Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article vise à fournir une méthodologie générale d'étude du vieillissement industriel d'un composant ou d'une installation. Ce vieillissement se traduit par une dégradation continue, plus ou moins rapide des performances des composants, systèmes et structures, ou par leur perte de fonction. Un certain nombre de parades (programme de maintenance, de rénovation...) peuvent ralentir ou limiter ce phénomène, permettant ainsi d'optimiser leurs performances, tout en maîtrisant les risques. Encore faut-il anticiper les défaillances potentielles, et prévoir les conséquences à long terme des remèdes et des options mises en oeuvre préventivement. Pour cela, le retour d'expérience d'exploitation et son analyse, l'utilisation de l'expertise industrielle sont des éléments stratégiques. L'article insiste sur l'anticipation puis sur l'évaluation de la fiabilité prévisionnelle, qui a pour but d'optimiser le choix de l'option préventive et de maîtriser les risques industriels. Il conclut sur les caractéristiques essentielles d'une étude de vieillissement et sur quelques pistes de recherche et développement pour le futur.
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This article aims to provide a general methodology for the study of aging industrial components or installations. The aging of industrial units shows itself through continuous degradation, increased or decreased speed in the performance of components, systems and structures, or by function loss. A certain number of strategies (maintenance programme, renovation, etc.) can slow down or limit the aging, therefore optimizing performance while controlling risks. Potential failures however have to be foreseen before they occur and long-term consequences of options to be selected have to be predicted. In order to do that, operation feedback experience and its analysis, and use of industrial expertise are strategic methodologies. The article focuses on the proactive assessment of ageing, then on the evaluation of the predicted reliability, this being one of the most influent parameters of preventitive optimization, the option to be chosen for opposing ageing and managing industrial risk while improving operating performances. The article concludes by focusing on the main characteristics of a study on aging and proposes some prospects of research and development for the future.
Auteur(s)
-
André LANNOY : Institut pour la Maîtrise des Risques
-
Henri PROCACCIA : European Safety and Reliability Data Association
INTRODUCTION
Dans ce dossier, on vise à fournir une méthodologie générale d'étude du vieillissement industriel d'un composant ou d'une installation. Le lecteur y trouvera les éléments principaux de la méthodologie à déployer. Les méthodes ne sont pas détaillées, mais le lecteur trouvera suffisamment d'éléments pour démarrer une étude de vieillissement et il pourra en outre trouver les références adéquates pour aller plus loin.
Le vieillissement des installations industrielles se traduit par une dégradation continue, plus ou moins rapide, des performances des composants, systèmes et structures, ou par leur perte de fonction. Un certain nombre de parades (programme de maintenance, de rénovation, de remplacement,...) peuvent ralentir ou limiter le vieillissement, permettant ainsi d'optimiser leurs performances, en particulier leur durée d'exploitation, tout en maîtrisant les risques. Encore faut-il anticiper les défaillances potentielles, avant qu'elles ne se produisent, et prévoir les conséquences à long terme des remèdes, des options que l'on souhaite mettre en œuvre préventivement. Pour ce faire, le retour d'expérience d'exploitation et son analyse, ainsi que l'utilisation de l'expertise industrielle sont des éléments stratégiques.
Après avoir défini le vieillissement et montré qu'il y avait deux visions du vieillissement, l'une physique, l'autre fiabiliste, se pose le problème industriel et le choix d'une méthodologie. Cette dernière se présente sous la forme habituelle d'une analyse de risque. On insiste ensuite sur l'anticipation puis sur l'évaluation de la fiabilité prévisionnelle, cette dernière étant l'un des paramètres les plus influents pour optimiser le choix de l'option préventive destinée à contrecarrer le vieillissement et à maîtriser les risques industriels tout en améliorant les performances. Les caractéristiques essentielles d'une étude de vieillissement et quelques pistes de recherche et développement pour les prochaines années permettent de conclure.
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Évaluation du vieillissement
En anglais
2. Identification du processus de vieillissement
2.1 Quelles questions se pose un exploitant ?
L'exploitant, qui engage une étude de vieillissement de son installation, a deux préoccupations majeures :
-
la sûreté ou la sécurité ; il ne faut pas que le vieillissement concerne les composants importants pour la sûreté ; enfin, il faut absolument prévoir les actions de maîtrise d'un éventuel vieillissement ; il faut anticiper tout vieillissement éventuel afin de le contrecarrer ;
-
la perte de production ou de disponibilité, les coûts d'entretien, de réparation ou de remplacement ; le vieillissement d'un composant ne doit pas pénaliser les profits ; il est donc important de détecter les composants à l'origine d'un vieillissement, de prévoir l'évolution de ce vieillissement et de prendre les mesures et parades nécessaires.
La maîtrise du vieillissement est aussi un problème d'échelle avec les niveaux suivants :
-
le composant élémentaire (SSC) ;
-
l'installation (comment traduire des décisions techniques en des conséquences économiques au niveau d'une installation, et vice versa ?) ;
-
le parc (corporate) (comment piloter un grand nombre d'installations similaires avec les contraintes associées ?).
Les questions que se pose l'exploitant sont de plusieurs ordres :
a) l'installation
-
quels sont les systèmes, structures et composants susceptibles de se dégrader ?
-
sont-ils importants pour la sécurité ou pour la sûreté ? quel est leur impact en termes de risque ?
-
sont-ils remplaçables ? maintenables ? est-il facile de les remplacer, de les maintenir ?
-
sont-ils coûteux, en termes de coûts de maintenance, de coûts d'acquisition (s'il faut les remplacer) ?
-
quelle est la durée de vie résiduelle ? ou quelle est la durée de vie déjà consommée ?
b) le vieillissement proprement dit
-
a t'on bien prévu les mécanismes de dégradation pendant la durée de vie ?
-
quelle est la cinétique d'évolution des mécanismes de dégradation ?
-
a t'on réellement observé tous les mécanismes potentiels ? ne va t'on pas avoir des « surprises », par exemple...
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Identification du processus de vieillissement
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BACHA (M.), CELEUX (G.), IDEE (E.), LANNOY (A.), VASSEUR (D.) - Estimation de modèles de durée de vie fortement censurées - Collection de la direction des Etudes et Recherches d'Electricité de France, Editions Eyrolles, 99 (1998).
-
(2) - BARLOW (R.) - Mathematical reliability theory : from the beginning to the present time - MMR′2002, Trondheim, 73-79.
-
(3) - BERENGUER (C.), DIEULLE (L.), GRALL (A.), ROUSSIGNOL (M.) - Maintenance policy for a continuously monitored deteriorating system - Probability in the Engineering and Information Science, 17, 235-250 (2003).
-
(4) - BERTHOLON (H.) - Une modélisation du vieillissement - Thèse de l'Université Joseph Fourier, Grenoble (2001).
-
(5) - BOUSQUET (N.) - Analyse bayesienne du vieillissement de la durée de vie de composants industriels - Thèse de l'Université Paris-Sud (19 décembre 2006).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
IBTV (Inférence Bayésienne pour le Traitement d'un Vieillissement), logiciel propriété d'EDF
ARCS (Age Réel des Composants), logiciel propriété d'EDF
Rexpert, logiciel fréquentiel et bayésien produit par Siadcom 1.
[email protected] Durée de vie, logiciel propriété d'EDF
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NF EN 13306 - juin 2001 - Norme Européenne, Terminologie de la maintenance. - -
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