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Analyse d'huile
[ Rappel technologique ]
[ Approche sélective ]
[ Contenu de l’étude ]
[ Combien ça coûte ]

[ Pourquoi des outils d'aide au diagnostic ? ]
[ Analyse vibratoire ] - [ Thermographie ] - [ Endoscopie ]

[ Panorama des outils d'aide au diagnostic ]

Le Panorama des outils d'aide au diagnostic est intégralement disponible
chaque année au sein du Guide national de la maintenance

 

1 - Rappel technologique

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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 entre chaque analyse
le type d’usure
la pollution par des agents extérieurs entraînant une détérioration du lubrifiant et/ou une usure par abrasion (poussière atmosphérique)

En tout état de cause, une attention particulière doit être portée sur le stockage des lubrifiants neufs d'une part et sur la technique d'échantillonnage d'autre part. L'expérience montre que les lubrifiants sont très sensibles aux pollutions externes, sources d'altération majeure de la durée de vie des installations et de perturbation forte des résultats des analyses futures.

 

2 - Approche sélective

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2.1 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...
Les matériels agricoles
La marine, l’aviation…

2.2. Sélection des composants et des défaillances détectées
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...

2.3. Identification des symptômes de dégradation et de contamination des lubrifiants annonçant l’altération des caractéristiques physiques des huiles (performances en tant que lubrifiant).

2.4. Choix de la méthode de surveillance

2.4.1. 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 (température, débit, pression de fonctionnement...), des historiques des vidanges et appoints d’huile, des opérations en maintenance corrective et des anomalies de fonctionnement pour chaque machine.

2.4.1. 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 par l’informatique, la maintenance conditionnelle par l’analyse des huiles représentera un outil de progrès pour les responsables de maintenance.

2.5. Sélection des moyens de mesure qui permettent d’analyser l’échantillon prélevé
Moyens d’échantillonnage : le pistolet vampire (pompe), la seringue, la vidange...
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 infrarouge ou d’émission à torche à plasma, le magnétiseur de particules, le compteur de particules...

2.6. Sélection des moyens de traitement associés aux outils d'acquisition
Plusieurs modes opératoire 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.).

 

3 - Contenu de l'étude

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3.1. 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 ces techniques et qui distribuent ces outils sont encore aujourd’hui peu nombreux. Les laboratoires spécialisés, de par leur expérience, contribuent alors à la bonne exploitation des résultats obtenus.



3.2. Description des différents types d’analyse

3.2.1. Analyses physico-chimiques

La viscosité est essentielle puisque la comparaison avec celle du lubrifiant usagé permet de vérifier ses propriétés d’écoulement mais aussi son éventuelle dilution, par du carburant par exemple. 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 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.

La recherche et le dosage d’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), permettent de déterminer de la teneur en eau contenu dans un volume donné d’huile en service.

La 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.

L'essai à la tâche : analyse photométrique évaluant le pouvoir dispersant résiduel et la concentration des résidus insolubles de la combustion d'une huile usagée. Le démérite pondéré (DP) ainsi mesuré représente une combinaison du manque de dispersion de l’huile et la pollution par des produits insolubles.

L'indice d’Acide Total (TAN) : 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. Lorsque l’acidité devient trop importante et donc corrosive, l’indice d’acidité total devient un déclencheur de vidange.

Indice de Base Total (TBN) : 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 corrosive pour les éléments métalliques de l’organe lubrifié.

 

3.2.2. 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 sous forme d’additifs (calcium, magnésium...), de particules d’usure métalliques (fer, nickel, chrome, étain, cuivre, aluminium...), ou de contaminants solides divers (poussières atmosphériques, silicone...).
Analyse spectrométrique à absorption : permet de déterminer la structure chimique générale d’un corps ou d’un mélange de corps ainsi que la concentration dans le mélange des composés à l’aide d’un rayonnement infrarouge. La spectrométrie d’absorption permet d’identifier la nature des hydrocarbures de l’huile de base, la nature des additifs et de suivre leur état par une analyse différentielle huile neuve / huile en service.

3.2.3. Pollution gravimétrique
Cette méthode est principalement utilisée pour le contrôle des fluides dont la contamination particulaire est élevée (fluides de lubrification et hydraulique sans exigence particulière de propreté). Elle renseigne sur le niveau de contamination globale d’un fluide, et fournit par conséquent des informations sur la propreté du circuit

3.2.4. Comptage de particules
Surveillance des dimensions et des quantités de particules contaminantes solides dans les huiles hydrauliques. Le niveau de propreté ou de contamination est établit selon le code ISO 4406. Si l'échantillon contient plus de 300 ppm d'eau (c’est-à-dire l’équivalent de 0,3 % d’eau présent dans l’échantillon), ce test ne peut être effectué. Les méthodes employées (en laboratoire) sont des comptages au microscope et automatique.

3.2.5. Analyses ferrographiques
Analyse ferrographique quantitative (ou à lecture directe) : permet de déterminer des quantités relatives de petites et grosses particules ferreuses pour indiquer tout changement dans le taux et la sévérité de l'usure dans les roulements à éléments rotatifs et les réducteurs à engrenages.
Analyse ferrographique analytique : procédure de diagnostic très avancé pour détecter les grosses particules jusqu'à 100 µm. L'examen microscopique des particules d'usure, des contaminants et des produits de dégradation par oxydation en suspension dans un échantillon d'huile usée, informe sur l'évolution du mode d'usure. Elle est utilisée pour effectuer une étude approfondie des particules contaminantes lorsque la ferrographie à lecture directe indique une usure importante ou anormale. Elle est également utilisée pour les systèmes hydrauliques complexes.


4 - Combien ça coûte ?

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Des prix moyens observés sur le marché ont été rassemblés pour orienter le choix des utilisateurs potentiels. Ils sont donnés à titre indicatif et ne peuvent constituer une référence commerciale que seuls les prestataires pourront donner de façon fiable.

Paramètres de base (viscosité, % d’eau, métaux, usure) : 30 €
Programme d’analyse complet pour industriels : 45 à 75 €
Analyses spécifiques en laboratoire : 75 à 150 €

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