Compression d'air – Faites les bons choix de lubrifiant

Par Steve Gahbauer 

Les machines de précision qui produisent de l'air comprimé pour les outils pneumatiques ou du gaz pour les réfrigérants nécessitent toutes des soins délicats et un entretien approprié pour garantir des performances optimales, et la lubrification est la clé.

Il remplit trois fonctions distinctes :la lubrification, l'étanchéité et le refroidissement. Les lubrifiants pour compresseurs sont exposés à des températures élevées, à la compression des gaz réactifs, à la dilution, à la condensation et aux contaminants abrasifs. Les fluides doivent être de la composition appropriée et contenir le type et la quantité corrects d'additifs spécialement sélectionnés pour assurer une longue durée de vie et un fonctionnement fluide.

L'utilisation d'hydrocarbures synthétiques, de silicones ou d'huiles polyglycol prolonge la durée de vie du compresseur. Leurs avantages incluent une résistance élevée à l'oxydation, un indice de viscosité naturel élevé, un point d'écoulement bas, une résistance accrue du film, une volatilité plus faible et des tendances à la formation de carbone plus faibles.

De bons lubrifiants pour compresseurs dépendent de la sélection de lubrifiants de base et d'additifs appropriés, d'une application correcte et d'une surveillance assidue, a déclaré Inga Kuksis, spécialiste des produits et fluides de Petro-Canada Lubricants Inc. qui a discuté des fluides pour compresseurs d'air à une Society of Tribologists and Lubrication Engineers. (STLE) réunion de la section à Toronto.

La durée de vie est influencée par la composition, les températures de fonctionnement, l'épaisseur du film, la viscosité, la volatilité et la capacité de cisaillement. Les huiles minérales qui répondent à ces exigences sont les huiles de base telles que les polyalphaoléfines (PAO), les esters de compression de gaz industriels de polyalkylène glycol (PAG), les esters de polyol et les diesters de silicone. Des esters de phosphate sont souvent ajoutés pour la résistance au feu. Gardez à l'esprit que les exigences de stabilité à l'oxydation des lubrifiants augmentent à mesure que les opérations de l'usine se développent en raison des températures de refoulement plus chaudes et des exigences de refroidissement plus élevées, et que les températures ambiantes élevées réduisent la capacité de refroidissement de l'huile.

Le contrôle de la corrosion et la séparation de l'eau sont également importants, et la compatibilité avec l'huile est certainement un problème. De nombreux fluides de compresseur sont compatibles, a déclaré Roy Hoppe, conseiller technique pour les carburants et la lubrification chez Shell Canada Products. Par exemple, les huiles minérales sont compatibles avec les fluides synthétiques PAO et diester, mais l'ajout d'huile minérale a un effet négatif sur les performances des fluides synthétiques. Les huiles minérales et les fluides synthétiques PAO ne sont pas compatibles avec les fluides PAG et à base de silicone. Assurez-vous de faire un nettoyage en profondeur et avant de changer l'huile ou d'ajouter un nouveau lubrifiant.

Il existe divers tests de laboratoire pour s'assurer que les huiles pour compresseurs sont compatibles et répondent à des normes élevées. Ces tests vérifient le point d'écoulement, la stabilité au cisaillement, l'anti-usure, la volatilité, le point éclair et la résistance à la corrosion. Des tests en chambre chaude et des essais sur le terrain sont également disponibles. C'est une bonne idée de demander une liste des résultats des tests avant d'acheter des huiles de compresseur.

Les additifs – chimiquement actifs ou inertes – confèrent ou renforcent une propriété souhaitable du lubrifiant. Comme ils affectent les performances de l'huile, il est également important de les choisir avec soin.

Lors d'une récente présentation à la Society of Tribologists and Lubrication Engineers (STLE) à Hamilton, Don Johnston, directeur régional de Lubrizol Canada, a expliqué les fonctions des neuf additifs d'huile les plus courants - détergents, dispersants, agents anti-usure, agents extrême pression. , inhibiteurs de mousse, modificateurs de friction, inhibiteurs d'oxydation, inhibiteurs de corrosion et modificateurs de viscosité.

Les détergents nettoient les pièces internes du moteur, neutralisent les acides de combustion tout en inhibant la corrosion et l'oxydation. Ils contiennent des métaux qui produisent des cendres et ils sont basés sur divers substrats. Certains types de détergents réagissent avec l'eau ou des contaminants acides pour épaissir et finalement gélifier l'huile.

Garder les pièces propres

Les dispersants stabilisent les dispersions colloïdales, les empêchant de s'agglomérer et de sortir de l'huile sous forme de saleté. Ils aident également à garder les pièces propres à des températures plus basses et ils protègent contre la croissance de particules contaminantes. Mais les dispersants interagissent avec d'autres additifs et affectent la viscosimétrie de l'huile, ce qui rend difficile le respect de certains critères de basse température.

Les additifs anti-usure et extrême pression sont efficaces dans des conditions de film mixte et de lubrification limite. Ils produisent un film limite facilement cisaillé sur la surface métallique pour éviter les grippages dans des conditions de température élevée, de charges lourdes ou de périodes de fonctionnement prolongées. Mais parce qu'ils contiennent généralement du phosphore, du soufre, du chlore et/ou du bore, ils peuvent corroder les métaux mous tels que le cuivre ou le plomb.

Les antioxydants contiennent des inhibiteurs et améliorent souvent les performances en empêchant la synergie. Les inhibiteurs de rouille et de corrosion préviennent ou atténuent la corrosion des métaux ferreux, jaunes et du plomb, ainsi que les conditions de décomposition des métaux dans les moteurs et les composants d'équipement tels que les roulements et les joints.

Les inhibiteurs de mousse sont des composés peu solubles dans l'huile. Ils brisent les bulles de mousse en s'adsorbant à la surface des bulles et en modifiant la tension superficielle.

Les modificateurs de friction combattent la chaleur et la consommation d'énergie élevée, mais la friction ne sera jamais complètement éliminée. Les modificateurs réduisent la friction et l'usure et s'alignent selon un motif régulier pour renforcer le film fluide. Ils s'adsorbent sur la surface métallique plutôt que de réagir chimiquement avec la surface comme le font les agents à pression extrême. Leur fort comportement anti-compressif aide à séparer les surfaces de contact. Ils éliminent également la chaleur des zones de contact métal sur métal.

Les modificateurs de viscosité assurent un épaississement à haute température et un minimum d'épaississement à basse température, ce qui permet la formulation d'huiles multigrades.

Choisir le bon fluide de compresseur est une entreprise complexe. Le bon fonctionnement des compresseurs d'air de votre usine nécessite de prendre les bonnes décisions concernant les lubrifiants et les additifs.

Steve Gahbauer est un ingénieur et écrivain indépendant basé à Toronto qui est l'ancien éditeur d'ingénierie de PLANT et un éditeur collaborateur régulier. Courriel [email protected].

Retrouvez l'article original sur le site de PLANT