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L'Analyse des Huiles 1- Généralités Le Diagnostic 2- Les techniques d’analyse d

L'Analyse des Huiles 1- Généralités Le Diagnostic 2- Les techniques d’analyse des huiles Approche sélective Contenu de l'étude 3- Différents moyens d’analyse Analyses physico-chimiques Analyses spectrométriques Pollution gravimétrique Comptage de particules Analyses ferrographiques 1- Généralités Le message contenu dans le lubrifiant en service au moment de la vidange se compose de tout ou partie des informations que l'analyse physico-chimique par ses mesures qualitatives ou quantitatives va s'efforcer de mettre en évidence. Le Diagnostic est établi par traitement informatique des résultats de l'analyse. Ce traitement exploite statistiquement l'ensemble des données recueillies à partir de tous les échantillons traités dont les valeurs sont stockées dans une base de données remise à jour quotidiennement. Pour chaque type de moteurs identiques et fonctionnant dans les mêmes conditions, l'ensemble des résultats des échantillons traités forme un groupe de référence. Le traitement statistique consiste à effectuer un diagnostic pour chaque élément mesuré en comparant la valeur de l'élément contenu dans l'échantillons à la valeur moyenne du même élément mesuré sur l'ensemble des moteurs constituant le groupe auquel le moteur objet du prélèvement appartient, en fonction de son identification initiale. Pour chaque élément mesuré, le résultat de ce calcul est exprimé très simplement sous forme d'une flèche positionnée sur une zone de couleur exprimant le niveau d'importance de la valeur. Le choix des couleurs en analogie avec les feux tricolores permettent au lecteur d'évaluer immédiatement la situation. VERT valeur mesurée normale, ORANGE valeur mesurée légèrement supérieure à la valeur normale, déterminée en fonction du groupe, avec deux niveaux d'anomalie, ROUGE valeur mesurée anormale avec trois niveaux croissant de gravité. Le même traitement est effectué pour déterminer le résultat global de l'analyse. En fonction des résultats et du diagnostic, des spécialistes en moteurs et lubrifiants établissent un commentaire d'interprétation de l'analyse indiquant, si une anomalie est détectée, ses causes, ses conséquences, les préconisations d'interventions nécessaires à sa correction. 2- Les techniques d’analyse des huiles D’une manière générale, tous les mécanismes lubrifiés, à la condition que le graissage ne se fasse à fond perdu, sont susceptibles d’être surveillés dans leur fonctionnement par analyse de leur lubrifiant en service. Les résultats permettent de déceler des anomalies caractéristiques telles que : - la contamination par des particules internes à l’équipement - l’évolution par comparaison des résultats obtenus à chaque analyse - le type d’usure - la pollution par des agents extérieurs Approche sélective La sélection des équipements concernés par l’analyse d’huile : - Les transports des personnes, des marchandises et ferroviaire. - Les industries (moteurs ,réducteurs, les compresseurs, les systèmes hydrauliques) - Le matériel agricole, - La marine, l’aviation… La sélection des composants et des défaillances : - Sur moteur thermique : problèmes d'étanchéité de la filtration d'air, infiltration de liquide de refroidissement ... - Sur multiplicateurs, réducteurs et engrenages : mauvais état d'un roulement ou d'un palier, transmission défectueuse (engrenages endommagés) ... - Sur les systèmes hydrauliques : pollution interne telle que la cavitation, défaut d’étanchéité, défaut de filtration ... La connaissance des symptômes de dégradation et de contamination des lubrifiants annonce l’altération des caractéristiques physiques des huiles (performances en tant que lubrifiant). La mise en place de la méthode – Sur site industriel : - Par prélèvement d’échantillons et examens visuels (transparence, couleur, dépôts) des lubrifiants en service. - Par un suivi continu de l’évolution des paramètres techniques tels que les schémas, température, débit, pression de fonctionnement et les historiques des vidanges et appoints d’huile, des opérations en maintenance corrective et des anomalies de fonctionnement pour chaque machine. – En laboratoire : - Par analyses physico-chimiques évaluant la qualité lubrifiante de l’huile, par la détermination de la teneur en produits d’usure, par examen microscopique et comptage de particules en suspension dans l‘huile. L’interprétation de certains résultats de mesure est souvent délicate notamment parce que l’évolution, jugée anormale, d’un élément de l’analyse peut avoir plusieurs causes, mais, grâce à une meilleure connaissance des phénomènes d’usure et de dégradation des matériaux ainsi qu’au développement de nouvelles technologies assistées de l’aide apportée par l’informatique, la maintenance conditionnelle par l’analyse des huiles représentera un outil de progrès à la disposition des responsables de service maintenance. La sélection des moyens de mesure qui permettent d’analyser l’échantillon prélevé : - les moyens d’échantillonnage : le pistolet vampire (pompe), la seringue, la vidange - l’instrumentation associée : le viscosimètre de type Houillon, l’aquatest, la chromatographie en phase gazeuse, la méthode Karl Fisher, la mesure du point éclair en vase clos, l’analyseur photométrique de la tache, le spectromètre à absorption infra-rouge ou d’émission à torche à plasma, le magnétiseur de particules, le compteur de particules . La sélection des moyens de traitement associés aux outils d’acquisition Plusieurs modes opératoires peuvent être appliqués à un même échantillon ; d’une part pour analyser différents paramètres caractéristiques de l’huile, d’autre part pour établir un diagnostic objectif de plusieurs techniques concordant sur la même analyse. Aussi, cette sélection dépend de la requête émise par le service qui fait appel à l’analyse des huiles (politique de maintenance liée à l’équipement concerné). Une forte expérience, un travail de participation, sont des atouts qui permettent de définir les actions à entreprendre. Des plans d’analyses sont préétablis par les laboratoires ( plan d’analyse moteur, engrenages sous carters, etc.). Contenu de l’étude Ses limites actuelles Elles concernent tout d’abord l’investissement important que représente le matériel nécessaire à la réalisation des analyses. En effet, les prestataires qui s’intéressent à ce stratège et qui distribuent ces outils sont encore aujourd’hui peu nombreux. Cependant, l’aspect économique étant, le manque de pertinence sur certains procédés tels que la spectrométrie ou encore l’analyse infra-rouge constituent également un frein. Les laboratoires spécialisés, de par leur expérience, contribuent alors à la bonne exploitation des résultats obtenus. 3- Différents moyens d’analyse Analyses physico-chimiques – La viscosité est essentielle puisqu’en comparaison avec celle du lubrifiant usagé permet de vérifier ses propriétés d’écoulement mais aussi son éventuel dilution par du carburant. Selon la norme NF T 60-100, il faut mesurer le temps d’écoulement d’une quantité de lubrifiant à travers un capillaire pourvu de deux repères déterminant une constante et ce, à une température donnée. – L’indice de viscosité (VI) caractérise le comportement de la viscosité en fonction de la température. Pour analyser l’huile donnée, on choisi deux huiles de référence, une huile 0 et une huile 100 ayant même viscosité à 100°C que l’huile à caractériser puis on compare leur viscosité cinématique à 40°C. – Recherche et dosage de l’eau par Aquatest ou par la méthode du réactif Karl Fischer selon la norme ASTM D-1744-64 ou par chromatographie en phase gazeuse (CPG), permettront de déterminer de la teneur en eau (pourcentage d’eau) contenu dans un volume donné d’huile en service. Chromatographie Les différents principes de chromatographie résultent du fait que l'on a privilégié l'effet de l'un des facteurs suivants, afin de séparer des composés constituant un mélange : - la solubilité dans un solvant liquide : dans la chromatographie de partage - la taille, la forme : dans la chromatographie d'exclusion - la polarité : dans la chromatographie d'adsorption, et d'adsorption en phase inversées - la charge électrique : dans la chromatographie par échange d'ions - la présence de groupernents d'atomes formant des sites particuliers : dans la chromatographie d'affinité – Mesure du point éclair en vase clos selon la norme NF T 60-118 à l’aide de l’appareil Pensky Martens, permet d’estimer le niveau de dilution par le combustible d’un lubrifiant usagé. – Essai à la tache : permet l’analyse photométrique de la tâche en évaluant le pouvoir dispersant résiduel (mérite dispersif) d’une huile usagée et la concentration des résidus insolubles de la combustion, et en évaluant le démérite pondéré (DP) de la tâche d’huile, notion représentant une combinaison du manque de dispersion de l’huile et la pollution par des produits insolubles. – Indice d’Acide Total (T.A.N.) : est utilisé pour des lubrifiants dont le temps de service est élevé et permet de vérifier le niveau d’acidité du lubrifiant, de déterminer l’oxydation de l’huile, la présence de contaminants et la dépréciation des additifs. Il est mesuré suivant les normes : NF T 60-112 et ASTM D664. Dans le cas où l’acidité deviendrait trop importante et donc corrosive, l’indice d’acidité total devient un déclencheur de vidange. – Indice de Base Total (T.B.N.) : permet de vérifier la réserve d’alcalinité de l’huile selon norme ASTMD 2896. Ce contrôle permet d’apprécier la faculté du produit à rester en service et de vérifier l’aptitude du lubrifiant à neutraliser l’acidité contenue dans l’huile devenant corrosif pour les éléments métalliques de l’organe lubrifié. Analyses spectrométriques – Analyse spectrométrique à émission optique : permet de déterminer de manière rapide les concentrations, exprimées en ppm (particules par million) en masse, des différents éléments présents dans les huiles, soit sous forme d’additifs tels que le calcium (Ca) ou le Magnésium (Mg) ; sous forme de particules d’usure métalliques comme le fer (Fe), le nickel (Ni), le chrome (Cr), l’étain (Sn), le cuivre (Cu) ou l’aluminium (Al), ou des contaminants solide divers (poussières atmosphériques, silicone, etc.). – Analyse spectrométrique à absorption : sert à déterminer la uploads/Management/ l-x27-analyse-des-huiles.pdf