Un bon filtre est un filtre colmaté !

L’an dernier l’un de nos clients m’a téléphoné pour se plaindre que l’un de ses filtres avait colmaté … trop rapidement à son gout.

L’esprit taquin ce jour-là, je lui ai répondu que c’était une bonne nouvelle car cela signifiait que son filtre avait bien fait son boulot : retenir la contamination solide … et donc colmater.

 

Filtration frontale

Un gâteau (amalgame de particules) se forme sur le media filtrant au fur et à mesure où le filtre se colmate

 

Et oui, il ne faut pas perdre de vue que le but d’un filtre est de retenir des particules solides, et donc de finir par colmater.

J’ai souvent vu des clients très satisfaits de filtres qui ne colmataient jamais, donc pas besoin de les changer … et d’en acheter de nouveaux. Mais cette situation n’est pas normale et doit donc attirer l’attention.

 

Pourquoi le colmatage des filtres est un bon indicateur ?

Un filtre qui ne colmate pas peut avoir différentes causes :

  • Il a été mal dimensionné : il n’arrête pas les contaminants préjudiciables pour le circuit (par exemple le seuil choisi est trop gros et les petites particules ne sont pas stoppées).

 

  • Il n’est pas efficace : c’est le cas des filtres dit à seuil nominal media cellulose dont l’efficacité n’est pas déterminée ni garantie.

 

  • La soupape de by-pass est ouverte en permanence (les causes peuvent être multiples)

 

  • Il a perdu son intégrité : la membrane est endommagée créant un passage préférentiel (essai de nettoyage par le client, particules à grande vitesse qui endommage la membrane, membrane de faible qualité, non-compatibilité avec le fluide) ou le joint a perdu son efficacité, ou les deux.

 

  • Des phénomes de relargage ont lieu : au fur et à mesure du colmatage, un gâteau se forme à la surface de la membrane, la ∆p (delta) augmente, et lorsque la ∆p est trop forte, des nuages de particules passent à travers la membrane. On voit couramment ce phénome avec les filtres bobines coton ou media cellulose : lorsque le gâteau se forme et la ∆p augmente, les fils de coton ou de cellulose s’écartent et laissent passer de grandes quantités de contaminants !

 

Comment savoir si on a choisi un filtre de très bonne qualité ?

Comme je l’ai expliqué précédemment, même un filtre de haute qualité va finir par colmater.

Mais pour savoir si vous avez affaire à un élément filtrant hydraulique performant et efficace, sachez qu’ils doivent être validés par un banc multi-pass selon la norme ISO 16889.

Ce banc consiste à tester un élément filtrant et valider son efficacité à un seuil de filtration déterminé.

Une quantité connue de contaminants solides ayant une taille déterminée est introduite dans la boucle de circulation.

2 compteurs de particules sont utilisés : un avant le filtre et un après le filtre.

Le rapport entre le nombre de particules avant le filtre et le nombre de particules après le filtre déterminera son efficacité, c’est ce que l’on appelle le Beta ratio (ou rapport beta).

 

Test Multi-Pass ISO 16889

Banc multi pass – source Hy-Pro

 

Mais ce banc présente le défaut d’être un matériel de laboratoire, il ne reproduit pas des conditions réelles de fonctionnement telles que l’on peut en trouver dans l’industrie ou dans le monde du mobile : des variations de pression et de débit.

C’est pour cette raison qu’Hy-Pro a développé le test DFE (Dynamic Filter Efficiency) qui permet de valider l’ensemble des filtres fabriqués par Hy-Pro selon des critères plus contraignants que ses concurrents.

 

Nombre de particules en aval du filtreComportement d’un filtre de marque A et Hy-Pro lorsqu’ils sont soumis à des variations de débit – test DFE Hy-Pro

 

Le choix d’un élément filtrant Hy-Pro est donc la garantie de la qualité et de la propreté pour vos circuits hydrauliques.

 

Mais alors, à quel moment faut-il changer un élément filtrant ?

4 méthodes peuvent être utilisées :

1 – Lorsque la ∆p atteint une valeur prédéterminée et maximum (une valeur cible de 1,5 bar est une valeur souvent utilisée).

Indicateur de colmatage visuel

Indicateur de colmatage visuel Hy-Pro

2 – De manière préventive ou en routine : cette méthode est utilisée sur des matériels ou installations sur lesquels la maintenance doit être planifiée à l’avance (par exemple sur des engins mobiles, des éoliennes ou sur des installations nucléaires).

3 – Lorsque l’un des paramètres de fonctionnement, par exemple une valeur physico-chimique de l’huile, est en dérive : cette méthode est appelée maintenance prédictive. C’est l’avenir de l’usine 4.0 où les opérations de maintenance ne sont plus dictées par l’urgence mais par l’analyse de paramètres objectifs mesurés en ligne.

Comptage de particules et mesure de la ∆p visuelle

Comptage de particules et mesure de la ∆p visuelle sur une station de filtration type Hy-Pro

4 – Lorsqu’une maintenance curative, un rinçage/flushing ou une panne catastrophique a eu lieu, de manière préventive les filtres peuvent alors être changés sur l’installation.

 

La méthode la plus couramment utilisée pour déterminer le meilleur moment pour changer un filtre reste la mesure de la ∆p.

Une valeur de ∆p de 1,5 bar est une valeur standard largement utilisée (je répète et j’insiste), même si pour des circuits Haute Pression (HP) ou Basse pression des fabricants de matériels peuvent recommander une valeur différente.

 

Manomètre différentiel installé sur un filtre Spin-on

 Manomètre différentiel installé sur filtre type spin-on Hy-Pro

Cette mesure de ∆p se fait en mesurant la pression avant et après le filtre, la différence est la ∆p (delta de pression).

Cette mesure se fait en installant un manomètre avant et après le filtre, ou en installant un indicateur de colmatage directement sur le corps de filtre.

Cet indicateur de colmatage sera relié par 2 capillaires, un en amont du filtre et l’autre en aval du filtre. Parfois un emplacement sur la tête du corps permet de connecter directement l’indicateur.

 

Indicateur de colmatage électrique

Indicateur de colmatage électrique Hy-Pro

 

 

Il existe des indicateurs de colmatage visuels (l’aiguille qui passe dans la zone rouge indique qu’il faut changer le filtre), des indicateurs de colmatage électriques renvoient soit un contact sec, soit un signal 4-20 mA, et des indicateurs qui associent les 2 : électrique et visuel.

 

Indicateur de colmatage visuel installé sur un filtre spin-on

Indicateur de colmatage visuel installé sur filtre spin-on Hy-Pro

 

Dans tout les cas, cette valeur de ∆p doit être contrôlée régulièrement.

ID System Fluid peut vous aider à dimensionner correctement vos filtres, et réaliser un audit de vos installations pour vous aider à mieux gérer la maintenance et les changements de vos éléments filtrants.

Et si vous souhaitez savoir comment changer un élément filtrant hydraulique, ou encore comment remplacer un élément filtrant obsolète, j’ai écrit des articles de blog complets sur le sujet.

 

Thierry Vernay – Expert Filtration – Rédacteur de cet article.

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