Le processus de formation des vernis dans les huiles minérales et Esters Phosphates est réversible.

Les fluides Esters Phosphates sont utilisés pour  :

• Les Systèmes de commande électro hydrauliques des turbines à vapeur
• Les Lubrifiants pour turbines à gaz
• Les Systèmes hydrauliques des fours pour acier et aluminium
• Les Systèmes hydrauliques de coulage sous pression
• Les Compresseurs d’air à pistons

Des problématiques liées à l’utilisation de ces fluides sont observées régulièrement. Les causes et solutions sont souvent identiques d’un site à l’autre :

• Ces problématiques coûtent des Millions d’Euros aux utilisateurs,
• Les recommandations d’utilisation ne peuvent plus être suivies,
• Les organes de sécurité ne peuvent parfois plus être testés correctement,
• En cas de pannes catastrophiques, des problèmes de responsabilité et d’assurance peuvent engager l’exploitant.

Hy-Pro équipe déjà plus de 1000 installations (turbines et compresseurs) dans le monde et vous apportent leur expertise.

Un vernis est un dépôt mince, dur, lustré, insoluble dans l’huile, composé principalement de résidus organiques. Sa couleur peut varier, mais elle apparaît habituellement dans les teintes grises, brunes ou ambrées.

La formation des gels est complexe car elle implique plusieurs phénomènes de dégradation des Esters Phosphates : l’oxydation, la dégradation thermique et l’hydrolyse. S’ils ne sont pas contrôlés, ces 3 phénomènes s’auto-entretiennent, et parfois même seront amplifiés par des mauvaises solutions de traitement adoptées (Terre à Foulon, Résines classiques).

Analysons les effets de ces 3 phénomènes :

1. Hydrolyse : en présence d’eau, de particules métalliques et de chaleur, des phénomènes d’hydrolyse favorisent l’augmentation de l’acidité de l’huile ce qui engendre la formation des vernis.
2. Dégradation thermique : en présence de décharge électrostatique et de points-chaud, des phénomènes de micro-diesel apparaissent, provoquant la formation de particules de carbone et une modification de la couleur du fluide (brun à noir)
3. Oxydation : en présence d’oxygène, de chaleur et de métal, les fluides Esters Phosphates subissent un phénomène d’oxydation, initiateur de la formation des vernis.

C’est donc un traitement global qui permettra de venir à bout de la formation de ces vernis.

La chaleur et la présence de métal, et dans une moindre mesure l’oxygène, sont inhérentes aux systèmes et ne peuvent donc pas être évités. Restent les particules métalliques, les phénomènes de décharge électrique et l’eau : Hy-Pro/ID System Fluid vous apportent une solution globale pour chacune de ces problématiques :

Focus sur la formation des vernis par oxydation :
Dans des conditions de fonctionnement normales, les lubrifiants de turbine sont soumis à une oxydation, qui produit des molécules polaires. Grâce à leurs additifs (phénols et amines), les lubrifiants ont la capacité de maintenir les produits d’oxydation sous formes solubles.
Un lubrifiant de haute qualité comme la majorité des Esthers Phosphates type Fyrquel® *, Fyrquel® EHC * et Fyrquel® EHC Plus * (classe ISO HFDR) ont une capacité élevée pour dissoudre ces contaminants, évitant la formation de dépôts de vernis. Mais au fur et à mesure que les produits de dégradation de l’huile et d’oxydation s’accumulent, la solvabilité du fluide diminue.

Au-delà du point de saturation, le fluide ne peut plus dissoudre d’autres précurseurs de vernis formés par oxydation, le vernis commencera à précipiter, devenir insoluble et se déposer sur les parois métalliques. La température va affecter directement cette solubilité, les vernis auront tendance à se former dans les zones froides. De même, les vernis, du faite de leur polarité, préfèrent adhérer au métal et former ainsi des dépôts durs et potentiellement dommageables (réservoir et servovalves).

Les solutions Hy-Pro/ID System permettent d’éliminer la contamination dissoute et non-dissoute.

Contamination non-dissoute :

Les filtres VTM™ (0,9 µm) et les systèmes ECR™ (Electrostatique Contamination Removal Systems) permettent d’enlever la contamination solides et non-dissoute.

Mais sans enlever la contamination dissoute, celle-ci retourne dans le système pour reformer de nouveau des gels. Le traitement n’est pas complet.

Contamination dissoute :

Les systèmes d’élimination des vernis solubles (SVR™)  et les résines associées ICB™ sont capables d’éliminer les contaminations dissoutes.

Ces résines spécialisées à charge d’ions ICB™ qui contiennent des milliards de liaisons polaires sont capables d’adsorber les vernis encore sous forme soluble. Cette adsorption repose sur une interaction moléculaire préférentielle entre les molécules de vernis polaire et les liaisons polaires présents dans la résine.

Tout comme les sous-produits insolubles préfèrent les surfaces métalliques, les sous-produits solubles ont une plus grande affinité pour la résine ICB™ plutôt que de rester dissous dans le fluide.

Les résines échangeuses d’ions classiques fonctionnent en échangeant un produit chimique pour un autre, générant ainsi de nouvelles contaminations. Les résines ICB™ sont conçues pour adsorber tous les contaminants sans créer d’autres produits.

Un autre avantage clé des résines ICB™ : les produits d’oxydation nocifs peuvent être éliminés à n’importe quelle température de fonctionnement, ce qui signifie que les systèmes SVR™ + ICB™ peuvent être utilisés en continu. L’élimination continue du vernis soluble et de ses précurseurs assurent que les produits de dégradation ne s’accumulent plus dans le lubrifiant, éliminant ainsi le risque de formation de vernis pendant les cycles normaux et d’arrêt de la turbine.

En outre, l’élimination continue de vernis solubles redonne au lubrifiant ses propriétés de solvabilité extrêmement élevées.
Enfin, les résines ICB™ permettent de réduire l’acidité et la ramener à ses valeurs initiales.

Les modifications physiques qui ont entraîné la formation de particules et de dépôts de vernis insolubles sont réversibles.
La solvabilité retrouvée du lubrifiant force le vernis insoluble déjà présent sur les surfaces de la turbine (composants hydrauliques, réservoir, servovalves) à revenir dans la forme soluble, pouvant être ainsi adsorbé puis éliminé.

Le cycle de formation des vernis est stoppé, le lubrifiant retrouve ses propriétés d’origine, l’acidité est réduite,  le système retrouve ses caractéristiques d’origine.

4 étapes sont nécessaires :

1. Le diagnostic par une analyse précise et détaillée
2. La réduction des vernis solubles, de l’acidité et des particules non-solubles fines,
3. L’élimination de l’eau,
4. La filtration des particules de carbone.

1) Le diagnostic :

Parce que la présence de solubles n’est pas mesurable par des techniques traditionnelles, nous réalisons des analyses très spécifiques qui permettront d’établir un état des lieux et de choisir le mode de traitement nécessaire et optimal.

2) Réduction des vernis solubles et particules fines non-solubles :

Plusieurs systèmes existent en fonction de la taille et des contraintes locales. Ces systèmes allient toujours un traitement sur résines ICB™ et des éléments filtrants VTM™. Les conditions de traitement sont primordiales et seront définies avec précision  par Hy-Pro/ID System

3) Pour l’élimination de l’eau, 2 techniques existent :

• la déshydratation sous vide VUD (principe d’abaissement du point d’ébullition de l’eau)
• le balayage à l’Azote TMR directement dans le réservoir.

4) Filtration des particules fines de carbone

Les particules de carbone provoquent la coloration sombre du fluide et proviennent des phénomènes de micro-dieseling. C’est le système ECR (Electrostatique Contamination Removal Systems).

Enfin, si des phénomènes de décharges électriques apparaissent (sous-dimensionnement des filtres, vitesse de passage trop élevée, faible surface de filtration), des éléments filtrants « NoSpark » HyPro peuvent être installés. Ils évitent la formation d’électricité statique et les décharges électriques. L’installation d’un système de filtration mieux dimensionnée en dérivation est aussi une solution.

Les fluides type Ester Phosphates présentent de très nombreux avantages, mais les solutions de traitement ne sont pas toujours bien adaptées.

Hy-Pro/ID System vous apportent une réponse globale de traitement vous permettant de vous affranchir des problèmes de contamination et dégradation des fluides Esters Phosphates pour profiter au mieux de vos installations.

*Les produits Fyrquel® sont une marque déposée de la société ICL