ASTM E2412 Surveillance de l'état des lubrifiants en service par analyse des tendances à l'aide de la spectrométrie FT-IR

ASTM E2412 Surveillance de l'état des lubrifiants en service par analyse des tendances à l'aide de la spectrométrie FT-IR

La norme « ASTM E2412 Pratique standard pour la surveillance de l'état des lubrifiants en service par analyse de tendance à l'aide de la spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) », publiée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), décrit une procédure d'utilisation de la FT-IR pour surveiller l'épuisement des additifs, l'accumulation de contaminants et la dégradation de l'huile de base dans les lubrifiants, les fluides hydrauliques et d'autres fluides utilisés dans le fonctionnement normal des machines.

ASTM E2412 Surveillance de l'état des lubrifiants en service par analyse des tendances à l'aide de la spectrométrie FT-IR

Les contaminants surveillés comprennent l'eau, la suie, l'éthylène glycol, les carburants et les huiles défectueuses. L'oxydation, la nitration et la sulfonation des huiles de base sont surveillées afin de détecter toute détérioration. Cette surveillance vise à diagnostiquer l'état de fonctionnement de la machine en fonction des anomalies observées dans l'huile. Les paramètres de mesure et d'interprétation des données sont présentés afin de permettre aux opérateurs de différents spectromètres FT-IR de comparer les résultats obtenus en utilisant les mêmes techniques.

Cette pratique repose sur l'analyse de la tendance et de la réponse de dispersion obtenues à partir de mesures d'absorption dans l'infrarouge moyen. Bien qu'un étalonnage pour établir des unités de concentration physiques soit possible, il est inutile ou peu pratique dans la plupart des cas. Les limites d'avertissement ou d'alarme (le point auquel une maintenance est recommandée ou requise sur une machine surveillée) peuvent être déterminées par analyse statistique, historique d'un équipement identique ou similaire, tests cycliques ou autres méthodes corrélées aux performances de l'équipement. Ces limites d'avertissement ou d'alarme peuvent être une valeur maximale ou minimale fixe permettant la comparaison avec une mesure unique, ou être basées sur la vitesse de variation de la réponse mesurée. Cette pratique tient compte de la dispersion, mais n'exclut pas l'utilisation d'avertissements et d'alarmes basés sur la vitesse de variation.

Ce guide n'a pas pour but de définir ou de recommander des limites normales, de prudence, d'avertissement ou d'alarme pour une machine. Ces limites doivent être déterminées en tenant compte des conseils et des recommandations du fabricant de la machine et de son équipe de maintenance.

Les spectres et les profils de distribution présentés ici sont uniquement à titre d'illustration et ne doivent pas être interprétés comme représentant ou constituant des directives sur les lubrifiants ou les machines.

Cette application est conçue comme un contrôle spectroscopique rapide et simple pour la surveillance de l'état des lubrifiants en service et peut être utilisée pour aider à déterminer l'état général de la machine en mesurant les propriétés observables dans le spectre infrarouge moyen, telles que l'eau, l'oxydation de l'huile et d'autres comme mentionné ci-dessus.

Les données infrarouges générées par cette application sont généralement utilisées en conjonction avec d'autres méthodes d'essai. Par exemple, la spectroscopie infrarouge ne permet pas de déterminer les niveaux de métaux d'usure ni aucun autre type d'analyse élémentaire. L'application présentée n'est pas conçue pour estimer les propriétés physiques des lubrifiants (par exemple, viscosité, indice de base total, indice d'acidité total). Elle est conçue pour la surveillance des lubrifiants en service et peut contribuer à déterminer l'état général des machines. Elle n'est pas conçue pour analyser la composition et les performances des lubrifiants, ni les formulations d'additifs.

L'échantillonnage et l'analyse périodiques des lubrifiants sont utilisés depuis longtemps pour déterminer l'état général des machines. La spectroscopie d'émission et d'absorption atomiques est fréquemment utilisée pour l'analyse des métaux d'usure (par exemple, la méthode d'essai standard ASTM D5185). Divers tests de propriétés physiques complètent l'analyse des métaux d'usure et fournissent des informations sur l'état des lubrifiants (par exemple, les méthodes d'essai standard ASTM D445, ASTM D2896 et ASTM D6304). L'analyse moléculaire des lubrifiants et des fluides hydrauliques par spectroscopie FT-IR fournit des informations directes sur les espèces moléculaires d'intérêt, notamment les additifs, les produits de dégradation des fluides et les contaminants externes, complétant ainsi l'analyse des métaux d'usure et les autres analyses utilisées dans un programme de surveillance d'état.

La norme ASTM E2412 est un outil essentiel pour la maintenance des machines et l'analyse des lubrifiants. Elle fournit un cadre pour évaluer l'état des lubrifiants en service, tels que les lubrifiants pour machines, les fluides hydrauliques et autres fluides utilisés dans le fonctionnement normal des machines. Utilisant la spectrométrie FT-IR, cette norme fournit un aperçu de l'état des machines et de leur efficacité opérationnelle en surveillant l'épuisement des additifs, l'accumulation de contaminants et la dégradation des huiles de base.

La norme ASTM E2412 se concentre sur la surveillance des paramètres clés, notamment :

  • Contaminants : Eau, suie, éthylène glycol, carburants et huile défectueuse.
  • Indicateurs de dégradation : Oxydation, nitration et sulfonation des huiles de base.
  • Épuisement des additifs : surveillance de l'épuisement des additifs tels que les composés anti-usure (par exemple, le ZDDP à base de phosphate).

L'objectif principal est d'identifier les défauts des machines en analysant l'évolution de l'état des lubrifiants au fil du temps. Cette application est conçue pour diagnostiquer les problèmes de fonctionnement par échantillonnage périodique, et non pour analyser la composition, les performances ou la formulation des additifs des lubrifiants.

Les principales caractéristiques de la norme ASTM E2412 sont les suivantes :

  • Spectrométrie FT-IR : La spectrométrie FT-IR est une technique d'analyse non destructive qui mesure l'absorption de la lumière infrarouge par les composants moléculaires d'un échantillon de lubrifiant. Cette norme spécifie des plages de nombres d'ondes (généralement de 3 000 à 1 090 cm) pour l'analyse de divers paramètres.-1) et l'intensité d'absorption varie en fonction de la résolution spectrale et de la longueur du trajet cellulaire.
  • Paramètres de mesure : Cette norme fournit des lignes directrices détaillées pour la mesure de composants spécifiques, comme spécifié dans ses annexes. Par exemple :
    • Pollution de l'eau : 3500 à 3150 cm-1 plage, mais l'éthylène glycol peut entraver la mesure précise en raison du chevauchement des signaux des groupes hydroxyles.
    • Charge de suie : environ 2 000 cm-1 est évalué en densité d'absorption.
    • Oxydation et nitration : 1800 à 1670 cm respectivement-1 et 1650 à 1600 cm-1 Les valeurs mesurées à différentes distances sont indiquées sous forme d'absorbance par 0,1 mm pour tenir compte de l'épaisseur de l'échantillon.
    • Composés anti-usure : Généralement à base de phosphate (par exemple, dialkyldithiophosphate de zinc, ZDDP), 1025 à 960 cm-1 mesuré dans la gamme.
    • Contamination du carburant : l'essence et le diesel (par exemple JP-5, JP-8) sont surveillés car ils présentent des caractéristiques spectrales variables et nécessitent une vérification des bandes d'absorption de l'indicateur.
  • Soustraction spectrale : Cette norme inclut des dispositions relatives à la soustraction spectrale pour isoler des paramètres moléculaires spécifiques tels que l'eau, la suie, l'oxydation, la nitration et les composés anti-usure phosphatés. Cette technique améliore la précision de la détection des changements d'état du lubrifiant en soustrayant les spectres élémentaires.
  • Analyse complémentaire : Cette norme souligne que les résultats FT-IR peuvent être combinés avec d'autres tests tels que l'indice d'acidité total, l'indice de base total et les mesures de viscosité pour fournir une évaluation complète de la qualité du lubrifiant et de l'état des machines.

La norme ASTM E2412 est largement utilisée dans les secteurs où la fiabilité des machines est essentielle, comme l'industrie manufacturière, l'automobile, l'aéronautique et la production d'énergie. En échantillonnant et en analysant régulièrement les lubrifiants, les professionnels de la maintenance peuvent :

  • Il peut détecter les premiers signes d'usure des machines grâce à l'analyse des métaux d'usure (complétée par spectroscopie d'émission ou d'absorption atomique, par exemple ASTM D5185).
  • Peut identifier les problèmes de contamination qui pourraient entraîner une défaillance de l’équipement.
  • Peut optimiser les programmes de maintenance en surveillant les tendances en matière de dégradation du lubrifiant et d’épuisement des additifs.

Cependant, cette norme présente plusieurs limites :

  • Ne convient pas à l'analyse de composition : cette norme n'est pas conçue pour évaluer les formulations de lubrifiants ou les caractéristiques de performance.
  • Interférences : Certains contaminants, tels que l’éthylène glycol, peuvent interférer avec la quantification de l’eau et nécessitent une interprétation prudente.

Par conséquent, la norme ASTM E2412 est une norme fondamentale pour la maintenance conditionnelle, permettant aux industries de surveiller l'état des lubrifiants et de diagnostiquer les problèmes de machines grâce à la spectrométrie IRTF. En proposant une approche structurée de l'analyse des tendances, elle favorise les stratégies de maintenance proactive, contribuant ainsi à prolonger la durée de vie des équipements et à réduire les temps d'arrêt.

Notre organisation, forte de nombreuses années d'expérience et suivant attentivement les avancées scientifiques et technologiques mondiales, réalise des tests, des mesures et des analyses dans un large éventail de domaines pour des entreprises de tous secteurs, grâce à une équipe qualifiée et une infrastructure complète. Dans ce contexte, nous proposons également des services de test conformes à la norme ASTM E2412 « Pratique standard pour la surveillance de l'état des lubrifiants en service par analyse de tendance par spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) ».

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