Oliereiniging
Kleine inspanning, grote rentabiliteit
Zo’n tachtig procent van alle storin-gen in hy-drau-lische sys-temen
wordt door veront-reinigde olie veroorzaakt. De pollutie kan tijdens het laden
en lossen, het transport, de opslag of bij het bijvullen van het systeem
optreden. Tevens kan er verontreiniging ontstaan door slijtagedeeltjes van de
installatie of andere externe oorzaken. Continue controle van de reinheidsgraad
via deeltjestellingen en preventieve maatregelen reflecteren zich dan ook in een
aanzienlijke besparing inzake onderhoud en exploitatie.
version
française
Schone olie is een absolute voorwaarde voor het
optimaal functioneren van hydraulische systemen. Het Engelse Department of Trade
and Industry heeft enkele jaren geleden een aantal onderzoeken laten uitvoeren
om de invloed van verontreinigde olie op een hydraulisch systeem te bepalen.
Hieruit bleek onder meer dat er wel degelijk een relatie bestaat tussen de
systeemreinheid (volgens ISO 4406) en de betrouwbaarheid van een installatie.
Wanneer de deeltjesgrootte kleiner wordt, neemt de tijd tussen twee storingen en
dus de betrouwbaarheid aanzienlijk toe.
Helaas zijn besmetting en vervuiling onvermijdelijk. Want olie komt via een
aantal tussenstappen in de hydraulische systemen terecht. Tijdens deze
levensloop kunnen er heel wat verkeerde handelingen gebeuren, waardoor de olie
zijn eigenschappen en reinheid kan verliezen. Tevens kan er vuil uit de omgeving
of slijtagedeeltjes van de installatie in de olie binnendringen. Het is dus
aangeraden om een aantal preventieve maatregelen te nemen, de belangrijkste
vervuilingsbronnen aan te pakken, kwaliteitsolie te gebruiken en uw olie
regelmatig te (laten) analyseren.
Oliecontaminatie
“Een effectieve onderhoudsstrategie kan grote besparingen opleveren. Nog te
vaak wordt pas ingegrepen als het te laat is: bij defecten van machines,
voertuigen of bij stilstand.” Aan het woord is Paul Pollmann, Sales Director
voor de Benelux en Noord Frankrijk bij Pamas GmbH. En hij vervolgt: “Met een
goede pro-actieve onderhoudsstrategie voorkomt men juist defecten, doordat men
aan de hand van regelmatige olieanalyse een vinger aan de pols houdt. Daartoe
stelt men eerst de zuiverheidsgraad, ofwel het maximaal toegestane niveau van
vervuiling vast. Het resultaat van olieanalyse geeft tijdig een signaal bij
afwijkingen van de gewenste zuiverheidsgraad, zodat men daarop kan inspelen.
Problemen kunnen worden voorkomen, en de bedrijfsvoering kan doordraaien.” Er
bestaan verschillende oorzaken van oliecontaminatie. Over het algemeen kunnen de
verontreinigingen in hydraulische oliën in drie klassen worden opgedeeld: de
gasvormige, de vloeibare en de vaste. Bij gasvormige gaat het meestal over
luchtbellen, bij vloeibare is meestal water de boosdoener en tenslotte is er de
vervuiling door vaste deeltjes die op verschillende manieren in de hydraulische
systemen kunnen terechtkomen.
Paul Pollmann: “Het soort contaminatie is afhankelijk van de bron. Zo kan stof
op één of andere werf de vorm van zand aannemen, terwijl men in de
metaalindustrie daarentegen ijzeroxide kan terugvinden. Werkplaatsen in de
industrie zijn vol met potentiële contaminnaten, zoals chemische producten,
koolpoeder, zuren, solventen enz. Ook slijtage kan een onaangename vervuiler
zijn. Echter, door het nemen van enkele eenvoudige preventieve maatregelen,
kunnen de meeste vervuilingen aanzienlijk gereduceerd worden. De eerste absolute
voorwaarde is dat men kwaliteitsoliën gebruikt. Zorg er tevens voor dat er bij
het overtappen naar een opslagsysteem nog een bijkomende filtratie plaatsvindt.
Want tijdens het transport en bij aankomst ontstaat door trillingen en het aan/loskoppelen
van de slang vaak een kleine vervuiling. Filtratie kan dus gevoelige besparingen
opleveren.”
Hoe zuiver?
Met de komst van de industriële revolutie werd het duidelijk dat grote
slijtagedeeltjes de grootste oorzaak zijn van het falen van een uitrusting.
“Dat doen ze nog steeds,” aldus Paul Pollmann. “Contactvlakken, speling en
stroomdoorgangen zijn soms vlug beschadigd of vervuild door één groot deeltje.
Deze schilfers kunnen het systeem binnendringen via externe bronnen, kunnen
veroorzaakt worden door het bezwijken van onderdelen en kunnen zelfs gevormd
worden bij het maken van aansluitingen.” Moderne smeertechnieken houden ook
rekening met de aanwezigheid en de dikte van dynamische vloeistoffilmen.
Deeltjes even groot en/of groter dan deze filmen beschadigen het oppervlak.
Beiden zijn verantwoordelijk voor het veroorzaken van slijtageschade met
defecten tot gevolg. Daarom streeft men, voor ‘slijtage controle’, om
deeltjes uit te filteren ter grootte van de oliefilmdikte. Dit voorstel leidt
tot een dilemma, gezien sommige van deze 0.1 micron bedragen. Niettegenstaande
zijn zulke filtraties normaal in nijverheidstakken betrokken met lage
concentraties aan contaminaties, zoals elektronica en farmaceutica. Economisch
te verantwoorden oliefilters zijn tegenwoordig verkrijgbaar tot 1 micron. Daarom
worden filters aangeraden die deeltjes ter grootte van de dynamische
oliefilmdikte kunnen verwijderen. De noodzaak om grote deeltjes te verwijderen
om ‘catastrofale defecten’ te voorkomen en de verwijdering van kleine
deeltjes om ‘slijtage controle’ te bereiken, hebben geleid tot het
samenstellen van toelaatbare zuiverheidsgraden. Wanneer de juiste graad van
zuiverheid wordt gehandhaafd wordt mechanische slijtage, veroorzaakt door
contaminatie, tot een minimum herleid. Paul Pollmann: “De optimale
zuiverheidsgraad hangt af van het type machine en de bedrijfsvereisten. De
controle van de hydraulische olie tijdens het gebruik is doorgaans een vrij
eenvoudige taak. Meestal kan de verantwoordelijke voor de smering deze
werkzaamheden uitvoeren. In principe bestaat ze uit een niveaumeting, een
visuele inspectie van de olie, een viscositeitsmeting en een algemene controle
van het aantal vuildeeltjes. Om de belasting van de olie zo klein mogelijk te
houden, dient de hoeveelheid olie in het systeem zoveel mogelijk overeen te
komen met het voorgeschreven volume. Om deze reden kan het aangeraden zijn om
regelmatig kleine hoeveelheden olie bij te vullen.”
Olieanalyse
Olieanalyses, preventief en predictief onderhoud…, er valt veel over te zeggen.
“De analyse van gebruikte olie kan soms nog het best vergeleken worden met een
medische analyse waarbij een bloedtest wordt uitgevoerd. Net als bij bloed bevat
smeerolie heel wat informatie over de ‘verpakking waardoor ze vloeit,” aldus
Paul Pollmann. De slijtage van metalen onderdelen levert bijvoorbeeld talrijke
minieme deeltjes op die door het smeermiddel door het systeem worden vervoerd.
Deze kleine metaaldeeltjes kunnen informatie geven over de soort machine-elementen
die slijten en kunnen op verschillende manieren worden opgespoord. Hierop
inspelende heeft Pamas een grote verscheidenheid aan automatische vloeistof
deeltjestellers of APC’s (Automatic Particle Counters) ontwikkeld. Dergelijke
deeltjestellers die werken op basis van licht en schaduw lichtblokkage, worden
niet alleen ingezet op het gebied van contaminatiemeting in hydraulische
vloeistoffen, doch ook voor het bepalen van de beta-, ratio- en filterefficiëntiekarakteristieken
van filters. Zo worden er veel draagbare APC’s gebruikt door producenten van
grondverzetmachines, maar ook door die industrietakken die verschillende
hydraulische installaties bezitten (papier, staal, automotive,
luchtvaartindustrie, enz.). Zo gebruiken verschillende olieproducenten en
onafhankelijke olieanalyselaboratoria Bottle Samplers van Pamas voor
batchgewijze monstername of het Autosampler System voor continue monteranalyse
van verscheidene honderden monsters per dag.”Door het toenemend streven naar
een verlaging van de onderhoudskosten en het groeiende besef dat storingen in
hydraulische systemen veelal door vervuilde olie veroorzaakt worden, zal er
steeds meer aandacht bestaan voor de reinheidsgraad van de oliën. Filtratie en
analyse zal daarin een zeer belangrijke rol spelen. In de nabije toekomst mogen
we dan ook steeds fijnere filters en meetapparatuur verwachten, betere en
schonere oliën en speciale service pakketten van leveranciers.
M.M.
Nettoyage
de l’huile
Petit effort, grande rentabilité
Près de 80 pour-cent de toutes les pannes qui surviennent dans les systèmes
hydrauliques sont provoquées par de l’huile polluée. Cette pollution peut
survenir durant le chargement et déchargement, durant le transport, le stockage
ou le remplissage du système. Une pollution peut également être due à la présence
de particules d’usure provenant de l’installation ou d’autres raisons. Un
contrôle continu du degré de propreté via comptage des particules et des
mesures préventives peuvent dès lors engendrer une économie considérable en
matière d’entretien et d’exploitation.
Une huile propre est une condition absolue pour
le fonctionnement optimal des systèmes hydrauliques. Le Département du
Commerce et de l’Industrie anglais a fait réaliser, voici quelques années,
plusieurs recherches afin de définir l’influence de l’huile polluée sur un
système hydraulique. Les résultats ont montré qu’il existe bel et bien une
relation entre la propreté du système (conforme ISO 4406) et la fiabilité
d’une installation. Lorsque la taille des particules se réduit,
l’intervalle entre deux pannes, et par conséquent la fiabilité, augmentent
considérablement. Malheureusement, les contaminations et les pollutions sont inévitables.
De fait, l’huile aboutit dans les systèmes hydrauliques après avoir traversé
plusieurs étapes intermédiaires. Durant ce cycle de vie, de nombreuses opérations
erronées peuvent survenir, induisant la perte des caractéristiques et de la
pureté de l’huile. Simultanément, des impuretés de l’environnement ou des
particules d’usure provenant de l’installation peuvent s’infiltrer dans
l’huile. Il est donc conseillé de prendre des mesures préventives, de
s’attaquer aux principales sources de contamination, d’utiliser une huile de
qualité et de (faire) analyser régulièrement votre huile.
Contamination de l’huile
«Une stratégie d’entretien efficace peut entraîner de grandes économies.
Les interventions sont trop souvent tardives, elles ont lieu lors d’une défaillance
de machine ou de véhicule ou lors d’un arrêt.» Tels sont les propos de Paul
Pollman, Sales Director chez Pamas GmbH pour le Benelux et le Nord de la France.
«Une bonne stratégie d’entretien proactif permet d’éviter les défaillances
puisque l’on suit de près l’évolution à l’aide d’analyses régulières
de l’huile. On établit avant toute chose le degré de pureté ou le niveau
maximal de pollution autorisé. Les résultats des analyses d’huile permettent
de signaler à temps les écarts par rapport au degré de pureté défini et
d’y réagir. De la sorte, les problèmes peuvent être évités et la gestion
de l’entreprise peut se poursuivre. » La contamination de l’huile a
différentes origines. En général, les pollutions des huiles hydrauliques sont
réparties en trois classes : les pollutions gazeuses, liquides et solides.
Dans le cas des pollutions gazeuses, il s’agit généralement de bulles
d’air. Pour les pollutions liquides, le malfaiteur c’est l’eau. Enfin, les
pollutions solides sont provoquées par des particules solides qui aboutissent
de différentes façons dans les systèmes hydrauliques. «Le type de
contamination dépend de la source» remarque Paul Pollman. Ainsi, la poussière
peut, sur l’un ou l’autre chantier, apparaître sous la forme de sable
tandis que l’on peut retrouver dans l’industrie métallurgique de l’oxyde
de fer. Les ateliers dans l’industrie sont remplis de contaminants potentiels
comme des produits chimiques, de la poudre de charbon, des acides, des solvants…
L’usure peut également se révéler un polluant désagréable. Cependant, en
prenant quelques mesures préventives simples, la plupart des pollutions peuvent
être sensiblement réduites. La première condition absolue, c’est
l’utilisation d’huiles de qualité. Veillez également à effectuer une
filtration supplémentaire, lors du transvasement d’un système de stockage à
l’autre. Car durant le transport et à l’arrivée, les vibrations et la
connexion/déconnexion du tuyau de vidange provoquent souvent une petite
pollution. La filtration peut par conséquent engendrer des économies
substantielles.»
Quel degré de pureté ?
Avec l’arrivée de la révolution industrielle, il est devenu évident que les
grandes particules d’usure constituaient la plus grande cause de défaillance
d’un équipement. «Il en est toujours ainsi» ajoute Paul Pollman. «Les
surfaces de contact, le jeu et les passages de courant sont parfois rapidement
abîmés ou pollués par une particule de grande taille. Ces particules peuvent
s’infiltrer dans le système au travers de sources externes, elles peuvent être
provoquées par la dégradation des composants et peuvent même se former lors
de la réalisation de raccordements. » Les techniques de lubrification
modernes tiennent aussi compte de la présence et de l’épaisseur des films
d’huile dynamiques. Des particules de la taille de ces films et/ou plus
grandes abîment la surface. Elles induisent une usure, source de défaillances.
C’est pourquoi l’on vise à filtrer ces particules de la taille de l’épaisseur
du film d’huile ‘afin de maîtriser l’usure’. L’approche est complexe
car certaines de ces particules ont une taille d’à peine 0,1 micron. Néanmoins,
les branches de l’industrie exigeant de faibles concentrations de
contamination, comme l’électronique et la pharmaceutique par exemple, procèdent
à de telles filtrations. Des filtres à huile, économiquement justifiables,
sont aujourd’hui disponibles jusqu’à 1 micron. C’est pourquoi l’on
conseille les filtres pouvant supprimer les particules de la taille de l’épaisseur
du film d’huile dynamique. Suite à la nécessité de supprimer les grandes
particules pour éviter des ‘pannes catastrophiques’ et à la suppression
des petites particules pour assurer un ‘contrôle de l’usure’, des degrés
de pureté autorisée ont été définis. Si l’on maintient le bon degré de
pureté, l’usure mécanique, provoquée par la contamination, peut être réduite
au minimum. «Le degré de pureté optimal dépend du type de machine et des impératifs
de la société» remarque Paul Pollman. «Le contrôle de l’huile hydraulique
durant l’utilisation est généralement une tâche simple. En général, le
responsable de la lubrification peut réaliser cette opération. En principe,
elle comprend une mesure de niveau, une inspection visuelle de l’huile, une
mesure de sa viscosité et un contrôle général du nombre de particules
d’impureté. Afin de maintenir à son minimum la charge de l’huile, la
quantité d’huile dans le système doit correspondre le plus souvent possible
au volume prescrit. Pour cette raison, il peut être conseillé d’ajouter régulièrement
de petites quantités d’huile.»
Analyse de l’huile
Les analyses d’huile, l’entretien préventif et prédictif….il y a tant de
choses à dire à ce sujet. «L’analyse de l’huile utilisée peut être
comparée à l’analyse médicale d’une prise de sang. A l’instar du sang,
l’huile de lubrification contient une multitude d’informations sur
‘l’emballage’ à travers lequel elle coule» explique Paul Pollman.
L’usure des composants métalliques fournit par exemple une kyrielle
d’informations sur les minuscules particules transportées par le média de
lubrification à travers le système. Ces petites particules de métal peuvent
donner des informations sur les éléments de la machine qui s’usent et
peuvent être détectées de diverses façons. Face à ce constat, Pamas a développé
une grande diversité de compteurs automatiques de particules liquides ou APC
(Automatic Particle Counters). De tels compteurs de particules travaillent avec
la lumière et l’ombre. Ils sont utilisés pour la mesure de la contamination
dans les liquides hydrauliques mais aussi pour les caractéristiques des filtres.
De nombreux APC portables sont utilisés par les constructeurs de tracteurs et
bulldozers ainsi que par les branches industrielles qui possèdent diverses
installations hydrauliques (papier, acier, automobile, industrie de l’aviation…).
Ainsi, plusieurs producteurs d’huiles et laboratoires indépendants
d’analyse de l’huile utilisent les Bottle Samplers de Pamas pour une prise
d’échantillon ponctuelle ou l’Autosampler System pour une analyse en
continu de plusieurs centaines d’échantillons par jour. » En
recherchant de plus en plus a réduire les frais d’entretien et en prenant
davantage conscience du fait que les pannes dans les systèmes hydrauliques sont
généralement dues à de l’huile polluée, on portera plus d’attention au
degré de pureté des huiles. La filtration et l’analyse jouent un rôle
important à cet égard. Dans un proche avenir, nous pouvons nous attendre à
des filtres et appareils de mesure toujours plus fins, à des huiles de
meilleure qualité et plus propres et à un ensemble de services spéciaux
proposés par les fournisseurs.
M.M.
