Promill, Calcul de structures pour séchage hors normes aux US

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C’est un challenge d’importance auquel a été confronté Promill. Pour élargir sa palette technologique et répondre aux besoins de ses clients nord-américains, l’entreprise a souhaité développer des unités de séchage en tube rotatif mono-passe des drêches de blé issues de la production de bio-éthanol. Une première pour elle aux USA et en particulier sur le procédé envisagé… Très usitée outre-Atlantique, cette technologie monopasse, du fait de la grande taille de l’installation, nécessite des calculs de structure afin de s’assurer de la fiabilité en fatigue du tube sécheur, élément clé de l’équipement. L’installation doit, de fait, pouvoir fonctionner 24h/24 et 7j/7, soit 8 000 heures par an à raison de trois tours par minute. Avec un ensemble qui doit assurer 30 millions de cycles sans défaillance majeure, l’objectif est donc d’arriver à une durée de vie de 20 ans minimum. Et la structure de séchage à réaliser est à l’image du pays : hors normes. Elle doit présenter une capacité évaporatoire de 28 tonnes d’eau à l’heure ! Pour relever le défi, Promill a souhaité se faire assister par les experts du Cetim pour le calcul de structures en fatigue. La mission : valider les premières estimations réalisées par Promill pour déterminer les caractéristiques du matériau à utiliser pour le tube, en tenant compte des contraintes de dilatation statique des aciers dues à la chaleur nécessaire au séchage et des contraintes dynamiques dues à la rotation du tube. Mission réussie ! La durée de vie de l’ensemble (20 ans) a été confirmée, voire grandement améliorée.

Source : Cetim Rapport annuel 2016, page 47

Senvion, Contrôle au cœur des éoliennes

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10 novembre 2015, l’arbre de transmission d’une éolienne du champ de Ménil-la-Horgne, 12dans la Meuse, casse en pleine nuit. Le rotor et les trois pales s’écrasent au pied du mât. Pour WPD Windmanager et Senvion, l’exploitant et le constructeur des machines, deux priorités s’imposent : comprendre ce qui s’est passé et s’assurer que ce type d’avarie ne se reproduira pas sur les 6 autres éoliennes du champ… et potentiellement sur près de 400 installées partout dans le monde ! Confiée au Cetim, une analyse de défaillance du composant brisé ne tarde pas à dévoiler la cause du sinistre : des inclusions de résidus du moule réfractaire utilisé pour sa fabrication ont entraîné une fragilité au cœur de l’arbre. Senvion et le Cetim se lancent alors dans le codéveloppement d’une méthode de contrôle permettant de détecter et de dimensionner ce type de défaut dans les arbres des autres machines. Avec une difficulté majeure : pas question de démonter, les mesures doivent être réalisées in situ, à 85 mètres au-dessus du sol. Défi relevé ! Ensemble, ils mettent au point un contrôle par ultrasons multiéléments qui délivre des « vues 3D » de chaque arbre. Ce travail d’imagerie ultrasonore permet ensuite d’évaluer la nocivité d’un éventuel défaut et de décider de la poursuite de l’exploitation, du remplacement de la pièce ou du suivi de la machine. À Ménil-la-Horgne, les contrôles réalisés ont permis d’autoriser la reprise de l’activité du champ en octobre 2016, moyennant un suivi régulier de certaines machines. Optimisé et automatisé, le système développé est actuellement utilisé pour le contrôle systématique de parcs installés en France, en Belgique, en Allemagne, en Italie, en Hongrie, et bientôt, peut-être, dans d’autres pays du monde.

Source : Cetim, Cetim Rapport annuel 2016, page 43

CEA 400 kg de sodium liquide à 10 m/s

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Faire circuler près de 400 kg de sodium liquide dans une boucle de tuyaux en inox à une vitesse de 10 m/s. Un challenge peu commun pour une pompe ! D’autant que son circuit d’essais proprement dit pèse 10 tonnes. Ajoutez à cela, son installation à 3 mètres de hauteur sur une charpente métallique boulonnée. Autre point, le CEA de Cadarache a choisi de mettre en œuvre la force de Laplace : des bobines magnétiques entourant le tube appliquent un courant afin de mettre en mouvement le métal liquide. La pompe fonctionne donc sans pièce en mouvement pour faire circuler à 150 °C le sodium sous une pression de 5 bar dans la boucle. Pour concevoir ce vaste dispositif Pemdyn (Pompe électromagnétique dynamique), les équipes R&D du CEA ont fait appel à la simulation numérique et modélisé l’intégralité de l’équipement…
Prudence oblige : avant de lancer les essais, les experts souhaitent vérifier le comportement vibratoire de la boucle d’essais. Ils s’appuient pour cela sur l’expertise du Cetim en matière de calcul et dans le domaine des essais physiques. En effet, les phénomènes en jeu rendent l’expertise complexe. Il s’agit de modéliser les vibrations en tenant compte des paramètres de température, de pression, les interactions avec la charpente… Il est donc nécessaire de disposer de spécialistes à la fois du calcul, des vibrations, des équipements sous pression, des matériaux, de thermiciens…
Autrement dit une simulation multiphysique ! Le système fonctionnant sans vibrations intempestives, le modèle du CEA a été validé.

Source : Cetim – Rapport d’activité 2016, page 42

Adapter les dentures aux déformations

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Suite aux pannes à répétition sur la ligne de propulsion d’un navire d’exploration pétrolière de la CGG, le Cetim en a identifié les causes et fourni les éléments pour y remédier en gardant le bateau en exploitation.

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Le Cetim est le leader français de l’analyse de défaillances et de l’expertise mécanique. Sa démarche, globale et multicompétences, traite la défaillance depuis ses origines jusqu’à la mise en place de solutions concrètes. 1 000 nouveaux cas sont traités chaque année.

Des tiges de carottage plus résistantes

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Pour forer dans des minerais abrasifs, suite à une étude de ses tiges de carottage par les experts du Cetim, Technidrill dispose d’une solution de durcissement mécanique par grenaillage prévenant l’apparition de fissures dans ces composants.

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Grâce à sa maîtrise de différents moyens d’analyse et de contrôle, le Cetim peut expertiser un matériau sous tous ses aspects et proposer des solutions pour résoudre les problèmes les plus complexes

Care and Maintenance of Bearings

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Une publication intéressante chez SNR (NTN Corporation) qui présente les différents cas de défaillance pouvant affecter des roulements.

Pour accéder au document cliquez ici

Et si vous rencontrez un problème de défaillance de roulement n’hésitez pas à contacter les experts du Cetim.  En confiant votre expertise au Cetim, centre technique indépendant et neutre, vous êtes assuré d’une approche objective, compétente et factuelle.
Ses équipes dédiées pratiquent l’analyse des défaillance au quotidien et s’engagent sur des diagnostics.
Savoir pourquoi est son cœur de métier.
Savoir quoi faire est son atout, pour que vous tiriez de cet événement une nouvelle force de compétitivité !
Le Cetim est leader français en analyse de défaillances mécaniques, enrichi de son expérience de 30 ans, de 1000 nouveaux cas traités par an dans tous les domaines de la mécanique.

Détériorations des roulements

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SNRUn document de SNR-Industry fait la synthèse des détériorations pouvant survenir dans les roulements.

Vous rencontrer ce type de défaillance, n’hésitez pas à contacter les experts du Cetim, ils vous aideront à trouver une solution.

SQR

In vivo shell-like fractures of veneered-ZrO2 fixed dental prostheses

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A non commum case study of failure analysis published in october 2014 in « Case Studies in Engineering Failure Analysis« .

Fractographic analyses are performed in two fixed dental prosthetic reconstructions made of ZrO2 frameworks covered by a veneering ceramic that fractured during function in the mouth. Internal thermal residual stresses and occlusal surface defects from localized contact overloading were found to precipitate the fracture in Case 1, whereas extreme occlusal surface damage from sliding chewing contact was determinant in the fracture of Case 2. The interface between the veneering ceramic and the ZrO2 framework was unaffected by the fractures.

Source : In vivo shell-like fractures of veneered-ZrO2 fixed dental prostheses

Grooving corrosion of seam welded oil pipelines

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A paper published in « Case Studies in Engineering Failure Analysis« , october 2014.

24” pipeline carrying oil was failed in the form of longitudinal crack at the 6 O’clock position resulting in oil spill. The failed pipe was investigated to reveal the main cause of its failure. The procedure of investigation was built on studying the intact pipe, rupture area, parent material, and intact weld. Cracks were originated from weld defected sites, initiated by grooving corrosion, propagated by inertia at the normal designed pressure condition, and stopped when stress relief is attained.

Source : Grooving corrosion of seam welded oil pipelines

Rupture d’une roue conique – moteur d’hélicoptère Aerospatiale AS 350 B3

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Suite à une panne de moteur en vol d’un hélicoptère Aérospatial AS 350 B3 C-FRPQ exploité par la Gendarmerie royale du Canada à Stoney point (Ontario) le 23 novembre 2007, le Safety Board (NTSB) des États-Unis a effectué une enquête à la suite de l’accident (LAX01TA119).

Le Bureau de la sécurité des transports du Canada (BST) a enquêté sur cet événement dans le seul but de promouvoir la sécurité des transports.

L’examen du moteur Arriel a permis de déterminer que la roue conique à 41 dents s’était brisée à cause de fissurations de fatigue polycyclique. La roue avait été posée au moment de la fabrication du moteur, et elle totalisait 1644 heures de vol depuis sa mise en service initiale. L’examen métallurgique de la roue a révélé nombre de criques de fatigue prenant naissance à la base de nombreuses dents. Des criques de fatigue circulaires ont également été découvertes en bordure de la roue. Celle-ci ne présentait aucun défaut de fabrication qui aurait pu véritablement contribuer à sa défaillance.

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