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Dans les environnements de production où des liquides sont traités en continu, les centrifugeuses jouent un rôle central. Ces installations fonctionnent souvent sans interruption sous de fortes charges, charges qui augmentent souvent avec le temps. Les parties tournantes, y compris l’arbre d’entraînement, sont soumises à des torsions, à des charges fluctuantes et à des variations de température.
Au cours du processus de production, une des centrifugeuses est tombée régulièrement en panne, ce qui a considérablement réduit la fiabilité de l’usine. Il est vite apparu qu’un problème structurel en était la cause. MCI a été mandaté pour mener une enquête indépendante afin d’identifier la nature et la cause du défaut, dans le but d’éviter toute récidive.
L’arbre s’est rompu en fonctionnement à une vitesse de 24 tours par minute et à une température constante de 90 °C. Il ne s’agissait pas d’un cas isolé : plusieurs ruptures similaires ont révélé les mêmes types de dommages.
Chez MCI, nous utilisons des techniques d’analyse microscopique et par MEB (microscopie électronique à balayage). Cela nous permet d’analyser les surfaces de rupture jusqu’aux microfissures. L’analyse a montré des signes évidents de fissuration par fatigue sous charges de torsion à basse fréquence. La présence d’inclusions de laitier dans la direction longitudinale du matériau, combinée à des géométries tranchantes, a considérablement réduit la résistance à la fatigue.
Sur la base des résultats de l’analyse, nos spécialistes ont formulé des recommandations ciblées visant à résoudre le problème de manière structurelle. Des améliorations métallurgiques ont été identifiées pour renforcer considérablement la résistance à la fatigue de l’arbre. De plus, des concentrations de contraintes spécifiques ont été relevées dans le design, avec des propositions d’optimisation pour améliorer l’intégrité structurelle.
La charge dynamique résultant de scénarios opérationnels tels que les phases de démarrage et d’arrêt a également été analysée en détail. Cela a mené à des recommandations concrètes pour réduire les pics de torsion. Enfin, il a été conseillé d’impliquer un expert indépendant dès les futures phases de conception ou de révision, afin de garantir la fiabilité dès la planche à dessin.
