Comprendre l'impact des actifs électriques sur la sécurité industrielle

Les équipements électriques, tels que les transformateurs, les disjoncteurs et les moteurs, sont essentiels aux opérations industrielles, car ils garantissent le bon fonctionnement et l'efficacité des machines et des processus. Cependant, l'état et les performances de ces équipements ont également un impact direct sur la sécurité au travail. Une défaillance d'un équipement électrique peut entraîner des situations dangereuses, notamment des incendies électriques, des explosions, des dommages matériels et d'autres risques pour la vie humaine. Ce blog explore l'influence des équipements électriques sur la sécurité industrielle, les dangers potentiels impliqués et les stratégies d'atténuation de ces risques afin de créer un environnement plus sûr pour le personnel et les usines.

Le rôle des actifs électriques dans la sécurité industrielle

Les équipements électriques des installations industrielles jouent un rôle essentiel dans la distribution de l'énergie, en garantissant que les équipements reçoivent la tension et le courant appropriés pour fonctionner efficacement. Ces équipements fonctionnent souvent dans des conditions de charge élevée et leur défaillance peut être très perturbatrice et entraîner une forte augmentation des risques de sécurité. Les causes typiques de défaillance comprennent le vieillissement, un entretien inapproprié, une surcharge et les conditions environnementales.

Défaillances des principaux équipements électriques et leurs conséquences sur la sécurité

Les pannes d'équipements électriques présentent des risques importants pour les opérations industrielles, pouvant entraîner des dommages aux équipements, des arrêts de production et des risques pour la sécurité. Les transformateurs, les disjoncteurs et les moteurs sont des composants essentiels qui doivent fonctionner de manière fiable pour garantir un fonctionnement sans problème.

• Pannes de transformateurs : Un transformateur défectueux peut provoquer des déséquilibres de tension, une surchauffe et une rupture (ou parfois des explosions) qui, à leur tour, mettent en danger le personnel et endommagent les infrastructures environnantes. L'analyse des gaz dissous (DGA) est un outil préventif qui détecte les premiers signes de défaillance des transformateurs, aidant ainsi les propriétaires à résoudre les problèmes avant que des pannes catastrophiques ne se produisent.
• Dysfonctionnements du disjoncteur : Les disjoncteurs sont essentiels pour isoler les circuits défectueux et éviter les surcharges. Un disjoncteur défectueux peut ne pas se déclencher, ce qui peut entraîner la persistance de conditions électriques dangereuses, entraînant des incendies ou des dommages matériels. Des tests et un étalonnage réguliers garantissent que les disjoncteurs fonctionnent comme prévu en cas d'urgence.
• Pannes de moteur : Les moteurs utilisés dans les équipements industriels sont sujets à la surchauffe, aux défaillances des roulements et aux ruptures d'isolation. Une panne de moteur peut interrompre la production, mais plus grave encore, elle peut créer des risques d'incendie ou provoquer des pannes mécaniques dans les machines connectées, mettant en danger la sécurité du personnel à proximité.
• Harmoniques Les harmoniques sont souvent créées par les dispositifs électroniques de puissance des onduleurs, des chargeurs et des variateurs de fréquence (VFD) pour moteurs électriques. Les harmoniques peuvent exercer une contrainte supplémentaire sur les équipements électriques, notamment en chauffant les transformateurs (une cause typique de défaillance prématurée). La surveillance des harmoniques pour s'assurer qu'elles restent inférieures aux niveaux décrits dans la norme IEEE.519-2014 permettra d'éviter les pannes et les pannes imprévues.

Risques électriques dans les environnements industriels

Plusieurs dangers sont associés aux actifs électriques dans les environnements industriels :

• Arcs électriques : Les équipements à haute tension peuvent générer des arcs électriques lorsque le courant électrique traverse un espace d'air entre les conducteurs. Les arcs électriques libèrent une chaleur et une énergie intenses, provoquant de graves brûlures, des incendies, voire des décès. Un équipement correctement entretenu, un équipement de protection individuelle (EPI) et des stratégies d'atténuation des arcs électriques peuvent réduire ces risques.
• Électrocution: L'exposition à des composants électriques sous tension en raison de ruptures d'isolation, d'un câblage défectueux ou d'un entretien inadéquat constitue un risque important. Il est essentiel de s'assurer que les équipements électriques sont correctement isolés et mis à la terre pour la sécurité des travailleurs.
• Incendies et explosions : Les circuits surchargés, les courts-circuits et les pannes électriques peuvent provoquer des incendies ou des explosions, notamment en présence de matières inflammables. Des inspections régulières des équipements, une protection contre les surcharges et des systèmes d'extinction d'incendie appropriés peuvent prévenir ces incidents.
• Rupture : Bien que moins grave qu'une explosion, la rupture d'un transformateur entraîne une fuite de grandes quantités de liquides isolants (huile), ce qui crée un risque pour l'environnement et la sécurité, un nettoyage difficile et, généralement, une panne imprévue. La rupture est une défaillance courante qui peut souvent être évitée grâce à la surveillance DGA en ligne.

Stratégies pour améliorer la sécurité grâce à la gestion des actifs

Les actifs électriques doivent être surveillés, entretenus et gérés avec soin pour garantir la sécurité industrielle. Voici quelques stratégies clés :

• Technologies de surveillance : Les systèmes de surveillance en temps réel tels que l'analyse en ligne des gaz différentiels (DGA) (pour les transformateurs), la thermographie infrarouge et l'analyse des vibrations peuvent fournir des informations essentielles sur l'état des équipements. Ces technologies aident les opérateurs à identifier les problèmes des équipements électriques à un stade précoce, réduisant ainsi le risque de panne et améliorant la sécurité globale.
• Inspections et tests réguliers : Des tests réguliers des équipements tels que les disjoncteurs, les transformateurs et les relais de protection sont essentiels pour garantir leur bon fonctionnement en cas d'urgence. Des inspections visuelles de routine peuvent également identifier des risques potentiels pour la sécurité tels que des câbles exposés, de la corrosion et des fuites.
• Formation à la sécurité électrique : Il est essentiel de former le personnel à la sécurité électrique, à la manipulation appropriée des équipements électriques et à la reconnaissance des signes avant-coureurs de panne. Des équipes bien formées sont mieux équipées pour gérer les situations d'urgence et réduire le risque d'accident.
• Systèmes d’atténuation des arcs électriques : L'installation de systèmes de détection et de suppression des arcs électriques dans les zones à haut risque peut limiter la gravité des événements d'arcs électriques. Cela réduit à la fois le risque de blessure pour les travailleurs et de dommages aux équipements.
• Maintenance basée sur les conditions (CBM) : Bien que cela ne soit pas toujours possible, il peut être utile d'effectuer la maintenance en fonction de l'état de l'installation plutôt que d'un calendrier de maintenance basé sur le temps. CBM utilise des données en temps réel provenant de capteurs pour surveiller l'état réel des actifs électriques. En détectant les anomalies à un stade précoce, telles que l'augmentation des gaz dissous, la surchauffe ou les vibrations, CBM peut prévenir les pannes avant qu'elles ne créent une situation dangereuse.

La performance et la fiabilité des équipements électriques sont étroitement liées à la sécurité industrielle. La dégradation des équipements peut présenter des risques de sécurité importants pour le personnel et les installations si elle n'est pas corrigée à temps. La surveillance en ligne à l'aide de capteurs d'hydrogène permet de savoir quand effectuer la maintenance (ou retirer un équipement du service). Donner la priorité à la sécurité des équipements électriques garantit non seulement la continuité opérationnelle, mais protège également les travailleurs contre les dangers électriques dangereux, créant ainsi un environnement industriel globalement plus sûr.

Cette constatation souligne l'importance cruciale de la gestion des équipements électriques pour une efficacité opérationnelle et une sécurité optimales en milieu industriel. Vous souhaitez discuter de la protection de vos transformateurs industriels ? Contactez-nous pour parler à l'un de nos ingénieurs d'application.

Traci Hopkins est directrice des ventes pour l'Amérique latine chez H2scan Corporation, fournisseur mondial de solutions de capteurs d'hydrogène. Elle a rédigé de nombreux articles pour diverses publications du secteur des services publics et a présenté des exposés sur la fiabilité des transformateurs lors de conférences nationales d'ingénierie. Elle a collaboré avec des professionnels de la maintenance et de la fiabilité sur six continents. Elle se consacre actuellement à apporter son expertise spécialisée en surveillance de l'hydrogène aux marchés des services publics d'Amérique latine.

À propos de l'auteur : Traci Hopkins

Traci Hopkins a débuté son parcours dans le domaine de la fiabilité de l'énergie électrique en juin 2012 en tant que formatrice adjointe dans divers départements de formation et d'éducation sur les technologies des transformateurs. Peu après, elle a occupé le poste de coordinatrice des analyses diagnostiques pour le marché international, tout en continuant à soutenir la formation et l'éducation lors d'événements internationaux. En 2022, elle a rejoint H2scan en tant que directrice des ventes pour l'Amérique latine, chargée de promouvoir la détection d'hydrogène dans de nombreux secteurs. Traci a obtenu les certifications de formation CRL, MTMP, MTRP et DPS. Traci est également membre senior de l'IEEE PES, de l'Association of Asset Management Professionals et de WIRAM (Women in Reliability and Asset Management).