Conseils d’initiés sur la gestion des coûts de filtration des lubrifiants.

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Il y a un prix à payer pour enlever la saleté de l’huile. Pour les grandes usines et les flottes opérant dans des environnements poussiéreux, le coût peut être considérable – des centaines de milliers de dollars par an.

Bien sûr, nous savons tous que le contrôle de la contamination est facultatif, comme l’hygiène dentaire – nous n’avons pas à nous brosser toutes les dents, seulement celles que nous voulons garder.

Cela dit, là où une filtration de qualité est nécessaire, nous avons encore quelques options pour obtenir la plus grande propreté pour le moins de dollars de filtration. Après tout, jeter de l’argent sur le problème n’est pas brillant ; cependant, atteindre la propreté de l’huile à des taux économiques est le domaine du professionnel de l’entretien astucieux.

Première priorité – Arrêtez l’entrée

Il va sans dire que les filtres durent plus longtemps lorsqu’ils ne sont pas colmatés par des particules. Par conséquent, la meilleure stratégie consiste à travailler en arrière en traçant la voie d’entrée des particules (Figure 1).


Figure 1. Suivre la piste de contamination en arrière

Après tout, les particules ne sont pas un ingrédient dans la formulation d’un lubrifiant ou un élément de la nomenclature d’une machine. Effectuez une inspection visuelle du point de vue de l’infiltration. Imaginez-vous comme une particule de 10 microns… comment entreriez-vous dans le liquide de lubrification de la machine ?

Enclenchez alors le processus d’exclusion en bloquant systématiquement ces points d’entrée en free-pass. On dit souvent que le coût d’exclusion d’un gramme de saleté ne représente qu’environ 10 % de ce qu’il vous en coûtera une fois que la saleté est autorisée à pénétrer dans l’huile (Figure 2).


Figure 2. Le coût de l’invasion de contaminants

Deuxième priorité – Sélectionnez l’huile filtrable

Envisagez de tester la filtrabilité de votre huile, surtout si vous prévoyez de filtrer à cinq microns ou moins. Même si vos nouveaux lubrifiants sont relativement propres, ils peuvent être simplement non filtrables (ou peu filtrables). Un article connexe sur les tests de filtrabilité 1 est disponible sur http://www.machinerylubrication.com.

Plusieurs facteurs contributifs entraînent une altération de la filtrabilité des fluides. Par exemple, de nombreux nouveaux lubrifiants peuvent contenir des impuretés organiques molles ou des savons métalliques qui contribuent au colmatage prématuré du filtre.

Certains de ces matériaux filtrables peuvent être des additifs non dissous ou peut-être des additifs polymères filandreux (peut-être des améliorants de VI ou des abaisseurs de point d’écoulement) qui restreignent partiellement l’écoulement à travers un média filtrant à pores fins.

Une autre possibilité est les vieilles huiles avec une population croissante de très petites particules (fantômes) qui restent largement non détectées par le comptage de particules standard ou l’analyse microscopique.

Bien que ces particules puissent être plus petites que le pore moyen de votre média filtrant (disons moins de deux microns), grâce à un mécanisme connu sous le nom de restriction de débit secondaire et tertiaire, le filtre peut être rapidement bouché par ces particules que le filtre n’a jamais été destiné à éliminer. .

Dans de nombreux cas, un changement d’huile peut être une solution plus économique que la filtration.

L’humidité non dissoute (au-dessus du point de saturation de l’huile) peut également raccourcir la durée de vie d’un filtre. L’eau a tendance à s’absorber dans les pores du média cellulosique ou à s’adsorber sur les fibres du média filtrant.

Dans les deux cas, la présence d’eau peut raccourcir la durée de vie du filtre et peut même nuire à l’intégrité structurelle du média filtrant. L’eau contribue également à l’oxydation et à l’hydrolyse de l’huile qui peut produire des gommes et des résines, entraînant le colmatage des filtres.

La filtration de l’huile froide peut exacerber tous les problèmes mentionnés ci-dessus. Ce qui était dissous devient souvent non dissous (et filtrable) lorsque l’huile est froide. De même, la viscosité plus élevée associée à l’huile froide dans certains systèmes peut déclencher prématurément un indicateur de changement de filtre.

Troisième priorité – Sélectionnez la filtration économique

Cela peut être divisé en deux catégories : les filtres économiques et la filtration économique – des concepts différents mais toujours intrinsèquement liés. Les filtres économiques concernent des considérations telles que la taille du filtre, le type de média, la capacité de rétention de la saleté, etc. La filtration économique concerne le système et les conditions de fonctionnement telles que la densité du débit, la pression, l’emplacement du filtre, l’utilisation de plusieurs filtres, l’utilisation de centrifugeuses, etc.

Voici une liste de facteurs et de conditions qui, à quelques exceptions près, améliorent le filtre et/ou l’économie de filtration.

Basse pression de filtre

Les filtres vissables et même les filtres à cartouche jetables conçus pour les systèmes à haute pression coûtent généralement plus cher pour la même capacité de rétention de la saleté que la plupart des filtres à basse pression.

Filtres à faible effondrement*

Les filtres hydrauliques à effondrement élevé n’ont généralement pas de vannes de dérivation. Les éléments filtrants sont construits de manière robuste pour résister à la désorption, à la migration des médias et à l’affaissement. Tout cela est plus cher que les filtres à faible effondrement plus courants.

Filtres surdimensionnés

Plus le débit d’huile est faible par rapport au débit maximal autorisé de l’élément (débit catalogue), meilleure est l’économie du filtre (Figure 3). Ceci est également appelé densité de flux. Par exemple, doubler la taille d’un filtre peut tripler la capacité de rétention de la saleté (et tripler la durée de vie du filtre) mais peut coûter moins du double du prix.
Figure 3. Effet de la taille du filtre (zone de l’élément) Doublez la taille du filtre et vous pouvez tripler la durée de vie
(capacité de rétention des saletés).

Éléments à haute capacité de rétention de la saleté*

Les technologies utilisées dans la construction des médias filtrants et des éléments filtrants varient considérablement. Par exemple, le diamètre moyen des fibres, la densité des pores, la profondeur des pores, la structure des pores coniques et le support gainé sont des facteurs de conception qui influencent la capacité de rétention des impuretés d’un filtre.

Il existe également des différences dans la construction des plis et des éléments qui influencent la surface du média par unité de volume d’élément filtrant, qui à son tour influence la densité du débit d’huile. La construction de l’élément influence également le risque de mouvement des plis qui peut pincer le débit d’huile.

Comme mentionné ci-dessus, plus la densité de flux effective est faible, plus la capacité de rétention des impuretés est élevée et plus la durée de vie du filtre est longue. La plupart des filtres sont testés selon les normes ISO 16889 ou ISO 4548, qui fournissent des informations sur la capacité de rétention des impuretés (Figure 4).
Figure 4. Effet de la taille moyenne des pores Même technologie de support de base. En passant de 10 microns à 3 microns, la capacité de rétention des salissures est réduite de moitié.

Filtration en série*

Deux ou trois filtres disposés en série se sont avérés, dans certains cas, améliorer l’économie de filtration. L’huile passe à travers des filtres grossiers moins coûteux avant d’atteindre le filtre de polissage final. La majeure partie de la saleté est d’abord éliminée par ces filtres à moindre coût, ce qui permet au filtre de polissage plus coûteux d’avoir une durée de vie prolongée.

Filtration d’huile chaude

L’installation de filtres en amont des échangeurs de chaleur peut également prolonger la durée de vie. La plus faible viscosité de l’huile chaude permet à l’huile de s’écouler plus facilement à travers le média filtrant, ce qui retarde le temps nécessaire pour atteindre la chute de pression terminale (alarme de changement de filtre). Comme mentionné, l’huile chaude améliore également la filtrabilité du fluide. Cependant, des températures d’huile extrêmement élevées présentent de nombreux autres défis tels que l’oxydation prématurée de l’huile.

Filtres nettoyables*

Il existe quelques modèles de filtres qui permettent de nettoyer et de réutiliser les filtres. Dans ce cas, il faut tenir compte du coût de la main-d’œuvre pour effectuer l’opération de nettoyage.

*Peut compromettre l’efficacité de capture du filtre (rapport bêta) dans certains cas.

Quatrième priorité – Modifier les filtres à temps

Changer un filtre trop tard met en danger l’huile et la machine. Changer un filtre trop tôt gaspille des ressources précieuses. Il a été rapporté que dans de nombreux cas, le coût d’un changement d’huile courant peut dépasser 10 fois le coût apparent de l’huile et de la main-d’œuvre associée pour changer l’huile. Ce multiplicateur peut être également vrai pour le coût d’un changement de filtre.

En plus du coût du filtre, il y a des coûts supplémentaires pour la main-d’œuvre, l’inventaire, la planification, l’élimination des filtres usagés, l’élimination des huiles usées et les coûts de remplissage d’huile (vous perdez toujours un peu d’huile lorsque vous changez les filtres).

Il existe de nombreuses technologies disponibles pour aider à améliorer le moment d’un changement de filtre. Il s’agit notamment de la surveillance du profil d’augmentation de la pression, des indicateurs delta-P, des indicateurs de dérivation, du comptage de particules en ligne et des alertes de temporisation.

Plusieurs méthodes utilisées ensemble peuvent être le choix judicieux dans certains cas. Néanmoins, changer les filtres sous condition devrait être l’objectif principal dans la recherche d’une économie de filtres.

Nous savons tous que les filtres sont des composants de machine consommables. Ils ont deux tâches principales à accomplir : 1) éliminer les particules au même rythme qu’elles arrivent dans l’huile et 2) protéger les composants sensibles de la machine contre l’invasion de contaminants.

La sagesse conventionnelle nous dit de nous concentrer sur la proposition de valeur présentée par une meilleure filtration, et non sur le coût de la filtration. Cependant, le professionnel de l’entretien astucieux peut choisir d’avoir son gâteau et de le manger aussi. (Jim Fitch , Noria Corporation)

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