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Etude AIV-FIV

Étude AIV & FIV (Acoustical Induced Vibration & Flow Induced Vibration)

La fatigue aux vibrations induites par les phénomènes acoustiques et l’écoulement des fluides est l’un des problèmes majeurs rencontré sur les lignes de tuyauteries process.

Au stade initial de la conception d’une nouvelle unité ou lors de la modification d’une unité existante, nous proposons une approche préventive en deux étapes pour traiter ces problèmes de vibrations.

Cette approche implique une évaluation qualitative et une hiérarchisation suivie d’une évaluation quantitative qui se traduit par des recommandations pratiques.

 

Étape n°1 – Évaluation qualitative et hiérarchisation

À l’aide d’une méthodologie rigoureuse, une évaluation qualitative est menée sur toutes les lignes de tuyauteries de l’unité considérée, ceci afin d’identifier les mécanismes potentiels d’excitation. Une liste de priorités et une identification de chaque mécanisme potentiel d’excitation qui sera passé en revue par l’analyse quantitative et alors établie.

 

Étape n°2 – Évaluation quantitative & proposition de solution

Lignes principales: Chaque mécanisme d’excitation ayant été identifié comme potentiellement à risque, une évaluation quantitative est réalisée afin de déterminer la probabilité d’une rupture induite par les vibrations.

Les mécanismes potentiels d’excitations qui peuvent être abordés sont :

  • Turbulences induites par l’écoulement
  • Excitation mécanique
  • Pulsation:
    • Pompes et compresseurs alternatifs
    • Instabilité et pompage de turbocompresseur
    • Excitations induites par l’écoulement
  • Excitation acoustique en haute fréquence
  • Changement brusque de condition d’écoulement due à l’actionnement d’une vanne
  • Cavitation et vaporisation

Connections de faibles diamètres: Chaque ligne de tuyauterie ayant été identifiée comme étant potentiellement une source d’excitation pour les connections de faibles diamètres, une évaluation quantitative est réalisée afin de déterminer la probabilité d’une rupture induite par les vibrations.

 

Éléments intrusifs: Le risque de coïncidence entre la fréquence de décrochement tourbillonnaire autour d’un doigt de gant (ou d’un élément intrusif) et sa fréquence propre mécanique est évalué.

 

Pour chaque mécanisme d’excitation ci-dessus étudié, lorsqu’un un cas potentiellement critique est identifié, une action corrective est préconisée ou une étude vibratoire appropriée est recommandée.

 

Nota : La méthode d’évaluation AIV & FIV est basée d’après le « Guideline for the Avoidance of Vibration Induced Fatigue Failure in Process Pipework » publié par Energy Institute.

 

Compresseur centrifuge – Etude de coïncidence (AIV & FIV)

Nous proposons une approche préventive pour identifier et limiter les risques dues aux vibrations induites par des phénomènes acoustiques et l’écoulement des fluides sur les réseaux de compresseurs centrifuges.

  • Les conditions du supportage sont évaluées et sa conception optimisée contre les turbulences induites par l’écoulement et lorsque les pulsations générées par pompage ou instabilité ne peuvent être évitées.
  • Une étude de coïncidence est réalisée pour chaque branche adjacente sans débit pouvant être sujette aux pulsations générées par décrochement tourbillonnaire au droit des tés.
  • La fatigue générée par les phénomènes acoustiques hautes fréquences est évaluée par calcul du niveau de puissance sonore au droit de chaque organe déprimogène (Vanne ou singularité de perte de charge à fort débit) ou discontinuité.
  • La conception des connections de faibles diamètres est évaluée au regard des sources potentielles d’excitations vibratoire.
  • Une étude de coïncidence de la fréquence propre mécanique des doigts de gants (ou éléments intrusifs) avec les fréquences de décrochement tourbillonnaire est réalisée.