HYDRAULIQUE & MAINTENANCE MAGAZINE Juillet 2023

HYDRAULIQUE & MAINTENANCE MAGAZINE

Editorial P.2

Quelle stratégie de maintenance P.3

Principales causes de pannes P.5

L’importance de la qualité du fluide P.6

Comment construire un plan de maintenance P.8

Exemple de plan de maintenance P.9

Qui est EC4.0 P.10

L’influence de l’eau dans l’huile P.11

Solvancer® est une technologie à base d'amélioration de la solubilité incorporée dans plusieurs produits Fluitec, tels que Boost VR+™, DECON™ et Infinity TO 32/46 ™ .

S olv anc er es t c onç u e p our les lu br ifiants non dét er ge nts , à bas e de gr oup es AP I I - IV , pour r és ou d r e la f or m ation de v er nis L a for mulatio n d e S olv anc er es t opti mis ée e n fonc tion d e l'applic ation et pe ut êtr e m odifié e pou r as s ur er une pr otec tion à long ter me d es mac hin es ou un e déc o nta min ation r apid e du sys tè me d e lubr i fic ation

Solvancer est une huile de synthès e ( API Groupe V) qui est 100% miscible dans les lubr ifiants et n'interfère pas avec la fonctionnalité d es additifs Ell e apporte des amélior ations considérables en matièr e de s olubilité, mes urées par des baisses rapides des valeurs MPC™ et cons équemment aidera les lubr ifiants de contrôler la for mation de vernis, même lorsque les antioxydants s ont totalement épuisés

Solvancer qui est utilisé de manière inhér ente dans l'huile de tur bin e INFINITY TO (contr ôlant les dépôts ), peut aussi être ajouté aux nouvelles huiles, ou aux huiles en s ervice, livr ées par DECON ou B OOST VR+ Cette technologie offr e un e solution entièrement iinnovatr ice, évolutive et s ûre pour atténuer le v ernis

PRODUITS A BASE DE SOLVANCER

B oo st V R + es t un m oy en plus s ûr d'élimi ner le v er nis et l es dé pôts d'un sys tè me d e lubr ific ation p ar r ap por t aux nettoy ants dét er g ents C ontr air e me nt aux nettoy ants c onv entio nnels , B o os t V R + utilis e un e tec hn ologi e q ui pe ut êtr e utilis ée e n tout e s éc ur ité dans n'i mp or te quel s ys tè me lu br ifié à l'huile

D E C O N es t un m élan ge de pr o duits c himiq ues sy nthétiq ues s p éc ialis és du G r oup e V (AP I) E n plus de c es c ar actér istiqu es de s olubilité , il pr és ente ég ale me nt un e r éduc tion r apide d u p otentiel d e v er nis de l'huile, une s tabilité à l'oxy dation et des c ar act ér istiqu es de c ontr ôle d es dép ôt s

Infinit y T O 32/46 , et une h ui le de tur bi ne , à bas e des an né es de r ec her c he et es s ais , qui n'a cr éé pr atiq ue m ent a uc un s ous - pr od uit r és ulta nt en la for mation du v er nis

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Dans l’industrie, le service maintenance permet non seulement d’éviter les arrêts de production, mais aussi d’augmenter le durée de vie des composants.

Sur beaucoup de sites, tous les efforts sur l’optimisation du nombre de personnes et sur l’automatisation des tâches sont au maximum.

Très souvent, le seul poste de dépenses sur lequel il est encore possible d’obtenir des réductions importantes sont les couts engendrés par les réparations et les achats de pièces de rechanges.

C’est souvent le dernier paramètre sur lequel il est encore possible de jouer

Une maintenance efficace permet d’améliorer la rentabilité et la productivité d’un site de production

L’ambition de ce nouveau magazine est d’aborder de manière détaillée l’ensemble des phénomènes potentiellement perturbateurs dans un système hydraulique, d’en identifier les causes, de décrire la manière de les détecter, et enfin, d’apporter des solutions pour les traiter.

Dans l’industrie la maintenance joue un rôle essentiel !

Pour garder une installation hydraulique performante, sans pannes et sans casses de composants, il est fondamental de mettre en place une maintenance proactive.

Au vu du prix des composants et du manque à gagner en cas d’arrêt de production, la maintenance curative ou la maintenance systématique n’est pas adaptée. Seul la mise en place d’une stratégie de maintenance conditionnelle sera génératrice de réduction des coûts d’exploitation.

La maintenance conditionnelle repose sur le déclenchement d'une alarme en fonction d'un signal (vibration, bruit, température, présence d’eau, d’air etc.).

Dans un circuit hydraulique il est possible de détecter très facilement et à moindre coût les dérives sur l’un de ces paramètres. Et plus la détection d’une dérive sera rapide, moins la dépense pour la corriger sera importante.

Définition Maintenance préventive systématique

Cette maintenance est elle aussi proactive. Elle consiste à anticiper les défauts et les pannes d'une machine.

Ce type de maintenance préventive se manifeste sous la forme d'un calendrier d'interventions, et par un remplacement systématique de pièces dites d’usures, avant leur casse ou pertes de performances. Dans ce type de maintenance, le service concerné planifie une visite fréquente des installations, pour s'assurer de leur bon fonctionnement.

Le problème réside dans le coût de ces visites ainsi que celui des pièces remplacées systématiquement. Il y a donc un gaspillage de temps et des dépenses pas toujours utiles.

Pourquoi ne pas mettre en place une stratégie de maintenance conditionnelle sur les équipements hydrauliques ?

Définition maintenance conditionnelle

La norme européenne définit la maintenance conditionnelle comme une « maintenance préventive basée sur une surveillance du fonctionnement du bien et/ou des paramètres significatifs de ce fonctionnement intégrant les actions qui en découlent » (extrait de la norme NF EN 13306 X 60-319 de juin 2011).

La maintenance préventive conditionnelle est parfois appelée, à tort, maintenance prédictive.

L’importance de la qualité du fluide

La majorité des disfonctionnements dans un circuit hydraulique ou dans un circuit de lubrification provient de la dégradation de la qualité du fluide.

Il arrive très rarement qu’un composant hydraulique subisse une défaillance partielle ou totale à cause d'un défaut de fabrication.

Lorsqu'un de ces composants fonctionne mal, cela résulte habituellement d’un phénomène anormal dans le système hydraulique.

90 à 95 % des défaillances subies au niveau des composants peuvent être attribuées à une ou à plusieurs des causes suivantes :

• Défaut de désaération du fluide.

• Cavitation au niveau de la pompe.

• Contamination du fluide.

• Surpression temporaire / coups de bélier

• Température de fonctionnement excessive.

• Température de fonctionnement trop basse.

• Viscosité inadéquate.

• Oxydation du fluide.

La maitrise totale des quatre éléments (Air Terre Eau Feu) sont les clefs d’une maintenance dite conditionnelle, dont le principal objectif est la réduction de tous les coûts d’exploitation.

Comme dans la nature les quatres éléments, l’air, le feu, la terre et l’eau interagissent dans un équipement hydraulique ou dans un équipement de lubrification.

Tout l’art de la maintenance conditionnelle est d’anticiper ces interactions en maitrisant ces quatre éléments clés dans les systèmes, et ceci, de manière permanante.

L’air

La présence de bulles d’air dans un fluide provoque la génération très localisée de points chauds. Ces très hautes températures dégradent les additifs du fluide et favorisent l’apparition de vernis et de boues microniques.

ACTION PRÉVENTIVE: Ne pas laisser les installations fonctionner avec un fluide au niveau mini. Réaliser les appoints de fluide aussi souvent que nécessaire afin de fonctionner le plus de temps possible au niveau maxi . Cela favorise l’évacuation naturelle des bulles d’air.

La terre

La présence de particules solides dans le fluide favorise l’usure des composants et peut provoquer des blocages de vannes et de gicleurs. La conséquence immédiate est une augmentation du taux de remplacement des composants ainsi que des arrêts non programmés. La conséquence secondaire et l’augmentation régulière de la consommation d’energie.

ACTION PRÉVENTIVE : Définir et maintenir un code de propreté ISO objectif dans toutes les conditions de fonctionnement avec un filtration adaptée, la plus économique possible.

L’EAU

La présence d’eau dans une huile, dégrade son additivation de manière fulgurante et provoque de la corrosion au niveau des composants.

ACTION PRÉVENTIVE : Surveiller l’évolution de l’humidité relative dans le fluide afin d’anticiper l’apparition d’eau libre. Réaliser un traitement préventif si nécessaire pour abaisser le seuil de l’humidité relative chaque fois que nécessaire.

LE FEU

Une température haute ou basse provoque, de par des viscosités extrêmes des absences de lubrification et des dégradation au niveau des compsoants. La témpérature interagit également avec les autres éléments en dégradant les caractéristiques du fluide. La maitrise de la température est donc un point clef pour ne pas provoquer d’usures au niveau des composants et pour ne pas dégrader le fluide.

ACTION PREVENTIVE : La température de fonctionnement maxi et mini doit être défine avec soin. Les paramètres de fonctionnement du système de refroidissement doivent être surveillés afin de les maintenir dans toutes les conditions de fonctionnement de l’installation

Le fluide dans un équipement hydraulique assure les fonctions suivantes :

•La transmission de la puissance. C’est grâce au fluide, qui est incompressible, que l’énergie sortante de la pompe est transmise aux récepteurs hydrauliques (moteurs / vérins).

•La lubrification des composants tels que pompes, moteurs, vérins, distributeurs joints.

•L’évacuation des calories générées par la puissance dissipée.

•La protection des installations contre la corrosion.

• Le maintien d’un bon rendement par l’utilisation d’une viscosité adaptée. (Réduction des fuites internes dans les composants)

•La mise en circulation des polluants solides à travers les composants, vers les filtres.

Au vu des fonctions que le fluide doit assurer, la moindre dégradation de ce fluide sera génératrice d’incidents dans l’exploitation d’un système.

Une présence d’air rendra le fluide compressible et favorisera l’apparition de points chauds localisés lors de l’explosion de ces bulles d’air.

La présence de particules, de gels, de vernis ou d’eau va dégrader le pouvoir de lubrification et générer des usures au niveau des composants.

La présence de vernis va réduire le pouvoir d’échange de température, avec comme conséquence une diminution de la viscosité, donc un abaissement du rendement hydraulique général.

La présence de polluants va augmenter les jeux de fonctionnements internes des composants avec le même résultat négatif sur le rendement avant d’aboutir à une casse.

Comment élaborer son plan de maintenance conditionnelle hydraulique ?

Voici les étapes à pour construire un plan de maintenance conditionnelle hydraulique efficace :

Phase 1 : Fixer la ou les priorités de votre maintenance :

Réduire les arrêts non programmés Espacer les arrêts programmés

Augmenter la durée de vie des composants

Réduire les dépenses en consommables ( énergie, fluide, éléments filtrants, fluide de refroidissement)

Nota : L’application d’un plan de maintenance conditionnelle complet donne la possibilité de générer des résultats sur la totalité de ces points.

Phase 2 : Définir les objectifs à maintenir au niveau du fluide :

Niveau de pollution maximum admissible (code ISO) / Température maxi & mini. pression intensité moteur etc..

Valeurs à définir équipement par équipement en fonction des objectifs fixés au point 1.

Phase 3 : Construire un tableau permettant de lister les opérations de contrôles et de noter les différentes mesures pour chaque équipement.

Vous trouverez des suggestions d’opérations de contrôles et de fréquences (M / mensuel. T / Trimestriel. A / Annuel) dans le tableau ci-après.

Phase 4 : Réalisation d’un point zéro pour chaque équipement.

Réalisation des différents relevés de mesures définies dans le tableau de contrôle, ainsi que les analyses de fluides initiales.

Phase 5 : Engager les actions prioritaires pour corriger d’éventuelles dérives par rapport aux objectifs techniques définis lors de la phase 1.

Niveau de fiabilité 4

Tous les paramètres sont conformes aux besoins de l’équipement. L’installation fonctionne dans de bonnes conditions et une très bonne durée de vie des composants est assurée.

Niveau de fiabilité 3

L’indice de fiabilité de cet équipement peut être amélioré. Il n’y pas de risque de panne ou d’arrêt immédiat. Il est cependant possible avec un niveau de ce type d’augmenter sensiblement la durée de vie des composants.

Niveau de fiabilité 2

L’indice de fiabilité de l’équipement est dégradé. Certain paramètres contrôlés ne sont pas conforme aux besoins de l’installation. Une intervention de maintenance permettant de corriger les dérives est recommandée.

Niveau de fiabilité 1

Un grand nombre de paramètres ne sont pas conformes aux besoins. Un risque d’arrêt de l’installation existe. Une intervention de maintenance pour corriger les paramètres défectueux est très urgente.

Communication d’un rapport d’audit complet.

Après le calcul de l’indice de fiabilité et en fonction des différents paramètres relevés, un rapport complet comportant les éléments suivants est rédigé :

• Résumé des relevés réalisés sur l’équipement.

• Définition des valeurs de fonctionnement maximum à maintenir pour chaque paramètre.

• Recommandations et solution pour améliorer l’indice de fiabilité opérationnelle.

Conclusion : La réduction des coûts de production passe par la fiabilisation des équipements.

Avec EC4.0 et son nouveau service, vous avez la possibilité de suivre facilement un parc d’équipements et d’être alerté immédiatement en cas de dérive.

L’outil EC4.0, permet de définir avec quel niveau de fiabilité un équipement hydraulique fonctionne.

Présence d’eau dans l’huile Quelles conséquences ?

La présence d’eau dans une huile hydraulique ou dans un fluide de lubrification, augmente le risque de pannes et influence de manière négative la durée de vie des composants ainsi que celle du fluide.

Principaux effets de pollution aqueuse dans les fluides :

Dégradation du fluide (précipitation des additifs, oxydation, etc.)

Diminution de l’épaisseur du film lubrifiant

Accélération des mécanismes d’usure par fatigue des surfaces métalliques

Corrosion des composants.

Diminution de la rigidité diélectrique des huiles isolantes. (Transformateurs)

Dans une huile l’eau peut être présente de deux manières :

• Libre (phase émulsionnée ou entière)

• Dissoute (en dessous de la saturation)

Le potentiel d’une huile pour se charger en eau dissoute varie avec la température du fluide.

Plus une huile est chaude, plus elle a des facultés à emmagasiner de l’eau.

Comme le montre le graphique, un fluide à 60°C peut contenir 100ppm d’eau et toujours assurer parfaitement son rôle.

En revanche le même fluide, avec la même charge d’eau peut être dangereux pour une installation fonctionnant à 25°C. (Au moment d’une mise en service à froid par exemple).

L’eau qui était dissoute à 60°C va se transformer en eau libre. C’est la présence d’eau libre qui est dangereuse pour la lubrification et la protection des composants.

Il est donc nécessaire de surveiller avant tout le pourcentage de saturation en eau d’un fluide pour ne pas rentrer, à certaines températures, dans des phases critiques.

La teneur en eau exprimée en ppm se réfère à une quantité d’eau totale, indépendamment de la température du fluide.

Le % de saturation donne une mesure relative de la teneur en eau par rapport au point de saturation du fluide correspondant à la température de celui-ci.

La mesure du % de saturation en eau, donne donc une indication très précise de la formation d’eau libre sans qu’il soit nécessaire de connaître son point de saturation

Sources de pollution aqueuse

• Échangeurs thermiques poreux

• Fuites au niveau des joints d’étanchéités

• Condensation de l’air humide

• Mauvaise étanchéité des réservoirs

• Chutes de température de l’huile (Favorisant le passage de l’eau dissoute en eau libre)

Effets de l’eau dans les fluides – Mécanismes d’oxydo-réduction

La présence de catalyseurs (fer, cuivre) hors présence d’eau ne dégrade pas de manière importante et rapide le fluide. Cependant, une faible présence d’eau en présence d’un catalyseur va dégrader les additifs du fluide de manière accélérée comme le démontre le tableau ci-contre.

Effets de l’eau dans les fluides – Usure des compo

Intérêts de la mesure de la teneur en eau en ligne.

Une entrée d’eau est très souvent imprévisible et résulte d’incidents ou d’accidents sur des échangeurs. La présence d’eau libre provoque des dégâts importants par absence de lubrifaction et corrosion au niveau des composants.

En présence de particules de bronze ou de fer, les additifs du fluide se dégradent et se transforme en gels. Ces gels colmatent les éléments filtrants qui ont une efficacité de 12 microns et moins.

Pour toutes ces raisons, il est fondamental de détecter une montée de la teneur en eau avant d’atteindre la limite de saturation du fluide et de fonctionner avec de l’eau libre. Le retour sur investissement de ce type de capteur sur une installation est particulièrement rapide et efficace.

Le prochain numéro de Hydraulique et maintenance magasine sera consacré à toutes les solutions à mettre en œuvre pour réaliser des économies d’énergies sur les équipements hydrauliques.

Pour ne pas rater le prochain numéro abonnez vous en envoyant vos coordonnées par mail à l’adresse suivante : dmosbach@ec4-0.com

HYDRAULIQUE & MAINTENANCE

MAGAZINE

Rédacteur en Chef Denis Mosbach