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Comment minimiser la contamination du système hydraulique?

Entretien et précaution doivent être les maîtres mots en ce qui concerne les équipements hydrauliques. Méfiez-vous des effets de la contamination dans vos systèmes hydrauliques. Ne négligez pas les causes les plus fréquentes de contamination du système hydraulique. Faites ce que vous pouvez pour nettoyer toute contamination qui traverse les protections. Ignorer le problème pourrait entraîner une défaillance catastrophique du système.

Pourquoi les systèmes hydrauliques tombent-ils en panne?

Les causes fréquentes de dysfonctionnement du système hydraulique mobile sont liées à des problèmes de contamination et de vannes (des dommages entraînant le collage des tiroirs ou de la saleté les empêchant de s’ouvrir et de se fermer en douceur). Toute formation à la maintenance du système hydraulique doit couvrir le diagnostic et la résolution de ces problèmes. La contamination du système hydraulique par des particules insolubles peut provoquer une accumulation de boues. Ces particules peuvent être générées dans le système pendant le fonctionnement (par exemple, par l’usure des bords métalliques ou des joints flexibles) ou peuvent pénétrer dans l’environnement proche par des ouvertures ou des fuites. Les solides dans les écoulements de fluide hydraulique à grande vitesse peuvent se déposer dans les coins et recoins du système, provoquant des blocages ou interférant avec le bon fonctionnement des vannes.

Pourquoi cela semble-t-il être un nouveau problème?

Il y a des années, il était fréquent de vidanger l’huile hydraulique dans n’importe quel vieux conteneur, par exemple pour réparer un tuyau. Une fois la tâche terminée, l’huile était directement remise dans le réservoir. Cela ne posait pas de problèmes majeurs, car les machines étaient relativement primitives, avec des engrenages et des leviers simples. Oui, le système finirait par souffrir de l’accumulation progressive de poussière et de saleté dans le fluide, mais il n’était pas aussi sensible que l’équipement de précision actuel. La culture de maintenance du système hydraulique de l’époque était indulgente et, surtout, moins coûteuse.

De nos jours, la contamination d’un système hydraulique est une préoccupation beaucoup plus importante. Les pièces et les tolérances sont infimes. Les systèmes fonctionnent avec une plus grande précision, ce qui signifie qu’ils sont plus sensibles aux écarts. Par exemple, les vannes de pression à commande électronique dans les circuits pilotes produisent des forces hydrauliques réglées pour déplacer un tiroir de commande directionnel proportionnel vers l’ouverture d’écoulement requise. Ces vannes peuvent se déplacer de moins d’un millimètre pour produire les forces exactes requises. Généralement utilisées comme première couche de contrôle dans les systèmes hydrauliques massifs, ou pour contrôler la direction, les vannes pilotes peuvent être neutralisées par une seule particule de la bonne dimension. Une vanne pilote bloquée pourrait rendre une machine inutilisable. Dans le pire des cas, les fonctions de sécurité qui dépendent du fonctionnement des vannes peuvent échouer si l’huile est contaminée. Filtrer différents types de contamination hydraulique tels que la poussière, la rouille, le métal usé et le caoutchouc est essentiel pour garantir le fonctionnement fiable d’un système complexe.

Comment un système hydraulique est-il contaminé?

Une certaine contamination du système hydraulique est générée par le système lui-même; et d’autres contaminations pénètrent par des lacunes dans les défenses du système. Par exemple, l’eau peut être absorbée depuis l’air si le système est laissé ouvert, ou elle peut s’infiltrer à travers des vannes qui fuient ou d’autres points faibles structurels. Cela peut entraîner de la rouille ou des particules d’oxyde de fer, qui sont des contaminants particulièrement tenaces.

Les risques fréquents de contamination du système hydraulique sont les suivants:

  • Lorsqu’un fluide est ajouté ou réapprovisionné
  • Pendant le fonctionnement du système, à cause de l’usure des composants 
  • À travers des raccords rapides sur les lignes 
  • À travers les bouchons de reniflard 
  • À travers des fuites autour de joints et joints d’étanchéité usés ou endommagés 
  • Lorsque le système est ouvert à l’atmosphère pendant les réparations et la maintenance
Fluide contaminé

Même un fluide frais peut entraîner une contamination hydraulique. Cette contamination peut provenir des procédés de fabrication de l’huile elle-même ou des conteneurs dans lesquels elle a été stockée. Même un remplissage imprudent des contenants peut signifier que le produit vierge entrant dans un récipient impeccable finit par être contaminé! De bonnes procédures de filtration et de nettoyage doivent être intégrées au processus de remplissage afin d’éviter la contamination du système hydraulique.

Au-delà de l’usine, l’huile peut être contaminée par une exposition à l’atmosphère ou à d’autres sources de contaminants externes pendant le transport et le stockage. C’est notamment un problème si l’huile est ouverte et fermée à plusieurs reprises, ou si elle est décantée entre différents conteneurs. 

Lors du remplissage de votre système, il est préférable de ne plus utiliser un conteneur ouvert et un entonnoir. Utilisez une pompe de transfert de filtre pour aspirer du liquide propre et pompez-le directement dans le système via un coupleur sur le réservoir. Cela réduit la probabilité de pénétration dans le système de la plupart des types de contamination hydraulique. Le chariot de filtration de Donaldson correspond à un mode pratique et mobile de filtration extérieur en dérivation, de rinçage et de transfert de fluide.

Les bouchons de reniflard ou de remplissage avec une maille poreuse ne retiendront que les plus gros contaminants. Essayer de remplir rapidement en versant du fluide à travers l’orifice du reniflard est une excellente occasion d’introduire une contamination du système hydraulique. 

Si vous utilisez des raccords rapides sur vos lignes pour attacher des accessoires ou pour fournir des points de test ou de remplissage, nettoyez-les rigoureusement avant d’effectuer une connexion. Tous les contaminants à la surface d’un raccord sont susceptibles d’être entraînés dans le système.

Contamination du système hydraulique par du métal 

Le métal et la rouille font partie des types de contamination hydraulique les plus courants.

Les copeaux métalliques sont un sous-produit de nombreux processus utilisés lors de la fabrication de réservoirs hydrauliques métalliques, y compris lors du forage et du filetage. De minuscules particules de métal peuvent également se casser à cause du frottement entre les pièces mobiles pendant le fonctionnement de la machine: c’est un problème spécifique lorsque l’huile hydraulique que vous utilisez est trop fine. Le meulage des engrenages contre le côté d’entrée d’un carter de pompe à engrenages peut créer des copeaux de métal, et les pistons des cylindres à longue course dans les machines de levage peuvent arracher des éclats et des copeaux de métal de la surface interne du cylindre. 

Une autre possibilité de contamination du système hydraulique par des particules métalliques est lorsqu’un tuyau comprenant un renfort en fil métallique est coupé dans la longueur. Utilisez un projectile de nettoyage à air comprimé pour vous assurer que les extrémités sont propres avant le sertissage.

La cavitation se produit lorsqu’une pression excessive est appliquée à de minuscules poches de vapeur sur les surfaces métalliques à l’intérieur de votre système hydraulique. Ces poches de vapeur peuvent être formées si, par exemple, le débit d’entrée vers une pompe est restreint. Lorsque les poches implosent sous la pression, les ondes de choc générées érodent les surfaces sur lesquelles elles se sont formées, fracturant les fragments métalliques.

Bien que les métaux plus tendres soient plus sujets aux dommages par cavitation (pensez à l’aluminium ou au bronze), il ne s’agit pas d’un problème rare pour les métaux durs tels que l’acier.

La cavitation est un problème, et un effet secondaire, qui laisse des particules métalliques se disperser dans votre système, provoquant une contamination. Ces particules métalliques mobiles peuvent aggraver les problèmes d’érosion dans le système, car elles traversent les tiroirs de commande et les bords des orifices à grande vitesse. 

Les recherches suggèrent que les particules solides dans l’huile hydraulique peuvent même contribuer à la formation d’autres bulles de cavitation, créant un cercle vicieux de contamination du système hydraulique. Ainsi, vous pouvez voir à quel point il est essentiel de contrôler le niveau de particules contaminantes. Utilisez une huile hydraulique de haute qualité et évitez d’introduire des contaminants externes avec l’huile. Utilisez une filtration de haute qualité, telle que celle fournie par Donaldson, pour protéger les machines pendant le fonctionnement et effectuez des rinçages du système lorsque cela est justifié pour éliminer les boues.

Contamination du système hydraulique par des fibres et autres facteurs environnementaux 

Le type le plus fréquent de contamination hydraulique après le métal est la contamination par les fibres, suivie par divers autres facteurs environnementaux.

Il existe de nombreuses sources de contamination des fibres dans le fluide hydraulique. Les serviettes en papier ou les chiffons utilisés pour nettoyer les composants lors de l’installation ou de la maintenance peuvent perdre de minuscules fibres. La sciure et les copeaux de bois provenant d’un environnement d’exploitation sale peuvent s’infiltrer lorsque le système est ouvert pour des inspections, des réparations et des recharges de liquide. Les tuyaux, les joints et les joints toriques libèrent des particules d’élastomère lorsqu’ils se détériorent. Bien que ces types de contamination hydraulique soient plus doux, ils peuvent toujours provoquer des blocages dommageables. Les contaminants plus durs comprennent les particules de silice: ceux-ci proviennent de la couche arable, du sable, de la poussière et des minéraux de roche dans les sols en béton et les routes. Les machines mobiles, notamment, ont tendance à être exposées à ces particules dures et tranchantes, qui peuvent provoquer des pannes catastrophiques si elles pénètrent dans les vannes.

Protégez votre système

Vous n’éliminerez jamais tous les types de contamination de votre système hydraulique. Que la contamination soit accumulée, fabriquée ou introduite, c’est une réalité. Cela dit, si le système n’est pas correctement protégé ou s’il est déployé dans un environnement sale, vous invitez inutilement des problèmes supplémentaires. Utiliser des filtres et apprendre à nettoyer votre système hydraulique contaminé ne compensera pas une maintenance inefficace. Il est toujours plus rentable d’empêcher un problème de se produire que de le nettoyer ou de le réparer par la suite.

Si l’analyse du système montre une contamination excessive du système hydraulique sur une base continue, envisagez de faire appel à un expert indépendant en filtration et contrôle de la contamination. Donaldson dispose de plusieurs spécialistes en filtration hydraulique agréés qui peuvent aider à identifier la source de contamination du système hydraulique. Ils peuvent également vous aider à reconcevoir votre programme de maintenance ou à identifier des produits de filtration mieux adaptés à votre équipement et à votre environnement d’exploitation. Pour maximiser les performances et la durée de vie du système, établissez des processus pour contrôler l’accumulation de contamination du système hydraulique et suivez-les de manière rigoureuse et cohérente.

Établir une image complète du contrôle de la contamination, c’est garder un œil sur les événements exceptionnels, ainsi que sur le quotidien. Si votre système surchauffe périodiquement pendant le fonctionnement, cela peut contribuer au développement de boues dans le fluide, ou à une abrasion et une usure excessives des pièces métalliques lorsque l’huile hydraulique s’amincit sous la chaleur.

Le travail d’équipe est la clé

Toutes les parties prenantes intéressées par votre système hydraulique, qu’il s’agisse des propriétaires d’équipement, des superviseurs, des opérateurs et des techniciens de maintenance, doivent être informées et attentives en ce qui concerne la maintenance du système hydraulique. Toute personne qui entre en contact régulier avec vos systèmes doit connaître les signes indicateurs et être à l’affût des différents types de contamination hydraulique. Si les opérateurs de votre machine sont chargés d’effectuer des changements de filtre ou de remplacer des tuyaux usés, assurez-vous que leur formation va au-delà de la mécanique de la tâche pour couvrir également les stratégies de contrôle de contamination du système hydraulique. Comprendre les conséquences de la contamination des fluides hydrauliques contribue à une meilleure vigilance et, finalement, à une plus grande fiabilité du système.

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