LUBRIFICATION  
Maintenance Magazine 152 – juin 2021

L’analyse de l’huile en ligne ne permet pas encore de renoncer à l’échantillonnage

L’analyse de l’huile est un instrument essentiel de prédiction pour assurer une maintenance efficace dans tous les systèmes dans lesquels des pompes et moteurs travaillent. L’inconvénient en est un processus de longue haleine, depuis le prélèvement d’échantillons jusqu’aux analyses en laboratoire, au cours duquel les erreurs de manipulation sont de plus vite arrivées. Les avancées dans le domaine des capteurs semblent pouvoir apporter un revirement, mais ne jetons pas le bébé avec l’eau du bain.

Sammy Soetaert

Il existe en outre plusieurs techniques de mesure qui ont leurs mérites. La thermographie se prête parfaitement, dans le cadre de la surveillance des paramètres, à la détection à temps d’une perturbation, en signalant des anomalies de température. Une analyse des vibrations, dans la mesure d’une bonne qualité d’exécution, peut éclairer sur la cause possible d’un problème, comme un déséquilibre ou des paliers défectueux. Pourquoi l’analyse de l’huile garde-t-elle son importance ? La réponse comprend deux aspects : l’analyse de l’huile permet de détecter à un stade précoce des problèmes de lubrification, tels que la présence de particules, la teneur en humidité, l’évolution de la température et le vernis. Une analyse de ces facteurs et des tendances sous-jacentes permet d’intervenir avant qu’un défaut ne se déclare. De plus, une analyse est très extensive, permettant de déceler une très vaste palette d’anomalies possibles.

Il existe de nos jours des capteurs capables de mesurer pratiquement toute propriété physique ou chimique de la lubrification

Une analyse de l’huile reste indispensable

Une analyse de l’huile est en outre insensible aux influences externes, ce qui va souvent moins de soi, par exemple, dans le cas des mesures de vibrations, qui exigent une bonne expertise des exécutants pour les discerner. Une entrave de taille des analyses de l’huile est un processus de longue haleine : prélèvement d’un échantillon, envoi et attente du résultat du laboratoire externe. Non seulement cela prend du temps, mais aussi les erreurs de manipulation se produisent rapidement. Il y a en particulier risque d’erreurs lors du prélèvement de l’échantillon, comme le choix d’un point d’échantillonnage non adapté ou une contamination externe. Mais la dépendance, dans la plupart des cas, à un laboratoire externe représente aussi une épine dans le pied pour beaucoup. Il est particulièrement fâcheux que le moteur ou l’installation se grippe juste au moment où un échantillon qui aurait permis de déceler des problèmes se trouve encore en cours d’analyse au laboratoire. Si l’on souhaite pendre soi-même ce processus en main, il faut alors investir dans un laboratoire de qualité et trouver un personnel compétent pour le diriger.

Les analyses temps réel sont-elles porteuses d’une amélioration ?

Tous sont donc à la recherche de méthodes permettant d’améliorer ce processus. L’analyse temps réel est prometteuse à cet égard et se pratique déjà pour les vibrations et la température. Elle représenterait également un grand pas en avant pour l’analyse de l’huile. Dans ces systèmes, les divers facteurs déterminant la qualité de l’huile sont mesurés en continu et transmis par voie câblée ou sans fil aux opérateurs. Ils apportent deux avantages de taille : la rapidité avec laquelle l’opérateur est informé des résultats de mesures et, encore plus important, une mesure continue. Cela contraste avec l’analyse de l’huile standard au laboratoire, qui, de fait, ne représente qu’un instantané, avec toutes les conséquences potentielles que cela peut avoir. Il ne reste plus qu’à présumer ce qu’il se passe entre deux points de mesure dans le temps. Le démarrage/l’arrêt de pompes, clapets et actionneurs peut par exemple avoir une forte influence sur la mesure du nombre de particules indésirables dans l’huile. Une mesure continue permet de parfaitement typiser les pics temporaires, ce qui est plus difficile en prélevant des échantillons ponctuels. De plus, la mesure continue de variables aussi sujettes à fluctuations est plus éloquente sur l’influence d’autres facteurs d’influence sur les valeurs mesurées, ce qui facilite l’optimisation d’une installation. Une étape suivante du développement de cette technologie comprendrait une adaptation automatique de la lubrification sur la base des résultats en temps réel, cette approche en est toutefois encore au stade embryonnaire. Nous en restons donc toujours réduits à surveiller les données et adapter en conséquence la machine ou les options de lubrification.

Quelles mesures ?

Deux facteurs d’influence importants peuvent promouvoir la mesure en continu : la baisse des coûts de capteurs et l’amélioration de la qualité de systèmes de communication sans fil. En plus des capteurs connus permettant la détection de particules de 4, 6 et 14 μm, la mesure de la viscosité, de niveaux, de la saturation de filtres et de la température, le nombre de types disponibles a énormément augmenté au cours des années passées. Actuellement, il existe des capteurs capables de mesurer pratiquement toute propriété physique ou chimique de la lubrification, y compris des grandeurs qu’il n’était jusqu’à récemment possible de tester qu’en laboratoire. Des technologies comme la spectroscopie infrarouge (IRTF) ou la détermination des indices d’acidité et de basicité (TAN et TBN) sont maintenant disponibles sous la forme de capteurs. De toute évidence, ce sont les grandeurs les plus volatiles qu’il est le plus intéressant de surveiller en continu dans un système temps réel. La viscosité de l’huile, par exemple, ne change que très lentement, ce qui en fait une mesure moins pertinente dans un tel système, il existe cependant tout de même des applications dans lesquelles cela peut s’avérer utile. Considérons par exemple les emplacements difficilement accessibles pour le prélèvement d’échantillons, comme dans la navigation ou des environnements dangereux. À ceci vient s’ajouter que l’analyse coûts-bénéfices de certains capteurs font basculer la balance du mauvais côté.

La communication sans fil

Afin de répondre à des problèmes comme le manque de personnel technique, la communication dans un tel système peut de nos jours s’effectuer sans fil. Une technologie de batterie améliorée alimentant le système de communication en plus du capteur en est le pilier. En avantage supplémentaire, cela permet maintenant d’équiper de capteurs les emplacements difficilement accessibles susmentionnés. Dans la plupart des cas, ceux-ci sont intégrés dans une configuration infonuagique, ce qui permet une communication optimale ainsi que d’assurer la meilleure couverture possible, comme le système recherche automatiquement la voie de communication la plus efficace. Cela signifie-t-il que le glas a définitivement sonné pour les analyses de laboratoire ? Vraisemblablement pas encore, bien que leur fonction évoluera vers une approche plus curative. Si les capteurs de première ligne sont en mesure de signaler les problèmes potentiels à un stade précoce, les analyses de laboratoire resteront utilisées pour déterminer plus précisément les origines et causes sous-jacentes.