Qu'est-ce qui contamine votre huile ?

États de coexistence
L'humidité est le deuxième contaminant le plus destructeur trouvé dans les machines, après la contamination par les particules.L'humidité peut exister dans l'huile dans les trois états ou phases suivants :

Dissous
Contrairement à ce qu'on m'a appris, l'huile et l'eau se mélangent.Le volume d'eau qui se dissoudra dans l'huile dépend de l'huile de base, de l'état, de l'ensemble d'additifs, de la charge de contaminants et de la température de l'huile.En règle générale, les nouvelles huiles de haute qualité avec des charges d'additifs minimales retiendront peu d'eau dissoute.À l'inverse, une huile oxydée de qualité inférieure fortement additivée peut contenir jusqu'à 2 000 ppm d'eau à l'état dissous.Dans cet état, l'eau n'est pas visible dans l'huile.


Émulsifié
Une fois que la quantité d'eau a dépassé le niveau maximum pour qu'elle reste dissoute, l'huile devient saturée.À ce stade, l'eau est en suspension dans l'huile dans des gouttelettes microscopiques appelées émulsion.L'eau émulsifiée est souvent considérée comme ayant un aspect trouble.


Libre
Ajouter plus d'eau à un mélange huile/eau émulsifié conduira à une séparation des deux phases, produisant une couche d'eau libre.Cette eau se sépare de l'huile en raison de l'insolubilité inhérente et de la différence de gravité spécifique entre les deux fluides.Dans la plupart des cas, l'eau libre se trouve au fond des réservoirs et des puisards.


Comment l'humidité affecte les composants
Dans un système de lubrification, les deux phases les plus nocives sont l'eau libre et émulsionnée.Selon SKF, aussi peu que 1/10e de pour cent d'eau dans l'huile peut réduire la durée de vie d'un palier lisse jusqu'à 75 pour cent.Pour les roulements à éléments roulants, la situation est encore pire.La principale cause de ce cycle de vie raccourci est l'affaiblissement de la résistance du film d'huile.Le film affaibli laisse le composant plus sensible à l'usure par abrasion, adhérence et fatigue.Non seulement l'eau détruira la résistance du film d'huile, mais l'eau libre et émulsionnée sous les températures et pressions extrêmes générées dans la zone de charge d'un roulement à éléments roulants peut entraîner une vaporisation éclair instantanée, provoquant une usure érosive.


Comment l'humidité affecte le lubrifiant
Non seulement l'eau a un effet nocif direct sur les composants de la machine, mais elle joue également un rôle direct dans l'oxydation (vieillissement) des huiles de lubrification.La présence d'eau dans une huile de lubrification peut décupler la progression de l'oxydation, entraînant un vieillissement prématuré de l'huile, notamment en présence de métaux catalytiques tels que le cuivre, le plomb et l'étain.Là où de l'eau libre s'accumule dans un système, des micro-organismes peuvent se développer.Ces microbes se nourrissent de l'huile et se décomposent pour former des acides, qui favorisent une oxydation supplémentaire de l'huile.

Mesurer la contamination
Il existe cinq méthodes de test de base pour déterminer la teneur en humidité d'une huile lubrifiante.Ces méthodes vont d'un appareil simple à un test chimique plus complexe ou à un test de sonde de pourcentage de saturation légèrement plus coûteux.


Crépiter
Le plus basique est le test de craquement.Dans ce test, une plaque chauffante est maintenue à 320°F (130°C) et une petite goutte d'huile placée au centre.Toute humidité présente dans l'huile se reflète dans le nombre de bulles observées lorsque l'eau se vaporise.Selon le lubrifiant, relativement peu de petites bulles indiquent environ 500 à 1 000 ppm (0,05 à 0,1 %) d'eau.Beaucoup plus de bulles de plus grande taille peuvent indiquer environ 1 000 à 2 000 ppm d'eau, tandis qu'un crépitement audible indique des niveaux d'humidité supérieurs à 2 000 ppm.Le test de crépitement n'est sensible qu'à l'eau libre et émulsionnée.


Cellule de pression
Un autre test simple sur site est l'utilisation d'une cellule de pression, où l'échantillon est préparé avec un réactif chimique (hydrure de calcium) et placé dans un récipient et agité vigoureusement.Un changement de pression à l'intérieur de la cellule est surveillé pour déterminer si de l'eau libre est présente.Le coût de ce type de produit est relativement faible, même si les coûts opérationnels doivent être pris en compte en ce qui concerne les réactifs, ainsi que les problèmes de santé et de sécurité de ces réactifs.


Capteur d'humidité relative
Un troisième type de test de dépistage sur site pour l'eau est un capteur d'humidité relative.Le capteur utilise une grille capacitive à film mince qui peut déterminer la quantité d'humidité pénétrant à travers le film.L'avantage de cette méthode réside dans ses coûts de fonctionnement relativement faibles et dans le fait qu'elle peut être montée en permanence sur des équipements critiques de l'usine pour fournir une surveillance en temps réel.


Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier
Outre les méthodes de dépistage sur site, une autre méthode couramment utilisée pour filtrer l'eau est la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR).Ce test est sensible à l'eau libre, émulsionnée et dissoute ;cependant, sa précision est limitée à une limite de détection inférieure d'environ 1 000 ppm.Ceci est suffisant pour certaines applications mais insuffisant pour les applications industrielles typiques.Les laboratoires commerciaux qui utilisent cette méthode rapportent souvent que moins de 0,1 % de volume d'eau est présent dans l'échantillon.


Karl Fischer
La méthode la plus précise pour déterminer la quantité d'eau libre, émulsionnée et dissoute dans une huile lubrifiante est le test d'humidité Karl Fischer.Lorsqu'il est utilisé correctement, le test Karl Fischer est capable de quantifier des niveaux d'eau aussi bas que 10 ppm, ou 0,001 %, et devrait être la méthode de choix lorsque des concentrations d'eau plus précises doivent être connues.


Contrôler la contamination
Une fois détectée, la cause profonde de la pénétration de l'humidité doit être recherchée.S'il est détecté suffisamment tôt et que les propriétés physiques et chimiques de l'huile ne sont pas compromises, l'eau peut être éliminée et l'huile maintenue en service.Voici quelques méthodes pour cette suppression :


Règlement
L'eau libre peut être éliminée de l'huile en fournissant un bon emplacement de décantation.Ceci est généralement fourni sous la forme d'un bassin de sédiments et d'eau de fond (BSWB).Cependant, la décantation n'éliminera pas l'eau dissoute ou émulsifiée.


Séparateurs Centrifuges
Le processus de décantation peut être accéléré lorsque les forces de gravité sont amplifiées à l'aide d'une centrifugeuse.Bien qu'elle soit plus efficace que la séparation par gravité ordinaire, la séparation centrifuge ne parvient pas à éliminer l'eau dissoute et émulsionnée.


Distillation sous vide
Dans un déshydrateur sous vide, l'huile est mise sous vide et la température est élevée.Cela vaporise efficacement l'eau de l'huile à une température qui n'endommage pas gravement le lubrifiant.

Filtres polymères
Ces filtres ressemblent à des filtres typiques, à visser ou à cartouche, mais ils contiennent un média filtrant imprégné de polymère super absorbant.Le polymère absorbe l'eau libre et émulsionnée et forme un gel.

L'eau est une cause majeure de défaillance du lubrifiant, de défaillance des composants et de mauvaise fiabilité des machines.Comme tous les contaminants, il est important non seulement de reconnaître sa présence, mais aussi de prendre des mesures pour contrôler ou éliminer la source d'infiltration d'eau.Si possible, les niveaux d'humidité doivent être maintenus à un minimum absolu.Que vous choisissiez d'installer des reniflards de type déshydratant, d'améliorer les joints ou d'utiliser un filtre centrifuge ou une grande unité de déshydratation sous vide, la réduction du niveau d'eau dans tous les types d'équipement peut considérablement prolonger la durée de vie du lubrifiant et de la machine.