Les inspections structurelles sont essentielles à l'ingénierie. Ils préviennent les blessures, les pertes de vie et la baisse de la valeur des actifs. Cependant, les gestionnaires perçoivent souvent les inspections structurelles comme des dépenses plutôt que comme des investissements.
De nombreuses entreprises investissent d'énormes sommes d'argent dans la conception et le développement de leurs pièces, composants et structures de machines. Ensuite, lorsqu'il s'agit de faire l'entretien qui empêchera les pannes et gardera ces machines et des structures au top de leur forme, les managers l'évitent.
Dans cet article, nous discuterons de ce qu'implique l'inspection d'ingénierie structurelle, comment le stress conduit éventuellement à des défaillances de fatigue et pourquoi la détection des faiblesses et la prévention des défaillances augmentent le bénéfice net de votre entreprise.
Qu'est-ce qu'une inspection d'ingénierie structurelle?
Les ingénieurs en structure effectuent des examens systématiques pour évaluer la solidité structurelle, tels que les évaluations des risques. Celles-ci sont effectuées lorsqu'il existe des préoccupations concernant l'intégrité structurelle d'une usine ou d'une machine.
Cela pourrait impliquer une inspection complète de l'ensemble de la structure ou une enquête détaillée sur un composant spécifique. La charge portant sur les composants, tels que le fermes, fondation, poutres, solives ou colonnes/poutres, peuvent être déterminés par des inspections structurelles, telles queAnalyse par éléments finis (FEA), un test qui peut déterminer si un produit va casser, s'user ou fonctionner comme prévu.
Pourquoi l'inspection a besoin d'un ingénieur en structure
Une structure ou une machine doit endurer une variété d'éléments tout au long de son cycle de vie. Il doit être capable de résister à tous les facteurs qui exercent une pression, par exemple les intempéries, la gravité, les vibrations, mouvements, etc. Il peut y avoir de graves conséquences si la structure est incapable de résister à de telles forces.
Les échecs peuvent être extrêmement coûteux. La perte d'un click peut signifier que l'usine n'est plus opérationnelle. Outre la productivité, il existe également un risque de blessure ou même de mort. Le meilleur moment pour agir est au premier moment où une anomalie est constatée. N'attendez pas qu'une panne totale se produise.
Les ingénieurs en structure sont des experts dans l'évaluation des problèmes structurels et la recommandation de solutions. Ce sont des spécialistes qui possèdent des connaissances approfondies en physique, en matériaux et en calculs qui peuvent influencer le comportement d'une structure dans différentes conditions.
En utilisant des techniques avancées, telles que FEA, l'ingénieur en structure ou en mécanique peut effectuer une analyse objective du problème, puis évaluer la résistance, la durabilité et la sécurité d'une structure. L'ensemble de la structure de la machine, ainsi que les membres et les composants, sont fréquemment inclus dans l'analyse.
Techniques courantes utilisées dans les inspections structurelles
Les inspections d'ingénierie structurelle sont effectuées par des ingénieurs qui utilisent une variété de procédures, de techniques et d'outils sophistiqués. Des techniques avancées telles que ultrason, les tests de ressuage, les rayons gamma, l'analyse des vibrations et l'inspection 3D sans contact sont couramment utilisés. Ces techniques, en particulier l'inspection sans contact à l'aide de scanners 3D, sont connues pour fournir des données fiables et des informations utiles sur les structures des machines, les équipements et les structures en acier.
Les appareils de numérisation 3D sont devenus l'une des méthodes d'inspection les plus populaires. Ces scanners produisent une lumière colorée visible qui capture une image tridimensionnelle de la structure en quelques secondes. Ils sont capables de générer des données 3D haute résolution à partir de pratiquement n'importe quel appareil ou composant de machine, et de créer des conceptions 3D précises et CAD modèles utilisables pour le prototypage virtuel.
Cette technique sans contact révèle et affiche tous les détails pertinents en 3D, y compris les fissures mineures dans la structure, ainsi que des informations spécifiques sur les défauts et la taille et la position des fissures. À partir des données et des informations générées par l'inspection, les experts peuvent concevoir des mesures pratiques pour empêcher la propagation de la fissure.
Avantages des inspections structurelles
Améliorer la durée de vie d'une structure
Lors d'opérations ou d'utilisations régulières, charges sont appliqués aux composants et aux structures des machines. Cela fait que leur valeur diminue avec le temps. Au fil du temps, le matériau se rompt à une contrainte nettement inférieure à sa limite d'élasticité en raison de ces chargements cycliques.
Les inspections structurelles effectuées à intervalles réguliers peuvent augmenter la durée de vie des pièces et des structures de la machine. Les inspections effectuées par un ingénieur spécialisé révéleront les faiblesses ou les formations de fissures qui pourraient se produire dans la structure au fil du temps. L'expert peut également développer d'éventuelles mesures de réparation pour éviter fracture propagation. Cela aidera à éviter des dommages catastrophiques à des actifs précieux à un stade précoce, prolongeant ainsi la durée de vie de la structure.
Prévention des pannes structurelles
La défaillance des machines et des structures commence souvent par des fissures microscopiques qui ne mesurent que quelques nanomètres. Si ces fissures ne sont pas corrigées à un stade précoce, elles se développeront en problèmes plus importants, ce qui peut entraîner une panne totale, des pertes de vie et des réparations coûteuses. Pour éviter de telles situations catastrophiques, une inspection régulière de l'ingénierie structurelle par des ingénieurs en structure certifiés est essentielle.
Conclusion
Un processus d'entretien structurel efficace comprend des inspections structurelles. L'embauche d'ingénieurs en structure spécialisés pour effectuer des évaluations des risques et des analyses structurelles peut prévenir des pertes évitables de vies et de biens. Ces inspections doivent être considérées, non seulement comme nécessaires, mais comme un investissement dans l'entreprise.
De nouvelles techniques, telles que les inspections sans contact à l'aide de scanners 3D, offrent une méthode rapide et rentable d'évaluation des structures et des composants de la machine. Grâce à des inspections régulières empêchant les pannes totales, la durée de vie de vos actifs les plus importants sera prolongée, ajoutant des dizaines de milliers à des millions de dollars au résultat net de votre entreprise.
Auteur
Kurt Zanker a 27 ans d'expérience en ingénierie et un portefeuille impressionnant de son travail avec certaines des plus grandes entreprises du monde entier. Sa compagnie Ingénierie Trevilla se spécialise dans l'inspection et l'analyse à l'aide de scanners 3D portables offrant une précision de 0.03 mm ; résolution jusqu'à 0.02 mm ; et scanne des zones jusqu'à 10 m².
