Ce que vous devez savoir sur la lubrification des compresseurs

Les compresseurs font partie intégrante de presque toutes les installations de fabrication. Communément appelés le cœur de tout système d’air ou de gaz, ces actifs nécessitent une attention particulière, notamment leur lubrification. Pour comprendre le rôle essentiel que joue la lubrification dans les compresseurs, vous devez d'abord comprendre leur fonction ainsi que les effets du système sur le lubrifiant, quel lubrifiant sélectionner et quels tests d'analyse d'huile doivent être effectués.

● Types et fonctions du compresseur
De nombreux types de compresseurs sont disponibles, mais leur rôle principal est presque toujours le même. Les compresseurs sont conçus pour intensifier la pression d'un gaz en réduisant son volume global. En termes simplifiés, on peut considérer un compresseur comme une pompe semblable à un gaz. La fonctionnalité est fondamentalement la même, la principale différence étant qu'un compresseur réduit le volume et déplace le gaz à travers un système, tandis qu'une pompe met simplement sous pression et transporte le liquide à travers un système.
Les compresseurs peuvent être divisés en deux catégories générales : volumétriques et dynamiques. Les compresseurs rotatifs, à membrane et alternatifs relèvent de la classification volumétrique. Les compresseurs rotatifs fonctionnent en forçant les gaz dans des espaces plus petits au moyen de vis, de lobes ou d'aubes, tandis que les compresseurs à membrane fonctionnent en comprimant le gaz grâce au mouvement d'une membrane. Les compresseurs alternatifs compriment le gaz à travers un piston ou une série de pistons entraînés par un vilebrequin.
Les compresseurs centrifuges, à flux mixte et axiaux appartiennent à la catégorie dynamique. Un compresseur centrifuge fonctionne en comprimant le gaz à l'aide d'un disque rotatif dans un boîtier formé. Un compresseur à flux mixte fonctionne de la même manière qu’un compresseur centrifuge mais entraîne le débit axialement plutôt que radialement. Les compresseurs axiaux créent une compression à travers une série de profils aérodynamiques.

● Effets sur les lubrifiants
Avant de choisir un lubrifiant pour compresseur, l'un des principaux facteurs à prendre en compte est le type de contrainte auquel le lubrifiant peut être soumis pendant son service. En règle générale, les facteurs de stress des lubrifiants dans les compresseurs comprennent l'humidité, la chaleur extrême, les gaz et l'air comprimés, les particules métalliques, la solubilité des gaz et les surfaces de décharge chaudes.
Gardez à l’esprit que lorsque le gaz est comprimé, il peut avoir des effets néfastes sur le lubrifiant et entraîner une baisse notable de la viscosité ainsi qu’une évaporation, une oxydation, un dépôt de carbone et une condensation due à l’accumulation d’humidité.
Une fois que vous êtes conscient des principales préoccupations pouvant être liées au lubrifiant, vous pouvez utiliser ces informations pour affiner votre sélection du lubrifiant idéal pour compresseur. Les caractéristiques d'un lubrifiant candidat puissant incluraient une bonne stabilité à l'oxydation, des additifs anti-usure et inhibiteurs de corrosion et des propriétés de démulsibilité. Les huiles de base synthétiques peuvent également donner de meilleurs résultats dans des plages de températures plus larges.

● Sélection de lubrifiant
S’assurer que vous disposez du lubrifiant approprié sera essentiel à la santé du compresseur. La première étape consiste à référencer les recommandations du fabricant d’équipement d’origine (OEM). Les viscosités des lubrifiants du compresseur et les composants internes lubrifiés peuvent varier considérablement en fonction du type de compresseur. Les suggestions du fabricant peuvent constituer un bon point de départ.
Ensuite, considérez le gaz comprimé, car il peut affecter considérablement le lubrifiant. La compression de l'air peut entraîner des problèmes de températures élevées du lubrifiant. Les gaz d’hydrocarbures ont tendance à dissoudre les lubrifiants et, par conséquent, à en diminuer progressivement la viscosité.
Des gaz chimiquement inertes tels que le dioxyde de carbone et l'ammoniac peuvent réagir avec le lubrifiant et diminuer la viscosité ainsi que créer des savons dans le système. Les gaz chimiquement actifs comme l'oxygène, le chlore, le dioxyde de soufre et le sulfure d'hydrogène peuvent former des dépôts collants ou devenir extrêmement corrosifs lorsqu'il y a trop d'humidité dans le lubrifiant.
Vous devez également prendre en compte l’environnement auquel le lubrifiant du compresseur est soumis. Cela peut inclure la température ambiante, la température de fonctionnement, les contaminants atmosphériques environnants, le fait que le compresseur soit à l'intérieur et couvert ou à l'extérieur et exposé aux intempéries, ainsi que l'industrie dans laquelle il est utilisé.
Les compresseurs utilisent fréquemment des lubrifiants synthétiques sur la base des recommandations du constructeur OEM. Les fabricants d’équipements exigent souvent l’utilisation de lubrifiants de leur marque comme condition de garantie. Dans ces cas-là, vous souhaiterez peut-être attendre l’expiration de la période de garantie pour effectuer un changement de lubrifiant.
Si votre application utilise actuellement un lubrifiant à base minérale, le passage à un lubrifiant synthétique doit être justifié, car cela sera souvent plus coûteux. Bien entendu, si vos rapports d’analyse d’huile indiquent des problèmes spécifiques, un lubrifiant synthétique peut être une bonne option. Cependant, assurez-vous que vous ne vous contentez pas de traiter les symptômes d’un problème, mais que vous résolvez plutôt les causes profondes du système.
Quels lubrifiants synthétiques sont les plus judicieux dans une application de compresseur ? Généralement, des polyalkylèneglycols (PAG), des polyalphaoléfines (POA), certains diesters et polyolesters sont utilisés. Lequel de ces synthétiques choisir dépendra du lubrifiant que vous utilisez ainsi que de l'application.
Dotées d’une résistance à l’oxydation et d’une longue durée de vie, les polyalphaoléfines constituent généralement un substitut approprié aux huiles minérales. Les polyalkylèneglycols non solubles dans l'eau offrent une bonne solubilité pour aider à garder les compresseurs propres. Certains esters ont une solubilité encore meilleure que les PAG, mais peuvent avoir du mal à résister à une humidité excessive dans le système.

Un exemple d'ardoises de test d'analyse d'huile et de limites d'alarme pour les compresseurs centrifuges.

● Tests d'analyse d'huile
Une multitude de tests peuvent être effectués sur un échantillon d’huile, il est donc impératif d’être critique dans le choix de ces tests et des fréquences d’échantillonnage. Les tests doivent couvrir trois catégories principales d'analyse de l'huile : les propriétés fluides du lubrifiant, la présence de contaminants dans le système de lubrification et tout débris d'usure provenant de la machine.
Selon le type de compresseur, il peut y avoir de légères modifications dans l'ardoise de test, mais il est généralement courant de voir la viscosité, l'analyse élémentaire, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), l'indice d'acide, le potentiel de vernis, le test d'oxydation dans une cuve sous pression rotative (RPVOT). ) et tests de désémulsibilité recommandés pour évaluer les propriétés fluides du lubrifiant.
Les tests de contaminants fluides pour les compresseurs comprendront probablement l'apparence, le FTIR et l'analyse élémentaire, tandis que le seul test de routine du point de vue des débris d'usure serait l'analyse élémentaire. Un exemple d’ardoise de test d’analyse d’huile et de limites d’alarme pour les compresseurs centrifuges est présenté ci-dessus.
Étant donné que certains tests peuvent évaluer plusieurs problèmes, certains apparaîtront dans différentes catégories. Par exemple, l'analyse élémentaire peut détecter les taux d'épuisement des additifs du point de vue des propriétés du fluide, tandis que les fragments de composants issus de l'analyse des débris d'usure ou du FTIR peuvent identifier l'oxydation ou l'humidité comme contaminant du fluide.
Les limites d’alarme sont souvent définies par défaut par le laboratoire, et la plupart des usines ne remettent jamais en question leur bien-fondé. Vous devez examiner et vérifier que ces limites sont définies pour correspondre à vos objectifs de fiabilité. Au fur et à mesure que vous développez votre programme, vous souhaiterez peut-être même envisager de modifier les limites. Souvent, les limites d'alarme commencent un peu haut et changent avec le temps en raison d'objectifs de propreté, de filtration et de contrôle de la contamination plus agressifs.

● Comprendre la lubrification des compresseurs
En ce qui concerne leur lubrification, les compresseurs peuvent sembler quelque peu complexes. Mieux vous et votre équipe comprenez le fonctionnement d'un compresseur, les effets du système sur le lubrifiant, quel lubrifiant doit être sélectionné et quels tests d'analyse d'huile doivent être effectués, meilleures sont vos chances de maintenir et d'améliorer la santé de votre équipement.