LES UTILITES LES LUBRIFIANTS MANUEL DE FORMATION COURS EXP-PR-UT130 Révision 0.1 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants LES UTILITES LES LUBRIFIANTS SOMMAIRE 1. OBJECTIFS .....................................................................................................................5 2. LES FONCTIONS DES LUBRIFIANTS ...........................................................................6 3. LE RÔLE DU LUBRIFIANT..............................................................................................7 4. TERMINOLOGIE .............................................................................................................9 5. LES PRINCIPAUX TYPES DE LUBRIFICATION ..........................................................11 5.1. HYDRODYNAMIQUE OU VISQUEUX....................................................................12 5.2. LUBRIFICATION MIXTE .........................................................................................12 5.3. LUBRIFICATION LIMITE ........................................................................................12 6. LES METHODES DE LUBRIFICATION.........................................................................13 6.1. LUBRIFICATION PAR BARBOTAGE .....................................................................13 6.2. LUBRIFICATION PAR CIRCULATION ET PULVÉRISATION ................................14 6.3. LUBRIFICATION A LA GRAISSE ...........................................................................16 6.4. AVANTAGES ET INCONVENIENTS ......................................................................17 7. COMPOSITION DES LUBRIFIANTS.............................................................................19 7.1. COMPOSITION DES HUILES DE BASE ................................................................19 7.1.1. Les huiles minérales........................................................................................19 7.1.2. Les fluides synthétiques ..................................................................................20 7.1.3. Critères de choix des huiles de base...............................................................21 7.2. COMPOSITION DES GRAISSES .........................................................................22 7.2.1. L’agent gélifiant ...............................................................................................23 7.2.2. Le fluide lubrifiant ............................................................................................23 7.2.3. Essais réalisés pour classifier les graisses......................................................24 7.2.3.1. Compatibilité avec l’eau (WWO) ................................................................24 7.2.3.2. Essai de délavage (WSO) ..........................................................................24 7.2.3.3. Propriétés anti-usure..................................................................................25 7.2.3.4. Extrême Pression.......................................................................................25 7.2.4. Les caractéristiques des graisses ...................................................................26 7.3. LES ADDITIFS ........................................................................................................28 7.3.1. A quoi servent les additifs?..............................................................................29 7.3.2. Anti-oxydant ....................................................................................................30 7.3.3. Détergent.........................................................................................................30 7.3.4. Dispersant .......................................................................................................30 7.3.5. Anti-mousse ....................................................................................................31 7.3.6. Anti-corrosion ..................................................................................................31 7.3.7. Anti-usure ........................................................................................................31 7.3.8. Modificateur d’indice de viscosité ....................................................................31 7.3.9. Extrême pression ............................................................................................32 7.3.10. Récapitulatif des additifs................................................................................32 7.4. LES HUILES HYDRAULIQUE.................................................................................33 7.4.1. Les caractéristiques ........................................................................................33 7.4.2. Les familles d’huiles hydrauliques ...................................................................34 7.4.2.1. Les huiles minérales ..................................................................................34 Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 2 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 7.4.2.2. Huile minérale très haut VI .........................................................................35 7.4.2.3. Huiles minérales sans cendre ....................................................................35 8. LA CLASSIFICATION ....................................................................................................37 8.1. CLASSIFICATION DES HUILES.............................................................................37 8.2. CLASSIFICATION DES GRAISSES .......................................................................40 8.3. CLASSIFICATION DES HUILES HYDRAULIQUES ...............................................42 9. LES DIFFERENTES APPLICATIONS ...........................................................................44 9.1. LES HUILES ...........................................................................................................44 9.1.1. Les huiles pour moteurs thermique .................................................................44 9.1.2. Les huiles pour engrenages ............................................................................44 9.1.3. Les huiles pour moteurs 2 temps ....................................................................45 9.1.4. Les huiles pour transmissions .........................................................................45 9.1.5. Les huiles pour compresseurs d’air et pompes à vide.....................................48 9.1.6. Les huiles pour turbines ..................................................................................50 9.1.7. Les huiles hydrauliques ...................................................................................51 9.2. LES GRAISSES ......................................................................................................55 10. PRÉLÈVEMENT ET ANALYSE ...................................................................................60 10.1. SYSTÈME ANAC ..................................................................................................60 10.1.1. L’échantillon ..................................................................................................60 10.1.1.1. Le prélèvement ........................................................................................60 10.1.1.2. L’étiquette.................................................................................................61 10.1.1.3. La fiche de données .................................................................................61 10.1.1.4. L’expédition ..............................................................................................62 10.1.2. La fréquence de prélèvement........................................................................62 10.1.3. L’analyse .......................................................................................................63 10.1.3.1. Analyse de l’aspect ..................................................................................63 10.1.3.2. Analyse du teneur en eau ........................................................................64 10.1.3.3. Analyse des particules .............................................................................64 10.1.3.4. Spectrométrie d'émission .........................................................................65 10.1.3.5. Point d'éclair vase clos.............................................................................65 10.1.3.6. Viscosité et indice de viscosité.................................................................66 10.1.3.7. Indice d'acide ...........................................................................................66 10.1.3.8. Nitration des huiles pour moto-compresseurs a gaz ................................66 10.1.3.9. Le moussage............................................................................................67 10.1.3.10. La rigidité électrique ...............................................................................67 10.1.3.11. Essai a la tache (huiles moteurs) ...........................................................68 10.1.4. Résultats des analyses..................................................................................68 10.2. SYSTÈME LUBIANA.............................................................................................70 10.2.1. Description du système .................................................................................70 10.2.2. Mise en place d’un suivi analytique ...............................................................71 10.2.3. L’échantillon ..................................................................................................71 10.2.3.1. Le prélèvement ........................................................................................71 10.2.3.2. L’expédition ..............................................................................................72 10.2.3.3. Fréquence des analyses ..........................................................................72 10.2.4. L’analyse .......................................................................................................73 10.2.5. Les résultats ..................................................................................................73 11. LA SÉCURITÉ ET LE STOCKAGE..............................................................................74 11.1. LES RISQUES ......................................................................................................74 Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 3 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 11.1.1. Toxicité ..........................................................................................................76 11.1.2. Précautions d'emploi .....................................................................................77 11.2. LE STOCKAGE .....................................................................................................78 11.3. LES HUILES USAGÉES .......................................................................................80 12. RETOUR D’EXPÉRIENCE ..........................................................................................81 12.1. HUILE....................................................................................................................81 12.2. GRAISSE ..............................................................................................................81 13. LA FABRICATION DES HUILES ET GRAISSES ........................................................82 13.1. ORIGINES DES HUILES ......................................................................................82 13.2. PAR DISTILLATION ATMOSPHÈRIQUE .............................................................83 13.3. PAR DISTILLATION SOUS VIDE .........................................................................84 13.4. DIFFÉRENCE DE FABRICATION ENTRE LES HUILES ET LES GRAISSES .....85 13.4.1. Les huiles ......................................................................................................85 13.4.2. Les graisses ..................................................................................................85 14. EXERCICES ................................................................................................................87 15. GLOSSAIRE ................................................................................................................90 16. SOMMAIRE DES FIGURES ........................................................................................91 17. SOMMAIRE DES TABLES ..........................................................................................93 18. CORRIGÉ DES EXERCICES ......................................................................................94 Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 4 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 1. OBJECTIFS Savoir reconnaître, différencier et utiliser les différents types d’huile et de graisses. Connaître la dangerosité des huiles dans leur utilisation. A l’issue de cette présentation, le participant devra être à même de : Expliciter les fonctions et rôles des huiles de lubrification sur un site industriel Expliciter les fonctions et rôles des graisses de lubrification sur un site industriel Différencier les différents types d’huiles et graisses Pouvoir choisir un type d’huile et graisse en fonction de son type d’utilisation Lister les différentes caractéristiques physiques et chimiques des huiles et graisses Énumérer les différentes méthodes de lubrification utilisées avec les huiles Connaître les principaux ‘standards’ et normes des huiles et graisses Reconnaître la qualité d’une huile ou graisse afin de déterminer l’éventualité de son remplacement Interpréter un résultat d’analyse d’huile ou graisse Stocker et manipuler en toute sécurité les huiles et graisses Développer un programme de suivi et de maintenance quant à la lubrification sur site (en collaboration avec le service concerné) Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 5 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 2. LES FONCTIONS DES LUBRIFIANTS Les lubrifiants (huiles et graisses) permettent de séparer 2 surfaces en mouvements pour : en réduire les frottements faciliter leur déplacement améliorer le fonctionnement des machines ou leur résistance à l'usure. Figure 1: Fonctions de huiles et graisses Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 6 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 3. LE RÔLE DU LUBRIFIANT Le rôle du lubrifiant est de : Réduire l'usure Absorber et évacuer les calories Réduire le frottement Assurer l'étanchéité Évacuer les impuretés Réduire l'usure : Il existe trois types d'usures : L'usure physique, qui relève de la constitution du métal et de sa fatigue, et pour laquelle le rôle du lubrifiant est limité. L'usure chimique, qui est essentiellement l'usure corrosive. Les lubrifiants ont naturellement des propriétés anticorrosives qui peuvent être renforcées selon l'utilisation envisagée. L'usure mécanique, qui est : l'usure par jonction intermétallique. Lorsque deux pièces métalliques frottent l'une sur l'autre, il se produit localement des microsoudures. l'usure par abrasion, qui résulte du frottement des pièces mobiles avec interposition de particules solides entre ces pièces. l'usure par érosion, provoquée par le choc des particules solides ou fluides animées de grandes vitesses ou sous fortes pressions. Absorber et évacuer les calories : La plus grande partie du travail résultant des forces de frottement est transformée en chaleur. Le lubrifiant, par sa présence, assure le refroidissement des organes mécaniques: En diminuant la quantité de calories produites En contribuant à l'évacuation de la chaleur Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 7 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Réduire le frottement : L'interposition d'un lubrifiant entre des surfaces métalliques en mouvement entraîne des diminutions plus ou moins sensibles, du coefficient de frottement. Ceci se traduit par une économie d'énergie importante et une diminution très sensible de l'usure Assurer l'étanchéité : Interne (par exemple au niveau de la segmentation d'un moteur) Externe (presse-étoupe, garniture mécanique) Évacuer les impuretés : Elles se forment en cours de fonctionnement dans les mécanismes (par exemple les suies de combustion dans les moteurs Diesel). Généralement, ces impuretés sont ensuite retenues par des filtres. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 8 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 4. TERMINOLOGIE Film d’huile C’est l’épaisseur d’huile aussi mince soit elle qui se trouve entre deux pièces en mouvement et qui empêche celles-ci de se toucher. Viscosité C’est la résistance à l’écoulement d’un lubrifiant. La viscosité diminue lorsque la température augmente. Unité de mesure : Cst ou mm2/s Indice de viscosité (VI) Le VI (Viscosity Index) est important pour déterminer quelle sera la viscosité d’une huile à basse ou haute température. Forte variation avec la température le ‘VI’ sera bas Faible variation avec la température le ‘VI’ sera haut Point d’écoulement C’est la température la plus basse à laquelle l’huile peut encore couler, elles peut descendre jusqu'à – 50 °C Point éclair C’est la température la plus basse à laquelle les vapeur d’huile chauffé peuvent s’enflammer spontanément au contact d’une flamme Le point éclair d’huile se trouve entre 200 et 250 °C Point de feu C’est la température la plus basse à laquelle l’inflammation de l’huile est suivi de la combustion de cette huile Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 9 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Détergence C’est la faculté de préserver la propreté des surfaces exemptes de dépôts produits par les réactions chimiques (boues, vernis) Dispersion C’est la capacité des lubrifiants à maintenir en suspension les contaminants insolubles pour éviter de colmater les crépines ou obstruer les circuits de lubrification. Point d'aniline C'est la température la plus basse à laquelle peut s'observer, sous une forme homogène, un mélange à parties égales d'aniline et d'huile étudiée. Le point d'aniline est une caractéristique déterminante du comportement d'un lubrifiant vis-à-vis de certains joints. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 10 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 5. LES PRINCIPAUX TYPES DE LUBRIFICATION RÉGIME CARACTERISTIQUES RECHERCHEES DANS LE LUBRIFIANT EXEMPLES D'APPLICATIONS Pistons Hydrodynamique Viscosité Elasto-hydrodynamique ou mixte Viscosité / Anti-usure Engrenages cylindriques peu chargés Engrenages Roulements Glissières Onctueux ou limite Onctuosité / Anti-usure Engrenages à roue et VIS Came/Poussoir Pompe à palette Extrême pression Extrême pression Transmissions des véhicules Travail des métaux Table 1: Tableau récapitulatif des principaux types de lubrification Ces régimes de lubrifications, nous indiquent comment l’huile se comporte en fonction de son utilisation, mais pas comment elle est amenée entre les surfaces en mouvement. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 11 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 5.1. HYDRODYNAMIQUE OU VISQUEUX La lubrification est dite en régime Hydrodynamique quand les surfaces en mouvement sont totalement séparées l’une de l’autre par le film d’huile. C’est le cas du palier lisse de moteur dans lequel le film d’huile soulève l’arbre et le centre au milieu. Ce film d’huile est permanent. Figure 2: Régime hydrodynamique La propriété utile de l’huile est dans ce cas la VISCOSITÉ. 5.2. LUBRIFICATION MIXTE La lubrification est dite en régime mixte, quand sous l’effet de la pression et de la déformation des partie en mouvement le film d’huile devient très mince .C’est le cas des engrenages ou des roulements. Figure 3: Régime mixte 5.3. LUBRIFICATION LIMITE La lubrification est dite en régime limite, quand sous l’effet d’une forte pression et de vitesse faible, les surfaces en mouvements ne sont plus séparées que par quelques molécules d’huile. Figure 4: Régime limite La propriété utile de l’huile est l’ONCTUOSITÉ Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 12 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 6. LES METHODES DE LUBRIFICATION 6.1. LUBRIFICATION PAR BARBOTAGE Le lubrifiant est amené au niveau de l’engrènement par la denture des engrenages qui plongent dans le bain d’huile. Dans ce cas les paliers et roulements sont lubrifiés à la graisse. Figure 5: Lubrification par barbotage des engrenages Le carter est généralement muni de compartiments ou de déflecteurs pour éviter un brassage excessif de l’huile et risquer une élévation de température. Dans ce cas de lubrification par barbotage, les roulements et paliers sont lubrifiés par la projection de l’huile sur les parois et ensuite sur les paliers. Figure 6: Lubrification par barbotage des engrenages, roulements et paliers Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 13 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 6.2. LUBRIFICATION PAR CIRCULATION ET PULVÉRISATION Un circuit d’huile dédié à l’équipement, arrose les parties en contact afin de diminuer le frottement. Figure 7: Lubrification par circulation et pulvérisation Ce système nécessite : Crépine d’aspiration Pompe à huile Filtre By-pass pour la maintenance du filtre Les collecteurs d’amené d’huile Régulateurs de débit. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 14 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Il est possible de monter un (des) échangeur(s) de température en plus afin de réguler la température de l’huile et optimiser les qualités de l’huile utilisée. Figure 8: Lubrification par circulation et pulvérisation avec échangeurs de température Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 15 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 6.3. LUBRIFICATION A LA GRAISSE Enduction au pinceau Graissage par gravité (goutte à goutte) Graisseur mécanique (compte-gouttes) Pulvérisation par bombe aérosol Pulvérisation manuelle au pistolet Pulvérisation automatique Figure 9: Différents lubrifications à la graisse Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 16 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 6.4. AVANTAGES ET INCONVENIENTS Avantages Inconvénients Simplicité de fonction Volume d’huile important Économique à l’entretien Carter volumineux BARBOTAGE Filtration de l’huile Volume d’huile minoré Circuit d’huile Possibilité de régulation de température Coût d’installation CIRCULATION Carter d’huile moins encombrant Table 2: Avantages et inconvénients des différents types de lubrification à l’huile Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 17 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Avantages Inconvénients Système d’étanchéité et de graissage Moins encombrant Plus simple et plus efficace «Pompabilité» limitée (basse température, étendue des circuits) Moins cher (en particulier dans les montages verticaux) Refroidissement des pièces Pas d’évacuation de calories Lubrification Supporte les charges élevées et les chocs Compatible avec les périodes d’arrêts prolongés Usure souvent plus importante due aux impuretés Sous forte charge, éjection possible du lubrifiant Entretien du matériel Réduction de l’entretien : - Graissage facile - Fréquence faible - Fonction d’étanchéité Graissage à vie possible pour les organes peu accessibles Renouvellement complet difficile Pas d’élimination des particules d’usure et des polluants Graisses parfois incompatibles Table 3: Avantages et inconvénients de la lubrification à la graisse Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 18 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 7. COMPOSITION DES LUBRIFIANTS Figure 10: Composition d'un lubrifiant 7.1. COMPOSITION DES HUILES DE BASE On distingue 2 catégories Les huiles minérales Les fluides synthétiques 7.1.1. Les huiles minérales Il s’agit des huiles de base obtenues par distillation du pétrole, puis par raffinage et qui répondent à trois grandes tendances de caractère spécifique. Paraffinique Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 19 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Naphténique Aromatique PARAFFINIQUE Reflet couleur verte Masse volumique inférieure à 0.9KG/dm3 Indice de viscosité naturel voisin de 100 Point d’aniline de l’ordre de 100°C Point d’écoulement naturel de -10°C Principalement utilisées pour les huiles de graissage, et les huiles de transmission hydraulique. NAPHTÉNIQUE Reflet bleu Masse volumique supérieure à 0.9kg/dm3 Indice de viscosité de l’ordre de 40 à 60 Point d’aniline de l’ordre de 70°C Point d’écoulement de -30 °C Principalement utilisées dans les compresseurs frigorifiques et comme huile isolante AROMATIQUE Leur instabilité ne permet pas de les utiliser comme lubrifiant. Grâce à leur grand pouvoir solvant on les utilise en tant qu’additif dans la fabrication des caoutchoucs et des encres 7.1.2. Les fluides synthétiques Ils sont obtenus par synthèse chimique à partir de produits simples issus de la pétrochimie. Ils sont de structure mieux définie que les bases minérales. Cela permet d’ajuster certaines de leurs propriétés Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 20 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants On distingue Polyalphaolefines (PAO) Diester Ester de polyols Polybutene Alkylaromatique Polyglycols Silicones 7.1.3. Critères de choix des huiles de base Pouvoir lubrifiant Consistance à basse température Tenue à haute température Volatilité Aggressivité sur joints standard Résistance à l’oxydation Prix moyen Bases naphténique Bon Bon Bon Bon Moyen à mauvais Moyen à mauvais 1,2 Bases parafiniques Bon Moyen à mauvais Bon Bon Bon Bon 1 Alkylats Moyen Excellent à bon Bon Moyen Bon à moyen Bon à moyen 2,5 Polyalfa oléfines Bon Excellent Bon Excellent Bon Excellent 5 à 10 Esters et diesters Excellent Excellent Très bon Excellent Moyen à mauvais Excellent 8 à 15 Polyglycols Excellent Excellent Très bon Moyen Mauvais Bon 5 Silicones Excellent Excellent Excellent Excellent Bon Excellent 25 à 50 Table 4: Tableau récapitulatif des critères de choix des huiles de base Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 21 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 7.2. COMPOSITION DES GRAISSES Les graisses sont des produits solides ou semi fluides obtenus par dispersion d'un agent gélifiant dans un liquide. Une graisse classique est une dispersion de savon dans une huile minérale; en d'autres termes, une graisse est une éponge constituée par un savon imbibé d'huile. L'éponge constitue une réserve à lubrifiant et maintient le lubrifiant sur le point à graisser. Schématiquement on peut définir la constitution des graisses de la manière suivante : AGENT GÉLIFIANT + HUILE DE BASE + ADDITIFS Extrême pression Anti-usure Modificateur de frictions Colorant Anti-rouille Adhésivité Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 22 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 7.2.1. L’agent gélifiant L’agent gélifiant fonctionne comme une éponge, les espaces libres du réseau de fibres sont remplis d’huile comme le seraient les pores d’une éponge : Une faible pression ne fait sortir que peu de liquide Une forte pression se traduit par un écoulement important de liquide Figure 11: L’agent gélifiant Origine de l’agent gélifiant : Du savon préformé ou préparé in situ Gélifiant minéraux Gélifiant organique de synthèse 7.2.2. Le fluide lubrifiant Origine du fluide lubrifiant Huile minérale Huile synthétique Plusieurs huiles peuvent être mélangées pour constituer l’huile de base Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 23 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 7.2.3. Essais réalisés pour classifier les graisses 7.2.3.1. Compatibilité avec l’eau (WWO) Un roulement garni de graisse est soumis à l’action d’un jet d’eau dans des conditions normalisées Figure 12: Essai de la compatibilité avec l'eau Température : 40 °C ou 80 °C Débit du jet : 5 ml/sec Vitesse de rotation : 600 tr/min Durée : 1 heure 7.2.3.2. Essai de délavage (WSO) La graisse, appliquée en couche mince sur une plaque métallique, est soumise à un jet d’eau pulvérisé sous 276 KPa (2,8 bars) à la température de 38 ºC pendant 5 minutes. On pèse la graisse restante. Le résultat s’exprime en % de perte de graisse. Figure 13: Essai de délavage Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 24 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 7.2.3.3. Propriétés anti-usure Charge : 40 kg en général Durée : 1 heure Vitesse de la broche : 1200 tr/min Température : ambiante ou régulée Graisse d'essai Mandrin Bille mobile Système de blocage de la coupelle Résultats : diamètre moyen des empreintes sur les billes fixes Billes fixes Coupelle Bras de levier Figure 14: Essais des propriétés anti-usure Charge 7.2.3.4. Extrême Pression Vitesse de rotation du mandrin : ASTM » 1700 tr/min - DIN » 1400 tr/min Augmentation de la charge appliquée par paliers jusqu’à la soudure Durée des paliers : ASTM : 10 s / DIN : 60 s Figure 15: Essais extrême pression Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 25 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 7.2.4. Les caractéristiques des graisses Point de goutte : Le point de goutte d'une graisse est la température à laquelle elle commence à s'écouler, sous forme de goutte, sous l'action de son poids et de la température. Cette caractéristique ne donne pas d'indication précise sur la température maximale d'utilisation. Celle-ci est toujours notablement inférieure (de 50 à 60°C). Adhérence : Pour bien lubrifier, la graisse doit adhérer aux surfaces en mouvement, même à très grandes vitesses. Toutefois, cette adhérence ne doit pas être telle qu'elle conduise à des échauffements et à une destruction du lubrifiant. Stabilité physique : Au repos, la graisse ne doit pas laisser exsuder une trop grande quantité d'huile, ce qui l'appauvrirait et la durcirait. La graisse doit lubrifier parfois pendant un temps très long; il est nécessaire qu'elle conserve ses qualités en service (Essai d'oxydation en présence d'oxygène sous pression à 100°C) Stabilité mécanique Sous l'action du travail mécanique, la graisse doit conserver sa structure et sa consistance. Il ne doit pas y avoir séparation de l'huile et du savon. En général, cette propriété est vérifiée par la mesure de la pénétration de la graisse «travaillée» après un malaxage mécanique (appareil WORKER : test 100.000 coups) Résistance a la charge : Même sous fortes pressions les graisses doivent former un coussin élastique et lubrifiant qui évite le contact métal sur métal. On ajoute des additifs «extrêmepression», d'onctuosité, des lubrifiants solides. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 26 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Les propriétés antiusure ou extrême-pression d'une graisse sont mesurées sur des machines du même type que celles utilisées pour les huiles. Résistance a l'eau : Un des rôles de la graisse est de protéger les organes qu'elle lubrifie contre la corrosion due à la présence d'humidité ou même d'eau. Les propriétés antirouille sont vérifiées par différentes méthodes, en particulier l'essai SKF EMCOR. La pompabilité Elle dépend de plusieurs facteurs : Les caractéristiques de la graisse : Texture, Consistance, Viscosité de l'huile de base. Des conditions opératoires : Température, Débit. Des caractéristiques du circuit : Pression d'alimentation du circuit, Longueur du circuit, Diamètre des tuyauteries d'alimentation. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 27 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 7.3. LES ADDITIFS Les huiles de base ont des propriétés naturelles plus ou moins développées. Le raffinage ou les traitements qu'elles subissent, ont pour but de les améliorer. Cependant, l'ensemble de ces propriétés naturelles est souvent insuffisant ou mal équilibré pour l'élaboration de lubrifiants finis. On est alors amené à adjoindre aux huiles de base des produits de natures chimiques différentes qui ont pour but d'améliorer certaines des propriétés déjà existantes ou d'octroyer des propriétés nouvelles. Anti-usure Détergents Dispersants Antioxydants Anticorrosion Abaisseur de point d’écoulement (ppd) Améliorant de viscosité (multigrades) … Figure 16: Les additifs On utilise : Des produits chimiques, appelés «dopes» ou «additifs». Des corps gras, de provenance végétale. Ce sont des produits à forte polarité qui confèrent aux huiles minérales l'onctuosité nécessaire dans certains cas. Des lubrifiants solides, notamment graphite et bisulfure de molybdène, qui présentent les propriétés essentielles suivantes : Une structure cristalline lamellaire, favorisant le glissement, Des coefficients de frottement faibles, Des températures limites de stabilité bien supérieures à celles des hydrocarbures. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 28 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Des produits pétroliers divers : Brais, Paraffines, Cires, Solvants. Le choix et le dosage des additifs à incorporer pour réaliser le produit fini est fonction : Des propriétés à obtenir, De la susceptibilité du mélange des bases vis-à-vis de l'additif, De l'interaction des différents additifs les uns sur les autres . 7.3.1. A quoi servent les additifs? A renforcer certaines propriétés des huiles de base Point d’écoulement Indice de viscosité Anti oxydation … A apporter aux huiles de base des propriétés qu’elles ne possèdent pas naturellement Détergent Dispersant Anti rouille … Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 29 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 7.3.2. Anti-oxydant Il ne faut pas confondre la STABILITE A L'OXYDATION et la STABILITE THERMIQUE. L'oxydation est la réaction entre les composés (en général l'huile de base) et l'oxygène (de l'air en général). Pour évacuer les calories, l'huile s'échauffe dans toute sa masse. Dès que la température dépasse 50-60°C en continu en présence d'air, la vitesse d'oxydation double tous les 10°C. Le recours aux additifs antioxydants est alors indispensable. En service l'oxydation se traduit par : Une augmentation de la viscosité, La formation de composés corrosifs, La formation de dépôts insolubles: Résidus carbonés/vernis, Une couleur brun rougeâtre et une odeur piquante. 7.3.3. Détergent Limiter la formation de dépôts dans les parties chaudes. Dans les moteurs, ils combattent de plus la corrosion acide générée par les gaz de combustion grâce à l’apport d'une réserve alcaline (TBN). Les détergents et les dispersants servent à maintenir le matériel propre pour permettre aux différents organes mécaniques d'assurer parfaitement leur fonction. 7.3.4. Dispersant Maintenir en fine suspension les impuretés solides qui viennent souiller l'huile en cours d'utilisation (suies, poussière, métaux d'usure), pour éviter leur localisation dans des points morts du circuit et donc permettre leur acheminement vers le filtre. Les détergents et les dispersants servent à maintenir le matériel propre pour permettre aux différents organes mécaniques d'assurer parfaitement leur fonction. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 30 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 7.3.5. Anti-mousse La majeure partie des problèmes de moussage sont dus à une mauvaise conception du circuit. Le moussage conduit à un débordement des bacs et à un risque de mauvaise lubrification (apport d'air au lieu d'huile). Les additifs anti-mousses évitent la formation de mousse. Ils agissent en cassant les bulles de mousse grâce à leur faible tension de surface. Il s'agit principalement de silicones et de copolymères organiques, utilisés en très faible quantité (quelques dizaines de ppm) Les silicones ont un effet négatif sur la désaération de l'huile. Les quantités doivent être ajustées, car un surdosage en additif peut conduire à l'effet inverse, c'est à dire à une augmentation du moussage. 7.3.6. Anti-corrosion Les additifs anti-corrosion agissent par adsorption sur le métal en formant de multicouches "imperméables" qui protègent le métal de l'action de l'eau, de l'air ou des composés corrosifs formés par l'huile. 7.3.7. Anti-usure On distingue les additifs anti-usure (pour les régimes de lubrification mixte: alternance lubrification élastohydrodynamique/ lubrification limite) 7.3.8. Modificateur d’indice de viscosité Pour présenter une efficacité maximum, le lubrifiant doit être: Suffisamment visqueux à température élevée pour prévenir tout contact entre les pièces en mouvement Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 31 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Suffisamment fluide pour faciliter le démarrage à basse température 7.3.9. Extrême pression Empêchent la casse du film d’huile quand les pièces lubrifiées sont soumises à de fortes charges et de fortes pressions. Les additifs sont adsorbés sur les surfaces métalliques et forment une couche protectrice à haute température. 7.3.10. Récapitulatif des additifs Organes Indice de viscosité Point d’écoulement Détergent Dispersant Antioxydant Antimousse Moteur X (1) X X X X Hydraulique X (3) X X X X X X X X X X Turbine Engrenages X Compresseur (4) Anticorrosion Antirouille Antiusure X X X X X X X Dés émulsion Extrême pression X (2) X X X Lubrifiants solides X X (2) X (1) : Pour les huiles dites multigrades : Dans certains types d’huiles (3) : Pour les huiles à haut indice de viscosité (4) : Les compresseurs étant de technologies très diverses, les caractéristiques des lubrifiants peuvent être aussi très différentes (2) Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 32 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 7.4. LES HUILES HYDRAULIQUE 7.4.1. Les caractéristiques Les huiles hydrauliques sont constituée de la même manière que les huiles de lubrification, seuls les caractéristiques changent. Rôle d’un système hydraulique : Meilleure précision des mouvements, Contrôle de la variation de la vitesse par le débit d’huile (automatisme, régulation…) Déplacement facilement réversible Puissance fournie importante vis à vis de la taille de l’équipement, Plus grande souplesse des installations (nombre de récepteurs, distance par rapport à l’émetteur d’énergie). Applications : industrie, travaux publics… Le fluide hydraulique doit répondre aux exigences suivantes : Transmettre de l’énergie d’un point à un autre pour cela il faut que : La viscosité soit adaptée au circuit pour garantir le rendement de l’appareil (mauvais choix: cavitation, fuites …) Le fluide doit être stable au cisaillement. Sa compressibilité soit faible avec une présence d’air ou d’eau (bonne séparation des composés dissous) Lubrifier les organes mécaniques, il doit : Réduire les frottements et l’usure, éviter le grippage : propriétés lubrifiantes et anti-usure. Protéger les matériaux du circuit : Pollution extérieure : propriétés anti-corrosion et anti-rouille Bon comportement du lubrifiant vis-à-vis des joints et des métaux Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 33 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Fonctions et propriétés des huiles hydrauliques : Refroidir les organes du circuit pour : Absorber les calories dégagées par l’effort mécanique pour refroidir tous les organes sollicités. Être stable dans les conditions de service : Capacité de travailler à haute température donc avoir une bonne résistance à l’oxydation Supporter de fortes variations de la température de fonctionnement : bon indice de viscosité (VI) Maintenir ses performances en présence de contamination liquide : propriétés de desémulsion et bonne résistance à l’hydrolyse Maintenir ses performances en présence de contamination gazeuse : propriétés anti-mousse et bonne vitesse de désaération. Conserver son aptitude à la filtration en présence de contamination solide. Être compatible avec les joints des organes hydrauliques 7.4.2. Les familles d’huiles hydrauliques On distingue 3 familles d’huiles hydrauliques Huiles Minérales Fluides Résistants au feu Huiles Biodégradables 7.4.2.1. Les huiles minérales ISO 6743/4 HM/HV et DIN 51524 HLP/HVLP AZOLLA ZS 10 à 150 : Systèmes hydrauliques non soumis à de basses températures (à l'intérieur). Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 34 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants EQUIVIS ZS 15 à 100 : Systèmes hydrauliques soumis à de larges écarts de températures. Huile hydraulique idéale pour les machines travaillant à l'extérieur et sujet aux démarrage à froid (ISO HV) 7.4.2.2. Huile minérale très haut VI EQUIVIS XV 32 & 46 : Huiles hydrauliques dont l'indice de viscosité très élevé (VI > 260) et un point d'écoulement particulièrement faible permettant un fonctionnement à basse température ambiante. Grande résistance au cisaillement. Idéale pour les chambres froides (ISO HV). 7.4.2.3. Huiles minérales sans cendre AZOLLA DZF 32 à 68 : Huile détergente HM sans CENDRE et sans SILICONE. Bon comportement avec de fortes teneurs en eau. AZOLLA AF 32 à 68 : Huile HM sans CENDRE et sans SILICONE. Excellente stabilité thermique. Convient pour certaines presses à injecter. Compatible uniquement avec AZOLLA AF Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 35 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants ISO VG 46 Température ambiante -40° C à -20° C -40 to 4° F -20° C à -00° C 4 to 32° F 00° C à 20° C 32 to 68° F ISO VG 68 20° C à 40° C 68 to 104° F ISO VG 100 40° C à 60° C 104 to 140° F ISO VG 32-V.I. 100 ISO VG 32-V.I. 150 Monograde -15° C à +30° C -25° C à +40° C 0° C à 35° C AGIP OTE 46 OTE 68 OTE 100 OTE 32 ARAL Motanol HK 46 Motanol HK 68 Motanol HK 100 Motanol GM 32 Energol CS68 Energol CS100 Energol CS32 HL80 HLP32 Energol SHF32 Perfecto T68 Perfecto T100 Perfecto T32 Hyspin AWS32 Hyspin AWH32 Mechanism LPS68 Mechanism LPS68 Mechanism LPS100 Mechanism LPS32 Polytelis H100 Misola H100 Barelf CH68 Elfona 68 Elfona 100 Misola 32 Elfona 32 Hydrelf DS32 Teresso 68 Teresso 100 Nuray 100 HP32 Nuto32 Teresso 47 Teresso 32 Univis HP 32 BP Energol HP 15/32 HLP22 CS46 Energol SHF LT 15 CASTROL Perfecto T46 CHEVRON Mechanism LPS46 Energol HP 32 HP32/46 HLP32/46 ELF Aviation Hydraulic Oil Elfona DS46 Movixa 46 Elfona DS68 Movixa 46 ESSO Univis J13 Univis N46 Teresso 46 Essolub HDX Essolub HDX Energol HP 68 HLP 46 Elfona DS46 Uriana SAE 30 Uriana Turbo FIAT Hydran 32 Bakola 32 Cirkan 32 Hydran HV 32 GULF Harmony AW 32 Hydraulic 32 HYDROKOMOL U 32 Hydran VT46 Cirkan 46 FINA MOBIL DTE 11 SHELL Tellus 10 Tellus 22 DTE Light DTE13 DTE 24 Delvar 1320 Tellus 32 Tellus C46 Turbo T46 Rotella X Cirkan 100 DTE Medium DTE 15 DTE 25 Delvar 1320 DTE Heavy Medium DTE 16 DTE 26 SHC 626 Tellus 68 Rolexa X Rando 46 Régal R & O 46 TEXACO TOTAL Discal DM30 Lubrification sous pression Equivis 15 Azola 32 Azola 46 Azola 46 Azola 68 Azola 68 Azola 100 N Cirkan 68 Cirkan 100 DTE Medium DTE Vactra Heavy DTE 27 DTE 24 DTE Light DTE 13 Tellus T68 Tellus C68 Tellus T100 Tellus C100 Tellus S32 Tellus C32 Turbo T32 Ondina Tellus T37 Rando 68 Regal R&O68 Rando 100 Regal R&O100 Rando HD32 Regal R & O 32 Azola ZS68 Azola ZS100 Azola ZS32 VALVOLINE Utramax 32 Table 5: Exemple de tableau des équivalences des huiles Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 36 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 8. LA CLASSIFICATION 8.1. CLASSIFICATION DES HUILES On utilise les classifications suivantes : SAE J 300 pour les lubrifiants moteur SAE J 306 pour les lubrifiants de transmission ISO pour les huiles industrielles Le grade : C’est lui qui défini la viscosité de l’huile à froid ou à chaud Monograde Elles sont définies par leur viscosité : Soit dynamique à basse température (de –10 à –35 °C suivant les grades) et cinématique à 100°C pour les grades SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W. Soit cinématique à 100°C uniquement pour les grades SAE 20, 30, 40, 50, 60. Multigrade Une huile peut avoir à froid une viscosité qui répond à la définition d’un grade SAE suivi de la lettre W (par exemple SAE 10W) et à chaud, une viscosité qui figure dans la fourchette d’un grade SAE sans lettre W (par exemple SAE 40). Une telle huile est dite MULTIGRADE (dans l’exemple ci-dessus, on utilise une huile multigrade SAE 15W-40). Exemple : SAE 15W - 40 Grade à froid repéré par le « W » (Winter = hiver) Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Grade à chaud Page 37 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Figure 17: Classification des lubrifiants moteur SAE J300 Figure 18: Classification des lubrifiants de transmission SAE J306 Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 38 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Figure 19: Les échelles de viscosité Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 39 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 8.2. CLASSIFICATION DES GRAISSES On utilise la classification NLGI (National Lubricating Grease Institute) ISO 21 37 PENETRATION TRAVAILLE NLGI 445- 475 000 400 – 430 00 355 – 385 0 310 – 340 1 265 – 295 2 220 – 250 3 175 – 205 4 130 – 160 5 85 – 115 6 Graisses très molles Graisses molles Graisses courantes Graisses dures Table 6: Classification des graisses De la même manière que l’on classe les huiles à partir de leur viscosité (Grade ISO), on classe les graisses à partir de leur consistance La valeur de pénétration d’une graisse est définie par le test suivant : Figure 20: Test de pénétration Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 40 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Conditions de l’essai Température de 25ºC 60 coups avant la mesure Descente et pénétration du cône : 5 sec Poids du cône instrumenté : 150 g Les résultats sont exprimés en 1/10e de millimètre et correspondent à la profondeur de l’enfoncement du cône. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 41 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 8.3. CLASSIFICATION DES HUILES HYDRAULIQUES Classification des huiles hydrauliques : ISO 6743 / 4 HH Huile minérale pure HL Huile minérale avec propriétés anti-oxydantes et anti-corrosion HM Fluide de type HL avec propriétés anti-usures HR Fluide de type HL avec propriétés de viscosité et de température améliorées HV Fluide de type HM avec propriétés de viscosité et de température améliorées HS Fluide de synthèse sans caractéristiques de résistance au feu HG Fluide de type HM avec propriétés anti-broutement (glissières de machine outil) HFAE Émulsion d'huile dans l'eau avec plus de 80% d'eau HFAS Solution chimique aqueuse avec plus de 80% d'eau HFB Émulsion d'eau dans l'huile HFC Solution aqueuse de polymères avec moins de 80% d'eau HFDR Fluide de synthèse sans eau constitué d'ester phosphorique HFDS Fluide de synthèse sans eau constitué d'hydrocarbures chlorés HFDT Fluide de synthèse sans eau constitué d'un mélange de fluides HFDR et HFDS HFDU Fluide de synthèse sans eau constitué d'autres composants Table 7: Tableau récapitulatif des huiles hydrauliques les plus fréquemment utilisés Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 42 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants HUILE FLUIDE ISO VG (Viscosity Grade) HUILE EPAISSE Valeur moyenne de viscosité cinématique à 40 °C Limites de la viscosité cinématique à 40 °C mm²/s ou cSt Valeur mini mm²/s Valeur maxi mm²/s 2 2,2 1,98 2,42 3 3,2 2,88 3,52 5 4,6 4,14 5,06 7 6,8 6,12 7,48 10 10 9 11 15 15 13,5 16,5 22 22 19,8 24,2 32 32 28,8 35,2 46 46 41,4 50,6 68 68 61,2 74,8 100 100 90 110 150 150 135 165 220 220 198 242 320 320 288 352 460 460 414 506 680 680 612 748 1000 1000 900 1100 1500 1500 1350 1650 2200 2200 1980 2420 3200 3200 2880 3520 Table 8: Viscosité et indice de viscosité des huiles hydrauliques Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 43 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 9. LES DIFFERENTES APPLICATIONS 9.1. LES HUILES 9.1.1. Les huiles pour moteurs thermique Le circuit de graissage des moteurs à pour rôle de lubrifier les parties en mouvements, de refroidir les parties chaudes et d’évacuer les impuretés du moteur. Figure 21: Moteur thermique Exemple des huiles utilisé pour les moteurs (marque TOTAL) : ACTIVA ENERGY 9000 0W-30 ACTIVA FUTUR 9000 5W-30 ACTIVA 9000 5W-40 ACTIVA 7000 10W-40 ACTIVA 7000 DIESEL 10W-40 ACTIVA 5000 15W-40 ACTIVA 5000 DIESEL 15W-40 9.1.2. Les huiles pour engrenages Les engrenage sont des organes mécaniques constitués de roues à dentures qui servent à transmettre les efforts à un arbre, à des vitesses plus ou moins élevés. L’huile à pour rôle de former sur le flancs de ces engrenages un film d’huile résistant et qui réduira l’usure. Figure 22: Engrenages Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 44 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Les huiles sont classées dans des catégories de type CKx où « CK » montre que nous avons a faire à une huile pour engrenages, et « x » est indicatif de l’huile citée. Exemple : une huile ISO-L-CKS (ou L-CKS) est « une huile de lubrification pour engrenages fonctionnant à une température stabilisée très basse, basse ou très élevée, et dont la charge est modérée ». Exemple des huiles utilisé pour les engrenages (marque TOTAL) : CARTER EP KASSILLA GMP CARTER PLUS CARTER SH 9.1.3. Les huiles pour moteurs 2 temps Les moteurs deux temps ne sont pas équipés de carter d’huile de graissage, la lubrification se fait donc directement dans l’essence, cette huile spécifique est mélangée au carburant pour assurer sa fonction. Figure 23: Outillage avec moteur 2 temps Exemple des huiles utilisé pour moteurs 2 temps (marque TOTAL) : TOTAL Racing 2T TOTAL Scooter 2T TOTAL Sport 2T TOTAL Aero DT TOTAL Prosylva 2TSyn TOTAL Prosylva 2TZ 9.1.4. Les huiles pour transmissions De même que les carters sont remplis d’huile moteur, les boîtiers de transmissions ont leur propre type d’huile Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 45 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Les classifications API « Transmissions » se caractérisent par GL (Gear Lubricant) + UN CHIFFRE Axes Axes Cylindrique Conique Hypoïde Vis sans fin Denture droite ou spirale Denture inclinée spirale Roue tangente GL5 GL3 GL5 GL4 synthétique GL1 Faible charge GL3 GL3 GL3 GL2 GL4 GL4 GL4 GL4 GL4 GL4 GL3 Forte charge GL4 GL4 Table 9: Classification des huiles de transmission Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 46 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Grade API Anti oxydant Anti mousse Onctuosité Anti usure Extrême pression Anti rouille GL 1 GL 2 GL 3 GL 4 GL 5 Table 10: Type d'additifs dans les huiles de transmission Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 47 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 9.1.5. Les huiles pour compresseurs d’air et pompes à vide HUILE Utilisation / Application Huiles minérales pour compresseurs d’air alternatifs type pistons et rotatifs (grade 46). DACNIS P 68 à 150 Pas de problème de compatibilité avec l'ex-DACNIS P et les CORTUSA, CORTUSA AC & RO. DIN 51506 VDL. Huiles minérales pour compresseurs d’air rotatifs type vis. Espacement vidanges jusqu’à 4000 h. DACNIS VS 32 à 150 Pas de problème de compatibilité avec l'ex-DACNIS VS et les CORTUSA, CORTUSA AC & RO. DIN 51506 VDL. Huiles synthétiques (P.A.O.) pour compresseurs d’air rotatifs. Espacement de vidange supérieurs à 8 000 h. DACNIS SH 32 à 100 Pas de problème de compatibilité avec les huiles minérales, la CORTUSA SP et BARELF SM. ISO 6743-3A DAJ. Huiles synthétiques di-ester pour compresseurs d’air (alternatifs haute pression, rotatifs (Ingersoll Rand), turbo-compresseurs). DACNIS SE 46 à 100 Haute stabilité thermique. Attention compatibilité avec les joints. Compatible avec la CORTUSA SE et BARELF CH. DIN 51506 VDL. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 48 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Huile minérale pour pompe à vide (vide poussés jusqu’ à 10-3 mbar). PV 100 Aspiration de gaz neutres. PV 100 PLUS Huile minérale pour pompe à vide (vide poussés jusqu’ à 10-3 mbar). Aspiration d’air humide. Huile semi-synthétique pour pompe à vide. PV SH 100 Aspiration de gaz acides ou corrosifs. Lubrifiants de qualité alimentaires NSF USDA H-1. Convient pour la lubrification de compresseurs d'air (vis, pistons et palettes). NEVASTANE AW / SS / SL Gamme AW (huiles minérales) Gamme SS (huiles semi-synthétiques) Gamme SL (huiles synthétiques - PAO) Table 11: Huiles pour compresseurs d'air et pompes à vide Figure 24: Compresseur Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 49 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 9.1.6. Les huiles pour turbines Huile APPLICATIONS ISO: TSA/TGA/TGB/TGE/TSE PRESLIA 32 à 100 Huile minérale additivée pour la lubrification des turbines (vapeur gaz hydraulique), de leur engrenages et système de contrôle. ISO: TSA/TGA/TGB/TGE - General Electric GEK32.568E PRESLIA GS 32 et 46 Huile minérale aux propriétés antioxydantes exceptionnelles, destinées à la lubrification des turbines à vapeur et à gaz fonctionnant à températures élevées ISO: TSA/TGA/TGB/TGE/TSE - General Electric GEK101941A PRESLIA GT 32 et 46 Huile minérale aux propriétés anti-oxydantes exceptionnelles, lubrification des turbines à gaz et cycles combinés à températures très élevées pour très longues durées de service. MIL-L-23699E DERD 2499 grade OX27/OTAN O-156 PRESLIA SE JET (25 cSt@40°C) Graissage des turbines à gaz aérodérivatives. Huile synthétique destinée à la lubrification des turbines issues de la technologie aéronautique. Table 12: Huiles pour turbines Figure 25: Turbine Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 50 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 9.1.7. Les huiles hydrauliques Figure 26: Système hydraulique Un système hydraulique nécessite quelques équipements spécifiques comme : Une pompe, pour transformer l’énergie mécanique fournie par une source (moteur électrique, thermique) en énergie hydrostatique. Des filtres, qui permettent de piéger toutes les particules de pollutions qui peuvent s’introduirent dans le fluide hydraulique et causer des usures anormales. Ils sont classés par la taille des particules retenus dans le filtre .Pour les fluides hydrauliques le « diamètre du filtre » est de l’ordre de 3 à 15 µm. Un distributeur, qui permet de répartir l’énergie dégagée par la pompe hydraulique dans tous les organes récepteurs en faisant varier le débit du fluide hydraulique. Un réservoir, qui à comme rôle de stocker le fluide hydraulique et d’absorber les variations de volume nécessaire dans le circuit. Sa capacité est 3 à 5 fois égale Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 51 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants au débit de la pompe en l/min (Ex: Pour une pompe de 50 l/min, le volume du réservoir sera de 150 à 250 litres) Les huiles hydrauliques sont utilisées dans le domaine des travaux public, pour la puissance et la précision disponible Figure 27: Engin de travaux public Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 52 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants H. minérales Paraffiniques (HM, HV) ELASTOMERES Marques commerciales Symbole ASTM Butadiène Nitride Acrylique : Perbunan N, Butacryl, Krynac, Buna N, Hycar 1203, Paracryl NBR -30 / +120 Butadiène Styrène Isoprène : Buna S, GRS SBR -30 / +100 Chloroprène : Néoprène, Perbunan C CR -40 / +120 Isobutylène Isoprène : Butyl HR -40 / +120 Caoutchouc naturel : Isoprène NR / IR -30 / +100 Silicone : Silastic SI -80 / +250 Fluorosilicone : FSI -70 / +220 Elastomères fluorés : Viton, FluoreI, Kel F FPM -30 / +250 Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Solutions Eau / Glycol (HFC) Esters phosphates (HFDR) Esters organiques (HFDU) Hydrocarbures aromatiques Température d'emploi (°C) Page 53 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Polyacrylate : Rycar 4021 ACM -15 / +170 Polyéthylène chlorosulfoné : Hypalon CSM -50 / +120 Ethylène Propylène : Nordel EPDM -50 / +130 Polyuréthane : Vulkolan, Adiprène, Vibrathane EU -40 / +100 Polytétrafluoréthylène : Téflon, Fluon, Hostaflon, Agoflon PTFE -200 / +260 Polysulfure d'éthylène : Thiokol T Table 13: Comptabilité entre type de joint et nature du fluide hydraulique Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 54 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 9.2. LES GRAISSES Les graisses sont principalement employées dans : Les roulements: la graisse restant dans le roulement n'a pas tendance à s'échapper comme l'huile et contribue à l'étanchéité; la protection est assurée, même en cas d'arrêts prolongés. Les paliers lisses: les graisses sont préférées à l'huile quand les paliers travaillent en présence de vibrations, de hautes températures, de charges excessives, de vitesses très faibles. Les engrenages: seuls les petits engrenages peuvent être lubrifiés à la graisse par barbotage; on emploi des graisses fluides ou semi-fluides. Dans les petits réducteurs graissés à vie on tend à utiliser des graisses synthétiques. Autres applications: à chaque fois qu'un manque d'étanchéité interdit l'utilisation d'une huile. Par exemple, le graissage par pulvérisation d'engrenages d'entraînement de broyeurs et de fours de cimenteries. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 55 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants TOTAL Huile de base Viscosité à 40°C mm²/s (cSt) APPLICATIONS Graisses multi usages à savon lithium/calcium Lubrification générale des applications sans contrainte de charge et dans des conditions normales. MULTIS 2 120 MULTIS 3 Température de fonctionnement de -20 à +120°C. MULTIS 2 : ISO L-XBCEA 2 & DIN 51502 K2K-25 MULTIS 3 : ISO L-XBCEA 3 & DIN 51502 K3K-20 Graisses multi usages Extrême-Pression à savon lithium/calcium Applications industrielles chargées Applications possibles dans le transport, l'agriculture & le TP. (paliers, roulements de roues, cardans, châssis ...). MULTIS EP 1 MULTIS EP 2 150 Température de fonctionnement de -25 à +120°C. MULTIS EP 1 : ISO L-XBCEB 1 & DIN 51502 KP1K-25 MULTIS EP 3 MULTIS EP 2 : ISO L-XBCEB 2 & DIN 51502 KP2K-25 MULTIS EP 3 : ISO L-XBCEB 3 & DIN 51502 KP3K-20 Applications chargées soumises à des chocs ou vibrations dans le transport, l'agriculture & le TP. MULTIS MS 2 150 Température de fonctionnement -25 à +130°C. Graisse à additif solide au bisulfure de molybdène (MoS2). ISO 6743-9 L-XBCEB 2 & DIN 51502 MPF2K-25 Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 56 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Applications industrielles chargées avec systèmes de graissage centralisé. MULTIS EP 0 185 MULTIS EP 00 150 Température de fonctionnement de -25 à +120°C. MULTIS EP 00 : ISO L-XCBEB 00 & DIN 51502 GP00G-30 MULTIS EP 0 : ISO L-XBCEB 0 & DIN 51502 MP0K-25 Applications avec systèmes de graissage centralisé (châssis de camions, véhicules tout terrain TP ...). MULTIS ZS 000 42 Température de fonctionnement de -45 à +120°C. ISO L-XECFB 000 & DIN 51502 MP00/000K-45. Homologations : Mercedes Benz & MAN. Graisse multi usages Extrême-Pression hautes températures à savon lithium complexe MULTIS COMPLEX EP 2 Applications chargées avec une température de fonctionnement élevée ne permettant pas l'emploi de graisses Lithium classiques. 120 Température de fonctionnement de -20 à +160°C. ISO L-XBEHB 2 & DIN 51502 KP2P-20. Graisse multi usages Extrême-Pression hautes températures à savon lithium/calcium complexe MULTIS COMPLEX HV 2 Applications chargées avec une température de fonctionnement élevée ne permettant pas l'emploi de graisses Lithium classiques. 340 Température de fonctionnement de -20 à +160°C. ISO L-XBEHB 2 & DIN 51502 KP2P-20. Table 14: Récapitulatif de l'utilisation des graisses multifonctions Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 57 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants TOTAL Grade NLGI Huile de base Viscosité à 40°C mm²/s (ou cSt) APPLICATIONS Roulements de moteurs et de générateurs électriques, ventilateurs ou pompes. ALTIS EM 2 2 110 Faibles charges. Graissage à vie. ISO L-XBEHB 2 & DIN 51502 KP2R-25. Roulements de moteurs, ventilateurs ou pompes. ALTIS MV 2 2 160 Fortes charges. Graissage à vie. ISO L-XBECB 2 & DIN 51502 KP2P-25. Roulements de moteurs et de générateurs électriques, ventilateurs ou pompes. Charges faibles à fortes. ALTIS SH 2 2 84 Graissage à vie. Graisse synthétique. Produit phare en papeterie. ISO L-XDFHB 2 & DIN 51502 KHCP2R-40. Graisses multi usages (vitesses de rotation modérées). CERAN WR 1 1&2 180 Lubrification d'applications industrielles en milieu humide (marine, off-shore …). CERAN WR 2 CERAN WR1 : ISO L-XBFIB1 / DIN51502 KP1R-25. CERAN WR2: ISO L-XBFIB 2/ DIN 51502 KP2R-25. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 58 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants CERAN AD 0 325 Câbles, chaînes et engrenages nus dans l'industrie lourde et équipements portuaires. ISO L-XBDIB 0 & DIN 51502 OGP0N-25. Roulements fortement chargés en sidérurgie. CERAN HV 1/2 422 ISO L-XBFHB 1/2 & DIN 51502 KP1/2R-25 CERAN HVA 2 422 Roulements fortement chargés en sidérurgie (meilleure résistance à la corrosion statique et à l'oxydation). ISO L-XBFHB 2 & DIN 51502 KP2R-25 Roulements fortement chargés des parties sèches et humides de papeteries. CERAN PM 1/2 325 Bonne résistance à la corrosion statique et à l'oxydation. ISO L-XBFIB 1/2 / DIN 51502 KP1/2R-25 Réducteurs et transmissions industrielles de broyeurs et couronnes de fours de cimenteries. CERAN GEP 0 695 Graisse avec additivation solide (graphite & MoS2). ISO L-XBFHB 0 & DIN 51502 OGPF0R-25. Table 15: Récapitulatif de l'utilisation des graisses de spécialités Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 59 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 10. PRÉLÈVEMENT ET ANALYSE Il existe différents systèmes officiels pour le suivi des prélèvements et analyses d’huile : ANAC est un système diagnostic basé sur l’interprétation de l’analyse de l’huile en service (huile usée) ce système s’adresse plutôt aux moteurs, boites de vitesses, …. LUBIANA est un système diagnostic développé par TOTAL LUBRIFIANT et qui s’adresse aux secteurs industriels, avec pour objectif l’analyse préventive des huiles, pour améliorer la maintenance Les prélèvements et analyses d’huile permettent de suivre et de comprendre de quelle façon l’équipement évolue. Les huiles se dégradent au fur et à mesure des heures d’utilisation, des Km parcourus, ou de l’usure prématuré d’une partie mécanique. Afin de suivre les gros équipements notamment pétroliers (Turbine, moteur, pompe) on prélève régulièrement un échantillon d’huile que l’on envoie dans un laboratoire pour analyse. Se prélèvement doit être réalisé suivant une procédure, afin d’être certain d’obtenir une bonne analyse et d’en déduire les actions prédictive, préventives ou curatives à réaliser. 10.1. SYSTÈME ANAC 10.1.1. L’échantillon 10.1.1.1. Le prélèvement A faire dans un flacon propre. Si ce prélèvement est fait directement à la sortie du bouchon de vidange, laisser couler quelques gouttes avant de remplir le flacon, ceci afin d’éviter de mettre dans le flacon une concentration d’impuretés. Figure 28: Prélèvement d’huile Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 60 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants L’échantillon est prélevé en un point représentatif du circuit et, de préférence, pendant le fonctionnement de la machine - où sinon juste après son arrêt. La quantité d’huile à prélever est comprise entre 150 et 500 ml, en fonction des mesures à effectuer (150 ml pour la viscosité, les traces d'usure et l'indice d'acide; 500 ml pour d'autres mesures telles que l'indice particulaire, le comptage HIAC, la drasticité, la rigidité électrique 10.1.1.2. L’étiquette Coller sur le flacon l’étiquette livré avec le flacon, celle-ci permettra au laboratoire de suivre l’échantillon durant toute la phase d’analyse et d’éviter une erreur de flacon. Figure 29: Étiquetage du flacon 10.1.1.3. La fiche de données Elle informe le laboratoire sur les données de l’équipement date de la dernière analyse, nombre de Km parcourus, nombre d’heure de fonctionnement, type d’équipement, etc. Figure 30: Exemple de fiche de données Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 61 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 10.1.1.4. L’expédition Mettre dans l’enveloppe fournie l’ensemble fiche + échantillon. Cette procédure assurera un suivi convenable de l’échantillon. 10.1.2. La fréquence de prélèvement Elle dépend bien entendu du type de machine, du lubrifiant, des conditions de service de l'équipement, du coût économique relatif analyse/gain réalisé en entretien. En l'absence de toute recommandation, on pourra suivre les conseils suivants : Analyse à chaque vidange du circuit Analyses entre vidanges : Compresseurs d'air : toutes les 500 heures, puis espacer à 1000 heures si tout paraît correct, Compresseurs de gaz (industries chimiques) : idem Circuits hydrauliques: 1000 heures ( circuits caloporteurs : idem ) Compresseurs frigorifiques: de 1000 à 2000 heures Turbines: toutes les 2000 heures Huiles réducteurs, engrenages: idem Huiles mouvements : idem Bains d'huiles de trempe: idem Fluides isolants : chaque 5000 heures Huiles moteurs: chaque 15 000 km ou 250 heures Fluides de coupe : Aqueux, suivant l'installation: 1 à 4 semaines Entiers, suivant l'installation: 2 à 4 mois Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 62 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 10.1.3. L’analyse Que cherche –t on dans une analyse ? Les analyses varient suivant les types de lubrifiants et les types de matériels lubrifiés. Le nombre des déterminations effectuées sur un fluide ne peut être réduit en dessous d'une certaine limite, car, pour être complet, le diagnostic doit être correctement renseigné. 10.1.3.1. Analyse de l’aspect Un simple examen visuel et une appréciation de l'odeur permettent parfois de déceler de façon très simple des anomalies concernant tant la pollution que les évolutions propres du lubrifiant. Pour guider la suite du diagnostic, voici quelques règles d'interprétation très utiles qui peuvent être appliquées sur le site industriel lui-même : Si le lubrifiant a un aspect trouble On examinera l'hypothèse d'un mélange avec des produits non miscibles : mélange d'un lubrifiant minéral et d'un lubrifiant synthétique, mélange du lubrifiant avec un solvant. Pour confirmer l'une de ces hypothèses, on poursuivra l'analyse en mesurant d'autres caractéristiques: viscosité, point éclair (voir plus loin). On retiendra également la possibilité de présence anormale d'eau : à confirmer par le dosage d'eau (voir plus loin). Si le lubrifiant a un aspect laiteux Si l'aspect laiteux est permanent, on pensera à une présence d'eau qu'il conviendra de confirmer par un dosage d'eau. Si l'aspect laiteux est temporaire, on mesurera les propriétés de désaération de l'huile afin de voir s'il s'agit bien d'un phénomène temporaire d'aération de l'huile. Si le lubrifiant a un aspect brun/roux et une odeur «brûlé», On envisagera la possibilité d'une dégradation thermique du lubrifiant: à confirmer par les mesures d'indice d'acide et de viscosité (voir plus loin). Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 63 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 10.1.3.2. Analyse du teneur en eau L'eau est un mauvais lubrifiant, elle peut donc provoquer des incidents mécaniques. De plus, elle favorise le vieillissement de l'huile et la corrosion des métaux. Les possibilités d'entrée d'eau dans un circuit sont nombreuses: fuite de réfrigérant, passage de vapeur dans une huile turbine, passage de fluide de coupe aqueux dans une huile de graissage de machine-outil, etc... La présence d'eau peut résulter tout simplement de la respiration du circuit d'huile. Les teneurs en eau maximales varient d'un lubrifiant à l'autre. Quelques exemples : Fluide hydraulique minéral, huile turbine : 0,2% Huiles mouvements, réducteurs : 0,5% Huiles pour compresseurs frigorifiques: 100 ppm Huiles isolantes: 30 ppm Huiles de trempe: 0,02% 10.1.3.3. Analyse des particules Dans le cadre d'une politique de maintenance prédictive, il est très important de détecter les particules présentes dans l'huile, et d'en connaître la nature, car ces particules sont le signe d'une pollution ou d’une dégradation du matériel (poussières, sable, calamine, particules métalliques d'usure ou de rouille, écailles de peinture, débris de joints, fibres...). Figure 31: Exemple de particules retenues dans un filtre Par ailleurs, il est nécessaire de chercher à les éliminer car elles peuvent accroître la vitesse d'usure du matériel. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 64 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 10.1.3.4. Spectrométrie d'émission Avec la spectrométrie d’émission, on détecte des métaux d'usure, des éléments d'additivation de l'huile et des contaminants. La spectrométrie d'émission avec torche à plasma d'argon permet de mesurer les teneurs de nombreux éléments : traces métalliques, éléments alcalino-terreux, silicium, c'est-à-dire des éléments représentatifs soit de l'usure, soit des additifs de l'huile, soit d'éléments polluants. Les six principaux métaux couramment représentatifs de l'usure sont: l'étain (Sn), le plomb (Pb), le fer (Fe), le chrome (Cr), l'aluminium (Al), le cuivre (Cu). 10.1.3.5. Point d'éclair vase clos Le point d'éclair d'une huile est la température minimale à laquelle il faut la porter pour que les vapeurs émises s'allument spontanément en présence d'une flamme. L'intérêt essentiel du point d'éclair est qu'il renseigne sur un éventuel risque d'incendie et sur la présence d'échauffements (anormalement) élevés sur le circuit d'huile. Pour la mesure du point d'éclair, l'huile contenue dans un creuset est chauffée progressivement et à une vitesse bien définie. La norme NF T 60-103 décrit une méthode de détermination du point d'éclair –vase clos, c'est-à-dire que le creuset est équipé d'un couvercle muni d'une cheminée au-dessus de laquelle est présentée la flamme d'une veilleuse. Le point d'éclair est la température de l'huile au moment où se produit un éclair provoqué par l'inflammation des vapeurs d'huile. On peut dire globalement qu’un abaissement du point d'éclair peut signifier une pollution par un gaz ou par un liquide plus volatil que l'huile. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 65 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Il peut aussi signifier un début de cracking, par exemple dans le cas d'un fluide caloporteur ou d'un fluide de trempe. 10.1.3.6. Viscosité et indice de viscosité La viscosité d'un lubrifiant est une caractéristique très importante car, outre l'importance qu'elle revêt au moment de la préconisation, elle fournit de précieux renseignements sur les lubrifiants en service. La viscosité peut être influencée dans un sens ou dans l'autre par divers facteurs : Elle peut être augmentée par l'oxydation, par un appoint d'huile plus visqueuse. Elle peut être abaissée par des gaz solubles dans l'huile ou par un appoint d'huile plus fluide. Le cracking d'un fluide caloporteur, provoqué par un chauffage excessif, entraîne également une chute de viscosité. 10.1.3.7. Indice d'acide La mesure de l'indice d'acide a déjà été citée plusieurs fois comme une caractéristique très importante des huiles en service. L'indice d'acide est le nombre de milligrammes de potasse nécessaires pour neutraliser un gramme d'huile. Beaucoup d'huiles dopées présentent à l'état neuf un indic d'acide apparent qui provient de la réaction de la potasse sur les additifs. 10.1.3.8. Nitration des huiles pour moto-compresseurs a gaz Tous les moteurs à combustion interne, qu'ils soient à allumage commandé ou non, fabriquent des oxydes d'azote (NOx) à partir de l'azote et l'oxygène de l'air sous l'effet des pressions et températures élevées. La teneur en NOx des gaz de combustion dépend énormément des réglages (avance à l'allumage et richesse de la carburation dans le cas des moto-compresseurs à gaz). Comme l'étanchéité de la segmentation ne peut être parfaite, des gaz de combustion (gaz de blow-by) passent dans le carter et les oxydes d'azote contenus dans ces gaz peuvent réagir avec des molécules d'huile. Ces produits de nitration accroissent la viscosité de l'huile. D'autre part, des essais de laboratoire ont montré que la présence d'oxydes d'azote catalyse l'oxydation. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 66 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants La nécessité de vidanger une huile moteur est dictée : Par son vieillissement (oxydation, nitration, consommation d'une part importante des additifs, etc...) Par sa contamination (matières charbonneuses, sels de plomb, carburant, eau, etc...) Très souvent, c'est la contamination qui oblige à vidanger. Mais dans le cas des moto-compresseurs à gaz c'est habituellement le vieillissement qui l'emporte car ces moteurs brûlent un combustible très propre, la contamination est faible, ce qui permet d'ailleurs des espacements de vidange de plusieurs milliers d'heures avec de bonnes huiles. 10.1.3.9. Le moussage Le moussage d'une huile est caractérisé par le volume de mousse et par sa persistance. La mesure est effectuée selon la norme AFNOR NF T 60-129: un échantillon de 190 ml contenu dans une éprouvette en verre graduée de 1000 ml, est soumis à un soufflage d'air de 95 ml par minute à travers une sphère poreuse. Le soufflage d'air dure 5 minutes, puis l'huile est laissée au repos. Le volume de mousse après les 5 minutes de soufflage est la tendance au moussage. Le volume de mousse après 10 minutes de repos est la stabilité ou persistance de la mousse. 10.1.3.10. La rigidité électrique La rigidité électrique ou tension de claquage est la propriété que possède une huile isolante d'empêcher la formation d'un arc sous l'effet d'un champ électrique intense. La méthode de mesure est la norme NF C 27-221. L'essai consiste à appliquer entre 2 électrodes distantes de 2.5 mm et immergées dans l'huile d'essai, une tension alternative croissante, de fréquence 50 Hz, jusqu'à ce que se produise une décharge disruptive. Cette caractéristique importante dépend essentiellement de la propreté de l'huile. Elle est abaissée par la présence d'eau et de matières en suspension. Elle permet de décider de l'opportunité d'un traitement de séchage et filtration. Dans certains cas également, il conviendra de vidanger l'huile où l'oxydation du produit dépasse un certain niveau (indice d'acide > 0,2). Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 67 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 10.1.3.11. Essai a la tache (huiles moteurs) Cet essai est très spécifique des huiles moteurs, car il vise à qualifier les propriétés suivantes : Encrassement de l'huile en service par les particules d'imbrûlés (combustion incomplète), Pouvoir dispersant résiduel de l'huile et capacité à maintenir ces particules en suspension. Il peut également révéler une certaine oxydation de l'huile, et présence de carburant non brûlé dans l'huile. Cet essai est très simple et consiste à déposer une goutte de l'échantillon d'huile sur un papier filtre et à examiner la tache après diffusion sur le papier, le plus souvent à température ambiante et parfois aussi à température élevée (200 °C, pour connaître notamment le pouvoir dispersant de l'huile dans les parties les plus chaudes du moteur). L'examen de la tache révèle Une tache centrale plus ou moins noire suivant l'encrassement de l'huile, Une tache circulaire grise plus ou moins large suivant que la dispersion est encore efficace ou non. Il existe bien entendu encore une multitude de tests suivants les éléments recherchés. 10.1.4. Résultats des analyses Ils sont renvoyés à l’utilisateur sous forme de code couleur : VERT : tout est bon, l’huile ainsi que les éléments analysés restent dans les tolérances ORANGE : un ou plusieurs éléments contrôlés deviennent critiques ou hors des tolérances, il faut envisager un remplacement de l’huile ou bien une action corrective ROUGE : Il y a danger pour la vie de l’équipement il faut IMPÉRATIVEMENT remplacer l’huile et vérifier l’état de la machine. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 68 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Figure 32: Exemple de résultat d’analyses "Vert" Figure 33: Exemple de résultat d'analyses "Orange" Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 69 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Figure 34: Exemple de résultat d'analyses "Rouge" 10.2. SYSTÈME LUBIANA 10.2.1. Description du système Ce système est conçu comme un outil de maintenance, il a pour objectif : Détection de problèmes éventuels => anticipation des pannes. Optimisation des coûts de maintenance (choix du lubrifiant le plus adapté aux conditions de fonctionnement). Optimisation des fréquences de vidange (et programmation des opérations). Suivi de l’évolution de l’état de l’huile. Détermination de l’origine des éventuelles pollutions. Intérêt du suivi des analyses Évaluer les conditions de fonctionnement de la machine Déterminer l’origine des pollutions éventuelles Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 70 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Apprécier l’évolution et le type d’usure de la machine Optimiser les intervalles de vidange et travailler sur la consommation en lubrifiant à l’aide d’analyses régulières. 10.2.2. Mise en place d’un suivi analytique Le suivi ne peut être mis en place que sur des capacités d’huile d’un équipement supérieure à 200 litres et sur des équipements sensibles tel que compresseur à gaz, turbine, etc. Pour un suivi précis il faut Effectuer des analyses régulières Comparer les résultats obtenus avec les prélèvements précédents (effectués dans les mêmes conditions) Renseigner le matériel, Renseigner le lubrifiant. 10.2.3. L’échantillon 10.2.3.1. Le prélèvement Toujours prendre l’échantillon dans les mêmes conditions et si possible Recueillir directement le produit dans un flacon propre Lubiana, en évitant le premier soutirage. Identifier le plus rapidement possible le flacon à l’aide des stickers Lubiana Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 71 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 10.2.3.2. L’expédition Figure 35: Expédition d'un échantillon "Lubiana" 10.2.3.3. Fréquence des analyses Système hydraulique : 1000 h Turbine : 500h /1000h Compresseur d’air : 1000h Pompe à vide : 500h/1000h Compresseur froid : 500h/1000h Compresseur à gaz : 500h/1000h Réducteur : 1000h Huiles de circulations : 1000h Fluide caloporteur : Tous les ans ou 6 mois Transformateur : Tous les ans ou 6 mois Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 72 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 10.2.4. L’analyse Comme pour le système ANAC, LUBIANA réalise un certain nombre d’analyse en fonction : De la machine Du degré de suivi souhaité, De la famille d’huile (hydraulique, lubrifiant, graisse) De l’historique de la machine 10.2.5. Les résultats LUBIANA dispose d’un logiciel informatique permettant le suivi des machines et permet de transférer directement ces résultats d’analyse aux clients. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 73 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 11. LA SÉCURITÉ ET LE STOCKAGE 11.1. LES RISQUES Les lubrifiants ne sont en général pas des produits dangereux. Cependant, des précautions doivent être prises lors de leur manipulation, stockage ou distribution. Inhalation, contact avec la peau, contact avec les yeux, ingestion et aspiration doivent être évités. Une Fiche de Données de Sécurité est disponible pour chaque produit. Elle fournit les informations concernant les précautions à prendre au niveau de l’hygiène et de la sécurité lors de la manipulation, du stockage ou de la distribution du lubrifiant. Une information complète est disponible à partir des: Étiquettes des fûts ou bidons Fiches de Données de Sécurité Fiches Techniques Produits Le Service Assistance Technique ou le département HQSE du fournisseur Figure 36: Exemple d’étiquette (1) Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 74 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Figure 37: Exemple d’étiquette (2) Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 75 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Figure 38: Exemple d’étiquette (3) 11.1.1. Toxicité La plupart des lubrifiants ont un faible niveau de toxicité, mais les expositions auxquelles les manipulateurs peuvent être soumis, sont très variées. Les principales zones de contact avec les huiles et les graisses sont les yeux et les mains. Quelques procédés peuvent aussi générer des brouillards d'huile dont la finesse leur permet de pénétrer dans les voies respiratoires. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 76 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 11.1.2. Précautions d'emploi Afin de minimiser et prévenir les accidents, les précautions suivantes doivent être prises : Contact avec la peau : Respecter des règles d'hygiène personnelles et industrielles strictes. Pour éviter le contact avec le corps : Utiliser des gants imperméables à l'huile, Porter des vêtements présentant une bonne protection, -ne pas porter des vêtements souillés par l'huile, Les solvants, tels que pétrole, essence ne doivent pas être utilisés pour éliminer l'huile de la peau, Utiliser une crème protectrice. Inhalation Éviter d'inhaler les brouillards d'huile et les fumées. Une bonne ventilation des locaux doit être installée. La limite acceptable pour un brouillard d'huile est de 5 mg/ cm3, voire de 1 mg/cm3 comme le conseille l'I.N.R.S. (Institut National de Recherche pour la Sécurité). Contact avec les yeux Le port de lunettes est recommandé lorsque des projections d'huile dans les yeux sont possibles. En cas de contact accidentel, laver les yeux à l'eau pendant au moins 15 minutes et consulter un médecin si l'irritation persiste. Ingestion Les lubrifiants présentent un faible niveau de toxicité orale. En cas d'ingestion, ne pas provoquer de vomissement mais voir un médecin immédiatement Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 77 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 11.2. LE STOCKAGE Erreurs de stockage ou de manipulation par l’utilisateur peuvent entraîner : Fuites ou contamination Introduction de saletés, poussières ou eau Introduction de contaminants dans les lubrifiants ou les machines lors de la distribution Mélange de différents types de lubrifiants Les bonnes méthodes de stockage sont: Les produits doivent être sous abris Figure 39: Stockage sous abri Un magasin bien éclairé Un magasin bien ventilé Un magasin à l’abri des poussières, des contaminants et de l’eau Pour de long stockage, prévoir une garde au sol pour les conteneurs Figure 40: Garde au sol Lorsque les fûts sont stockés horizontalement, ils doivent être positionnés de façon à ce que l’huile couvre les bondes Les bondes doivent être à l’horizontale de façon à empêcher toute pénétration d’air ou d’eau de condensation dans les fûts Figure 41: Les conditions de stockage Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 78 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Huile propre, telle que livrée L’huile et l’air se détendent sous l’effet de la température L’eau est aspirée dans les fûts quand la température se refroidit Figure 42: Exemple de mauvais stockage Ne pas faire tomber les fûts du camion : mauvais pour les joints Figure 43: Exemple de mauvaise manutention Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 79 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 11.3. LES HUILES USAGÉES Il existe 2 types d’huiles usagées : les huiles claires, à savoir les huiles utilisées pour les systèmes hydrauliques, pour les turbines et comme diélectriques minéraux dans les transformateurs. les huiles noires, à savoir les huiles moteurs et certaines huiles industrielles (laminage, trempe). Le brûlage et le rejet dans les milieux naturels et réseaux d’assainissement sont interdits. 1 litre d’huile recouvre 10 000 m² d’eau Il ne reste donc que la collecte pour évacuer les huiles de vidanges moteur ou autres. Sur les sites pétroliers un soin particulier est réalisé à cette évacuation. Pour ces raisons, il est important de garder en bonne état les fûts vides ou capacités, afin de pouvoir les réutilisés pour le transport à terre. ATTENTION IL EST IMPÉRATIF D’IDENTIFIER LE FUT COMME CONTENANT DES HUILES POLLUÉES Figure 44: Devenir des huiles usagées Les huiles usagées claires sont principalement recyclées. Les huiles usagées noires sont soit régénérées, soit incinérées en cimenterie ou en centre spécialisé. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 80 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 12. RETOUR D’EXPÉRIENCE 12.1. HUILE Pour chaque machine nécessitant une charge d’huile, les constructeurs donnent Le type d’huile à utiliser La quantité d’huile de remplissage La fréquence des vidanges Il est impératif de rester fidèle à ces données. Un remplissage trop important ne servira à rien, il fait consommer de l’huile inutilement et pourrai endommager l’équipement par une surpression dans le carter et affecter les joints d’étanchéité. Changer le type d’huile risque de modifier le niveau de lubrification de la machine pour les conditions d’utilisation et endommager les parties mécaniques de l’équipement. Na pas respecter la fréquence des vidanges ou d’entretien des machines (remplacement de la filtration) revient simplement à diminuer la vie de fonctionnement de l’équipement. 12.2. GRAISSE La graisse est un élément très important dans la lubrification, mais il ne faut pas croire qu’un surplus de graisse n’a pas de conséquence. Le graissage régulier est une partie de la maintenance préventive, mais un surplus de graisse sur un roulement risque d’engendrer un échauffement de celui-ci par accumulation de graisse. Il est préférable de contrôler les températures des paliers, des roulements avant de rajouter de la graisse et de connaître la date du dernier graissage. De manière préventive, il est nécessaire de remplacer la graisse d’un équipement tournant peu avant qu’elle ne sèche dans son logement. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 81 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 13. LA FABRICATION DES HUILES ET GRAISSES Ceci est à titre indicatif afin d’avoir un aperçu des installations nécessaire à la fabrication des huiles et des graisses 13.1. ORIGINES DES HUILES VEGETALE SYNTHETIQUE Pin, colza ,arachide ,palme, ricin Esters de polyols, Poly Alkylène Glycols (PAG), Poly Alpha Oléfines (PAO), Polyisobutènes PETROLIERE ANIMALE Huiles minérales, Huiles hydrotraitées Graisse de poissons, pied de boeuf Figure 45: Origines de huiles Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 82 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 13.2. PAR DISTILLATION ATMOSPHÈRIQUE Figure 46: Distillation atmosphérique Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 83 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 13.3. PAR DISTILLATION SOUS VIDE Figure 47: Distillation sous vide Figure 48: Tour de distillation sous vide Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 84 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 13.4. DIFFÉRENCE DE FABRICATION ENTRE LES HUILES ET LES GRAISSES 13.4.1. Les huiles Les huiles sont constituées d’un mélange d’huile de base et d’additifs Figure 49: Fabrication des huiles 13.4.2. Les graisses Les graisses suivent un procédé de 4 phases Préparation du savon Dilution et effet de trempe Broyage Homogénéisation Le diagramme représente un exemple de processus de fabrication d’une graisse au lithium, avec un procédé traditionnel, dit en cuve. Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 85 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants HOMOGENEISATION REGLAGE CONSISTANCE DESAERATION FILTRATION CONDITIONNEMENT SAPONIFICATION CUISSON FUSION DESHYDRATATION DILUTION REFROIDISSEMENT DOPAGE BROYAGE 1 ére PHASE e 2 PHASE e 3 PHASE 4e PHASE Figure 50: Diagramme de fabrication d’une graisse Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 86 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 14. EXERCICES 1. A quoi sert la lubrification ? 2. Citez au moins 3 rôles de la lubrification ? 3. Qu’est-ce que la viscosité ? 4. Qu’est ce que le point éclair ? 5. Qu’est ce que la lubrification hydrodynamique ? 6. Citez les éléments nécéssaires à la lubrification par circulation ? Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 87 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 7. De quoi est constitué un lubrifiant 8. A quoi servent les additifs anti oxydant? 9. A quoi servent les additifs anti corrosion 10. A quoi servent les dispersant 11. Qu’est ce qu’une huile multigrade ? 12. Définir une huile SAE 20 W 50 ? 13. Le grade à chaud sert à protéger le moteur ? Pour son démarrage G Pour son fonctionnement à chaud G Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 88 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 14. Citez 3 éléments nécessaires pour classifier une graisse ? G 15. Citez les deux systèmes de contrôle des analyses d’huiles ? 16. D’une manière générale comment les résultats d’analyse d’huile sont –ils fournis ? 17. Que fournit la fiche de sécurité ? 18. Peut –on verser les huiles polluées à la mer ou dans un caniveau Oui Non 19. Que deviennent les huiles noires ? Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 89 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 15. GLOSSAIRE NLGI National Lubricating Grease Institute SAE Society of Automotive Engineers Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 90 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 16. SOMMAIRE DES FIGURES Figure 1: Fonctions de huiles et graisses.............................................................................6 Figure 2: Régime hydrodynamique....................................................................................12 Figure 3: Régime mixte......................................................................................................12 Figure 4: Régime limite ......................................................................................................12 Figure 5: Lubrification par barbotage des engrenages ......................................................13 Figure 6: Lubrification par barbotage des engrenages, roulements et paliers ...................13 Figure 7: Lubrification par circulation et pulvérisation ........................................................14 Figure 8: Lubrification par circulation et pulvérisation avec échangeurs de température...15 Figure 9: Différents lubrifications à la graisse ....................................................................16 Figure 10: Composition d'un lubrifiant................................................................................19 Figure 11: L’agent gélifiant.................................................................................................23 Figure 12: Essai de la compatibilité avec l'eau ..................................................................24 Figure 13: Essai de délavage ............................................................................................24 Figure 14: Essais des propriétés anti-usure.......................................................................25 Figure 15: Essais extrême pression...................................................................................25 Figure 16: Les additifs .......................................................................................................28 Figure 17: Classification des lubrifiants moteur SAE J300 ................................................38 Figure 18: Classification des lubrifiants de transmission SAE J306...................................38 Figure 19: Les échelles de viscosité ..................................................................................39 Figure 20: Test de pénétration...........................................................................................40 Figure 21: Moteur thermique..............................................................................................44 Figure 22: Engrenages ......................................................................................................44 Figure 23: Outillage avec moteur 2 temps .........................................................................45 Figure 24: Compresseur ....................................................................................................49 Figure 25: Turbine .............................................................................................................50 Figure 26: Système hydraulique ........................................................................................51 Figure 27: Engin de travaux public ....................................................................................52 Figure 28: Prélèvement d’huile ..........................................................................................60 Figure 29: Étiquetage du flacon .........................................................................................61 Figure 30: Exemple de fiche de données...........................................................................61 Figure 31: Exemple de particules retenues dans un filtre ..................................................64 Figure 32: Exemple de résultat d’analyses "Vert" ..............................................................69 Figure 33: Exemple de résultat d'analyses "Orange".........................................................69 Figure 34: Exemple de résultat d'analyses "Rouge" ..........................................................70 Figure 35: Expédition d'un échantillon "Lubiana" ...............................................................72 Figure 36: Exemple d’étiquette (1).....................................................................................74 Figure 37: Exemple d’étiquette (2).....................................................................................75 Figure 38: Exemple d’étiquette (3).....................................................................................76 Figure 39: Stockage sous abri ...........................................................................................78 Figure 40: Garde au sol .....................................................................................................78 Figure 41: Les conditions de stockage ..............................................................................78 Figure 42: Exemple de mauvais stockage .........................................................................79 Figure 43: Exemple de mauvaise manutention..................................................................79 Figure 44: Devenir des huiles usagées..............................................................................80 Figure 45: Origines de huiles .............................................................................................82 Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 91 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants Figure 46: Distillation atmosphérique.................................................................................83 Figure 47: Distillation sous vide .........................................................................................84 Figure 48: Tour de distillation sous vide.............................................................................84 Figure 49: Fabrication des huiles.......................................................................................85 Figure 50: Diagramme de fabrication d’une graisse ..........................................................86 Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 92 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 17. SOMMAIRE DES TABLES Table 1: Tableau récapitulatif des principaux types de lubrification ...................................11 Table 2: Avantages et inconvénients des différents types de lubrification à l’huile ............17 Table 3: Avantages et inconvénients de la lubrification à la graisse ..................................18 Table 4: Tableau récapitulatif des critères de choix des huiles de base ............................21 Table 5: Exemple de tableau des équivalences des huiles ...............................................36 Table 6: Classification des graisses...................................................................................40 Table 7: Tableau récapitulatif des huiles hydrauliques les plus fréquemment utilisés .......42 Table 8: Viscosité et indice de viscosité des huiles hydrauliques ......................................43 Table 9: Classification des huiles de transmission.............................................................46 Table 10: Type d'additifs dans les huiles de transmission .................................................47 Table 11: Huiles pour compresseurs d'air et pompes à vide .............................................49 Table 12: Huiles pour turbines ...........................................................................................50 Table 13: Comptabilité entre type de joint et nature du fluide hydraulique ........................54 Table 14: Récapitulatif de l'utilisation des graisses multifonctions .....................................57 Table 15: Récapitulatif de l'utilisation des graisses de spécialités .....................................59 Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 93 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 18. CORRIGÉ DES EXERCICES 1. A quoi sert la lubrification ? Les lubrifiants (huiles et graisse) permettent de séparer 2 surfaces en mouvements pour en réduire les frottements, faciliter leur déplacement et améliorer le fonctionnement des machines ou leur résistance à l'usure. 2. Citez au moins 3 rôles de la lubrification ? Réduire l'usure Absorber et évacuer les calories Réduire le frottement Assurer l'étanchéité Évacuer les impuretés 3. Qu’est-ce que la viscosité ? La viscosité est la résistance à l’écoulement d’un lubrifiant. La viscosité diminue lorsque la température augmente. L’unité de mesure est le Cst ou mm²/s 4. Qu’est ce que le point éclair ? Le point éclair est la température la plus basse à laquelle les vapeur d’huile chauffé peuvent s’enflammer spontanément au contact d’une flamme. Le point éclair d’huile se trouve entre 200 et 250 °C 5. Qu’est ce que la lubrification hydrodynamique ? Dans une lubrification hydrodynamique, les surfaces en mouvement sont totalement séparées l’une de l’autre par le film d’huile. 6. Citez les éléments nécessaires à la lubrification par circulation ? Crépine d’aspiration Pompe à huile Filtre By pass pour la maintenance du filtre Les collecteurs d’amené d’huile Régulateurs de débit. 7. De quoi est constitué un lubrifiant Un lubrifiant est constitué d’une huile de base dans laquelle on ajoute entre 10 et 30% d’additifs Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 94 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 8. A quoi servent les additifs anti oxydant? Les additifs anti oxydant servent à renforcer certaines propriétés des huiles de base, comme le point d’écoulement, l’indice de viscosité et l’anti oxydation. Ils apportent aussi aux huiles de base des propriétés qu’elles ne possèdent pas naturellement (détergent, dispersant, anti rouille …) 9. A quoi servent les additifs anti corrosion Les additifs anti-corrosion agissent par adsorption sur le métal en formant de multicouches "imperméables" qui protègent le métal de l'action de l'eau, de l'air ou des composés corrosifs formés par l'huile. 10. A quoi servent les dispersant Les dispersants servent à maintenir en fine suspension les impuretés solides qui viennent souiller l'huile en cours d'utilisation (suies, poussière, métaux d'usure), pour éviter leur localisation dans des points morts du circuit et donc permettre leur acheminement vers le filtre. 11. Qu’est ce qu’une huile multigrade ? Une huile multigrade est une huile, qui à une viscosité dans une fourchette, limitée par un grade SAE à froid, déterminé par la lettre W et un grade à chaud. Exemple SAE 5W 30. 12. Définir une huile SAE 20 W 50 ? 20W : grade à froid 50 : grade à chaud Cette huile peut être utilisé de -10 °C jusqu'à +50 °C 13. Le grade à chaud sert à protéger le moteur ? ; Pour son fonctionnement à chaud 14. Citez 3 éléments nécessaires pour classifier une graisse ? wGGG hïG zïG G zïGïG yïGGGG yïGGNG sGG Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 95 de 96 Exploration et Production Les Utilités Les Lubrifiants 15. Citez les deux systèmes de contrôle des analyses d’huiles ? ANAC LUBIANA 16. D’une manière générale comment les résultats d’analyse d’huile sont –ils fournis ? Avec des codes couleurs 17. Que fournit la fiche de sécurité ? Le fabricant 18. Peut –on verser les huiles polluées à la mer ou dans un caniveau ; Non 19. Que deviennent les huiles noires ? Les huiles usagées noires sont soit régénérées, soit incinérées en cimenterie ou en centre spécialisé Support de Formation: EXP-PR-UT130-FR Dernière Révision: 20/05/2007 Page 96 de 96
