Entretien des tours de transmission : problèmes d'usure courants et guide d'inspection régulière

Les pylônes de transmission , infrastructures essentielles aux secteurs de l'énergie et des communications, constituent des structures de soutien essentielles à la transmission de l'électricité et des signaux. Cependant, souvent exposés aux intempéries pendant de longues périodes, confrontés à de multiples défis tels que le vent, la pluie, les températures élevées et basses et les embruns salins, leurs composants structurels sont extrêmement sensibles aux éléments et aux charges externes. Sans un entretien régulier et des inspections scientifiques rigoureuses, les pylônes de transmission peuvent non seulement subir une dégradation de leurs performances, mais aussi provoquer des pannes de courant ou de communication, posant de graves risques pour la sécurité.

Cet article analysera les problèmes d'usure courants associés aux tours de transmission et fournira un guide professionnel pour les inspections régulières, aidant les opérateurs et les équipes de maintenance à développer des plans de maintenance efficaces pour prolonger la durée de vie des tours et garantir des opérations stables du réseau et du réseau électrique.

Problèmes d'usure courants des pylônes de transmission

Rouille et corrosion

Les pylônes de transmission sont souvent construits en acier. Même après galvanisation à chaud ou revêtement anticorrosion, la corrosion est inévitable après une exposition prolongée au vent, à la pluie, aux rayons UV et à une forte humidité. Les formes courantes de corrosion comprennent les piqûres, la corrosion caverneuse et la corrosion généralisée. La corrosion par piqûres se manifeste par des points de rouille localisés qui, s'ils ne sont pas réparés rapidement, peuvent se propager et former des trous. La corrosion caverneuse est fréquente au niveau des boulons et des connecteurs, accélérant l'oxydation du métal due à l'humidité et au sel. La corrosion généralisée réduit la résistance globale du pylône. Les embruns salins côtiers et la pollution des zones industrielles accélèrent encore le processus de corrosion. Si elle n'est pas rapidement maîtrisée, la stabilité du pylône sera sérieusement compromise.

Desserrage des boulons et fatigue structurelle

Les pylônes de transmission dépendent de nombreux boulons et soudures pour leur stabilité globale. Cependant, en fonctionnement prolongé, les boulons ont tendance à se desserrer et les soudures se fatiguent progressivement sous l'effet des vibrations du vent, des fluctuations de charge et des contraintes thermiques. Des boulons desserrés réduisent non seulement la rigidité des joints et entraînent une répartition inégale des charges, mais provoquent également des fissures localisées et des secousses anormales, accélérant encore la fatigue structurelle. Les manifestations courantes incluent l'expansion des fissures dans le corps du pylône et une réduction de la capacité portante des pièces de connexion. Si ces boulons ne sont pas serrés et remplacés à temps, la stabilité globale sera fortement affaiblie, réduisant ainsi considérablement la durée de vie du corps du pylône.

Usure des composants mécaniques

Outre les principaux matériaux porteurs, les pylônes de transmission contiennent également des composants mécaniques critiques tels que les traverses, les bras de support, les haubans et les mécanismes de levage. Ces composants sont soumis à des contraintes mécaniques répétées lors des opérations de charge et de maintenance à long terme. Les traverses et les bras de support, qui supportent constamment le poids des câbles et des antennes, subissent souvent fatigue et déformation. Une lubrification inadéquate des mécanismes de levage accélère l'usure. Une tension inégale au niveau des connecteurs des haubans peut facilement entraîner une déformation plastique, voire une rupture. Négliger l'usure de ces zones impacte directement la sécurité des équipements auxiliaires et potentiellement celle de la structure entière du pylône.

Fissures de fatigue dans les matériaux des tours

Les pylônes de transmission sont soumis à des contraintes complexes pendant de longues périodes, et leurs matériaux sont sujets aux fissures de fatigue sous l'effet de charges répétées. Les zones à haut risque les plus courantes sont les soudures (en raison de la microstructure fragile de la zone affectée thermiquement), les zones autour des trous de boulons (zones de concentration de contraintes) et les zones soumises à de fortes charges de vent (sommet et traverses). Ces fissures sont souvent difficiles à détecter à leurs débuts, mais à mesure qu'elles se propagent, la capacité portante diminue considérablement. Dans des conditions climatiques extrêmes, les fissures de fatigue peuvent entraîner de graves fractures, représentant une menace importante pour la sécurité opérationnelle.

Vieillissement des composants électriques

Les pylônes de transmission supportent non seulement des charges structurelles, mais aussi des composants électriques tels que les câbles, les fils et les connecteurs. Ces composants vieillissent progressivement au fil des longues périodes d'exploitation. Parmi les problèmes courants, on peut citer la fissuration de l'isolation des câbles, augmentant le risque de courts-circuits ; le desserrage ou l'oxydation des connecteurs, augmentant la résistance de contact et provoquant une surchauffe, voire un incendie ; et la dégradation des paratonnerres due à la rouille, réduisant leur capacité de protection contre la foudre. Le vieillissement des composants électriques a un impact direct sur la stabilité et la sécurité du transport d'électricité. L'absence d'inspection et de remplacement réguliers peut facilement entraîner des accidents sur le réseau électrique.

Usure causée par le vent et les vibrations

Les pylônes de transmission sont constamment exposés au vent et aux vibrations environnementales, en particulier dans les régions où les typhons sont fréquents ou où les vents sont forts. Ces pylônes sont soumis à des micro-vibrations et des impacts constants. Ces vibrations peuvent desserrer les connexions structurelles, user les trous de boulons et faire osciller, voire endommager, les accessoires. Lors de catastrophes naturelles extrêmes telles que de fortes chutes de neige et des tremblements de terre, les effets des vibrations induites par le vent sont considérablement amplifiés, accélérant l'usure des pylônes. Sans renforcement efficace et surveillance en temps réel, la stabilité globale peut être considérablement réduite, menaçant gravement la sécurité opérationnelle.

Guide d'inspection périodique des tours de transmission

Inspection de la verticalité et de la stabilité de la tour

La verticalité d'une tour est directement liée à la stabilité et à la sécurité de l'ensemble de la structure. Des inspections régulières et de haute précision, à l'aide d'un théodolite ou d'un télémètre laser, doivent être effectuées afin de déterminer toute inclinaison ou tout déplacement, en accordant une attention particulière aux zones exposées à des vents violents ou aux fondations meubles. Si des signes de déplacement sont détectés, des mesures immédiates de renforcement et de réparation des fondations doivent être mises en œuvre afin d'éviter que des déformations mineures ne dégénèrent en instabilité structurelle.

Inspection de l'état du revêtement anticorrosion et de la peinture

Le revêtement anticorrosion constitue une protection essentielle contre les dommages environnementaux d'un pylône de transmission. Les inspections doivent inclure la vérification de l'absence d'écaillage ou de rayures sur le revêtement galvanisé, ainsi que de cloques, d'écaillage ou de rouille sur la peinture. Toute corrosion mineure doit être rapidement poncée et repeinte ; une détérioration importante du revêtement nécessite une rénovation complète. Dans les zones côtières ou soumises à de fortes projections de sel, il est recommandé de raccourcir le cycle d'inspection et d'utiliser des matériaux de protection plus résistants aux intempéries.

Inspection des boulons et des soudures

En tant qu'assemblages critiques, la fiabilité des boulons et des soudures détermine la capacité portante globale de la tour. Lors de l'inspection, utilisez une clé dynamométrique pour vérifier si les boulons sont desserrés ou cassés, et remplacez rapidement toute pièce manquante. Les soudures doivent être inspectées par ultrasons ou par magnétoscopie afin d'identifier les fissures ou défauts difficiles à détecter à l'œil nu. En cas de problème potentiel, resserrez, remplacez ou réparez immédiatement les soudures afin de garantir la stabilité à long terme de l'assemblage structurel.

Inspection des accessoires et des pièces

Les accessoires des pylônes de transmission, tels que les traverses, les bras de support et les haubans, nécessitent une inspection particulière. Des traverses déformées peuvent induire une contrainte inégale sur les conducteurs, des bras de support desserrés peuvent affecter la stabilité de l'équipement, et des haubans corrodés ou desserrés nécessitent un remplacement ou un réglage rapide. Les accessoires indiquent souvent un dysfonctionnement potentiel et nécessitent un entretien régulier pour prévenir les risques pour la sécurité.

Conclusion

Les pylônes de transmission, infrastructures essentielles des systèmes d'électricité et de communication, nécessitent un entretien efficace et des inspections régulières pour un fonctionnement stable et durable. Sans inspections régulières, ils sont sujets au vieillissement, à l'usure, à la corrosion et au desserrage des boulons. Ces phénomènes présentent des risques importants pour la sécurité, pouvant entraîner des pannes de courant ou de communication à grande échelle, voire mettre des vies en danger.

Pour les opérateurs, le choix de pylônes de transmission de haute qualité et la garantie d'une maintenance efficace permettent non seulement de prolonger considérablement leur durée de vie, mais aussi d'assurer un fonctionnement efficace et sûr des réseaux d'électricité et de communication. Ceci est essentiel pour réduire les coûts d'exploitation et de maintenance et constitue un facteur crucial pour garantir la stabilité du fonctionnement des infrastructures sociales.