Les avantages du nettoyage régulier du compresseur d'air

Par Jared Kantar, CLS, ingénieur support produit, Isel, Inc.

Lorsque certaines personnes pensent à l'air comprimé, elles imaginent la grande machine bruyante, sale et peu fiable située dans le coin arrière de leur installation. De nombreuses entreprises du monde entier dépendent de l'air comprimé, et un compresseur d'air peu fiable peut signifier arrêter toute une installation et coûter des milliers de dollars en perte de productivité et en main-d'œuvre pour la réparation. De plus, cette machine bruyante dans le coin arrière consomme également beaucoup d’énergie. À tel point que de nombreux professionnels de l'industrie le qualifient de «quatrième service public».

Le vernis est l'une des principales causes de perte de fiabilité et de consommation d'énergie accrue dans un compresseur. Prévenir, contrôler et enlever le vernis des compresseurs peut ne pas être un sujet de discussion sur le refroidisseur d'eau, mais un bon plan exécuté en continu peut générer des milliers de dollars d'économies.

Qu'est-ce que le vernis?

Le vernis n'est pas un composé spécifique, mais un terme qui décrit de manière générale les sous-produits de la dégradation du lubrifiant. Lorsque la plupart des gens pensent au vernis, ils pensent généralement au matériau épais, noir et collant qui gomme les vannes de régulation et fait chauffer leurs compresseurs . Lorsque rien n'est fait, ce matériau collant peut commencer à durcir et devenir une menace encore plus grave. Le vernis a également tendance à attirer et à retenir les particules nocives, telles que les petites pièces de métaux d'usure, ce qui peut entraîner l'usure des composants lubrifiés.

La chaleur est l'un des principaux facteurs influant sur la dégradation du lubrifiant, conduisant à la création de vernis. La règle de vitesse d'Arrhenius, couramment citée, spécifie que, chaque fois que la température de fonctionnement du lubrifiant augmente de 10 ° C (18 ° F), le taux d'oxydation de l'huile double. Cela signifie qu'un compresseur qui chauffe à cause d'un excès de vernis peut tomber dans le piège de l'aggravation du problème en réduisant la durée de vie nominale des lubrifiants neufs.

Certaines des autres causes courantes de formation de vernis sont:

Qu'est-ce que le vernis fait sur votre compresseur d'air ?

Les effets secondaires de la formation de vernis dans votre compresseur d'air peuvent ne pas être immédiatement évidents dans les opérations quotidiennes. En raison de la lenteur du processus, il peut s'agir de l'ennemi invisible d'un opérateur d'équipement. Les symptômes courants d'un problème de vernis incluent une augmentation de la température de fonctionnement de l'équipement, une consommation d'énergie accrue et une durée de vie réduite de l'huile. Le film collant qui recouvre chaque surface interne peut également entraîner une usure accrue et une diminution de la fiabilité de votre équipement. Parmi les autres problèmes courants liés au vernis, citons:

Comment prévenir et contrôler le vernis?

Prévenir et contrôler le vernis n'est pas aussi facile que de choisir un lubrifiant de haute qualité. En fait, certains fluides de base synthétiques tels que les polyalphaoléfines (PAO) peuvent en réalité avoir l'effet inverse. Bien que ces fluides de base aient une plus grande résistance à l'oxydation, le vernis peut toujours se former par le biais des autres mécanismes énumérés précédemment. Du fait que ces fluides de base de haute pureté ayant une solvabilité naturelle inférieure aux esters synthétiques et aux polyalkylèneglycols (PAG), ou à des huiles minérales moins raffinées, leur capacité à suspendre et à transporter tout composé ressemblant à un vernis est considérablement réduite. En d'autres termes, lorsque le vernis se forme, ils ont une plus grande tendance à le déposer dans le système.

Prévenir et contrôler le vernis est un processus en plusieurs étapes qui implique de bien comprendre non seulement votre équipement, mais également votre huile. La première étape consiste à effectuer une analyse régulière de l'huile sur le lubrifiant en cours d'utilisation. L'analyse de l'huile est un excellent outil pour suivre la dégradation du lubrifiant. Bien qu'il existe un certain nombre de propriétés de lubrifiant à surveiller, les trois principaux points de contrôle sont l'indice d'acide total, le nombre de métaux et la viscosité à 40 ° C. Bien que les laboratoires examinent d’autres propriétés lubrifiantes, les trois points cités précédemment constituent les principaux points de contrôle. Ne pas changer de lubrifiant lorsque l'analyse de l'huile indique qu'il est temps qu'il s'agisse d'une erreur majeure pouvant rapidement conduire à une accumulation importante de vernis. La surutilisation du lubrifiant est une autre cause majeure de vernis dans les équipements.

Outre des analyses d'huile régulières, un laboratoire d'analyse d'huile qualifié peut également effectuer des tests spécifiques permettant d'identifier et de quantifier le vernis dans un lubrifiant. Chaque test a ses propres avantages et inconvénients; certains offrent un coût inférieur ou la possibilité d'effectuer le test sur le terrain en échange de précision ou de quantification. Certains des tests supplémentaires pouvant être effectués sur le lubrifiant pour aider à identifier le vernis dans un équipement sont les suivants:

De plus, les sources de cavitation et de décharges électrostatiques doivent également être étudiées si un système subit un vernissage de l'huile. Les nouvelles conceptions de filtres offrent des débits plus élevés et des pores plus petits, ce qui peut entraîner des charges statiques sur l’élément filtrant. Les rejets de cette accumulation statique peuvent provoquer des étincelles avec des températures supérieures à 10 000 ° C (18 000 ° F), ce qui peut entraîner une grave dégradation localisée de l'huile. De même, l’effondrement des bulles d’air formées par cavitation peut générer des températures supérieures à 1000 ° C (1800 ° F), ce qui peut également entraîner une grave dégradation localisée du lubrifiant.

Avec autant de routes différentes qui peuvent conduire à la formation de vernis à l'intérieur d'un équipement, il est inévitable qu'un opérateur doive faire face aux effets du vernis. Heureusement, les nouvelles technologies sur le marché ont rendu le processus de restauration visant à éliminer ce matériau nocif de l’équipement plus facile et plus sûr.

Comment pouvez-vous nettoyer le vernis?

Même les lubrifiants de la plus haute qualité ne peuvent pas résister à la dégradation thermique causée par les températures élevées et localisées de certains mécanismes de dégradation. Une méthode courante pour éliminer le vernis du lubrifiant est la filtration hors ligne. Des technologies telles que les séparateurs électrostatiques, les milieux cellulosiques et l'agglomération à charge équilibrée ont prouvé qu'il s'agissait d'une technique viable. Cependant, qu’en est-il du vernis qui a adhéré aux éléments internes du compresseur? C’est là qu’un nettoyant top-traiter ou run-in peut aider. Non seulement ces nettoyants permettent d'éliminer le vernis sans recourir à des techniques de filtration hors ligne coûteuses, mais ils rendent également ces techniques hors ligne plus efficaces en retirant le vernis des surfaces internes et en permettant son acheminement vers l'équipement de séparation.

En règle générale, ces nettoyants sont soit un lubrifiant entièrement formulé, soit un concentré versé avec le lubrifiant existant. Les nettoyants entièrement formulés sont conçus pour remplacer le lubrifiant toutes les deux à quatre vidanges afin d'aider à éliminer tout vernis léger des surfaces internes. Ces nettoyeurs ont généralement une durée de vie d’environ 2000 heures et peuvent être utiles aux équipes de maintenance qui ne peuvent pas réparer une machine deux fois par semaine. L'inconvénient des nettoyants entièrement formulés est qu'ils ne sont pas aussi efficaces contre les accumulations importantes de vernis que l'on trouve parfois dans les compresseurs.

Les nettoyants concentrés, tels que l'Isel 5031, sont généralement ajoutés au lubrifiant existant à une concentration de 10% et sont ensuite passés dans le compresseur pendant une courte période. Ces nettoyants ont la capacité de dissoudre rapidement le vernis léger et de couper les revêtements lourds de vernis. L'inconvénient de ces nettoyants est qu'ils ne peuvent pas être utilisés pendant une période prolongée et doivent être retirés du compresseur dans les deux à trois semaines suivant leur ajout au carter.

Cependant, tous les produits de nettoyage ne sont pas identiques. Certains d'entre eux contiennent des produits chimiques nocifs qui nécessitent une manipulation et une élimination spécialisées. D'autres sont formulés à l'aide de composants volatils qui peuvent se vaporiser et se retrouver dans le flux de gaz de décharge tout en déposant à nouveau le vernis qu'ils ont solubilisé. Un nettoyant idéal est non seulement non toxique et non dangereux, mais également non volatile, tel que l'Isel 5031. Cela l'empêchera de s'évaporer dans le flux de gaz et de déposer à nouveau le vernis nettoyé, tout en garantissant sa être facilement éliminé avec l'huile usée standard.

Cas de test

En comprenant comment se forme le vernis et quels facteurs l’influencent, les opérateurs peuvent être mieux préparés pour l’éliminer efficacement. Une étude récente réalisée par Isel a montré que le nettoyage d'un compresseur avec une accumulation importante de vernis peut entraîner des économies d'énergie moyennes de 3 à 5%, tout en réduisant les températures de fonctionnement d'environ 5 ° F. Non seulement la température de fonctionnement réduite contribuera à prolonger la durée de vie des futurs changements d'huile, mais la consommation d'énergie réduite pourra rapidement rembourser le coût du nettoyage.

Le tableau «Cas de test de nettoyage du compresseur Isel» répertorie quatre compresseurs qui rencontraient des problèmes de vernissage et qui ont été nettoyés à l'aide d'un nettoyant concentré. Le nettoyage des compresseurs a permis un meilleur refroidissement avec l'élimination de la couche isolante de vernis et une consommation d'énergie moindre. En moyenne, les quatre compresseurs ont consommé 1 600 USD de moins d'énergie électrique seulement - calculés pour une durée de fonctionnement de 2 600 heures par an à 0,12 $ / kWh. Dans les installations avec des temps de fonctionnement plus longs ou des compresseurs multiples, les économies de coûts résultant de la seule consommation d'énergie électrique deviennent un facteur important. Cela prouve que le nettoyage de votre équipement de toute accumulation de vernis a un retour immédiat sur la valeur de l'installation.

* Basé sur 10 heures par jour, 5 jours par semaine, 52 semaines par an, à 0,12 $ / kWh

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