se propagent radialement vers la ligne de liaison babbitt/support (backing).
Une fois la ligne de liaison atteinte, les fissures se propagent circumférentiellement et des
fragments de babbitt se décollent (délaminage). Ces fragments contaminent le circuit huile et
peuvent créer une indentation sur l'arbre.
Causes principales
- Vibrations excessives du rotor (déséquilibre, balourd, résonance)
- Épaisseur de babbitt excessive (film d'huile trop mince relativement → pression de pointe)
- Mauvaise liaison babbitt/support (défaut de métallisation, délaminage préexistant)
- Chargement dynamique imprévu (déclenchements fréquents, montées rapides en charge)
- Température trop élevée du babbitt réduisant sa résistance en fatigue
Signes caractéristiques
- Réseau de microfissures perpendiculaires à la surface visible à la loupe
- Zones de délaminage (babbitt décollé du support) visibles à l'inspection
- Particules plates et irrégulières de babbitt dans l'analyse de ferrographie
- Évolution progressive des niveaux vibratoires
Méthodes de détection
Action de maintenance préconisée
TC — Surveillance condition + inspection planifiée
📅 Ferrographie semestrielle — inspection palier tous les 4 ans
👤 Technicien lubrification + mécanicien turbine
Corriger tout déséquilibre ou désalignement du rotor (vibrations < 2,5 mm/s RMS en régime établi,
ISO 10816). Réaliser une ferrographie analytique semestrielle pour détecter les particules de
fatigue. Lors des maintenances majeures, inspecter visuellement la surface et contrôler l'adhérence
du babbitt aux ultrasons. Remplacer ou rechargement si délaminage > 10% de la surface porteuse.
P4
Corrosion — attaque chimique du métal antifriction
Primaire
P4-MD1
Attaque chimique du babbitt — dissolution sélective de la phase antimoniale
Risque 8
▼
2
Probabilité initiale
4
Conséquence
8
Criticité initiale
Mécanisme physique
L'huile dégradée (acidité élevée, TAN > 0,5 mgKOH/g) attaque chimiquement le métal antifriction.
Dans les babbitts à base d'étain (Sn), la dissolution sélective de la phase antimoniale (SbSn)
crée une surface en « treillis » poreuse et fragilisée. Dans les babbitts au plomb (Pb), l'attaque
acide peut provoquer des piqûres profondes. L'eau contaminant l'huile accélère ce phénomène,
notamment par corrosion galvanique entre les phases de l'alliage.
Causes principales
- Acidification de l'huile (TAN élevé : huile oxydée ou additifs épuisés)
- Contamination eau (condensation, fuite garniture, eau de refroidissement)
- Huile inadaptée au métal antifriction (mauvais grade ou inhibiteurs de corrosion absents)
- Arrêts prolongés sans circulation d'huile (stagnation d'humidité)
Signes caractéristiques
- Aspect en « réseau de craquelures » ou treillis sur la surface du babbitt
- Piqûres ou taches sombres (attaque par piqûre)
- Concentrations anormales de Pb, Sn, Sb en analyse spectrométrique huile
- TAN huile élevé (> 0,5 mgKOH/g) confirmé en laboratoire
Méthodes de détection
Action de maintenance préconisée
TC — Surveillance huile + remplacement préventif
📅 Analyse TAN trimestrielle — vidange si TAN > 0,5 mgKOH/g
👤 Technicien lubrification
Surveiller le TAN (Indice d'Acidité) et la teneur en eau trimestriellement.
Vidanger et remplacer l'huile si TAN > 0,5 mgKOH/g ou eau > 0,2%.
Contrôler l'étanchéité des garnitures et refroidisseurs d'huile.
Lors des arrêts prolongés, maintenir une circulation minimale d'huile
ou purger le circuit et protéger les paliers par une huile inhibée.
P5
Instabilité de film — Oil Whirl & Oil Whip
Dynamique
P5-MD1
Oil Whirl / Oil Whip — instabilité hydrodynamique du film
Risque 15
▼
3
Probabilité initiale
5
Conséquence
15
Criticité initiale
Mécanisme physique
L'oil whirl est une instabilité propre aux paliers lisses : le coin d'huile dans le jeu du palier
peut, dans certaines conditions, pousser l'arbre en orbite à une fréquence d'environ 0,42–0,48
fois la vitesse de rotation (sub-synchrone). Ce phénomène est auto-entretenu (lié à la raideur
et l'amortissement du film). Si la fréquence d'oil whirl coïncide avec la première fréquence
propre du rotor, l'amplitude s'emballe — c'est l'oil whip — situation potentiellement destructive
conduisant au contact rotor/stator.
Causes principales
- Jeu excessif dans le palier (jeu > spécification constructeur)
- Viscosité trop faible (huile trop chaude ou grade inadapté)
- Charge radiale insuffisante sur le palier (palier surdimensionné)
- Vitesse de fonctionnement proche ou supérieure au double de la 1ère vitesse critique
- Géométrie de palier non adaptée (palier lisse circulaire → susceptible ; palier à patins → plus stable)
Signes caractéristiques
- Composante sub-synchrone à ~0,45× N sur le spectre vibratoire (sonde de proximité)
- Orbite d'arbre non circulaire (en forme de banane ou en 8)
- Amplitude vibratoire instable ou croissante
- En cas d'oil whip : niveau vibratoire très élevé, alarme, trip
⚠ Risque sécurité : oil whip peut conduire à une défaillance catastrophique en quelques secondes
Méthodes de détection
Clé diagnostique : la présence d'une fréquence sub-synchrone à ~0,45× N,
non corrélée au déséquilibre (qui est à 1×), est le signe distinctif de l'oil whirl.
Le passage à l'oil whip est marqué par le « verrouillage » de cette fréquence sur la
première fréquence propre du rotor, quelle que soit la vitesse.
Action de maintenance préconisée
TC — Analyse vibratoire + action corrective sur palier
📅 Surveillance continue — analyse annuelle démarrage/arrêt
👤 Ingénieur dynamique rotor
Dès détection d'une composante sub-synchrone : analyser le spectre et vérifier les paramètres
(jeu palier, viscosité, charge). Corriger la cause : réduire le jeu, augmenter la viscosité
(grade supérieur ou baisse T° huile), ajouter une charge radiale (précharge palier), ou
remplacer le palier circulaire par un palier à patins oscillants (plus stable).
Paramétrer une alarme dédiée sub-synchrone dans le système de surveillance.
P6
Surchauffe & Déformation thermique — paliers lisses et butées à patins
Primaire
P6-MD1
Surchauffe palier lisse — emballement thermique par viscosité insuffisante
Risque 16
▼
4
Probabilité initiale
4
Conséquence
16
Criticité initiale
Mécanisme physique
Le film hydrodynamique génère de la chaleur par cisaillement visqueux. Si la dissipation thermique
est insuffisante (débit huile réduit, T° huile entrée élevée), la température du palier augmente.
La viscosité chute avec la température (courbe ASTM) → le film s'amincit → les pertes par
frottement augmentent → emballement thermique (thermal runaway). Ce cycle peut conduire au
wiping en quelques minutes si l'alarme n'est pas actionnée.
Causes principales
- Débit d'huile insuffisant (pompe dégradée, filtre colmaté, vanne mal ouverte)
- Température huile entrée trop élevée (refroidisseur insuffisant)
- Surcharge radiale ou axiale excessive
- Viscosité trop faible (grade inadapté ou huile dégradée)
- Pièges dans la circulation : air dans le circuit, dégazage insuffisant
Signes caractéristiques
- T° métal palier dépassant le seuil alarme (typiquement > 107°C)
- Différence T° huile sortie – entrée excessive (> 15–20°C)
- Odeur de brûlé dans le circuit huile
- Babbitt présentant des décolorations (zones bleues ou dorées)
Méthodes de détection
Seuils typiques (API 670) : Alarme T° métal = 107°C — Trip = 116°C.
Alarme T° huile sortie = 77°C. Alarme pression huile basse = 0,7 bar.
Action de maintenance préconisée
TC — Surveillance continue (API 670) + maintenance préventive circuit huile
📅 Surveillance continue — vérification refroidisseur mensuelle
👤 Opérateur + technicien maintenance
Contrôler mensuellement l'efficacité du refroidisseur (ΔT eau/huile, encrassement).
Vérifier trimestriellement le débit huile et la pression. Valider annuellement la courbe
viscosité/température de l'huile en service. En cas d'alarme T° palier : réduire la charge,
augmenter le débit huile, inspecter le refroidisseur. Ne pas redémarrer après un trip thermique
sans inspection complète du palier.
P6-MD2
Déformation thermique des patins de butée — distribution inégale de charge axiale
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Criticité initiale
Mécanisme physique
Les butées à patins oscillants (type Kingsbury) comportent plusieurs patins porteurs de la charge
axiale. Si la charge axiale est mal répartie (désalignement, défaut de planéité du disque de
butée, dilatation thermique différentielle), certains patins sont surchargés. La surchauffe locale
déforme thermiquement le patin (cambrage convexe), réduisant sa surface porteuse effective
et aggravant la concentration de charge — cercle vicieux conduisant au wiping local du patin le
plus chargé.
Causes principales
- Surcharge axiale dépassant la capacité nominale de la butée
- Désalignement axial ou défaut de planéité du disque de butée (faux-rond)
- Dilatation thermique non maîtrisée du rotor (poussée axiale variable)
- Jeu axial incorrect (trop faible : surcharge ; trop grand : choc axial)
- Distribution inhomogène de l'huile entre les patins
Signes caractéristiques
- T° patins non uniformes : un ou deux patins significativement plus chauds
- Wiping local sur les patins les plus chargés (visible à l'inspection)
- Position axiale de l'arbre dérivant progressivement (capteur de position)
- Vibrations axiales inhabituelles
⚠ Risque sécurité : déplacement axial non contrôlé → contact rotor/stator aubages
Méthodes de détection
Seuils API 670 : Alarme déplacement axial typiquement à ±0,5 mm de la
position nominale — Trip à ±0,75 mm. Alarme T° patin à 107°C — Trip à 116°C.
Action de maintenance préconisée
TC — Surveillance continue position axiale + inspection planifiée
📅 Surveillance continue — inspection butée tous les 4 ans
👤 Mécanicien turbine senior
Instrumenter chaque patin avec un thermocouple dédié et surveiller les écarts de T° entre patins
(alerte si ΔT entre patins > 15°C). Surveiller en continu la position axiale (sonde Bently Nevada).
Lors des inspections majeures : vérifier la planéité du disque de butée (tolérance < 0,025 mm),
mesurer le jeu axial, inspecter visuellement chaque patin. Recaler le jeu axial si hors tolérance.
Un patin wipé doit être rechargé ou remplacé avant tout redémarrage.
A1
Accouplements à éléments flexibles métalliques (lamelles, membranes / disc-pack)
A1-MD1
Fatigue des lamelles/membranes par désalignement — fissuration et rupture de l'élément flexible
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Fatigue
Mécanisme de dégradation
Les accouplements à lamelles ou membranes (sans lubrification) accommodent le désalignement par
flexion élastique de l'élément métallique. Un désalignement excessif augmente l'amplitude de flexion
à chaque tour → fatigue à grand nombre de cycles : amorçage de fissures sur les
lamelles/membranes, puis rupture. Les à-coups de couple et la survitesse aggravent la sollicitation.
Causes principales
- Désalignement angulaire/parallèle excessif (au-delà de la tolérance, > 0,25-2,5°)
- Couples pulsatoires / à-coups, charges à forte inertie
- Survitesse, résonance de torsion
- Montage incorrect (précontrainte axiale, élément forcé)
- Corrosion des lamelles réduisant la tenue en fatigue
Effets observables
- Fissures / lamelles rompues, membranes déformées
- Vibrations axiales et radiales accrues (1× et 2× la vitesse)
- Bruit, débris métalliques près de l'accouplement
Effets sur le système
- Surcharge des paliers du moteur et de la machine entraînée
- Rupture totale → désaccouplement
⚠ Risque sécurité : projection de fragments (« flail ») à la rupture — protège-accouplement obligatoire
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : alignement dans les tolérances constructeur (souvent < 0,05 mm).
Composante vibratoire 2× élevée = signature de désalignement. Toute fissure visible = remplacement immédiat.
Action de maintenance préconisée
TC — Alignement + inspection
📅 Alignement à chaque intervention — inspection visuelle périodique
👤 Mécanicien machines tournantes
Réaliser un alignement de précision au laser (à froid puis vérification à chaud si possible).
Inspecter périodiquement l'élément flexible (fissures, corrosion). Vérifier le couple de serrage des
vis. Toujours monter un protège-accouplement. Investiguer la torsion/résonance en cas de ruptures répétées.
A2
Accouplements à dentures (gear) ou à grille (grid) — lubrifiés
A2-MD1
Usure des dentures par défaut de lubrification — usure abrasive/adhésive, jeu et blocage
Risque 12
▼
4
Probabilité initiale
3
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Les accouplements à dentures ou à grille transmettent le couple par contact métallique et exigent une
lubrification permanente. Un manque ou une dégradation du lubrifiant, combiné au glissement induit par
le désalignement, provoque usure abrasive/adhésive des dents, voire micro-soudures. L'usure crée du jeu,
puis le glissement se bloque (l'accouplement « se fige ») et reporte les efforts sur les paliers.
Causes principales
- Lubrification insuffisante, graisse vieillie, séparée ou rincée
- Désalignement augmentant le glissement et la pression de contact
- Contamination (eau, particules) du lubrifiant
- Joints toriques d'étanchéité défaillants (fuite de graisse)
- Vitesse élevée (centrifugation/séparation de la graisse)
Effets observables
- Dents usées, polies ou matées ; jeu de torsion accru
- Graisse noire chargée de débris (« boue » métallique)
- Bruit, vibrations à 1×/2×, échauffement de l'accouplement
Effets sur le système
- Blocage du jeu → efforts axiaux/radiaux sur les paliers
- À-coups de couple, fatigue des autres composants
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : graisse fortement noircie/chargée = regraissage + inspection.
Échauffement anormal au point de l'accouplement (thermographie). Jeu de torsion supérieur au neuf.
Action de maintenance préconisée
PP — Plan de lubrification + alignement
📅 Regraissage périodique (graisse spéciale accouplement) — alignement
👤 Mécanicien machines tournantes
Utiliser une graisse spécifique accouplement (résistante à la centrifugation) et respecter la
périodicité de regraissage. Vérifier les joints d'étanchéité. Maintenir un alignement de précision.
Pour les machines critiques à haute vitesse, envisager le passage à un accouplement à membranes
(sans entretien de lubrification).
A3
Accouplements élastomériques (éléments souples en caoutchouc/polyuréthane)
A3-MD1
Dégradation de l'élément élastomère — chaleur, hystérésis et attaque chimique
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
3
Risque résiduel
Usure / vieillissement
Mécanisme de dégradation
L'élément élastomère absorbe les chocs et le désalignement, mais se dégrade par la chaleur — ambiante
ou générée par hystérésis (échauffement interne sous flexion répétée) — et par
l'attaque chimique (huiles, ozone, solvants). Il durcit, se fissure, se déchire ou flue, perdant ses
propriétés d'amortissement jusqu'à la rupture.
Causes principales
- Température ambiante élevée ou échauffement par hystérésis (désalignement, surcharge)
- Contact avec huiles, graisses, solvants, ozone (vieillissement chimique)
- Désalignement / surcharge sollicitant excessivement l'élément
- Vieillissement naturel du caoutchouc (durcissement)
Effets observables
- Élément durci, craquelé, déchiré, gonflé ou fondu
- Jeu de torsion accru, à-coups transmis
- Débris de caoutchouc autour de l'accouplement
Effets sur le système
- Perte d'amortissement → vibrations de torsion transmises
- Rupture de l'élément → perte de transmission de couple
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : tout durcissement, craquelure ou gonflement = remplacement.
Respecter la plage de température de l'élastomère et l'éloigner des sources d'huile/chaleur.
Action de maintenance préconisée
PP — Inspection + remplacement préventif
📅 Inspection périodique — remplacement à échéance ou sur état
👤 Mécanicien maintenance
Inspecter régulièrement l'élément élastomère et le remplacer dès les premiers signes de dégradation.
Choisir un élastomère adapté à la température et à l'environnement chimique. Maintenir l'alignement
pour limiter l'hystérésis. Protéger l'accouplement des projections d'huile.
A4
Fixation & montage (boulonnerie, moyeux, clavettes)
A4-MD1
Desserrage ou rupture des boulons / défaut de fixation des moyeux
Risque 8
▼
2
Probabilité initiale
4
Conséquence
8
Risque initial
3
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Les vis assemblant les plateaux et les moyeux sur les arbres sont soumises à des charges cycliques.
Un serrage incorrect (sous- ou sur-couple), les vibrations et le désalignement provoquent le desserrage
progressif puis la rupture par fatigue des boulons. De même, un moyeu mal fixé (clavette matée,
ajustement lâche) se met à glisser sur l'arbre.
Causes principales
- Couple de serrage incorrect ou non contrôlé
- Absence de frein-filet / système anti-desserrage
- Vibrations excessives (désalignement, déséquilibre)
- Ajustement moyeu/arbre inadapté, clavette/clavetage usé
Effets observables
- Boulons desserrés, allongés ou rompus ; traces de matage
- Marques de glissement / rouille de contact (fretting) sur les portées
- Vibrations et bruit, marques de peinture craquelée sur les têtes de vis
Effets sur le système
- Déséquilibre / désalignement induit → dégradation des paliers
- Désaccouplement brutal possible
⚠ Risque sécurité : projection de boulons / éléments à la rupture
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : couples de serrage selon spécification constructeur ;
repères de serrage (marquage) décalés = desserrage. Vibrations avec multiples harmoniques de 1× = jeu.
Action de maintenance préconisée
PP — Procédure de serrage contrôlé
📅 Serrage au couple à chaque montage — contrôle témoins périodique
👤 Mécanicien machines tournantes
Serrer au couple prescrit (clé dynamométrique) avec frein-filet si préconisé, et poser des témoins
de serrage (marquage). Contrôler visuellement les repères lors des rondes. Vérifier ajustements et
clavetage des moyeux. Remplacer la boulonnerie (jeux complets) plutôt que de réutiliser des vis fatiguées.
S1
Garniture sèche (faces de friction, joint primaire, joint de séparation)
S1-MD1
Contamination du film gazeux — condensats ou particules entre les faces, perte de portance (lift-off)
Risque 16
▼
4
Probabilité initiale
4
Conséquence
16
Risque initial
8
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
En fonctionnement, un film gazeux de quelques microns sépare la face fixe et la face tournante
(effet de portance créé par des rainures gravées sur la face). Si du condensat (liquide) ou des
particules pénètrent à l'interface, le film se rompt localement : contact direct des faces,
friction, génération de chaleur, déformation et fissuration des grenats (carbure de silicium /
carbone). C'est la cause n°1 de défaillance des garnitures sèches.
Causes principales
- Gaz d'étanchéité non conditionné (point de rosée trop proche de la T° de fonctionnement)
- Condensation par détente (Joule-Thomson) à travers les organes de réglage
- Filtre coalesceur du panel absent, sous-dimensionné ou colmaté (voir S2-MD1)
- Remontée d'huile du palier côté joint de séparation
- Particules / inhibiteurs de corrosion provenant du procédé
Effets observables
- Hausse du débit de fuite (vent primaire) au-dessus du seuil d'alarme
- Faces marquées, rayées, écaillées ou fissurées à la dépose
- Extrusion ou dégradation des O-rings (choc thermique)
- Couple résistant accru, élévation de température locale
Effets sur le système
- Évolution possible vers une défaillance complète du joint primaire (S1-MD2)
- Rejet de gaz procédé au vent / à l'atmosphère
- Arrêt non programmé du compresseur (perte de disponibilité)
⚠ Risque sécurité : relâchement de gaz inflammable/toxique en cas d'aggravation
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : marge de surchauffe du gaz d'étanchéité ≥ 20°C au-dessus du point de rosée
(recommandation API 692). Alarme sur dérive du débit de vent primaire ; trip au seuil haut constructeur.
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition
📅 Surveillance continue débit de fuite — contrôle conditionnement gaz
👤 Ingénieur fiabilité machines tournantes
Garantir le conditionnement du gaz d'étanchéité (réchauffage + filtration coalescente) pour maintenir
une marge de surchauffe ≥ 20°C. Surveiller en continu le débit de vent primaire et la pression
différentielle. En cas de dérive : vérifier le panel (filtre, réchauffeur, régulation) avant de
conclure à la garniture. Conserver les garnitures déposées pour analyse de cause racine.
S1-MD2
Défaillance du joint primaire — perte de portance et contact des faces (rejet de gaz au vent)
Risque 10
▼
2
Probabilité initiale
5
Conséquence
10
Risque initial
5
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Le joint primaire assure l'étanchéité dynamique principale. Les rainures de portance gravées
sur la face génèrent le coussin gazeux. Leur usure, leur encrassement, ou une rupture de face
supprime la portance : les faces frottent, surchauffent et se détruisent. La défaillance peut
être progressive (suite à S1-MD1) ou brutale (choc, surpression, survitesse).
Causes principales
- Contamination/condensation préalable du film (voir S1-MD1)
- Surpression ou inversion de pression non gérée par le panel
- Survitesse / vibrations excessives de l'arbre
- Défaut de montage (faces non planes, serrage incorrect)
- Usure des rainures de portance en fin de vie
Effets observables
- Débit de fuite vent primaire très élevé (déclenchement trip)
- Faces fortement marquées, fissurées voire fragmentées
- Bruit, échauffement, vibrations
Effets sur le système
- Sollicitation du joint secondaire / de séparation en secours
- Arrêt d'urgence du compresseur
⚠ Risque sécurité : rejet de gaz procédé à l'atmosphère — risque incendie/explosion
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : double seuil sur le vent primaire — alarme puis trip selon
la courbe constructeur. Le système doit isoler et dépressuriser en sécurité au déclenchement.
Action de maintenance préconisée
TC + protection — surveillance et chaîne de sécurité
📅 Surveillance continue — révision garniture selon élastomères (~5 ans)
👤 Ingénieur fiabilité / Constructeur garniture
S'appuyer sur la chaîne de sécurité (alarme/trip vent primaire conforme API 692) pour limiter les
conséquences. Traiter les causes amont (conditionnement gaz, régulation de pression). Remplacer la
garniture par cartouche complète testée en banc. Ne jamais redémarrer sur une garniture suspectée
défaillante. Analyser systématiquement la garniture déposée.
S1-MD3
Défaillance du joint de séparation — entrée d'huile palier / migration de gaz vers le palier
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
4
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Le joint de séparation (souvent à labyrinthe ou à segments de carbone, balayé au gaz de séparation
— N₂ ou air instrument) isole la garniture du palier à huile. Son usure ou un débit de gaz de
séparation insuffisant laisse l'huile/brouillard d'huile migrer vers les faces (contaminant le film,
cf S1-MD1) et/ou le gaz procédé atteindre le palier.
Causes principales
- Débit/pression de gaz de séparation insuffisant ou interrompu
- Usure des segments carbone / labyrinthe
- Niveau ou pression d'huile palier anormal
- Mauvais réglage du différentiel de pression de balayage
Effets observables
- Présence d'huile dans la zone d'étanchéité / le vent secondaire
- Consommation anormale de gaz de séparation
- Contamination progressive des faces primaires
Effets sur le système
- Accélération de la dégradation du joint primaire
- Pollution du palier par le gaz procédé
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : pression de gaz de séparation maintenue au différentiel
préconisé par le constructeur ; alarme bas débit. Toute présence d'huile au vent secondaire = anomalie.
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition
📅 Surveillance continue gaz de séparation — inspection à chaque révision
👤 Technicien machines tournantes
Garantir en permanence le débit et le différentiel de gaz de séparation (N₂/air instrument propre et sec).
Surveiller le vent secondaire. Remplacer les segments carbone usés lors des révisions.
Vérifier la pression d'huile palier et l'étanchéité côté palier.
S1-MD4
Vieillissement des élastomères (O-rings) — durcissement, perte d'élasticité, fuites secondaires
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
3
Risque résiduel
Usure / vieillissement
Mécanisme de dégradation
Les O-rings (étanchéité statique/secondaire de la cartouche) vieillissent par effet thermique et
chimique : durcissement, perte d'élasticité, fissuration. Ce vieillissement fixe souvent
l'intervalle de révision de la garniture, indépendamment de l'état des faces. Une
décompression explosive (RGD — rapid gas decompression) peut aussi provoquer leur cloquage/éclatement.
Causes principales
- Vieillissement thermique normal (durée de service atteinte)
- Élastomère inadapté au gaz / à la température (gonflement chimique)
- Décompression rapide (RGD) lors des dépressurisations
- Stockage prolongé avant montage (vieillissement à l'arrêt)
Effets observables
- O-rings durcis, fissurés, cloqués ou extrudés à la dépose
- Fuites statiques (vent secondaire, drains)
- Perte d'étanchéité progressive de la cartouche
Effets sur le système
- Fuites de gaz secondaires, baisse de performance d'étanchéité
- Risque de sollicitation anormale des faces
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : intervalle de remplacement préventif typiquement ~5 ans
(selon élastomère et T°), même sans symptôme. Choisir des élastomères qualifiés RGD pour les gaz HP.
Action de maintenance préconisée
PP — Tâche préventive programmée (échéancier calendaire)
📅 Remplacement préventif ~5 ans (selon préconisation constructeur)
👤 Ingénieur fiabilité / Constructeur
Remplacer la cartouche (avec O-rings neufs qualifiés) selon l'échéancier calendaire, sans attendre
la défaillance. Sélectionner des élastomères compatibles gaz/température et résistants à la
décompression rapide. Limiter le stockage des garnitures et respecter les conditions de stockage.
S1-MD5
Transitoires non maîtrisés — rotation à l'arrêt sous pression, dépressurisation rapide, inversions de pression
Risque 8
▼
2
Probabilité initiale
4
Conséquence
8
Risque initial
4
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Les phases transitoires sont critiques : à très basse vitesse (virage / barring) sous pression, le
film n'est pas établi et les faces frottent. Une dépressurisation trop rapide endommage les
élastomères (RGD) et peut décoller les faces. Une inversion de pression peut ouvrir le joint dans
le mauvais sens. Beaucoup de défaillances « garniture » trouvent en réalité leur origine ici.
Causes principales
- Rotation prolongée à l'arrêt/au virage sous pression sans gaz d'étanchéité adéquat
- Dépressurisation trop rapide (vannes de blow-down mal temporisées)
- Séquences de démarrage/arrêt non conformes à la procédure constructeur
- Inversion de pression (procédé) non gérée par le panel
Effets observables
- Usure prématurée des faces sans cause de contamination évidente
- O-rings cloqués (signature de décompression rapide)
- Dérive du vent primaire après transitoires
Effets sur le système
- Réduction de la durée de vie de la garniture
- Défaillances répétées si les procédures ne sont pas corrigées
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : respecter les rampes de dépressurisation et la pressurisation
au gaz d'étanchéité avant toute rotation, conformément aux procédures API 692 / constructeur.
Action de maintenance préconisée
PP — Procédures d'exploitation + formation
📅 Action sur les procédures (revue + formation opérateurs)
👤 Exploitation / Ingénieur procédé
Fiabiliser les procédures : pressurisation du gaz d'étanchéité avant rotation, rampes de
dépressurisation contrôlées, gestion des inversions de pression par le panel. Former les opérateurs.
Tracer les transitoires au DCS pour corréler avec les défaillances et corriger les pratiques.
S2
Système de support (panel) — conditionnement, filtration et régulation du gaz d'étanchéité
S2-MD1
Colmatage du filtre coalesceur — perte de filtration des liquides et particules du gaz d'étanchéité
Risque 12
▼
4
Probabilité initiale
3
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Le filtre coalesceur du panel retient liquides et particules (typiquement jusqu'à 3 µm absolu)
pour fournir un gaz d'étanchéité propre. Il se charge progressivement : la perte de charge augmente,
le débit chute, et au-delà d'un seuil le filtre est percé/saturé et laisse passer les contaminants
vers la garniture (cause directe de S1-MD1).
Causes principales
- Gaz d'étanchéité sale ou chargé en liquides (procédé instable)
- Cartouche filtrante non remplacée à l'échéance
- Absence de purge automatique des liquides coalescés
- Filtre sous-dimensionné pour la charge réelle
Effets observables
- Perte de charge (ΔP) élevée sur le filtre
- Baisse de débit / pression de gaz d'étanchéité aval
- Présence de liquides dans la cuve coalesceur
Effets sur le système
- Contamination de la garniture (passage de S2-MD1 à S1-MD1)
- Réduction de la marge de surchauffe disponible
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : alarme ΔP filtre selon courbe constructeur (remplacement
avant percement). Filtration cible ≤ 3 µm absolu, liquides retenus < 0,3 % vol. dans le gaz.
Action de maintenance préconisée
PP + TC — remplacement sur ΔP / échéancier
📅 Remplacement cartouche sur seuil ΔP — contrôle purges régulier
👤 Technicien instrumentation / machines
Prévoir des filtres coalesceurs duplex (commutables sans arrêt) avec ΔP instrumenté. Remplacer la
cartouche au seuil de ΔP, vérifier les purges automatiques. Traiter la source des liquides en amont
(conditionnement, réchauffage). Tenir un historique des remplacements.
S2-MD2
Condensation du gaz d'étanchéité — marge de surchauffe insuffisante, formation de liquide à l'interface
Risque 16
▼
4
Probabilité initiale
4
Conséquence
16
Risque initial
6
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Si la température du gaz d'étanchéité est trop proche de son point de rosée, la détente à travers
les organes de réglage (effet Joule-Thomson) refroidit le gaz et provoque la condensation. Le
liquide formé atteint l'interface des faces et détruit la portance (cause amont majeure de S1-MD1).
C'est le paramètre de conception/exploitation le plus critique du panel.
Causes principales
- Réchauffeur de gaz d'étanchéité absent, sous-dimensionné ou défaillant
- Marge de surchauffe trop faible (< 20°C au-dessus du point de rosée)
- Gaz lourd / riche en condensables, composition variable
- Forte détente (ΔP élevé) sans réchauffage compensatoire
Effets observables
- Température gaz d'étanchéité proche du point de rosée
- Liquides détectés en aval, hausse du débit de fuite primaire
- Faces contaminées à la dépose
Effets sur le système
- Contamination et défaillance de la garniture primaire
- Défaillances répétées tant que la marge thermique n'est pas rétablie
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : maintenir une marge de surchauffe ≥ 20°C au-dessus du point de
rosée à la pression d'étanchéité (recommandation API 692) ; alarme si la marge diminue.
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition (marge thermique)
📅 Surveillance continue T°/point de rosée — contrôle réchauffeur
👤 Ingénieur procédé / Fiabilité
Dimensionner et fiabiliser le réchauffage du gaz d'étanchéité pour garantir ≥ 20°C de marge en
toutes conditions. Recalculer le point de rosée si la composition du gaz évolue. Surveiller en
continu la marge et déclencher une alarme avant condensation. Envisager un gaz d'étanchéité
externe (tampon) propre et sec si le gaz procédé est trop riche en condensables.
S2-MD3
Défaillance de la régulation de pression différentielle — perte du contrôle du débit d'étanchéité
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Le panel maintient un différentiel de pression constant (généralement gaz d'étanchéité au-dessus
de la pression de référence) pour garantir un balayage permanent des faces. La défaillance d'une
vanne de régulation, d'un transmetteur ou d'un régulateur fait perdre ce contrôle : débit
insuffisant (contamination) ou excessif, voire inversion de pression.
Causes principales
- Vanne de régulation grippée, encrassée ou mal calibrée
- Transmetteur de pression dérivé ou défaillant
- Régulateur (boucle DCS / pilote) mal réglé
- Lignes d'impulsion bouchées (hydrates, dépôts)
Effets observables
- Différentiel de pression d'étanchéité hors plage
- Débit de gaz d'étanchéité instable
- Dérive corrélée du vent primaire
Effets sur le système
- Contamination ou sur-balayage des faces
- Déclenchements intempestifs ou défaillance de la garniture
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : différentiel d'étanchéité maintenu à la consigne constructeur ;
alarme sur écart. Test périodique de la chaîne de régulation (vannes, transmetteurs).
Action de maintenance préconisée
PP — Tâche préventive programmée (instrumentation)
📅 Étalonnage transmetteurs + test vannes annuels
👤 Technicien instrumentation
Étalonner périodiquement les transmetteurs et tester la course/réponse des vannes de régulation.
Purger et fiabiliser les lignes d'impulsion (réchauffage / traçage si risque d'hydrates).
Documenter les consignes de différentiel. Prévoir des redondances sur les boucles critiques (API 692).
S2-MD4
Contamination par le procédé — inhibiteurs de corrosion, liquides ou particules entraînés vers le panel
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Lorsque le gaz d'étanchéité est prélevé sur le refoulement du compresseur, il peut entraîner des
inhibiteurs de corrosion injectés dans la tuyauterie, des liquides ou des particules issus du procédé.
Ces contaminants encrassent le panel et atteignent les faces (gommage, dépôts collants), même si la
filtration nominale fonctionne.
Causes principales
- Injection d'inhibiteurs de corrosion en amont du piquage gaz d'étanchéité
- Entraînement de liquides procédé (slugs) lors d'upsets
- Conception du piquage / coalesceur inadaptée à la qualité réelle du gaz
- Procédé sale (huiles de compresseur amont, amines, glycol)
Effets observables
- Dépôts collants / gommants sur faces et composants du panel
- Encrassement rapide et répété du coalesceur
- Défaillances récurrentes malgré une marge thermique correcte
Effets sur le système
- Gommage des faces → perte de portance
- Indisponibilité récurrente difficile à diagnostiquer
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : tout dépôt non identifié sur les faces doit être analysé.
Vérifier la localisation des points d'injection d'inhibiteurs par rapport au piquage d'étanchéité.
Action de maintenance préconisée
PP — Action de conception / exploitation
📅 Revue à la conception + audit chimie d'injection
👤 Ingénieur procédé / Fiabilité
Privilégier un gaz d'étanchéité externe propre (tampon) lorsque le procédé est sale ou inhibé.
Déplacer les points d'injection d'inhibiteurs en aval du piquage d'étanchéité. Renforcer la
coalescence/séparation amont. Analyser systématiquement les dépôts pour identifier la source.
Turbine à gaz (entraînement). Du compresseur axial (encrassement, air d'admission) à la partie chaude et à la combustion. L'encrassement = 70-85 % des pertes de performance ; la partie chaude est limitée par le fluage (intervalles en heures équivalentes EOH ~24 000-25 000 / révision ~48 000). Paliers, huile et accouplements : voir l'onglet Composants communs.
ET1
Fouling aérodynamique — dépôts de l'air aspiré sur les aubes (cause principale de perte de performance)
ET1-MD1
Dépôts de contaminants de l'air aspiré sur les aubes — rugosité accrue, perte de rendement et de débit
Risque 15
▼
5
Probabilité initiale
3
Conséquence
15
Risque initial
4
Risque résiduel
Dégradation progressive
Mécanisme de dégradation
Les contaminants en suspension dans l'air aspiré (poussières, pollens, sels, brouillard d'huile,
hydrocarbures, suies) se déposent sur les aubes du compresseur axial, surtout au bord d'attaque et
en tête des premiers étages. La rugosité augmente, la couche limite s'épaissit, les pertes
aérodynamiques croissent : baisse de rendement, du taux de compression et du débit d'air.
C'est un mode progressif et largement réversible par lavage.
Causes principales
- Filtration d'aspiration insuffisante, inadaptée ou colmatée
- Air chargé en particules, sels (sites côtiers), aérosols, pollens
- Brouillard d'huile (fuites ventilation, recirculation) — dépôts collants
- Absence ou espacement excessif des lavages (en ligne / hors ligne)
- Conditions ambiantes (humidité, brume, pollution industrielle)
Effets observables
- Baisse progressive de la puissance et du débit d'air à régime constant
- Hausse du heat rate (consommation spécifique) et de la T° d'échappement
- Dépôts visibles sur les aubes (inspection / endoscopie)
- Réduction de la marge au pompage (surge)
Effets sur le système
- Perte de puissance et surconsommation de combustible
- Réduction de la marge au pompage → risque d'instabilité
- Déséquilibre possible si dépôts non uniformes (vibrations)
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : baisse de puissance corrigée de ~2-3 % vs état propre = déclencher un lavage.
Hausse continue du heat rate. ΔP filtre d'aspiration au seuil constructeur (remplacement des cartouches).
Action de maintenance préconisée
TC — Suivi de performance + lavage
📅 Lavage en ligne tous les 3-7 jours — lavage hors ligne selon dérive
👤 Exploitation / Ingénieur performance
Suivre les indicateurs de performance corrigés et optimiser la fréquence du lavage en ligne
(récupération partielle 2,3-2,8 %/cycle) ; programmer un lavage hors ligne (crank wash) quand la
dérive ne se récupère plus en ligne (récupération 5,85-6,5 %, quasi totale). Améliorer/entretenir
la filtration d'aspiration et supprimer les sources de brouillard d'huile. Tenir une courbe
« performance vs temps » pour piloter les lavages.
ET2
Corrosion & érosion côté air (dégradation irréversible des aubes)
ET2-MD1
Érosion par particules & corrosion (à chaud / atmosphérique) des aubes — perte de matière irréversible
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Usure / corrosion
Mécanisme de dégradation
Contrairement au fouling, l'érosion (impact de particules dures non filtrées, gouttelettes lors
des lavages) et la corrosion (humidité + sels marins, polluants soufrés → corrosion atmosphérique ;
ou corrosion à chaud sur les étages les plus chauds) enlèvent définitivement de la matière :
amincissement des profils, dégradation des bords d'attaque/fuite, rugosité permanente. La perte de
performance n'est pas récupérable par lavage et la tenue en fatigue est réduite.
Causes principales
- Filtration d'aspiration défaillante (passage de particules abrasives)
- Atmosphère saline / soufrée (sites côtiers, zones industrielles)
- Lavages mal maîtrisés (eau corrosive, gouttelettes érosives, additifs agressifs)
- Revêtements d'aube absents, usés ou inadaptés à l'environnement
Effets observables
- Aubes amincies, piquées, bords érodés, revêtement disparu
- Perte de performance non récupérable au lavage
- Vibrations (modification de profil, balourd) — amorces de fissures
Effets sur le système
- Perte de rendement permanente
- Réduction de la tenue en fatigue → risque de rupture d'aube
⚠ Risque sécurité : rupture d'aube en cas d'érosion/corrosion sévère
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : performance non récupérée après lavage = dégradation irréversible.
Toute amorce de fissure détectée impose une expertise avant remise en service.
Action de maintenance préconisée
PP — Filtration + matériaux + qualité de lavage
📅 Inspection endoscopique périodique — contrôle filtration / eau de lavage
👤 Ingénieur matériaux / Fiabilité
Entretenir une filtration d'aspiration haute efficacité (sites abrasifs/salins). Laver à l'eau
déminéralisée avec une granulométrie de gouttelettes adaptée. Spécifier des revêtements d'aube
résistants à la corrosion/érosion. Inspecter par endoscopie et remplacer les aubages dégradés
avant fissuration.
ET3
Entartrage & dépôts de sels (cristallisation sur les aubes)
ET3-MD1
Dépôts de sels / entartrage — cristallisation de sels et minéraux sur les aubes
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
4
Risque résiduel
Dégradation progressive
Mécanisme de dégradation
Les sels (chlorures marins) et minéraux dissous (apportés par l'air humide ou une eau de lavage
non déminéralisée) cristallisent sur les aubes lors de l'évaporation de l'humidité, formant une
croûte dure. Comme le fouling, cela réduit rendement et débit, mais le dépôt salin est aussi un
amorceur de corrosion sous dépôt (corrosion à chaud) et résiste davantage au
lavage simple à l'eau.
Causes principales
- Environnement salin (sites côtiers, embruns) mal filtré
- Eau de lavage non déminéralisée (apport de minéraux)
- Humidité + sels dans l'air aspiré
- Cycles d'évaporation/condensation favorisant la cristallisation
Effets observables
- Croûte blanchâtre/dure sur les aubes (inspection)
- Baisse de performance peu sensible au lavage simple
- Amorces de corrosion sous les dépôts (piqûres)
Effets sur le système
- Perte de performance + initiation de corrosion (lien vers ET2-MD1)
- Nettoyages plus fréquents / plus agressifs nécessaires
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : utiliser exclusivement de l'eau déminéralisée pour le lavage
(limites de sels selon constructeur). Surveiller la salinité de l'air sur sites côtiers.
Action de maintenance préconisée
PP — Qualité de l'eau de lavage + filtration
📅 Lavage à l'eau déminéralisée — contrôle filtration / salinité
👤 Exploitation / Ingénieur procédé
Laver uniquement à l'eau déminéralisée (respecter les limites de sels du constructeur). Renforcer la
filtration d'aspiration sur sites salins (filtres haute efficacité, étages de coalescence). Surveiller
la salinité ambiante. Augmenter la fréquence de lavage en environnement agressif et inspecter pour
détecter la corrosion sous dépôt.
AX4
Air d'admission turbine à gaz (filtration, anti-givrage, gaine)
AX4-MD1
Colmatage / défaillance de la filtration d'air, givrage et intégrité de la gaine d'admission
Risque 12
▼
4
Probabilité initiale
3
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Usure / aléatoire
Mécanisme de dégradation
Le système d'admission protège le compresseur axial. Des filtres colmatés font chuter la
puissance (perte de charge) et peuvent se percer (passage de contaminants → fouling/érosion, cf onglet
encrassement TAG). Le givrage (conditions froides/humides) restreint l'air et peut
détacher de la glace (FOD). Une perte d'intégrité de la gaine (silencieux, panneaux) introduit débris ou by-pass de filtration.
Causes principales
- Filtres en fin de vie / non remplacés (ΔP élevé), étanchéité défaillante
- Conditions givrantes sans anti-icing actif/efficace
- Environnement sévère (sel offshore, poussières, hydrocarbures)
- Dégradation de la gaine/silencieux (corrosion, panneaux, isolant)
Effets observables
- ΔP d'admission élevé, baisse de puissance
- Givrage détecté (T°/humidité), risque de FOD
- Contaminants en aval (fouling/érosion accélérés)
Effets sur le système
- Perte de performance, encrassement/érosion accélérés du compresseur
- FOD / déclenchements ; risque de surge si forte restriction
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : ΔP filtres alarme/trip selon OEM ; activer l'anti-givrage en conditions
à risque ; remplacer les filtres au seuil de ΔP.
Action de maintenance préconisée
PP + TC — filtration + anti-givrage
📅 Remplacement filtres sur ΔP — contrôle anti-icing & gaine
👤 Technicien turbines / Exploitation
Remplacer les filtres au seuil de ΔP, vérifier l'étanchéité des cadres. Tester l'anti-givrage avant la
saison froide. Inspecter gaine, silencieux et panneaux (intégrité, corrosion — voir offshore/CUI).
Adapter la classe de filtration à l'environnement (sel, poussières).
T1
Turbine à gaz — partie chaude (aubes mobiles & distributeurs)
T1-MD1
Fluage (creep) des aubes — allongement et rupture différée sous température et contrainte centrifuge
Risque 16
▼
4
Probabilité initiale
4
Conséquence
16
Risque initial
6
Risque résiduel
Vieillissement (usure)
Mécanisme de dégradation
Sous l'effet combiné de la haute température et de la contrainte centrifuge permanente, le métal des aubes
se déforme lentement et irréversiblement (fluage). Les aubes s'allongent, les jeux en sommet se réduisent,
puis des cavités intergranulaires apparaissent jusqu'à la rupture différée. C'est le mécanisme
limitant la durée de vie de la partie chaude ; il est très sensible à la température
(quelques dizaines de °C suffisent à diviser la durée de vie).
Causes principales
- Température de gaz / d'aube trop élevée (surcharge, dérive de régulation, encrassement filtres)
- Refroidissement d'aube dégradé (canaux bouchés, débit d'air insuffisant)
- Dépassement des heures équivalentes (EOH) / nombre de démarrages
- Dégradation du revêtement / oxydation réduisant la section portante
Effets observables
- Allongement des aubes, réduction des jeux de sommet (contact possible)
- Cavités/fissures intergranulaires (métallographie)
- Baisse de performance, hausse de la T° d'échappement et de sa dispersion
Effets sur le système
- Rupture d'aube → avarie majeure de la turbine (projection, casse en cascade)
- Indisponibilité prolongée du train / du turbogénérateur
⚠ Risque sécurité : rupture d'aube haute énergie
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : respecter l'intervalle d'inspection partie chaude (~24 000-25 000 EOH OEM) ;
surveiller la T° d'échappement et son spread ; toute fissure/allongement anormal impose une expertise de vie résiduelle.
Action de maintenance préconisée
PP + TC — inspections programmées (EOH) + surveillance
📅 Inspection partie chaude ~24 000 EOH — révision majeure ~48 000 EOH
👤 Ingénieur turbines / OEM
Respecter le plan d'inspection OEM basé sur les EOH et les démarrages. Maîtriser la température de
fonctionnement (régulation, propreté du compresseur, refroidissement d'aube). Remplacer/refurbisher les
aubes selon l'évaluation de vie résiduelle. Suivre la dispersion des thermocouples d'échappement en continu.
T1-MD2
Fatigue thermomécanique (TMF) & fatigue thermique — fissuration par cycles de température (démarrages/arrêts)
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Fatigue
Mécanisme de dégradation
Chaque démarrage/arrêt et chaque variation de charge impose des gradients thermiques (dilatations
différentielles) qui créent des contraintes alternées. Cumulées, elles amorcent des fissures de
fatigue thermomécanique, typiquement sur les bords d'attaque/fuite et les zones de
refroidissement. Les machines à cyclage fréquent (peak/secours) sont les plus exposées.
Causes principales
- Nombre élevé de démarrages/arrêts et de variations de charge
- Rampes de montée/descente trop rapides (chocs thermiques)
- Refroidissement d'aube non uniforme
- Interaction avec fluage et oxydation (synergie)
Effets observables
- Fissures aux bords d'attaque/fuite et trous de refroidissement
- Écaillage de revêtement aux zones fissurées
- Évolution vers rupture si non détecté
Effets sur le système
- Propagation → rupture d'aube et avarie turbine
- Réduction de la vie résiduelle des composants chauds
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : les démarrages comptent comme un multiple d'heures de marche (facteur OEM) ;
respecter l'intervalle « équivalent ». Toute fissure détectée = évaluation et plan de remplacement.
Action de maintenance préconisée
PP + procédures d'exploitation
📅 Inspections selon EOH/démarrages — respect des rampes
👤 Exploitation / Ingénieur turbines
Limiter les démarrages/arrêts inutiles et respecter les rampes de montée/descente. Compter les
démarrages dans le calcul des intervalles (facteurs OEM). Inspecter par endoscopie et CND aux révisions,
remplacer les composants fissurés.
T1-MD3
Corrosion à chaud (type I/II) & oxydation — attaque des aubes par sels/soufre et perte de revêtement
Risque 15
▼
3
Probabilité initiale
5
Conséquence
15
Risque initial
6
Risque résiduel
Corrosion
Mécanisme de dégradation
À haute température, les sels (Na/K, chlorures — embruns offshore) et le soufre du combustible forment
des dépôts fondus qui attaquent le métal : corrosion à chaud type I (~800-950 °C) et
type II (~650-800 °C). L'oxydation à très haute T° dégrade aussi le revêtement et le
métal. Le résultat : piqûres, perte de section, amorçage de fatigue/fluage. Mode aggravé en milieu marin (offshore).
Causes principales
- Air d'admission salin mal filtré (offshore, sites côtiers)
- Soufre / vanadium / sodium dans le combustible (gaz acide, liquide)
- Revêtement protecteur usé, écaillé ou absent
- Température favorable à la corrosion à chaud (type I/II)
Effets observables
- Piqûres, dépôts, attaque inter/intragranulaire des aubes
- Disparition du revêtement, perte de section portante
- Baisse de performance, amorçage de fissures
Effets sur le système
- Réduction sévère de la vie résiduelle des aubes
- Rupture d'aube à terme
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : teneurs en contaminants combustible selon limites OEM ; salinité air
d'admission maîtrisée (filtration marine). Toute perte de revêtement impose un re-coating / remplacement.
Action de maintenance préconisée
PP — filtration + qualité combustible + revêtements
📅 Contrôle combustible/air régulier — re-coating aux révisions
👤 Ingénieur turbines / Procédé
Garantir une filtration d'air marine performante et une qualité de combustible dans les limites OEM
(S, Na, K, V). Maintenir et renouveler les revêtements protecteurs (re-coating) aux révisions.
Inspecter par endoscopie ; remplacer les aubes attaquées avant amorçage de rupture.
T2
Système de combustion (chambre, pièces de transition, brûleurs DLE/DLN)
T2-MD1
Fissuration & points chauds des pièces de combustion — usure thermique des chambres et transitions
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Fatigue thermique
Mécanisme de dégradation
Les chambres de combustion, tubes à flamme et pièces de transition subissent des températures extrêmes
et des gradients sévères. Une répartition de flamme inégale (injecteurs encrassés, mauvais mélange)
crée des points chauds qui fissurent, brûlent et déforment le métal. La rupture de
fragments peut endommager les aubes en aval (avarie en cascade).
Causes principales
- Injecteurs/brûleurs encrassés ou usés (répartition de flamme inégale)
- Cyclage thermique (démarrages/arrêts) — fatigue thermique
- Refroidissement de paroi dégradé, revêtement écaillé
- Combustible hors spécification
Effets observables
- Fissures, brûlures, déformations des pièces de combustion
- Dispersion (spread) anormale des thermocouples d'échappement
- Débris en aval (impact aubes)
Effets sur le système
- Endommagement des aubes par fragments
- Déclenchements et indisponibilité
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : spread d'échappement au-delà du seuil OEM (déclenchement). Inspection
des pièces de combustion à l'intervalle de combustion (souvent ~8 000-12 000 EOH selon OEM).
Action de maintenance préconisée
PP + TC — inspection combustion + injecteurs
📅 Inspection combustion à l'intervalle OEM — nettoyage injecteurs
👤 Ingénieur turbines / OEM
Réaliser les inspections de combustion à l'intervalle OEM, contrôler/nettoyer/remplacer les injecteurs.
Surveiller en continu le spread d'échappement. Maintenir les revêtements et le refroidissement de paroi.
Garantir la qualité du combustible.
T2-MD2
Instabilités de combustion (DLE/DLN) — humming, flashback, extinction (lean blow-out)
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Les brûleurs bas-NOx (DLE/DLN) fonctionnent en mélange pauvre, proche de la limite d'extinction. Le
couplage entre dégagement de chaleur et acoustique peut produire des oscillations de pression
(humming / thermoacoustique) qui fatiguent et fissurent rapidement les pièces. Un retour de
flamme (flashback) ou une extinction pauvre (lean blow-out) sont aussi possibles.
Causes principales
- Réglage de répartition combustible / richesse inadapté
- Variation de composition / pouvoir calorifique du gaz (Wobbe)
- Points de fonctionnement proches des limites (charge partielle)
- Usure/encrassement des brûleurs
Effets observables
- Oscillations de pression dynamique de combustion (capteurs dédiés)
- Bruit / "humming", fissuration accélérée des pièces
- Déclenchements sur dynamique de combustion ou flamme
Effets sur le système
- Endommagement rapide des pièces de combustion
- Déclenchements, perte de disponibilité
⚠ Risque sécurité : flashback / dommage chambre
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : amplitude de dynamique de combustion au-delà des seuils OEM (alarme/trip) ;
maintenir le combustible dans la plage de Wobbe spécifiée.
Action de maintenance préconisée
TC — surveillance dynamique combustion + réglage
📅 Surveillance continue — tuning combustion selon besoin
👤 Ingénieur turbines / OEM
Surveiller en continu la dynamique de combustion et la flamme. Effectuer le tuning de la répartition
combustible (cartographie) lors de variations de gaz ou de saison. Maintenir la qualité/stabilité du
combustible (Wobbe). Entretenir brûleurs et injecteurs.
AX3
Système de combustible (gaz / liquide)
AX3-MD1
Conditionnement & filtration du combustible — liquides, particules et dosage vers les brûleurs
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Le gaz combustible doit être propre, sec et avec une marge de surchauffe suffisante au-dessus du point de
rosée. Des liquides ou particules entraînés endommagent les vannes de dosage et les
injecteurs (érosion, encrassement, cokéfaction), perturbent la combustion (cf onglet Turbines) et peuvent
provoquer des déclenchements. Les vannes de régulation/arrêt du combustible doivent rester fiables et fail-safe.
Causes principales
- Filtration/coalescence insuffisante (liquides, particules)
- Marge de surchauffe insuffisante (condensation par détente)
- Composition/Wobbe variable du gaz
- Usure/encrassement des vannes de dosage et injecteurs
Effets observables
- ΔP filtres élevé, présence de liquides (pots de purge)
- Instabilités de combustion, déclenchements flamme
- Réponse de vanne de dosage dégradée
Effets sur le système
- Endommagement chambre/injecteurs (lien onglet Turbines)
- Déclenchements, indisponibilité
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : marge de surchauffe gaz combustible (souvent ≥ 20-28 °C selon OEM) ;
propreté/filtration selon spéc. ; Wobbe dans la plage admissible.
Action de maintenance préconisée
PP + TC — conditionnement + vannes
📅 Entretien filtration/réchauffage — test des vannes combustible
👤 Ingénieur procédé / Instrumentation
Garantir filtration/coalescence et réchauffage (marge de surchauffe). Purger et surveiller les pots de
liquides. Tester périodiquement vannes de dosage et d'arrêt (réponse, fail-safe). Maîtriser la qualité
et la stabilité du combustible (Wobbe).
Turbine à vapeur (entraînement / récupération). Aubages exposés à l'érosion par gouttelettes (derniers étages), aux dépôts (entartrage) et à la corrosion sous contrainte — la maîtrise de la chimie eau/vapeur est déterminante.
T3
Turbine à vapeur (entraînement / turbogénérateur vapeur, récupération)
T3-MD1
Érosion par gouttelettes, dépôts et corrosion sous contrainte des aubages vapeur
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Usure / corrosion
Mécanisme de dégradation
Dans les derniers étages (vapeur humide), les gouttelettes d'eau impactent les bords d'attaque des
aubes à grande vitesse → érosion par gouttelettes (bords dentelés). Par ailleurs, une
chimie d'eau/vapeur incorrecte dépose des sels (entartrage → perte de rendement) et peut provoquer une
corrosion sous contrainte / corrosion-fatigue des aubes et disques (zone de transition de phase).
Causes principales
- Humidité élevée aux derniers étages (mauvaise séparation, sous-charge)
- Chimie eau/vapeur hors spécification (sels, silice, pH, O₂)
- Protection anti-érosion (stellite) usée sur les bords d'attaque
- Contraintes résiduelles + milieu corrosif (SCC)
Effets observables
- Bords d'attaque érodés (aspect dentelé) sur les derniers étages
- Dépôts sur les aubes (baisse de rendement, déséquilibre)
- Fissures (pied d'aube, attaches de disque) — CND
Effets sur le système
- Perte de rendement, déséquilibre/vibrations
- Rupture d'aube/disque à terme (corrosion-fatigue)
⚠ Risque sécurité : rupture d'ailette/disque haute énergie
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : respecter les limites de chimie eau/vapeur (silice, Na, conductivité cationique).
Toute fissure aux attaches impose une expertise avant remise en service.
Action de maintenance préconisée
PP + TC — chimie de l'eau + inspections
📅 Surveillance chimie continue — inspection aubages aux révisions
👤 Ingénieur turbines / Chimiste
Maîtriser rigoureusement la chimie eau/vapeur (limites silice/Na/O₂/pH) pour éviter dépôts et corrosion.
Maintenir les protections anti-érosion (stellite) des derniers étages. Inspecter et réaliser des CND
aux révisions, en particulier sur les attaches de disque (corrosion-fatigue).
Compresseurs de procédé. Centrifuge (roues, étanchéités internes, encrassement procédé jusqu'à −23 % de débit) et alternatif (les clapets sont le poste n°1 d'indisponibilité). Réf. : API 617 / API 618.
C1
Compresseur centrifuge — roues, étanchéités internes, poussée axiale
C1-MD1
Fissuration des roues — fatigue (haut cycle) et corrosion sous contrainte en milieu H₂S (SSC)
Risque 10
▼
2
Probabilité initiale
5
Conséquence
10
Risque initial
4
Risque résiduel
Fatigue
Mécanisme de dégradation
Les roues (impellers) subissent des contraintes alternées (excitations aérodynamiques, passages d'aubes,
résonances) → fissuration par fatigue à grand nombre de cycles. En présence de gaz
acide, l'acier sensible peut subir une fissuration sous contrainte en milieu H₂S (SSC/HIC).
La rupture de roue à pleine vitesse est une avarie catastrophique avec perte de confinement possible.
Causes principales
- Excitations/résonances aérodynamiques (fonctionnement près du pompage, passages d'aubes)
- Gaz acide (H₂S) + matériau hors spécification NACE
- Défauts de fabrication (soudures, concentrations de contrainte)
- Survitesse, dépôts non uniformes (balourd, cf onglet encrassement procédé)
Effets observables
- Apparition/évolution de composantes vibratoires (1×, sous-harmoniques)
- Fissures détectées au CND lors des inspections
- Bruit anormal, variations de performance
Effets sur le système
- Rupture de roue → destruction du compresseur
⚠ Risque sécurité : éclatement de roue / perte de confinement (gaz inflammable, H₂S)
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : respecter NACE MR0175/ISO 15156 pour les services acides ; éviter le
fonctionnement prolongé près du pompage. Toute fissure détectée = expertise avant remise en service.
Action de maintenance préconisée
PP — matériaux conformes + surveillance vibratoire
📅 Surveillance continue — CND roues aux révisions majeures
👤 Ingénieur fiabilité / Matériaux
Spécifier des matériaux de roue conformes au service (NACE pour gaz acide). Éviter les zones de
fonctionnement à risque (pompage, résonance). Surveiller les vibrations en continu et réaliser des CND
des roues aux révisions. Maîtriser la chimie du gaz (déshydratation, élimination des liquides acides).
C1-MD2
Étanchéités internes (labyrinthes) & poussée axiale — usure des jeux, surcharge du piston d'équilibrage
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Les étanchéités internes (labyrinthes inter-étages, piston d'équilibrage) limitent les recirculations
et équilibrent la poussée axiale. Leur usure (contact, encrassement, corrosion) augmente les jeux :
perte de performance et surtout hausse de la poussée axiale résiduelle,
qui surcharge la butée. Un contact rotor/labyrinthe (rub) peut aussi exciter des vibrations.
Causes principales
- Contact rotor/labyrinthe (rub) lors de transitoires ou de déplacements
- Encrassement / corrosion / érosion des labyrinthes
- Ligne d'équilibrage (balance line) bouchée ou restreinte
- Fonctionnement hors plage (débit, pression) modifiant la poussée
Effets observables
- Baisse de performance / hausse des recirculations internes
- Augmentation de la T° des patins de butée, déplacement axial
- Vibrations en cas de rub (sous-harmoniques, frottement)
Effets sur le système
- Surcharge / défaillance de la butée (lien onglet Paliers)
- Déplacement axial → contact rotor/stator interne
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : alarme position axiale / T° butée selon API 670. Toute dérive de la
poussée axiale impose de vérifier les labyrinthes et la ligne d'équilibrage.
Action de maintenance préconisée
TC — surveillance axiale + inspection labyrinthes
📅 Surveillance continue position axiale — inspection aux révisions
👤 Ingénieur fiabilité machines tournantes
Surveiller en continu la position axiale et la température de butée. Inspecter et restaurer les jeux de
labyrinthe aux révisions (envisager labyrinthes abradables). Vérifier la ligne d'équilibrage. Éviter
les transitoires générateurs de rub. Voir l'onglet Paliers hydrodynamiques pour la butée.
EP1
Fouling par dépôts du gaz procédé sur les roues et diffuseurs
EP1-MD1
Dépôts de contaminants du gaz procédé — fines, huiles et condensables sur les roues (perte de rendement et de débit)
Risque 12
▼
4
Probabilité initiale
3
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Dégradation progressive
Mécanisme de dégradation
Le gaz procédé transporte des contaminants (fines solides, huiles entraînées, amines/glycol,
condensables lourds, produits de corrosion) qui se déposent sur les roues et diffuseurs du
compresseur centrifuge. Les dépôts modifient la géométrie et augmentent la rugosité :
baisse du rendement polytropique, du taux de compression et du débit. Selon leur
nature (collants), ils peuvent aussi déséquilibrer le rotor.
Causes principales
- Séparation/filtration amont insuffisante (entraînement de liquides et fines)
- Huiles entraînées (compresseurs amont, brouillard) — dépôts collants
- Condensation de fractions lourdes (proximité du point de rosée)
- Produits de corrosion / inhibiteurs entraînés du procédé
Effets observables
- Baisse progressive du débit et du rapport de compression à régime constant
- Hausse de la consommation d'énergie
- Dépôts sur les roues à l'ouverture (inspection / endoscopie)
- Possible balourd (vibrations 1×) si dépôts non uniformes
Effets sur le système
- Perte de capacité du procédé, surconsommation
- Réduction de la marge au pompage
- Sollicitation des paliers/garnitures si balourd
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : dérive de débit/rendement vs courbe de référence ; apparition
d'un balourd. Surveiller le point de rosée du gaz pour éviter la condensation des lourds.
Action de maintenance préconisée
PP + TC — séparation amont + lavage en marche
📅 Suivi de performance continu — lavage/nettoyage selon dérive
👤 Ingénieur procédé / Fiabilité machines
Renforcer la séparation/filtration amont (scrubbers, coalesceurs) pour limiter l'entraînement de
liquides, fines et huiles. Maintenir une marge vs point de rosée. Mettre en place un lavage en
marche (injection de fluide solvant compatible) si les dépôts s'y prêtent ; sinon planifier un
nettoyage hors ligne. Analyser les dépôts pour traiter la cause à la source.
EP2
Polymérisation / cracking thermique du gaz procédé
EP2-MD1
Dépôts de polymères par cracking thermique — encrassement collant des roues (jusqu'à −23 % débit)
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Dégradation progressive
Mécanisme de dégradation
Dans les compresseurs traitant des gaz contenant des monomères/hydrocarbures réactifs (éthylène,
propylène, butadiène, gaz de craquage), la chaleur de compression provoque la polymérisation
du gaz : des dépôts durs et collants se forment sur les roues et diffuseurs, surtout dans les
derniers étages (plus chauds). Ces dépôts modifient la géométrie et peuvent réduire le débit massique
jusqu'à ~23 %, et créer un balourd s'ils sont non uniformes.
Causes principales
- Gaz procédé contenant des espèces polymérisables (oléfines, diènes)
- Température de refoulement élevée favorisant la réaction
- Injection insuffisante d'inhibiteur de polymérisation / de fluide de lavage
- Marges thermiques de conception trop justes sur les derniers étages
Effets observables
- Chute de débit/rapport de compression plus marquée que le fouling « classique »
- Augmentation des vibrations (balourd par dépôts non uniformes)
- Dépôts durs/collants sur roues à l'ouverture
Effets sur le système
- Perte de capacité importante, surconsommation
- Balourd → contraintes sur paliers et garnitures
- Nettoyage difficile (dépôts adhérents) nécessitant parfois un démontage
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : dérive simultanée performance + vibrations (1×) = suspicion de
polymérisation. Maintenir la T° de refoulement sous le seuil de polymérisation du gaz traité.
Action de maintenance préconisée
PP + TC — injection inhibiteur / lavage / maîtrise T°
📅 Injection continue d'inhibiteur — lavage selon dérive
👤 Ingénieur procédé / Fiabilité machines
Maintenir l'injection d'inhibiteur de polymérisation et/ou un lavage en marche (fluide solvant adapté).
Limiter la température de refoulement (refroidissement inter-étages, point de fonctionnement). Planifier
un nettoyage hors ligne ou un démontage si les dépôts sont adhérents et que la performance ne se récupère plus.
EP3
Corrosion & érosion par le gaz procédé (dégradation irréversible des roues)
EP3-MD1
Corrosion (H₂S, chlorures, CO₂ humide) & érosion par particules/gouttelettes — perte de matière irréversible
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Usure / corrosion
Mécanisme de dégradation
Le gaz procédé peut être chimiquement agressif (H₂S, chlorures, CO₂ humide) : il attaque l'acier
des roues (corrosion généralisée, piqûres) et peut induire de la fissuration sous contrainte
en milieu sulfuré (SSC / fissuration H₂S). L'érosion par particules dures ou gouttelettes
liquides amincit les profils. Ces dégradations enlèvent définitivement de la matière :
perte de performance non récupérable et tenue mécanique réduite.
Causes principales
- Gaz acide / corrosif (H₂S, CO₂ humide, chlorures)
- Condensation de phases liquides acides à l'intérieur du compresseur
- Particules abrasives / gouttelettes entraînées (érosion)
- Matériaux de roue inadaptés au service (dureté/qualité hors spéc. NACE)
Effets observables
- Roues piquées, amincies, bords érodés ; produits de corrosion
- Perte de performance non récupérable au lavage
- Amorces de fissures (notamment milieu H₂S)
Effets sur le système
- Perte de rendement permanente
- Réduction de la tenue en fatigue → risque de rupture de roue
⚠ Risque sécurité : fissuration/rupture de roue en milieu H₂S (SSC) — perte de confinement
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : teneur en H₂S/eau au-delà des limites de spécification matériaux ;
toute amorce de fissure impose une expertise. Respecter NACE MR0175 / ISO 15156 pour les services acides.
Action de maintenance préconisée
PP — Matériaux conformes + maîtrise du gaz
📅 Analyse gaz régulière — inspection endoscopique périodique
👤 Ingénieur matériaux / Corrosion
Spécifier des matériaux conformes au service acide (NACE MR0175 / ISO 15156). Maîtriser la qualité
du gaz (déshydratation, séparation des liquides acides, injection d'inhibiteurs adaptée). Surveiller
la composition du gaz et inspecter par endoscopie. Remplacer les roues corrodées/fissurées avant rupture.
C2
Compresseur alternatif (clapets, segments, garnitures de tige)
C2-MD1
Défaillance des clapets (valves) — fatigue, encrassement et usure (poste n°1 d'indisponibilité)
Risque 15
▼
5
Probabilité initiale
3
Conséquence
15
Risque initial
6
Risque résiduel
Fatigue / usure
Mécanisme de dégradation
Les clapets d'aspiration/refoulement ouvrent et ferment à chaque tour (millions de cycles) : les lamelles/anneaux
obturateurs subissent une fatigue d'impact, aggravée par les particules abrasives, les liquides
entraînés et les dépôts de coke (haute T°). C'est le composant qui cause le plus d'arrêts non programmés
des compresseurs alternatifs ; durée de vie typique 1-3 ans selon service.
Causes principales
- Fatigue d'impact des obturateurs (cyclage), ressorts fatigués
- Particules abrasives / liquides entraînés (érosion, chocs)
- Dépôts de coke/polymères (haute température de refoulement)
- Pulsations excessives (non conformes API 618), vitesse trop élevée
Effets observables
- Clapet fuyard → baisse de débit, hausse de T° du clapet/cylindre
- Croisement anormal sur le diagramme PV (P-V indicateur)
- Signature acoustique/vibratoire du clapet anormale
Effets sur le système
- Perte de capacité, surconsommation, surchauffe
- Arrêt non programmé ; débris pouvant endommager le cylindre/piston
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : écart T° clapet vs référence, déformation du diagramme PV.
Respecter les niveaux de pulsation API 618. Maintenir la T° de refoulement sous le seuil de cokéfaction.
Action de maintenance préconisée
TC + PP — monitoring + remplacement planifié
📅 Surveillance continue — remplacement clapets selon état (1-3 ans)
👤 Technicien compresseurs alternatifs
Mettre en place un monitoring (PV, température, acoustique) pour détecter les clapets défaillants.
Assurer la séparation amont des liquides/particules. Maîtriser la T° de refoulement. Standardiser le
remplacement des clapets par jeux à intervalle adapté et analyser les clapets déposés (cause racine).
C2-MD2
Usure des segments de piston, bagues de guidage et garnitures de tige (packing) — fuites internes
Risque 12
▼
4
Probabilité initiale
3
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Les segments de piston assurent l'étanchéité dans le cylindre ; les bandes de guidage (rider bands)
supportent le piston ; la garniture de tige (packing) étanche la traversée. Tous s'usent par frottement,
accéléré par un mauvais graissage, des particules, des liquides ou une cokéfaction. L'usure crée des
fuites internes (perte de débit), de la chaleur et, sur la packing, des fuites de gaz vers l'extérieur.
Causes principales
- Lubrification cylindre insuffisante/inadaptée (ou service "non lubrifié")
- Particules / liquides entraînés, dépôts de coke
- Désalignement de la tige, jeu de crosse excessif
- Matériaux d'anneaux/packing inadaptés (T°, gaz)
Effets observables
- Baisse de débit, hausse de T° cylindre/packing
- Fuite de gaz au reniflard de packing (capteur de fuite)
- Particules dans l'huile, usure mesurable à la dépose
Effets sur le système
- Perte de capacité, surchauffe, surconsommation
- Fuite de gaz (sécurité) si packing dégradée
⚠ Risque sécurité : fuite de gaz inflammable/toxique à la garniture de tige
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : hausse de T° packing/cylindre vs référence ; détection de fuite au
distance piece. Suivre l'usure des rider bands (descente du piston).
Action de maintenance préconisée
PP + TC — lubrification cylindre + remplacement sur état
📅 Contrôle T°/fuite continu — remplacement segments/packing selon usure
👤 Technicien compresseurs alternatifs
Optimiser la lubrification cylindre (débit, huile adaptée au gaz/T°). Assurer la propreté du gaz.
Surveiller températures et fuites. Remplacer segments, rider bands et packing selon l'usure mesurée et
contrôler l'alignement de la tige. Choisir des matériaux adaptés (PTFE chargé, etc.).
Pompes (API 610 / 682). Cavitation, usure hydraulique et défaillance de la garniture mécanique (cause dominante d'arrêt des pompes).
C3
Pompes de procédé & utilités (API 610 / 682)
C3-MD1
Cavitation, usure hydraulique & défaillance de garniture mécanique
Risque 12
▼
4
Probabilité initiale
3
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Usure / aléatoire
Mécanisme de dégradation
Quand le NPSH disponible devient insuffisant, le liquide se vaporise puis les bulles implosent
(cavitation) : érosion en nid d'abeille de la roue, bruit, vibrations. Par ailleurs,
l'usure des bagues d'usure/roues (abrasion, recirculation) et surtout la défaillance de la
garniture mécanique (faces, plan API de flush/quench) sont les causes dominantes d'arrêt des pompes.
Causes principales
- NPSH disponible insuffisant (cavitation) — fonctionnement à faible débit
- Fonctionnement loin du BEP (recirculation, efforts radiaux)
- Garniture mécanique : faces dégradées, plan API défaillant, marche à sec
- Liquide abrasif/corrosif, contamination
Effets observables
- Bruit de "graviers", vibrations, chute de hauteur/débit (cavitation)
- Érosion de roue, usure des jeux (perte de performance)
- Fuite à la garniture, hausse T° boîtier de garniture
Effets sur le système
- Perte de débit/pression du procédé, indisponibilité
- Fuite de produit (sécurité/environnement) si garniture HS
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : maintenir NPSHa > NPSHr avec marge ; fonctionner près du BEP
(plage préférentielle). Surveiller le plan API de garniture (réf. API 682).
Action de maintenance préconisée
TC + conception hydraulique
📅 Surveillance vibratoire/performance — entretien garniture & plan API
👤 Technicien machines tournantes
Garantir le NPSH disponible et faire fonctionner la pompe près de son BEP. Entretenir la garniture
mécanique et son plan API (flush/quench, barrière). Surveiller vibrations et performance. Remplacer
bagues d'usure et roues érodées ; traiter la cause (NPSH, débit, abrasivité du liquide).
Multiplicateurs / réducteurs API 613. Dentures dimensionnées à la limite d'endurance (vie théoriquement illimitée sous charge nominale) ; en pratique les paliers causent > 50 % des avaries, suivis de la lubrification et du désalignement. Classification ISO 10825.
GB1
Fatigue de contact des flancs de denture (micropitting, pitting, écaillage)
GB1-MD1
Micropitting — micro-écaillage gris des flancs par film lubrifiant trop mince (κ < 1)
Risque 12
▼
4
Probabilité initiale
3
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Fatigue progressive
Mécanisme de dégradation
Quand le film d'huile élastohydrodynamique est trop mince (rapport d'épaisseur de film κ < 1),
les aspérités des flancs entrent en contact. Les microcontraintes de cisaillement créent des
microfissures de surface puis un micro-écaillage : aspect gris mat caractéristique, surtout près
du diamètre primitif. Le micropitting modifie le profil, augmente le bruit/les pertes et
amorce souvent le macropitting (GB1-MD2).
Causes principales
- Viscosité d'huile insuffisante pour la vitesse/charge/température (κ < 1)
- Température d'huile trop élevée (viscosité chute)
- État de surface de denture trop rugueux (rodage insuffisant)
- Surcharge locale par désalignement (concentration de charge en bout de dent)
- Additivation EP/AW inadaptée
Effets observables
- Bandes grises mates sur les flancs (loupe / endoscopie)
- Hausse du bruit de fond et des vibrations large bande
- Fines particules dans l'huile
Effets sur le système
- Perte de profil → erreurs de transmission, vibrations accrues
- Évolution vers macropitting et perte de capacité
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : viser κ ≥ 1 (idéalement > 1,5). Surveiller la T° d'huile au refoulement
et la rugosité des flancs neufs. Hausse des bandes latérales autour de la fréquence d'engrènement (GMF).
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition
📅 Analyse d'huile + vibratoire trimestrielle
👤 Technicien maintenance conditionnelle
Garantir la viscosité et la température d'huile correctes pour obtenir κ ≥ 1 (refroidisseur d'huile
dimensionné, grade d'huile adapté). Soigner l'état de surface et le rodage des dentures neuves.
Corriger le désalignement. Surveiller les tendances vibratoires sur la fréquence d'engrènement.
GB1-MD2
Pitting / écaillage (macropitting, spalling) — arrachement de matière par fatigue de contact
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Fatigue
Mécanisme de dégradation
Sous la pression de contact (Hertz) répétée, des fissures de fatigue s'amorcent en surface ou
sous-couche et finissent par arracher des cratères (pitting), pouvant fusionner en larges plaques
(écaillage / spalling). Dépasser l'indice de pitting admissible (API 613/AGMA) ou
travailler en surcharge accélère fortement le phénomène. C'est la défaillance de fin de vie attendue
des flancs si la charge dépasse le calcul.
Causes principales
- Surcharge / dépassement de l'indice de pitting de conception
- Concentration de charge par désalignement ou erreur de portée
- Micropitting préalable non traité (GB1-MD1)
- Lubrification dégradée / contaminée (eau, particules)
- Dureté ou qualité de flanc insuffisante (traitement thermique)
Effets observables
- Cratères / plaques arrachées sur les flancs
- Montée des vibrations sur la fréquence d'engrènement et harmoniques
- Débris métalliques dans l'huile (ferrographie)
- Bruit d'engrènement irrégulier
Effets sur le système
- Perte de capacité de charge, erreurs de transmission croissantes
- Aggravation rapide après amorçage (cascade vers la rupture de dent)
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : hausse > 6 dB sur la fréquence d'engrènement / harmoniques.
Particules ferreuses > 3× la référence. Toute plaque d'écaillage impose une expertise et un plan de remplacement.
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition
📅 Surveillance vibratoire continue/trimestrielle — analyse d'huile
👤 Ingénieur fiabilité machines tournantes
Surveiller la fréquence d'engrènement et la ferrographie. Dès apparition d'écaillage : augmenter la
fréquence de surveillance et planifier le remplacement de l'engrenage à la prochaine fenêtre.
Vérifier la charge réelle vs indice de pitting, le désalignement et la portée. Conserver les pignons
déposés pour analyse de cause racine.
GB2
Fatigue de flexion en pied de dent (fissuration et rupture de dent)
GB2-MD1
Fissuration au pied de dent et rupture de dent — fatigue de flexion (défaillance catastrophique)
Risque 10
▼
2
Probabilité initiale
5
Conséquence
10
Risque initial
4
Risque résiduel
Fatigue
Mécanisme de dégradation
La charge transmise crée une contrainte de flexion alternée au pied de dent (raccordement). Au-delà
de la limite d'endurance — ou en présence d'un concentrateur de contrainte (rayure, défaut, corrosion) —
une fissure s'amorce au pied et se propage jusqu'à la rupture brutale de la dent. Très
grave car soudaine, avec projection de fragments dans l'engrènement (avarie en cascade).
Causes principales
- Surcharge / chocs de couple, à-coups (démarrages, pompage compresseur)
- Concentration de charge en bout de dent (désalignement)
- Défaut de pied de dent (usinage, rayure, corrosion, pitting profond)
- Dépassement de la contrainte de flexion admissible (API 613/AGMA)
- Survitesse, résonance torsionnelle du train
Effets observables
- Fissure visible au pied de dent (ressuage / magnétoscopie)
- Composantes vibratoires à 1× la vitesse du pignon + impacts périodiques
- Bruit/choc à chaque passage de la dent fissurée
Effets sur le système
- Rupture de dent → destruction de l'engrènement, arrêt du train
- Fragments → endommagement des autres dents et des paliers
⚠ Risque sécurité : rupture soudaine sans long préavis — avarie catastrophique du réducteur
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : toute fissure de pied = arrêt et expertise immédiate.
Apparition de chocs périodiques à la fréquence de rotation. Respecter la marge sur la contrainte de flexion API 613.
Action de maintenance préconisée
TC + conception — surveillance et marge de flexion
📅 Surveillance vibratoire continue — CND lors des inspections
👤 Ingénieur fiabilité / Constructeur
Surveiller en continu les vibrations pour détecter les impacts précoces. Réaliser un CND des pieds
de dent aux inspections majeures. Maîtriser les surcharges/à-coups (procédures de démarrage, anti-pompage).
Vérifier l'absence de résonance torsionnelle. Toute dent fissurée impose le remplacement de l'engrenage.
GB3
Grippage / scoring (scuffing) — usure adhésive sévère des flancs
GB3-MD1
Grippage des flancs (scuffing) — micro-soudures par rupture du film d'huile à haute vitesse/charge
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Aléatoire / rapide
Mécanisme de dégradation
À forte vitesse de glissement (tête/pied de dent) et température de contact élevée, le film d'huile
se rompt : contact métal/métal → micro-soudures instantanément arrachées (usure adhésive sévère).
On observe des stries radiales mates/rugueuses. Mode soudain et propre aux engrenages
haute vitesse fortement chargés (cas typique API 613) ; les dentures très dures y sont plus sensibles.
Causes principales
- Température de contact élevée (vitesse de glissement × charge)
- Huile à capacité anti-grippage (EP) insuffisante / dégradée
- Débit ou répartition d'huile aux gicleurs insuffisant
- Surcharge transitoire, rodage incorrect des flancs neufs
- Rugosité élevée, profils sans correction de tête
Effets observables
- Stries radiales mates en tête et pied de dent (zones de glissement)
- Élévation rapide de la température et des débris
- Hausse du bruit / des vibrations
Effets sur le système
- Dégradation rapide du profil → erreurs de transmission, vibrations
- Peut évoluer vers pitting/rupture si non maîtrisé
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : montée anormale de la T° d'huile/refoulement. Vérifier la réserve
anti-grippage (additifs EP) et le débit aux gicleurs. Soigner le rodage avant pleine charge.
Action de maintenance préconisée
TC + conception lubrification
📅 Surveillance thermique continue — contrôle huile/gicleurs
👤 Ingénieur lubrification / Fiabilité
Utiliser une huile à réserve anti-grippage adaptée et garantir le débit/positionnement des gicleurs.
Respecter une procédure de rodage progressif des dentures neuves. Surveiller la température en continu
et limiter les surcharges transitoires. Vérifier corrections de profil et état de surface.
GB4
Usure des flancs (abrasive, adhésive, corrosive)
GB4-MD1
Usure abrasive / corrosive des flancs — enlèvement progressif de matière, perte de profil
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
4
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Des particules dures dans l'huile (poussières, débris, contamination) rayent et abrasent les flancs ;
l'eau ou les acides issus de la dégradation de l'huile provoquent une usure corrosive. La matière est
enlevée progressivement, le profil de la dent se modifie (amincissement, perte de correction), ce qui
augmente les erreurs de transmission et le bruit.
Causes principales
- Filtration d'huile insuffisante / contamination particulaire (ISO 4406 dégradée)
- Contamination par eau (usure corrosive, dégradation de l'huile)
- Huile vieillie/oxydée (acidité — TAN élevé)
- Joints/étanchéité défaillants (entrée de poussières)
Effets observables
- Flancs polis/mats, profil aminci, perte de correction de denture
- Augmentation du bruit et des erreurs de transmission
- Débris fins et eau dans l'huile
Effets sur le système
- Augmentation du jeu d'engrènement → vibrations, chocs
- Contamination en cascade (débris générés abradent davantage)
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : propreté huile cible (souvent ≤ 16/14/11). Teneur en eau < 0,1 %.
TAN au-delà du seuil = renouvellement d'huile. Voir l'onglet Huile pour les critères ASTM D4378.
Action de maintenance préconisée
PP + TC — filtration + analyse d'huile
📅 Analyse d'huile périodique — contrôle filtration et étanchéité
👤 Technicien lubrification
Améliorer/entretenir la filtration (viser la classe de propreté cible). Surveiller eau et acidité,
renouveler l'huile selon l'état. Vérifier l'étanchéité du carter. Se référer à l'onglet Huile minérale
pour les seuils détaillés (oxydation, eau, particules).
GB5
Paliers lisses & butée du réducteur (> 50 % des défaillances de réducteurs)
GB5-MD1
Défaillance des paliers lisses et de la butée — cause n°1 des avaries de réducteurs haute vitesse
Risque 16
▼
4
Probabilité initiale
4
Conséquence
16
Risque initial
6
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Les réducteurs API 613 haute vitesse reposent sur des paliers lisses (hydrodynamiques) et une
butée qui encaisse la poussée axiale (notamment sur denture hélicoïdale simple). Ils subissent
les mêmes mécanismes que l'onglet Paliers hydrodynamiques : usure au démarrage/arrêt, wiping
du babbitt, instabilité de film (oil whirl/whip), surchauffe. Comme les paliers causent > 50 % des
défaillances de réducteurs, c'est le poste le plus critique.
Causes principales
- Lubrification insuffisante (débit, pression, température, grade)
- Surcharge axiale sur la butée (poussée mal estimée, double hélice désappairée)
- Contamination de l'huile (particules, eau)
- Instabilité de film aux paliers du pignon haute vitesse (oil whirl)
- Désalignement / déséquilibre transmis par les accouplements
Effets observables
- Température palier/butée élevée, T° patins non uniformes
- Déplacement axial du rotor (sonde de position)
- Vibrations sous-synchrones (oil whirl ≈ 0,42-0,48× la vitesse)
- Babbitt wipé / débris dans l'huile
Effets sur le système
- Contact denture/carter si déplacement axial non maîtrisé
- Avarie du réducteur et arrêt du train
⚠ Risque sécurité : perte de butée → déplacement axial → contact rotor/carter
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : alarmes T° patins et position axiale selon API 670/constructeur.
Apparition d'une raie sous-synchrone = instabilité. Voir l'onglet Paliers hydrodynamiques pour le détail des modes.
Action de maintenance préconisée
TC — Surveillance continue (protection machine)
📅 Surveillance continue T°/vibration — inspection aux révisions
👤 Ingénieur fiabilité machines tournantes
Instrumenter paliers et butée (T° + position + vibration) et exploiter les alarmes/trips API 670.
Garantir la qualité du circuit d'huile (débit, pression, T°, propreté). Surveiller l'apparition de
composantes sous-synchrones. Aligner avec précision. Se référer à l'onglet Paliers hydrodynamiques
pour les actions détaillées par mode.
GB6
Lubrification, alignement & comportement vibratoire (causes systémiques)
GB6-MD1
Lubrification inadéquate — débit, grade ou dégradation de l'huile (cause racine de la majorité des avaries)
Risque 16
▼
4
Probabilité initiale
4
Conséquence
16
Risque initial
6
Risque résiduel
Aléatoire / dérive
Mécanisme de dégradation
La lubrification est la cause racine la plus fréquente des avaries de réducteurs :
un débit ou une pression d'huile insuffisant aux gicleurs/paliers, un grade inadapté, une huile
dégradée (oxydation, eau, particules) ou une mauvaise température compromettent simultanément les
dentures (film EHD) et les paliers. La plupart des autres modes (micropitting, scuffing, paliers)
trouvent ici leur origine.
Causes principales
- Débit/pression d'huile insuffisant (pompe, filtre colmaté, gicleur bouché)
- Grade/viscosité d'huile inadapté à la vitesse et à la charge
- Température d'huile trop élevée (refroidisseur sous-dimensionné/encrassé)
- Huile dégradée (oxydation, eau, particules, vernis)
- Mauvaise mise en route (huile froide, pré-graissage absent)
Effets observables
- Pression/débit d'huile hors plage, T° d'huile élevée
- Montée des températures paliers et apparition de débris
- Dégradation simultanée dentures + paliers
Effets sur le système
- Accélération de tous les modes d'usure/fatigue/grippage
- Avaries majeures et indisponibilité du train
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : pression/débit d'huile selon spécification API 613 ; alarme bas débit/pression
et basse pression = trip. Critères d'huile : voir l'onglet Huile minérale (oxydation, eau, propreté).
Action de maintenance préconisée
PP + TC — fiabilisation du circuit d'huile
📅 Surveillance continue + analyse d'huile périodique
👤 Ingénieur lubrification / Fiabilité
Fiabiliser le circuit d'huile (pompes, filtres duplex, refroidisseur, gicleurs) et instrumenter
pression/débit/T°. Respecter le grade d'huile spécifié et les seuils de renouvellement. Mettre en
place un pré-graissage et une montée en charge progressive. Suivre l'huile selon ASTM D4378.
GB6-MD2
Désalignement & vibrations — portée de denture inégale, charges de bord et excitations
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Un désalignement des arbres (montage, dilatation thermique, déformation du châssis, accouplements)
fait porter la denture sur une extrémité (charge de bord) au lieu de toute la largeur. La pression
de contact locale explose → micropitting, pitting, voire rupture de dent, et surcharge les paliers.
Le désalignement et le déséquilibre génèrent aussi des vibrations (1×, 2×) néfastes pour tout le train.
Causes principales
- Alignement à froid incorrect / dilatations thermiques non compensées
- Déformation du châssis/socle, pattes molles (soft foot)
- Accouplements désalignés ou usés (voir onglet Accouplements)
- Portée de denture non vérifiée au montage (bleu de marquage)
- Déséquilibre des rotors (balourd)
Effets observables
- Portée de denture excentrée (marquage en bout de dent)
- Vibrations 1×/2× élevées, T° palier déséquilibrée
- Usure/pitting localisé sur une extrémité des dents
Effets sur le système
- Surcharge locale des dentures et des paliers
- Accélération du pitting/de la rupture de dent et de l'usure des paliers
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : alignement dans les tolérances API 686 / constructeur (croissance
thermique incluse). Composantes 1×/2× élevées = désalignement/balourd. Portée de denture ≥ critère constructeur.
Action de maintenance préconisée
PP — Alignement de précision + contrôle portée
📅 Alignement à chaque intervention — contrôle vibratoire continu
👤 Mécanicien machines tournantes
Réaliser un alignement laser de précision en tenant compte de la croissance thermique, vérifier le
soft foot et la portée de denture (bleu de marquage). Entretenir les accouplements. Surveiller les
vibrations 1×/2× et axiales pour détecter tôt désalignement et balourd.
Machines & équipements électriques. L'isolation statorique représente ~40 % des arrêts forcés des machines HT. Couvre moteurs, alternateur/générateur, transformateur (diagnostic par DGA) et appareillage/secours.
M1
Isolation du bobinage statorique (~28-37 % des défaillances)
M1-MD1
Vieillissement thermique de l'isolation — perte de tenue diélectrique par surchauffe cumulée
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Usure / vieillissement
Mécanisme de dégradation
La chaleur dégrade chimiquement les vernis et résines d'isolation (oxydation, fragilisation).
La règle d'Arrhenius / Montsinger s'applique : chaque +10 °C divise par 2 la durée de vie
de l'isolant. Une isolation classe F perd ~la moitié de sa tenue après ~20 000 h à 155 °C. Le
vieillissement est cumulatif et irréversible ; il prépare le claquage diélectrique (court-circuit).
Causes principales
- Surcharge prolongée / dépassement du courant nominal
- Refroidissement dégradé (ailettes/filtres/échangeur encrassés, ventilation réduite)
- Température ambiante élevée, altitude non corrigée
- Démarrages fréquents (fort courant de démarrage → échauffements répétés)
- Déséquilibre de tension augmentant les pertes
Effets observables
- Baisse de la résistance d'isolement et de l'indice de polarisation
- Isolant durci, brun, friable lors des inspections
- Augmentation du courant de fuite
- Odeur de surchauffe / point chaud localisé
Effets sur le système
- Claquage diélectrique → court-circuit spire/phase/masse
- Arrêt brutal du moteur, rebobinage long et coûteux
- Indisponibilité de la machine entraînée (compresseur, pompe)
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : résistance d'isolement < 1 MΩ/kV + 1 MΩ (règle usuelle) =
action. PI < 2 = isolation dégradée. T° bobinage à surveiller vs classe (alarme avant la limite de classe).
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition
📅 Surveillance T° continue — mesure isolement annuelle
👤 Électricien / Ingénieur fiabilité électrique
Surveiller la température de bobinage en continu et maîtriser le refroidissement (nettoyage des
échangeurs/filtres, contrôle ventilation). Mesurer périodiquement isolement et indice de polarisation
pour suivre la tendance. Éviter les surcharges et limiter les démarrages. Spécifier une marge thermique
(classe F utilisée en échauffement B) pour allonger la durée de vie.
M1-MD2
Décharges partielles & contamination/humidité — érosion de l'isolation HT, chemins de fuite
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Dégradation progressive
Mécanisme de dégradation
Dans les moteurs HT (≥ 6 kV), des micro-cavités ou défauts dans l'isolation génèrent des
décharges partielles (micro-arcs) qui érodent progressivement l'isolant.
L'humidité, les poussières conductrices et les dépôts (huile + poussière) créent des chemins de
fuite en surface (tracking) qui accélèrent la dégradation jusqu'au contournement.
Causes principales
- Défauts de fabrication / vieillissement créant des cavités (DP)
- Humidité (condensation, arrêts prolongés sans réchauffage)
- Encrassement conducteur (poussières, sels, brouillard d'huile)
- Surtensions de manœuvre / fronts raides des variateurs (stress diélectrique)
Effets observables
- Activité de décharges partielles croissante (mesure DP)
- Traces de tracking, érosion blanche/noire sur l'isolation
- Baisse de résistance d'isolement par temps humide
Effets sur le système
- Contournement / claquage → court-circuit
- Défaillance soudaine sous contrainte (démarrage, surtension)
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : tendance à la hausse de l'amplitude/du taux de décharges partielles.
Utiliser des résistances de réchauffage (anti-condensation) à l'arrêt. Filtres dV/dt sur sortie variateur HT.
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition (machines HT)
📅 Mesure DP périodique — contrôle propreté/humidité régulier
👤 Ingénieur fiabilité électrique
Mettre en place le suivi des décharges partielles sur les moteurs HT critiques. Maintenir les
résistances de réchauffage actives à l'arrêt pour éviter la condensation. Nettoyer périodiquement
le bobinage (dépoussiérage, dégraissage). Installer des filtres dV/dt en sortie de variateur HT.
M2
Paliers du moteur (~41 % des défaillances — cause n°1)
M2-MD1
Défaillance des paliers — lubrification, charge ou contamination (cause de défaillance la plus fréquente)
Risque 16
▼
4
Probabilité initiale
4
Conséquence
16
Risque initial
6
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Les paliers du moteur (roulements ou paliers lisses sur les grosses machines) subissent les mêmes
mécanismes que ceux décrits dans les onglets Roulements et Paliers hydrodynamiques :
fatigue, usure, défaut de lubrification. Pour les moteurs, les facteurs aggravants
sont la mauvaise gestion du graissage (sur/sous-graissage), la durée de vie L10 sous-estimée et la
transmission de vibrations par l'accouplement et la machine entraînée.
Causes principales
- Sur-graissage ou sous-graissage, graisse inadaptée ou mélangée
- Désalignement / déséquilibre transmis par l'accouplement (voir onglet Accouplements)
- Contamination du lubrifiant (poussière, eau)
- Durée de vie L10 atteinte / charge radiale ou axiale mal estimée
- Courants d'arbre (voir M2-MD2)
Effets observables
- Hausse des vibrations (fréquences caractéristiques de roulement)
- Élévation de température palier, bruit anormal
- Débris métalliques dans la graisse
Effets sur le système
- Blocage ou jeu excessif → contact rotor/stator possible
- Arrêt non programmé de l'ensemble moteur + machine entraînée
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : seuils vibratoires selon ISO 20816 (classe de machine).
T° palier > nominal + 15 °C. Voir fiches détaillées des onglets Roulements / Paliers.
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition + plan de graissage
📅 Surveillance vibratoire continue/trimestrielle — graissage planifié
👤 Technicien maintenance conditionnelle
Appliquer un plan de graissage précis (quantité, périodicité, graisse spécifiée) — l'usage d'un
doseur/graisseur automatique évite le sur-graissage. Surveiller vibrations et température. Corriger
l'alignement à chaque intervention. Se référer aux fiches roulements/paliers pour les mécanismes détaillés.
M2-MD2
Courants d'arbre & électroérosion des paliers (fluting) — spécifique aux moteurs sur variateur (VFD)
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
3
Risque résiduel
Électroérosion progressive
Mécanisme de dégradation
Les variateurs (PWM) génèrent une tension de mode commun qui se reporte sur l'arbre. Quand elle
dépasse la rigidité du film de graisse, des micro-décharges traversent le palier (effet EDM) et
creusent la piste. À terme apparaissent des stries régulières (« fluting », tôle ondulée) qui
dégradent le roulement comme une usure mécanique accélérée. Mode typique des gros moteurs sur VFD.
Causes principales
- Tension de mode commun du variateur (fronts raides, fréquence de découpage élevée)
- Absence de chemin de mise à la terre de l'arbre (bague de mise à la terre)
- Absence de palier isolé côté opposé accouplement
- Câblage / blindage moteur inadapté
Effets observables
- Stries transversales régulières (fluting) sur les pistes
- Graisse noircie / carbonisée
- Signature vibratoire / acoustique caractéristique (haute fréquence)
Effets sur le système
- Défaillance prématurée du palier (durée de vie fortement réduite)
- Défaillances répétées si la cause électrique n'est pas traitée
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : présence de tension d'arbre mesurable au-delà du seuil de claquage
du film de graisse. Signature « fluting » = preuve d'origine électrique (à distinguer de l'usure mécanique).
Action de maintenance préconisée
PP — Action de conception (mitigation électrique)
📅 À l'installation / lors du remplacement de palier
👤 Ingénieur électrique / Bureau d'études
Installer une bague de mise à la terre de l'arbre et/ou un palier isolé (céramique ou flasque isolé)
côté opposé accouplement. Soigner le câblage blindé et la mise à la terre. Ajouter des filtres de
mode commun / dV/dt sur la sortie du variateur. Vérifier ces dispositifs à chaque remplacement de palier.
M3
Rotor (~8-10 % des défaillances)
M3-MD1
Barres rotoriques cassées / fissurées — fatigue des barres et anneaux de court-circuit
Risque 8
▼
2
Probabilité initiale
4
Conséquence
8
Risque initial
4
Risque résiduel
Fatigue
Mécanisme de dégradation
Dans les moteurs asynchrones à cage, les barres rotoriques et les anneaux de court-circuit subissent
de fortes contraintes thermomécaniques, surtout aux démarrages (courant ~6-8× In, échauffement rapide).
Les cycles fissurent puis cassent des barres. Une barre cassée surcharge les barres voisines → effet
domino, échauffement local et perte de couple.
Causes principales
- Démarrages fréquents / longs (forte contrainte thermique sur la cage)
- Défaut de fabrication (porosités de coulée, brasures faibles)
- Cyclage de charge important, à-coups de couple
- Échauffements différentiels barre/tôle (dilatation)
Effets observables
- Bandes latérales caractéristiques autour de la fréquence réseau (signature MCSA)
- Fluctuations de courant / couple, vibrations à 2× glissement
- Points chauds au rotor (thermographie au démontage)
Effets sur le système
- Perte de couple, échauffement, dégradation accélérée du rotor
- Risque de projection de barre / dommage du bobinage statorique
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : amplitude des bandes latérales MCSA à (1±2g)·f indiquant le
nombre de barres affectées. Comparer aux relevés de référence (baseline) du moteur sain.
Action de maintenance préconisée
TC — Tâche sur condition (MCSA)
📅 MCSA périodique — limitation des démarrages
👤 Ingénieur fiabilité électrique
Réaliser des analyses MCSA périodiques sur les moteurs critiques pour détecter tôt les barres
cassées. Limiter le nombre de démarrages (démarreurs progressifs / variateurs). Planifier le
remplacement ou la réparation du rotor avant la rupture en cascade. Investiguer la qualité de
fabrication lors d'un rebobinage/réparation.
M4
Alimentation électrique & charge (~12 % « autres »)
M4-MD1
Surcharge & déséquilibre d'alimentation — échauffement excessif et contraintes thermiques
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
3
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Une surcharge mécanique, un déséquilibre de tension entre phases ou une perte de phase provoquent
des courants excessifs et déséquilibrés. Le déséquilibre génère un champ inverse très échauffant :
1 % de déséquilibre de tension ≈ 6-10 % de hausse d'échauffement. Ce mode accélère
directement le vieillissement de l'isolation (M1-MD1) et peut déclencher ou détruire le moteur.
Causes principales
- Surcharge de la machine entraînée (point de fonctionnement, encrassement, blocage)
- Déséquilibre de tension réseau / charges monophasées mal réparties
- Perte de phase, connexions desserrées/corrodées (points chauds)
- Sous-tension prolongée (surintensité compensatrice)
Effets observables
- Courant élevé / déséquilibré entre phases
- Échauffement global du moteur, déclenchements thermiques
- Points chauds aux borniers (thermographie)
Effets sur le système
- Vieillissement accéléré de l'isolation → défaillance prématurée
- Déclenchements de production, indisponibilité
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : déséquilibre de tension < 1 % recommandé (NEMA MG-1 : déclassement
au-delà). Réglage des protections de surcharge selon le courant nominal et la classe de démarrage.
Action de maintenance préconisée
PP — Protections + contrôles périodiques
📅 Thermographie borniers annuelle — vérification protections
👤 Électricien / Ingénieur électrique
Régler et tester les protections (surcharge thermique, déséquilibre, perte de phase). Resserrer et
contrôler les connexions (thermographie). Corriger les déséquilibres réseau. Vérifier l'adéquation
moteur/charge. Tracer les courants pour détecter les dérives de charge de la machine entraînée.
GE1
Alternateur / générateur HT (stator, rotor, refroidissement, excitation)
GE1-MD1
Dégradation de l'isolation statorique — décharges partielles, délamination, contournement
Risque 16
▼
4
Probabilité initiale
4
Conséquence
16
Risque initial
6
Risque résiduel
Dégradation progressive
Mécanisme de dégradation
L'isolation des barres statoriques HT vieillit par effet thermique, électrique et mécanique. Des cavités
(délamination) et défauts génèrent des décharges partielles qui érodent l'isolant ;
en surface, l'encrassement/humidité crée des chemins de fuite (tracking). À terme : claquage et
court-circuit. C'est la cause n°1 d'arrêt forcé des grosses machines (~40 %).
Causes principales
- Vieillissement thermique (surcharge, points chauds, refroidissement dégradé)
- Décharges partielles (cavités, défauts de fabrication/vieillissement)
- Cyclage thermique (démarrages) → délamination, desserrage des barres
- Humidité, encrassement conducteur (huile + poussière)
Effets observables
- Activité de décharges partielles croissante
- Baisse de résistance d'isolement / indice de polarisation
- Traces de tracking, érosion de l'isolant (inspection)
Effets sur le système
- Claquage → court-circuit, avarie majeure de l'alternateur
- Indisponibilité longue (rebobinage)
⚠ Risque sécurité : arc interne / incendie sur défaut diélectrique
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : tendance à la hausse de l'amplitude/taux de DP ; PI < 2 = isolation
dégradée. Maintenir les réchauffeurs anti-condensation à l'arrêt.
Action de maintenance préconisée
TC — suivi diélectrique (machines HT)
📅 Mesure DP périodique — essais isolement / inspection aux révisions
👤 Ingénieur électrique HT
Suivre les décharges partielles et l'isolement (tendance). Maintenir le refroidissement et la propreté
du bobinage, activer les réchauffeurs à l'arrêt. Inspecter le calage des barres aux révisions. Planifier
le rebobinage selon l'état diélectrique.
GE1-MD2
Desserrage des barres & vibration des têtes de bobines, défaut de refroidissement
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Fatigue / usure
Mécanisme de dégradation
Les barres dans les encoches et les têtes de bobines subissent des efforts électrodynamiques à 2× la
fréquence réseau. Si le calage se desserre, les barres vibrent et l'isolation s'abrade (abrasion d'encoche)
ou les têtes de bobines fissurent. En parallèle, un défaut de refroidissement (air, hydrogène
ou eau pour les gros groupes) crée des points chauds qui accélèrent le vieillissement de l'isolation.
Causes principales
- Calage d'encoche / supports de têtes de bobines desserrés (cyclage, âge)
- Efforts électrodynamiques (surtout aux démarrages/défauts réseau)
- Refroidissement dégradé : échangeurs encrassés, fuite d'eau (stator water), pureté/pression H₂
- Vibrations transmises par le rotor / désalignement
Effets observables
- Poussière d'isolant (greasing), traces d'abrasion dans les encoches
- Points chauds (RTD, thermographie), température de gaz/eau de refroidissement élevée
- Vibrations des têtes de bobines (accéléromètres dédiés)
Effets sur le système
- Abrasion de l'isolation → évolution vers GE1-MD1 (claquage)
- Fissuration des têtes de bobines / connexions
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : écart de T° entre phases/RTD ; baisse de pureté/pression H₂ ; détection
d'humidité (fuite stator water). Calage à recontrôler aux révisions.
Action de maintenance préconisée
TC + PP — refroidissement + recalage
📅 Surveillance T°/refroidissement continue — contrôle calage aux révisions
👤 Ingénieur électrique HT
Surveiller températures et système de refroidissement (échangeurs, pureté/pression H₂, circuit d'eau
stator). Recaler/recoincer les barres et réparer les supports de têtes de bobines aux révisions.
Corriger les vibrations mécaniques (alignement, balourd).
GE1-MD3
Rotor & excitation — défaut d'isolement rotor, bagues collectrices/balais ou excitatrice
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
3
Risque résiduel
Usure / aléatoire
Mécanisme de dégradation
Le bobinage rotorique (excitation) peut développer des courts-circuits entre spires
(déséquilibre thermique → vibration) ou un défaut à la masse. Sur les machines à bagues, les
bagues collectrices et balais s'usent et s'encrassent (charbon), créant échauffement et
mauvais contact ; sur excitatrice brushless, ce sont les diodes tournantes qui peuvent défaillir.
Causes principales
- Vieillissement/contamination de l'isolation rotor (spires)
- Usure balais/bagues, mauvais appui, poussière de charbon
- Défaillance des diodes tournantes (excitatrice brushless)
- Vibrations / échauffement déséquilibré du rotor
Effets observables
- Déséquilibre thermique du rotor → vibration (1×) variable avec la charge
- Échauffement/étincelage aux bagues, usure rapide des balais
- Anomalies du courant/tension d'excitation
Effets sur le système
- Perte d'excitation → déclenchement / instabilité réseau
- Vibrations excessives, indisponibilité
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : dérive du courant d'excitation, hausse de vibration corrélée à la charge,
usure des balais au-delà de la cote mini.
Action de maintenance préconisée
PP + TC — entretien excitation
📅 Inspection balais/bagues périodique — contrôle rotor aux révisions
👤 Ingénieur électrique HT
Entretenir balais/bagues (remplacement, dépoussiérage) ou contrôler les diodes tournantes (brushless).
Surveiller l'excitation et les vibrations corrélées à la charge. Contrôler l'isolement rotor et les
courts-circuits entre spires aux révisions.
GE2
Transformateur élévateur (huile, enroulements, traversées, régleur)
GE2-MD1
Dégradation de l'huile diélectrique & des enroulements — vieillissement, défauts détectés par DGA
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
6
Risque résiduel
Vieillissement
Mécanisme de dégradation
L'huile minérale isole et refroidit. Elle s'oxyde et s'humidifie avec l'âge (baisse de rigidité
diélectrique), tandis que l'isolation papier des enroulements se dépolymérise sous l'effet thermique.
Les défauts internes (points chauds, décharges, arcs) génèrent des gaz dissous caractéristiques,
détectés par analyse des gaz dissous (DGA) — l'outil de diagnostic clé du transformateur.
Causes principales
- Vieillissement thermique (surcharge, refroidissement dégradé)
- Ingress d'humidité / oxydation de l'huile
- Défauts diélectriques internes (DP, arcs) — points chauds
- Efforts de court-circuit déformant les enroulements
Effets observables
- Gaz dissous anormaux (DGA : H₂, CH₄, C₂H₂, CO/CO₂…)
- Baisse de rigidité diélectrique de l'huile, hausse d'humidité/acidité
- Échauffement, déclenchements (Buchholz, température)
Effets sur le système
- Défaut interne → perte du transformateur, indisponibilité longue
⚠ Risque sécurité : défaut interne → incendie/explosion du transformateur
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : seuils et tendances DGA (IEC 60599 / IEEE C57.104) ; rigidité
diélectrique et humidité de l'huile selon norme. Toute alarme Buchholz = investigation immédiate.
Action de maintenance préconisée
TC — suivi DGA + huile
📅 DGA périodique (ou en ligne) — traitement/régénération huile selon état
👤 Ingénieur électrique HT
Mettre en place un suivi DGA (idéalement capteur en ligne sur transfo critique) et l'analyse d'huile.
Traiter/régénérer ou remplacer l'huile selon l'état. Maîtriser la charge et le refroidissement.
Investiguer toute évolution de gaz (FRA, inspection) avant aggravation.
GE3
Appareillage HT & alimentation secourue (disjoncteurs, batteries/UPS)
GE3-MD1
Disjoncteurs HT & batteries/UPS — défaillances cachées des organes de coupure et de secours
Risque 12
▼
3
Probabilité initiale
4
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Défaillance cachée
Mécanisme de dégradation
Les disjoncteurs HT (SF₆, vide) doivent ouvrir/fermer un courant de défaut de façon fiable : usure des
contacts, baisse/fuite de SF₆, grippage du mécanisme de manœuvre dégradent cette fonction. Les
batteries et UPS alimentent le contrôle-commande et les organes de sécurité ; leur
perte de capacité est une défaillance cachée qui ne se révèle qu'au moment critique.
Causes principales
- Usure des contacts / chambre de coupure (nombre de manœuvres, courants de défaut)
- Fuite ou basse densité de SF₆ ; perte de vide
- Grippage / dérive du mécanisme de manœuvre (ressorts, graissage)
- Vieillissement des batteries (capacité, résistance interne), défaut chargeur
Effets observables
- Temps de manœuvre hors tolérance, densité SF₆ basse
- Tension/résistance interne des éléments batterie hors plage
- Défauts au test de décharge / d'aptitude
Effets sur le système
- Non-déclenchement sur défaut → dommages majeurs / risque incendie
- Perte de l'alimentation secourue → arrêt non sécurisé
⚠ Risque sécurité : défaillance de la coupure / du secours au moment critique
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : densité SF₆ > seuil bas ; temps de manœuvre/résistance de contact
dans les tolérances ; capacité batterie ≥ seuil (test de décharge périodique).
Action de maintenance préconisée
PP — tests de preuve périodiques
📅 Tests disjoncteurs & batteries périodiques — maintenance mécanisme
👤 Ingénieur électrique / Instrumentation
Programmer des essais fonctionnels périodiques (organes à défaillance cachée) : temps de manœuvre,
résistance de contact, densité SF₆, tests de décharge des batteries. Entretenir les mécanismes de
manœuvre. Remplacer les batteries selon l'état/l'âge.
Auxiliaires & utilités. Refroidissement (aéroréfrigérants / échangeurs) et vannes critiques (anti-surge, ESDV, clapets). Le circuit d'huile est traité avec la lubrification dans Composants communs.
AX2
Aéroréfrigérants & échangeurs de chaleur
AX2-MD1
Encrassement, corrosion/fuite de tubes & vibration des aéroréfrigérants / échangeurs
Risque 12
▼
4
Probabilité initiale
3
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Usure progressive
Mécanisme de dégradation
Les aéroréfrigérants (air coolers) et échangeurs refroidissent huile, gaz et eau de procédé.
L'encrassement (poussière côté air, dépôts/tartre côté fluide) réduit l'échange et fait
monter les températures. La corrosion et l'érosion percent les tubes
(fuites, contamination croisée). Les ventilateurs et leurs entraînements subissent vibrations,
déséquilibre et usure de courroies/réducteurs.
Causes principales
- Encrassement faisceau (air : poussière/insectes ; fluide : tartre, dépôts)
- Corrosion interne/externe, érosion (vitesse, particules)
- Vibration induite par l'écoulement (faisceau), résonance
- Déséquilibre/usure ventilateurs, courroies, paliers, pas variable
Effets observables
- Températures de sortie élevées (huile, gaz) — approche thermique dégradée
- Fuite de tube (perte de fluide, contamination croisée)
- Vibrations / bruit ventilateurs, débit d'air réduit
Effets sur le système
- Surchauffe huile/gaz → déclenchements, dégradation des machines
- Indisponibilité, pertes de fluide procédé
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : dérive de l'approche thermique = encrassement ; suivi d'épaisseur des
tubes (corrosion/érosion) ; seuils vibratoires ventilateurs.
Action de maintenance préconisée
PP + TC — nettoyage + intégrité tubes + ventilateurs
📅 Nettoyage faisceaux périodique — contrôle tubes & ventilateurs
👤 Technicien maintenance / Inspection
Nettoyer les faisceaux (air et fluide) selon la dérive thermique. Contrôler l'épaisseur des tubes et
tester l'étanchéité (corrosion/érosion). Équilibrer/entretenir les ventilateurs (courroies, paliers,
pas). Traiter la chimie de l'eau de refroidissement (entartrage/corrosion).
AX5
Vannes critiques (anti-pompage, régulation, ESDV, clapets)
AX5-MD1
Défaillance des vannes critiques — anti-surge, régulation, ESDV et clapets anti-retour
Risque 15
▼
3
Probabilité initiale
5
Conséquence
15
Risque initial
6
Risque résiduel
Aléatoire / défaillance cachée
Mécanisme de dégradation
La vanne anti-pompage protège le compresseur du surge : si elle est trop lente, grippée
ou mal réglée, le compresseur peut entrer en pompage (avarie). Les vannes de régulation
se grippent (sludge, usure du siège). Les ESDV (sécurité) et clapets anti-retour
sont des organes à défaillance cachée : un clapet qui ne ferme pas laisse le gaz refouler
(rotation inverse, surpression) lors d'un arrêt.
Causes principales
- Actionneur lent / sous-dimensionné (temps de réponse anti-surge)
- Grippage (sludge, corrosion), usure du siège (fuite)
- Réglage/calibration dérivés, instabilité (hunting)
- Clapet anti-retour bloqué ouvert (battement, usure)
Effets observables
- Temps de course hors tolérance (test partiel/complet)
- Fuite au siège (passage), instabilité de régulation
- Approche du pompage non maîtrisée
Effets sur le système
- Pompage du compresseur (avarie majeure) si anti-surge défaillante
- Rotation inverse / surpression si clapet HS ; sécurité non assurée si ESDV HS
⚠ Risque sécurité : non-fermeture ESDV / clapet — perte de la barrière de sécurité
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : temps de course/réponse dans les tolérances (anti-surge rapide) ;
PST périodiques sur ESDV ; fail-safe vérifié. Étanchéité au siège conforme.
Action de maintenance préconisée
PP — tests de preuve + diagnostic positionneur
📅 PST/essais périodiques — révision actionneurs/sièges
👤 Ingénieur instrumentation / Sécurité
Programmer des essais (PST et complets) des vannes à défaillance cachée (ESDV, clapets, anti-surge).
Exploiter les positionneurs intelligents (signatures). Vérifier les temps de réponse anti-surge et le
fail-safe. Réviser actionneurs/sièges grippés ; traiter la propreté de l'air/huile d'instrumentation.
Contrôle, protection & sécurité (transverse). Deux familles de modes : fausses alarmes/trips (perte de disponibilité) et surtout défaillances cachées des fonctions de sécurité, révélées seulement par les tests de preuve. Réf. : API 670, IEC 61508/61511.
CP1
Chaîne de surveillance machine (API 670 : sondes, accéléromètres, thermocouples, transmetteurs)
CP1-MD1
Dérive ou panne de capteurs & chaînes de mesure — perte de fiabilité de la protection/surveillance
Risque 12
▼
4
Probabilité initiale
3
Conséquence
12
Risque initial
4
Risque résiduel
Aléatoire
Mécanisme de dégradation
Les sondes de proximité (vibration/position), accéléromètres, thermocouples/RTD et transmetteurs se
dégradent : dérive, bruit, câblage/connecteurs défaillants, perte d'isolement. Une chaîne défaillante
conduit soit à un faux trip (perte de disponibilité), soit à une perte de
protection (la machine n'est plus surveillée), ce qui peut laisser passer une avarie réelle.
Causes principales
- Vieillissement/dérive des capteurs, défaut d'étalonnage
- Câblage, connecteurs, presse-étoupes (humidité, vibration)
- Perturbations électriques (CEM), mise à la terre défaillante
- Montage/gap incorrect des sondes de proximité
Effets observables
- Mesures incohérentes/bruitées, dérive vs voie redondante
- Défauts capteur (NAMUR, hors gamme), faux trips
- Écarts entre voies d'une logique de vote
Effets sur le système
- Faux déclenchements (perte de disponibilité)
- Perte de protection → avarie machine non détectée
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : écart entre voies redondantes ; défaut capteur signalé ; dérive vs
étalon. Architecture de vote (ex. 2oo3) pour éviter faux trips et conserver la protection.
Action de maintenance préconisée
PP — étalonnage + redondance
📅 Étalonnage/vérification périodique des chaînes de mesure
👤 Technicien instrumentation
Étalonner et vérifier périodiquement les chaînes (capteur → transmetteur → système). Exploiter les
redondances et la logique de vote (API 670) pour distinguer défaut capteur et défaut machine. Entretenir
câblage/connecteurs/mises à la terre. Contrôler le gap des sondes de proximité au montage.
CP1-MD2
Mauvaise configuration des seuils d'alarme/trip & logiques de protection
Risque 9
▼
3
Probabilité initiale
3
Conséquence
9
Risque initial
3
Risque résiduel
Systématique
Mécanisme de dégradation
Des seuils mal réglés, des temporisations inadaptées, des protections inhibées (forçages/bypass oubliés)
ou des logiques de vote modifiées dégradent la protection. C'est une défaillance systématique
(humaine/organisationnelle) : la machine peut ne pas être protégée, ou au contraire déclencher à tort.
Les bypass de maintenance non levés sont une cause fréquente d'accident/avarie.
Causes principales
- Seuils/temporisations non conformes aux recommandations (API 670/OEM)
- Forçages / bypass de maintenance non tracés ou non levés
- Modifications de configuration non maîtrisées (gestion du changement)
- Documentation/cause d'arrêt (first-out) incomplète
Effets observables
- Écart entre configuration réelle et référence approuvée
- Bypass actifs non justifiés (registre des forçages)
- Faux trips ou non-déclenchements lors d'événements
Effets sur le système
- Perte de protection / sécurité, ou perte de disponibilité
⚠ Risque sécurité : bypass oublié → protection inactive
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : tout bypass actif doit être tracé et limité dans le temps ; toute
configuration doit correspondre à une référence approuvée (MOC).
Action de maintenance préconisée
PP — gouvernance configuration + audits
📅 Audit périodique des protections — gestion stricte des bypass
👤 Ingénieur contrôle-commande / Sécurité
Auditer périodiquement seuils, temporisations et logiques vs référence approuvée. Tracer et alarmer les
forçages/bypass, avec procédure de levée systématique. Appliquer une gestion du changement (MOC) et le
contrôle de version. Analyser les séquences first-out après chaque événement.
CP2
Systèmes instrumentés de sécurité (SIS / ESD / F&G)
CP2-MD1
Défaillances cachées des fonctions de sécurité (SIS/ESD, F&G) — perte de la barrière au moment du besoin
Risque 15
▼
3
Probabilité initiale
5
Conséquence
15
Risque initial
6
Risque résiduel
Défaillance cachée
Mécanisme de dégradation
Les fonctions instrumentées de sécurité (arrêt d'urgence ESD, détection feu & gaz, protections SIL)
restent inertes en marche normale : leurs défaillances sont cachées et ne se manifestent
qu'au moment où la fonction est sollicitée. Sans tests de preuve périodiques, la
probabilité de défaillance à la demande (PFD) augmente et le niveau d'intégrité (SIL) requis n'est plus garanti.
Causes principales
- Capteurs F&G/ESD encrassés, dérivés, hors service (défaillance non révélée)
- Éléments finaux (ESDV, vannes feu) grippés (cf onglet Auxiliaires)
- Intervalle de test de preuve trop long / tests non réalisés
- Bypass de sécurité non levés, défaut du solveur logique
Effets observables
- Défauts révélés uniquement au test de preuve
- Capteurs F&G en défaut/dérive, éléments finaux lents
- PFD réelle > PFD cible (SIL non tenu)
Effets sur le système
- Non-action de la sécurité lors d'un événement réel
⚠ Risque sécurité majeur : escalade d'un événement (feu, gaz, surpression) faute de barrière
Méthodes de détection
Seuils d'alerte : respecter l'intervalle de test de preuve dimensionnant le SIL (IEC 61511) ;
tout bypass de sécurité tracé et limité ; PFD vérifiée vs cible.
Action de maintenance préconisée
PP — tests de preuve (cycle de vie sécurité)
📅 Proof tests à l'intervalle SIL — revue périodique de performance
👤 Ingénieur sécurité fonctionnelle / Instrumentation
Réaliser les tests de preuve à l'intervalle qui garantit le SIL requis (IEC 61511), incluant capteurs,
solveur et éléments finaux (ESDV). Suivre la performance réelle (défauts, sollicitations) vs hypothèses
et ajuster l'intervalle. Gérer strictement les bypass de sécurité. Vérifier la couverture de diagnostic.
Sources :
Huile : ASTM D4378-24 — In-Service Monitoring of Mineral Turbine Oils.
Roulements : ISO 15243:2017 — SKF Bearing Failure Analysis.
Paliers hydrodynamiques : API 670 (5th Ed.) — Machinery Protection Systems ; Turbomachinery Magazine ; Machinery Lubrication.
Garnitures gaz : API 692 (1st Ed., 2018) — Dry Gas Sealing Systems ; John Crane / EagleBurgmann / Siemens Energy ; Turbomachinery Magazine.
Moteurs électriques : études IEEE Std 493 (Gold Book) & EPRI ; NEMA MG-1.
Accouplements : MRO Magazine ; Lovejoy ; API 686 (alignement).
Encrassement compresseurs : travaux sur le fouling des compresseurs axiaux/centrifuges ; bonnes pratiques de lavage TAG.
Multiplicateurs/réducteurs : API 613 (Special Purpose Gear Units) ; ISO 10825 (avaries de denture) ; méthodes de calcul AGMA ; API 686 (alignement).
Turbines : ISO 3977, recommandations OEM (intervalles EOH), ASTM (corrosion à chaud) ; chimie eau/vapeur (turbine vapeur).
Compresseurs & pompes : API 617 (centrifuges), API 618 (alternatifs), API 610/682 (pompes) ; NACE MR0175/ISO 15156 (services acides).
Génération électrique : essais d'isolation IEEE/IEC, IEC 60076 & IEC 60599/IEEE C57.104 (transfo/DGA), CIGRE.
Systèmes auxiliaires : API 614 (circuit d'huile), API 670 (protection) ; bonnes pratiques fiabilité auxiliaires.
Contrôle & sécurité : API 670 (protection machine), IEC 61508/61511 (sécurité fonctionnelle / SIS).